第三代半导体材料碳化硅！

碳化硅迎产业化风口！

　　今年以来，碳化硅（SiC，碳和硅的化合物）产业层面催化不断。近日，露笑科技宣布首次制备出12英寸碳化硅单晶样品，完成从长晶到衬底全流程工艺的开发测试；在此之前的1月中旬，美国SiC企业Wolfspeed亦宣布制造出单晶300mm（12英寸）碳化硅晶圆……

　　碳化硅是一种典型的第三代半导体材料，属于宽禁带半导体。凭借耐高压、耐高频、高导热性、高温稳定性、高折射率等特点，碳化硅在电动汽车及光伏等高性能应用领域中具有显著优势。

　　与此同时，近年来碳化硅在AI与AR眼镜等新兴领域的动态亦为产业界和资本市场所关注。例如，天岳先进高层在去年12月的业绩会上介绍，公司正重点拓展新兴领域的客户群体。其中，碳化硅在CoWoS领域应用趋势明确，公司依托12英寸产品技术优势，正与产业链伙伴深化协作。

　　回看SiC产业链结构，上游环节主要包括碳化硅衬底晶圆的制造、外延片加工，以及相关生产设备和材料。其中，SiC单晶衬底（俗称碳化硅晶圆）是整个产业链中技术壁垒最高、价值量最大的核心环节。目前一片SiC器件的成本中，衬底约占47%，外延片约占23%，合计约70%。技术路径上，全球商用SiC衬底以6英寸为主流，8英寸（200mm）正在加速推进。

　　相较硅基半导体，碳化硅的高禁带宽度、高击穿电场强度、高电子饱和漂移速率和高热导率等特性，使其在电动汽车、光伏及储能系统、电力电网、通信等高性能应用领域中具有显著优势，尤其是在稳定性和耐用性方面。

　　“电动车是当前碳化硅最核心的应用市场。在800V高压架构车型中，SiC几乎是标配选择，因为硅基IGBT已难以满足如此高压下的高效工作要求。”中关村物联网产业联盟副秘书长袁帅向记者阐述。

　　对于SiC在电动汽车的应用，特斯拉是先行者，之后，比亚迪、蔚来、小鹏、奔驰、大众等中外车企的新款高性能车型也陆续导入SiC器件。

　　从产业格局来看，碳化硅产业链过去主要为国际大厂所占据，经过多年发展，中国企业在衬底、外延、器件等环节全面突破，已成为全球碳化硅产业不可或缺的力量。

　　例如，在衬底领域，2022年以前，美国的Wolfspeed、日本的昭和电工（现Resonac）等占据了全球大部分市场份额；据调研机构富士经济的数据，在2023年全球导电型碳化硅衬底市场占有率排行中，天岳先进超过美国Coherent，跃居全球第二。另一家中国公司天科合达市场份额位列第四。

　　在设备与材料领域，目前中微公司和北方华创等本土厂家已推出用于SiC/GaN的MOCVD外延设备；在晶体生长炉领域，晶盛机电则是我国在半导体晶体设备方面的佼佼者，其6—8英寸碳化硅长晶炉和切磨设备已批量供应国内客户。

　　市场波动不改长期前景

　　从行业空间来看，据Yole Group数据，2024年全球碳化硅功率器件市场规模为34亿美元，尽管汽车市场放缓抑制了碳化硅的短期需求，并深刻影响了整个碳化硅供应链，但Yole Group认为，碳化硅依然是电气化路线图中的核心技术，预计到2030年，其器件收入将接近100亿美元，年复合增长率约20.3%。

　　国内方面，近年来全球产业新增设备资本开支的重心，正迅速向中国内地转移。2024年，中国厂商已占据约40%的碳化硅晶圆（衬底）及外延片产能，并正加速向器件制造领域延伸。根据CASA-China数据，中国2024第三代半导体功率电子市场规模约为176亿元（SiC+GaN，SiC为主），预计到2029年有望超过460亿元，年复合增长率约21%。

　　“中期的SiC市场仍受到两方面因素冲击：一是全球电动车需求短期放缓，二是来自新兴SiC制造商的价格与产能竞争加剧。这也反映在产业链结构和业绩上，例如，日本SiC厂商JS Foundry于2025年7月申请破产。同年9月，Wolfspeed已完成破产重整，目前正在进行重组。但长期来看，在新能源汽车、光储以及未来电网等下游旺盛需求的驱动下，碳化硅行业长坡厚雪的逻辑未变。”袁帅称。

　　SICA深芯盟产业分析师何俊材告诉证券时报记者，业内普遍预期本轮材料端洗牌将在2026年末基本结束，届时行业集中度将大幅提升，幸存者有望获得定价话语权。

　　Yole Group认为，经历了五年的大规模投资后，市场需要先消化现有产能，随后新一代设备和技术才能推动下一轮扩张。