亿渡数据：2022年中国SIC碳化硅器件行业深度研究报告_65页_4mb

报告摘要

2022年中国碳化硅器件行业深度研究报告总结

核心内容

碳化硅（SiC）器件是一种宽禁带半导体材料制成的器件，具有耐高压、耐高温、耐高频等优势，广泛应用于新能源汽车、光伏、轨道交通、5G通信等领域。相较于传统硅基器件，SiC器件在导通电阻、开关频率、热导率等方面有显著提升，具备高能效和高功率密度的特性，是第三代半导体的重要代表。

主要观点

性能优势：SiC器件具有比硅器件更高的击穿电场强度、更高的饱和电子漂移速率和更高的热导率，使其在高温、高压、高频环境下表现优异。
市场前景：预计2027年全球导电型SiC功率器件市场规模将突破60亿美元，中国碳化硅器件市场也在快速增长。
技术与产业差距：国内企业在衬底和外延环节与国外企业相比，存在良率低、产能小、尺寸落后等问题，制约了SiC器件的规模化应用。
政策支持：国家出台多项政策支持SiC产业发展，包括税收减免、产业规划等，推动技术自主可控和产业链完善。
成本下降趋势：随着衬底和外延工艺的进步，SiC器件成本持续下降，未来有望实现更广泛的市场渗透。

关键信息

一、碳化硅器件行业概况

行业定义：碳化硅器件是以碳化硅为原材料制成的器件，按电阻性能分为导电型和半绝缘型。
行业政策：国家自2016年起逐步出台政策支持SiC发展，2021年“十四五”规划进一步明确发展SiC和氮化镓等第三代半导体。
市场规模：2021年中国碳化硅功率器件市场规模达到71.1亿元，同比增长51.9%。
竞争格局：全球前六大厂商占据99%的市场份额，国内企业如天岳先进、天科合达等在衬底和外延环节逐步追赶。

二、碳化硅器件技术情况

技术差距：国内企业在衬底尺寸、外延工艺、器件良率、封装技术等方面仍落后于国际巨头。
技术难点：SiC衬底的生长工艺复杂，良率低，外延层存在多种缺陷，影响器件性能和可靠性。
降低成本路径：通过扩大晶圆尺寸、改进长晶工艺、优化切片和抛光技术等方式，降低SiC器件成本。

三、产业链上游分析——衬底

衬底定义与分类：衬底是用于生长外延层的洁净单晶薄片，分为导电型（低电阻率）和半绝缘型（高电阻率）。
衬底技术发展：目前全球主流为6英寸衬底，部分厂商已进入8英寸研发阶段，国内以4-6英寸为主。
衬底市场规模：预计2027年全球导电型SiC衬底市场规模将增至21.6亿美元，半绝缘型SiC衬底市场将增长至4.33亿美元。
衬底成本结构：衬底和外延环节成本占比高达70%，是SiC器件成本的主要组成部分。

四、产业链上游分析——外延

外延工艺：外延是将SiC衬底表面生长一层单晶薄膜的过程，分为同质外延（导电型衬底）和异质外延（半绝缘型衬底）。
外延技术进展：CVD法是目前最常用外延技术，具有较高的生长速率和较易操作性，但外延层仍存在多种缺陷，影响器件性能。
外延成本与价格：外延成本占SiC器件总成本的23%，外延工艺的优化是降低整体成本的关键。

五、产业链中游分析——器件制造

器件类型：包括导电型功率器件（如SBD、MOSFET、IGBT）和半绝缘型射频器件（如HEMT）。
制造流程：从衬底生长外延层，再经过光刻、刻蚀、沉积等步骤制造器件，封装后形成模块。
技术挑战：器件制造对工艺要求高，良率和可靠性是主要挑战。

六、产业链下游分析——终端应用

导电型器件应用：主要用于电动汽车、光伏、轨道交通、数据中心等，提升能效和功率密度。
半绝缘型器件应用：主要用于5G基站、卫星通信、雷达等，具有高频、高功率输出的优势。
市场潜力：随着5G、新能源汽车等技术的发展，SiC器件在下游市场的应用将持续扩大。

七、行业企业分析

主要企业：包括株洲中车时代电气、嘉兴斯达半导体、无锡新洁能、山东天岳、广东天域等。
企业动态：部分企业已实现6英寸衬底量产，正在推进8英寸技术突破，部分企业获得下游用户验证，逐步进入关键供应链。

八、行业发展趋势

技术进步：随着SiC衬底和外延工艺的成熟，器件性能和良率将逐步提升。
成本下降：通过扩大晶圆尺寸、提升良率、优化制造流程等方式，SiC器件成本将持续下降。
政策支持：国家和地方政府出台多项政策，支持SiC产业的发展，推动技术国产化和产业链完善。
市场渗透：随着SiC器件在多个领域的应用，市场渗透率将逐步提升，未来将形成更大的市场空间。

总结

碳化硅器件行业正处于快速发展阶段，具有广阔的市场前景和技术潜力。尽管国内企业在衬底和外延环节存在一定的技术差距，但随着政策支持、技术进步和市场需求的推动，国内企业正逐步缩小与国际巨头的差距，推动SiC器件的国产化替代。未来，随着8英寸衬底的量产和外延工艺的优化，SiC器件成本将显著下降，应用领域将不断扩大，成为电力电子和射频器件的重要选择。

展开完整摘要