以第三代半導(dǎo)體材料的優(yōu)秀代表之一而著稱的碳化硅，相較于傳統(tǒng)的硅材料，其具備了禁帶寬度較寬（約為硅的3倍），熱導(dǎo)率卓越（比硅高出4至5倍），擊穿電壓顯著提升（達(dá)到硅的8到10倍）等諸多優(yōu)勢。
圍繞碳化硅功率器件這一核心技術(shù)，涵蓋了多種類型，如碳化硅二極管（其中最具代表性的當(dāng)屬肖特基勢壘二極管SBD）、碳化硅晶體管（主要包括碳化硅BJT、MOSFET等）以及碳化硅功率模塊等等。這些碳化硅功率器件憑借著耐高壓、大電流、耐高溫、高頻、高功率和低損耗等諸多優(yōu)異特性，在諸如電動汽車及充電樁、太陽能發(fā)電、電網(wǎng)建設(shè)、軌道交通以及儲能等多個領(lǐng)域得到了廣泛且深入的應(yīng)用。
面對全球范圍內(nèi)碳化硅領(lǐng)域的持續(xù)投資熱潮，當(dāng)前，碳化硅器件市場領(lǐng)導(dǎo)者仍然由國外知名企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位，而我國對于這一材料的需求中有近 90%仍需依靠進(jìn)口來滿足。盡管如此，我國在碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈方面已經(jīng)實現(xiàn)了較為全面細(xì)致的布局，尤其是部分行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)的科技實力雄厚，他們不僅在半絕緣襯底、外延片、射頻器件等領(lǐng)域具備量產(chǎn)能力，并且已經(jīng)開始向市場供應(yīng)大量的碳化硅器件產(chǎn)品。
碳化硅相較于 IGBT 具備更為優(yōu)秀的性能優(yōu)勢，且二者在眾多行業(yè)領(lǐng)域中可能存在并行使用的現(xiàn)象。本文將依據(jù)成本變動態(tài)勢與晶圓尺度演進(jìn)歷程進(jìn)行深入剖析：探討碳化硅與 IGBT 的相對成本差異�，F(xiàn)階段，碳化硅電力器件因受限于技術(shù)熟稔度及生產(chǎn)制造工藝、襯底的優(yōu)良品率以及尚未得到大規(guī)模投入運(yùn)用等多種制約因素，致使其相關(guān)成本始終處于高位狀態(tài)。以相同的規(guī)格指標(biāo)、滿足同種終端用戶需求為前提，碳化硅 MOSFET 的售價比起 IGBT 要貴上 2.5-3 倍之多。然而，硅基 IGBT 技術(shù)已然相當(dāng)成熟，規(guī)模化效益也已初步顯現(xiàn)，因此成本下降的空間較為有限。伴隨著上述制約碳化硅成本的諸多不利因素逐漸得以改善，我們預(yù)期其價格有望在未來幾年內(nèi)逐步降低。針對長續(xù)航電動汽車這一特定市場，當(dāng)前碳化硅電力器件的廣泛應(yīng)用所帶來的其他配套零部件成本的降低，或許將進(jìn)一步縮窄甚至抵消選擇 IGBT 所產(chǎn)生的價格差距。
統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2019年中國碳化硅功率器件行業(yè)市場規(guī)模5.02億元，2023年中國碳化硅功率器件行業(yè)市場規(guī)模12.62億元。
根據(jù)當(dāng)前市場競爭情況，全球碳化硅器件市場主要由外資主宰，代表性企業(yè)包括意法半導(dǎo)體、英飛凌、科銳和羅姆半導(dǎo)體等占據(jù)大半江山。中國本土方面，比亞迪在汽車領(lǐng)域采用了SiC器件，其推出的SiC三相全橋模塊目前已成功應(yīng)用于大批電機(jī)驅(qū)動控制器的批量裝配。
預(yù)測，受中國碳化硅功率器件行業(yè)市場需求的增長，2024-2030年中國碳化硅功率器件行業(yè)市場規(guī)模平穩(wěn)上升。2030年中國碳化硅功率器件行業(yè)市場規(guī)模31.96億元。