2023年中国碳化硅产业链上中下游市场分析（附产业链全景图）-中商情报网

2023年中国碳化硅产业链上中下游市场分析（附产业链全景图） 中商产业研究院 2023-05-19 10:27

中商情报网讯：碳化硅属于第三代半导体材料，处于宽禁带半导体产业的前端，是前沿、基础的核心关键材料。在“碳达峰、碳中和”的大背景下，绿色电力、储能、电动汽车等新能源行业迅猛发展，电气化和能源的高效利用将推动碳化硅半导体行业快速发展。

一、产业链

碳化硅产业链上游为的衬底和外延环节；中游为器件和模块制造环节，包括SiC二极管、SiCMOSFET、全SiC模块、SiC混合模块等；下游应用于5G通信、国防应用、数据传输、航空航天、新能源汽车、光伏产业、轨道交通、智能电网等领域。

资料来源：中商产业研究院整理

二、上游分析

1.成本结构

作为第三代半导体材料的典型代表，碳化硅材料被认为是功率半导体行业未来主要发展方向。从碳化硅器件的制造成本结构来看，衬底成本最大，占比达47%；其次是外延成本，占比为23%。这两大工序制备难度大，技术和资金壁垒高，是行业发展的关键环节。

数据来源：中商产业研究院整理

2.碳化硅衬底市场规模

碳化硅衬底是一种由碳和硅两种元素组成的化合物半导体单晶材料，按照电学性能的不同，碳化硅衬底可分为导电型碳化硅衬底和半绝缘型碳化硅衬底。根据Yole数据，2022年全球导电型碳化硅衬底和半绝缘型碳化硅衬底市场规模分别为5.12亿美元和2.42亿美元，预计到2023年市场规模将分别达到6.84亿美元和2.81亿美元。

数据来源：Yole、中商产业研究院整理

3.碳化硅衬底领域主要企业

碳化硅衬底的尺寸主要有2英寸（50mm）、3英寸（75mm）、4英寸（100mm）、6英寸（150mm）、8英寸（200mm）等规格。碳化硅衬底正在不断向大尺寸的方向发展，目前行业内公司主要量产产品尺寸集中在4英寸及6英寸，8英寸处于研发阶段。国内厂商中，天科合达、天岳先进为行业龙头企业，2022年天岳先进碳化硅衬底产量7.11万片，同比增长5.82%。

资料来源：中商产业研究院整理

4.碳化硅外延片价格

碳化硅外延片，是指在碳化硅衬底上生长了一层有一定要求的、与衬底晶相同的单晶薄膜（外延层）的碳化硅片。从价格来看，相较于成熟的硅片制造工艺，碳化硅外延短期内依然较为高昂。伴随衬底价格降低，未来外延价格有下降趋势。据CASA，2020年SiC外延片价格约为128元/平方厘米，预计到2025年价格将进一步下降，至2035年SiC外延片价格将降至90元/平方厘米。

数据来源：CASA、中商产业研究院整理

5.碳化硅外延片领域重点企业

资料来源：中商产业研究院整理

三、中游分析

1.碳化硅功率器件市场规模

碳化硅功率器件具有高电压、大电流、高温、高频率、低损耗等独特优势，将极大地提高现有使用硅基功率器件的能源转换效率。随着技术突破和成本的下降，碳化硅功率器件预计将大规模应用于电动汽车、充电桩、光伏新能源等各个领域。根据Yole数据，2022年全球碳化硅功率器件市场规模达14.72亿美元，预计2023年市场规模将达到19.72亿美元。

数据来源：Yole、中商产业研究院整理

2.碳化硅功率器件市场竞争格局

从市场竞争格局来看，全球碳化硅器件市场格局仍由海外巨头主导，以意法半导体、英飞凌、科锐、罗姆半导体等为代表的企业占据了大部分市场份额。国内厂商中，比亚迪已经在整车中率先使用SiC器件，比亚迪半导体率先实现了SiC三相全桥模块在电机驱动控制器中的大批量装车。

数据来源：Yole、中商产业研究院整理

3.碳化硅基氮化镓射频器件规模

目前主流的射频器件有砷化镓、硅基LDMOS、碳化硅基氮化镓等不同类型。碳化硅基氮化镓射频器件具有良好的导热性能、高频率、高功率等优势，有望开启广泛应用。根据Yole数据，随着通信基础建设和军事应用的需求发展，全球氮化镓射频器件市场规模将持续增长，预计到2023年其市场规模将达到14.18亿美元。

数据来源：Yole、中商产业研究院整理

4.功率半导体市场规模

中国是全球功率半导体最大的需求国，新能源光伏发展带动功率半导体需求的进一步提升，2022年中国功率半导体市场规模约191亿美元，预计2023年以碳化硅为代表的第三代半导体将保持快速增长，到2027年市场规模有望达到238亿美元。

数据来源：Omdia、中商产业研究院整理

5.行业上市企业

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6.企业热力分布图

资料来源：中商产业研究院整理

四、下游分析

1.应用规模

我国“十四五”规划已将碳化硅半导体纳入重点支持领域，随着国家“新基建”战略的实施，碳化硅半导体将在5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心等新基建领域发挥重要作用。数据显示，2021年中国碳化硅电力电子器件应用市场规模达到71.10亿元，同比增长51.9%，2022年进一步增至约99.55亿元。