新能源汽车对碳化硅的需求量 2026年车用碳化硅器件市场

碳化硅作为第三代半导体材料拥有良好的发展前景，新能源汽车是其核心驱动力，其次为光伏及工控领域的器件应用。

市场分析机构Yole预计，全球碳化硅功率器件市场将从2021年的10.90亿美元增长至2027年的62.97亿美元，年复合增长率达34%。集邦咨询则预计2026年车用碳化硅器件市场将达到39.4亿美元。

全球碳化硅功率器件市场供应问题

3月初，埃隆·马斯克在投资者大会上宣布：未来要削减特斯拉75%的碳化硅用量。而当年正是特斯拉率先在Model 3主驱的逆变器上使用碳化硅，一手开辟了碳化硅“上车”的先河。

业内分析，特斯拉之所以弃“碳”而行，可能是出于成本、产能等多方位考量做出的无奈选择。有消息人士分析，此举与其碳化硅供应商有很大关系，也有人认为电动汽车巨头担心碳化硅良品率低和供应能力不足。

碳化硅单晶制备一直是全球性难题，晶体生长工艺的稳定性难以保证。碳化硅整个产业链大致上可以分成衬底、外延、器件3类厂商，然而在这一环接一环的生产程序上，目前每个环节的良品率都不是很高，生产的衬底很难合格，导致最终的器件成本极高，同时性能也不稳定，产量难以保证。

新能源汽车对碳化硅的需求量很大，而供应又迟迟跟不上车企产能扩张的节奏。有国内碳化硅头部厂商表示：“我们目前没有多余碳化硅产能外供，虽然特斯拉喊出‘减碳’，但实际上碳化硅的使用量在逐年增加并没有减少，市场需求强劲。”

江西新能源科技职业学院新能源汽车技术研究院院长张翔也表示：“相较于传统硅材料，碳化硅材料性质更匹配高压平台，具备耐压能力强、效率高、体积小等优势，当前仍是新能源车电驱动方案的最优选择。”

由此可见，减用碳化硅只是新能源汽车企业出于精打细算的综合抉择，并不是改弦更张、另起炉灶。

根据中研普华研究院《2022-2026年中国碳化硅行业竞争格局及发展趋势预测报告》显示：

碳化硅应用前景广阔，国内企业也看准了这个赛道。“但是碳化硅晶体生长极其困难，20世纪90年代只有少数发达国家掌握晶体生长和加工技术，我国碳化硅技术起步相对较晚，目前国内企业正在碳化硅领域奋起直追。”陈小龙说。

以6英寸碳化硅衬底为例，国内良品率大概有40%，海外有60%～70%。另外，碳化硅半导体场效应晶体管分为平面类和沟槽类，在同等条件下，沟槽类更具备成本和性能优势，但国内企业需要跨过巨大的专利鸿沟。

业内人士指出，当前碳化硅的下游需求依旧旺盛，特别是车用级碳化硅衬底产能仍偏紧，国内业界对于碳化硅国产替代的呼声非常高。国家也意识到了这个问题，在《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》中提出，将加速推动以碳化硅、氮化镓为代表的第三代半导体新材料新技术产业化进程，催生一批高速成长的新材料企业。更值得注意的是，目前已有要对中国禁售碳化硅等产业高精尖设备的迹象，所以碳化硅国产化之路势在必行。

现在业内已经纷纷行动起来，布局碳化硅产业，加入碳化硅的国产化队伍。据不完全统计，2022年国内新立项、签约的碳化硅项目投资额超过476亿元，而2018年这个数字还只有50亿元。

业内人士指出，随着未来两三年产能密集释放，国内碳化硅市场供需将会趋于平衡，成本将加速下降。届时，国内碳化硅中低端产品的市场竞争或将更加激烈，业内需要在技术突破上重点发力，实现弯道超车和自主可控，缩小与国际巨头的差距，争取在碳化硅高端市场分得一杯羹。

功率半导体正从传统硅基功率器件IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(金氧半场效晶体管)，走向以SiC(碳化硅)和GaN(氮化镓)为代表的时代。

在这条赛道上，企业融资并购、厂商增资扩产、新玩家跑步入场、新项目不断涌现。

多位长期关注功率半导体发展的专业人士对《中国经营报》记者表示，伴随着 5G、物联网、新能源等行业的迅速发展，具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、热导率、电子饱和速率及抗辐射能力的碳化硅、氮化镓等为代表的第三代半导体材料进入快速发展阶段，市场前景广阔。

由于 SiC器件具有耐高温、低损耗、导热性良好、耐腐蚀、强度大、高纯度等优点，并且在禁带宽度、绝缘击穿场强、热导率以及功率密度等参数方面要远远优于传统硅基半导体。

与碳化硅一样，氧化镓同样被业内所看好，但是，氧化镓还有诸多技术瓶颈待突破。比如，由于高熔点、高温分解以及易开裂等特性，大尺寸氧化镓单晶制备较难实现，距离真正规模化、商业化量产还需要一定时间。

根据TrendForce集邦咨询《2023 SiC功率半导体市场分析报告》，随着Infineon、ON Semi等与汽车、能源业者合作项目明朗化， 2023年整体SiC功率元件市场规模有望增长至22.8亿美元，年成长率为41.4%。同时，受惠于电动汽车及可再生能源等下游主要应用市场的强劲需求，2026年SiC功率元件市场规模有望达到53.3亿美元。另Yole数据显示，预计到2023年，全球碳化硅材料渗透率有望达到3.75%。

海内外巨头也纷纷锚定了这一蓝海市场。汽车半导体芯片巨头瑞萨电子在日前宣布，将于2025年开始使用SiC来生产降低损耗的下一代功率半导体产品，计划在目前生产硅基功率半导体的群马县高崎工厂进行量产，但具体投资金额和生产规模尚未确定。

值得注意的是，瑞萨电子此前很少涉及SiC相关业务，不过，作为新玩家，瑞萨社长兼CEO柴田英利表示，“在功率半导体上、我们起步非常慢。客户对瑞萨IGBT的评价非常高、会将这些评价活用至SiC业务上。现在SiC市场仍小，但将来毫无疑问会变得非常大。”

《2022-2026年中国碳化硅行业竞争格局及发展趋势预测报告》由中研普华研究院撰写，本报告对该行业的供需状况、发展现状、行业发展变化等进行了分析，重点分析了行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力，以及行业的投资分析和趋势预测等等。报告还综合了行业的整体发展动态，对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。