碳化硅市场现状调研 碳化硅产业正处于高速发展时期

‘十四五’规划和2035年远景目标纲要”提出，我国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。半导体产业发展至今经历了3个阶段，第一代半导体材料以硅为代表;第二代半导体材料砷化镓也已经广泛应用;而以碳化硅为代表的第三代半导体材料，相较前两代产品性能优势显著。

碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，除作磨料用外，还有很多其他用途，例如：以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁，可提高其耐磨性而延长使用寿命1～2倍;用以制成的高级耐火材料，耐热震、体积小、重量轻而强度高，节能效果好。低品级碳化硅(含SiC约85%)是极好的脱氧剂，用它可加快炼钢速度，并便于控制化学成分，提高钢的质量。此外，碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。

碳化硅主要有四大应用领域，即：功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。碳化硅粗料已能大量供应，不能算高新技术产品，而技术含量极高 的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。

根据中研普华产业研究院发布的《2022-2027年中国碳化硅行业市场全景调研及投资价值评估研究报告》显示：

碳化硅是由美国人艾奇逊在1891年电熔金刚石实验时，在实验室偶然发现的一种碳化物，当时误认为是金刚石的混合体，故取名金刚砂，1893年艾奇逊研究出来了工业冶炼碳化硅的方法，也就是大家常说的艾奇逊炉，一直沿用至今，以碳质材料为炉芯体的电阻炉，通电加热石英SiO2和碳的混合物生成碳化硅。

碳化硅，是一种无机物，化学式为SiC，是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物，莫桑石。在C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅为应用最广泛、最经济的一种，可以称为金钢砂或耐火砂。 中国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体，比重为3.20～3.25，显微硬度为2840～3320kg/mm2。

碳化硅行业市场发展现状

碳化硅有黑碳化硅和绿碳化硅两个常用的基本品种，都属α-SiC。①黑碳化硅含SiC约95%，其韧性高于绿碳化硅，大多用于加工抗张强度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等。②绿碳化硅含SiC约97%以上，自锐性好，大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃，也用于珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具。此外还有立方碳化硅，它是以特殊工艺制取的黄绿色晶体，用以制作的磨具适于轴承的超精加工，可使表面粗糙度从Ra32～0.16微米一次加工到Ra0.04～0.02微米。纯碳化硅为无色，而工业生产之棕至黑色系由于含铁之不纯物。晶体上彩虹般的光泽则是因为其表面产生之二氧化硅保护层所致

碳化硅分为黑碳化硅和绿碳化硅，2020年中国黑碳化硅产量为75万吨，绿碳化硅产量为10.5万吨，2021年中国黑碳化硅产量为90万吨，绿碳化硅为11万吨，产量相继上涨。说明我国碳化硅行业发展前景及需求量较为良好。2021年，黑碳化硅产量约90万吨，同比增长20%。其中甘肃48万吨，宁夏29万吨，内蒙古10万吨，湖北及青海3万吨。绿碳化硅产量约11万吨，其中新疆10万吨，四川1万吨。

在目前整个碳化硅市场中，美、日、欧等外商仍占据主导地位。根据Wolfspeed、英飞凌、罗姆约占据90%的碳化硅市场份额，其中Wolfspeed是碳化硅衬底的主要供应商，占据了一半以上的碳化硅晶片市场。

根据海关资料显示，2020年受到全球疫情影响，中国碳化硅进口量急剧下降，2020年中国碳化硅进口量为1624.7吨，同比下降72.89%，随着疫情态势的放缓，中国碳化硅进口量有一定的恢复，2021年中国碳化硅进口量为3873.5吨，同比增长138.41%，增长可观。中国碳化硅从2017年至2020年出口量呈现下降态势，2021年中国碳化硅出口量恢复为374.8万吨，同比增长55%，2022上半年中国碳化硅出口量为199.1万吨。可以看出中国碳化硅并不依赖于进口，出口量远远大于进口量。

目前我国在5G通信、电动汽车等新兴产业的技术水平、产业化规模等方面都处于国际优势地位，将促进我国上游半导体行业的持续发展，进一步提高国内半导体企业在国际市场的影响力，尤其对碳化硅器件将产生巨大的需求。

国内碳化硅产业还很不完善，从我国碳化硅进出口数量来看，我国碳化硅出口量远大于进口量，据统计，截至2021年1-4月我国碳化硅进口量为0.05万吨，同比下降45.24%，出口量为10.34万吨，同比增长10.19%。中国海关显示，2015-2021年间，中国碳化硅的进口均价波动较大，出口均价较为平稳。2021年中国碳化硅的进口均价为3.16美元/千克，较2020年减少1.71美元/千克;中国碳化硅出口均价为0.93美元/千克，较2020年减少0.11美元/千克。

数据显示，2018-2020年和2021上半年晶棒良率分别为41%、38.57%、50.73%和49.90%，衬底良率分别为72.61%、75.15%、70.44%和75.47%，综合良率目前大约为37.7%。说明中国碳化硅的技术级层面有限，目前还没有找到能提高综合良率的办法。

根据工信部数据，2022年底5G基站总数将突破200万个，中国5G基站也是碳化硅的重要下游产业的组成部门，2019年，中国5G基站数量为13万台，2022年上半年中国5G基站数量为185.4万台。

现在碳化硅产业正处于高速发展时期，大力发展碳化硅产业，可引领带动原材料与设备两个千亿级产业，助力我国加快向高端材料、高端设备制造业转型发展的步伐。5G通信、电动汽车等新兴产业对碳化硅材料将产生巨大需求，大力发展碳化硅产业，可引领带动原材料与设备两个千亿级产业，助力我国加快向高端材料、高端设备制造业转型发展的步伐。

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