SiC市场现状及各领域需求情况如何？

SiC行业正处于加速成长期，市场规模快速增长。

第三代半导体行业加速发展，新能源产业链为增长驱动核心竞争力。尽管第三代半导体发现时间很早，但 受制于成本和产业链不成熟等因素并未实现大规模商业化落地，2019年，以GaN-on-SiC等射频器件的推广， 对设备开发，衬底和外延技术的推动形成了正向反馈。同时Wolfspeed已完成8英寸SiC衬底片的流片，6英 寸产业链大规模商业化落地已逐步成型。 同时SiC功率器件广泛用于新能源汽车、光伏、轨道交通等领域，未来市场增速能够得到保证。同时国内 市场也有多家企业布局SiC产业，未来市场竞争格局将持续深化。

预计27年市场空间将超过60亿美元。根据Yole测算，仅碳化硅器件中的功率器件的市场规模将从2021年的 10.90亿美金增长至2027年的62.97亿美金，复合年增长率约34%。从细分行业来看，新能源产业链和充电基础设施将为增长最快领域。

SiC器件主要应用在车载充电器、DC/DC转换器和主驱逆变器上。在2017年之前车载充电器主要以SiC SBD 为主，而在2017年后SiC SBD和SiC MOSFET的方案已经成熟。在2018年，DC/DC转换器也由Si MOSFET逐渐 变成以SiC MOSFET为主。 特斯拉（Tesla）在2018年，将Model 3车型的主驱动逆变器中已经使用了SiC MOSFET，将Si IGBT替换为 SiC器件后，新能源汽车逆变器效率可以大幅提升，相同续航下对电池容量需求降低，以及实现系统冷却 体积和重量的优化，有效降低SiC器件本身带来的成本增加。

新能源车领域将会为SiC功率器件带来巨大增量。 SiC功率器件主要应用于主驱逆变器、OBC、DC/DC车载电源转换器和大功率DC/DC充电器领域。随着未来 800V电压平台推出，在大功率，大电流条件下减少损耗、增大效率和减小器件尺寸，电机控制器的主驱逆 变器将不可避免从硅基IGBT替换为SiC基MOS模块，存量替代市场空间巨大。

使用混动汽车80kW电机控制器进行SiC MOSFET和Si IGBT进行对比： 结果显示，在许多关键参数方面，650V SIC MOSFET远胜硅IGBT。当并联SIC MOSFET时，所产生的导通电 阻除以MOSFET的个数，致使导通损耗接近零。因此，SiC MOSFET的导通损耗低于IGBT。相反，当并联IGBT 时，所产生的VCE（SAT）电压不会线性下降，并且最小导通电压降是限制在大约0．8至1V范围内。

新能源汽车功率半导体单车价值量是传统燃油车的约5倍。电动化方面，新能源汽车主要可以分为纯电动 汽车（BEV）和混合动力汽车（HEV），目前二者合计占比超过90%。与传统汽车相比，新能源汽车的汽车 电子成本占比大幅提升。 根据Strategy Analytics的数据，传统燃油车的车均半导体用量为338美元，而功率半导体仅占21%，为71 美元。混合动力汽车新增的半导体中76%是功率半导体，车均增量达到283美元，功率半导体价值为传统汽 车的4倍，纯电动汽车中的功率半导体价值量则比混合动力汽车中更多。

充电桩的发展将成为功率半导体市场又一重要驱动力。充电桩是新能源汽车的配套设施。据麦肯锡统计及 预测，2020年中美欧新能源汽车充电需求约为180亿千瓦时，预计到2030年，伴随新能源汽车渗透率的提 升，新能源汽车充电需求将高达2710亿千瓦时。  2020年中美欧充电桩数量约为300万个，预计到2030年增长至4000万个，年复合增速约30%。作为新能源汽 车充电桩的核心零部件，功率半导体用量将在新能源汽车充电设施旺盛需求驱动下大幅增长。目前充电桩 平均成本约3200美元，功率半导体约占充电桩成本20%，我们预计未来10年充电桩功率半导体增量空间将 超过200亿美金。

全球车用功率市场规模2025年将达到125亿美元。根据Alix Partners预测全球新能源汽车销量将从2020年 的340万辆增长到2025年的1690万辆，渗透率从2020年的4.7%提高到2025年的18.0%。目前，燃油车单车功 率半导体成本约71美元，新能源汽车单车功率半导体成本约350美元。未来，我们认为新能源汽车功率半 导体单车成本将随着纯电动汽车占比提升以及双电机渗透率增加而继续提升。我们预计全球新能源汽车功 率半导体市场规模2025年将达到72.7亿美元，CAGR为43.6%，到2030年市场规模有望突达到171.2亿美元。

SiC材料具备的物化特性，使其更适合光伏逆变领域。SiC具有较宽的带隙,导热能力近乎达到了硅原料的 3倍,且SiC材料的高击穿电压和低导通电阻，导致器件拥有更好的开关效率和热量累计。 高压SiC MOSFET的逆变效率能够达到99%，且使用寿命长于Si IGBT，因此长期来看SiC器件将会成为光伏 领域功率器件的主要制造原料，光储产业链SiC替代更为刚需。

预期2025年全光伏装机量将达到270GW，光伏SiC功率 器件替换IGBT将成为趋势。结合2022年预期全球光伏 装机量达到130GW的预期，2025年市场预期光伏装机量 将达到270GW，期间增长率达到24.89%。  并且随着SiC衬底价格逐步下降，整体光伏逆变器的系 统成本在SiC功率器件使用后将会继续向下，预计SiC 功率器件渗透率将会继续增长。