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电力电子碳化硅行业供需及产业链价值量分析
- 提问时间：2023/06/27
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- 提问者：匿名用户
[1个回答]国际厂商SiC扩产持续，供给竞争激烈。1.需求端：碳化硅价格甜蜜点将至，800V平台为主要驱动因素EV/HEV是未来SiC功率器件的主要驱动力。其中碳化硅器件下游应用主要包含主逆变器、DC-DC、OBC、DCDC。对于电动汽车，不同应用部件对于车规级功率器件的功率等级要求不同，其中主逆变器功率要求最高，也是碳化硅器件可靠性要求最高的环节。800V高压平台加速落地，2022-2023年快速上量有望激活SiC一池春水。800V高压快充平台为解决里程焦虑的破局者，国内外车企从2021年起掀起一轮800V平台车型发布潮，国内造车新势力及传统汽车厂商旗下的智能电动品牌纷纷入场，以抢攻大功率快充高地。伴随...
标签： 碳化硅 电子 电力 -
碳化硅在电动汽车领域主要用于哪些地方？优势是什么？
- 提问时间：2023/02/08
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[1个回答]碳化硅在电动汽车领域主要用于：主驱逆变器、车载充电系统(OBC)、电源转换系统(车载DC/DC)和非车载充电桩。碳化硅MOSFET在电动汽车主驱逆变器中相比Si-IGBT优势明显，虽然当前SiC器件单车价格高于Si-IGBT，但SiC器件的优势可降低整车系统成本：（1）由于碳化硅MOSFET相比硅基IGBT功率转换效率更高，根据Wolfspeed数据，采用碳化硅MOSFET的电动汽车续航距离相比硅基IGBT可延长5-10%，即在同样续航里程的情况下可削减电池容量，降低电池成本。（2）碳化硅MOSFET的高频特性可使得逆变器线圈、电容小型化，电驱尺寸得以大幅减少，而可听噪声的降低可以减少电机铁损...
标签： 碳化硅 电动汽车 -
碳化硅外延片成本结构及价格发展趋势如何？
- 提问时间：2023/02/08
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[1个回答]外延片成本中原材料成本占比最高，未来随着成本的下降，外延片价格有望下降。1、外延片的成本结构，原材料成本占比是52%，设备折旧成本是15%，剩下的劳动力、洁净室和研发成本的占比分别是14%、12%和7%。2、伴随衬底价格降低，未来外延价格有下降趋势。基于SiC衬底，外延环节普遍采用化学气相沉积技术(CVD)获得高质量外延层，随后在外延层上进行功率器件的制造。伴随SiC衬底价格的降低，预计未来外延价格也将呈现下降趋势，据CASA，2020年SiC外延片价格约为128元/平方厘米，预计到2025年，价格将会出现明显下降，至2045年SiC外延片价格将降至71元/平方厘米。
标签： 碳化硅 外延片 -
电压对碳化硅外延片技术有何影响？
- 提问时间：2023/02/08
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[1个回答]电压越高，外延技术难度越大。1、电压越高对外延厚度和掺杂浓度均匀性要求越高，高压生产难度较大。一般低压在600伏，需要的外延的厚度可能就是6μm左右，中压1200-1700伏，需要的外延厚度就是10-15μm。高压10000V以上，需要100μm以上。因此随着电压的增加，外延厚度随之增加，高质量外延片的制备也就非常难，尤其在高压领域，重要的就是缺陷的控制。2、在中、低压应用领域，碳化硅外延的技术相对比较成熟。外延片核心参数厚度、掺杂浓度可以做到相对较优的水平，基本上可以满足中低压的SBD、JBS、MOS等器件的需求。3、在高压领域外延的技术发展相对比较滞后。目前外延片需要攻克...
标签： 碳化硅 外延片 -
碳化硅外延片制作方法有几种？
- 提问时间：2023/02/08
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[1个回答]我知道CVD法是目前使用最广泛的碳化硅外延片制作方法。1、外延是一种常用的单晶薄膜制备技术，和Si器件工艺有所区别，几乎所有的SiC电力电子器件工艺均在4H-SiC同质外延层上实现，衬底只是起到支撑和导电的作用。现阶段SiC薄膜外延的方法主要包括：化学气相淀积（CVD）、分子束外延（MBE）、液相外延法（LPE）、脉冲激光淀积和升华法（PLD）等。2、化学气相沉积（CVD）是最为普及的4H-SiC外延方法。其优势在于生长过程中气体源流量、反应室温度以及压力均可以有效控制，大幅降低了外延过程中的随机因素，工艺稳定性好；外延过程中通过调整各种气体的流量可以精准控制外延层的厚度、掺杂浓度以及掺杂类型...
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如何降级碳化硅的成本？
- 提问时间：2023/02/08
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[1个回答]对于降低成本，从市场上的动态来看，主要有扩大晶圆尺寸、改进碳化硅长晶工艺及改进切片工艺等三个方向。1.扩大晶圆尺寸根据Wolfspeed最新资料，从6寸转向8寸晶圆，碳化硅芯片（32mm2）数量有望从448颗增加到845颗，增加了75%。8英寸SiC衬底的基面和螺纹螺钉密度分别为684cm-2和289cm-2。化学机械抛光后，表面质量得到改善，有66个缺陷。碳化硅外延可以实现略高于1%的厚度和掺杂均匀性。根据GTAT公司的预估，相对于6寸晶圆平台，预计8寸衬底的引入将使整体碳化硅器件成本降低20-35%。而且，6寸SiC晶体厚度为350微米，而最初投放市场的8寸SiC衬底厚度为500微米。尽管...
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碳化硅行业迎来什么发展机遇？
- 提问时间：2023/02/08
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- 提问者：匿名用户
[1个回答]巨大的市场需求、持续下行的成本、技术自主可控的迫切需求和政府政策支持将使行业迎来发展契机。1.碳化硅市场需求旺盛随着碳化硅器件在5G通信、电动汽车、光伏新能源、轨道交通、智能电网等行业的应用，碳化硅器件市场需求迅速增长，全球碳化硅行业呈现产能供给不足的情况。为了保证衬底供给，满足以电动汽车为代表的客户未来的增长需求，各大厂商纷纷开始扩产。据CASAResearch整理，2019年有6家国际巨头宣布了12项扩产，主要为衬底产能的扩张，其中最大的项目为科锐公司投资近10亿美元的扩产计划，分别在北卡罗来纳州和纽约州建造全新的可满足车规级标准的8英寸功率和射频衬底制造工厂。随着下游市场的超预期发展，产...
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碳化硅行业发展存在哪些挑战？
- 提问时间：2023/02/08
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- 提问者：匿名用户
[1个回答]我来对碳化硅（SiC）行业发展存在的挑战进行简单梳理。1.碳化硅衬底制备成本高由于晶体生长速率慢、制备技术难度较大，大尺寸、高品质碳化硅衬底生产成本依旧较高，碳化硅衬底较低的供应量和较高的价格一直是制约碳化硅器件大规模应用的主要因素之一，限制了产品在下游行业的应用和推广。虽然碳化硅衬底和器件工艺逐渐成熟，衬底和器件的价格呈一定下降趋势，但是目前碳化硅功率器件的价格仍数倍于硅基器件，下游应用领域仍需平衡碳化硅器件的高价格与碳化硅器件优越性能带来的综合成本下降间的关系，短期内一定程度上限制了碳化硅器件在功率器件领域的渗透率，使得碳化硅材料即使在部分相对优势领域的大规模应用仍存较大挑战。2.高端技术...
标签： 碳化硅 -
2021年全球导电型碳化硅功率器件市场格局怎样？
- 提问时间：2023/02/08
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- 提问者：匿名用户
[1个回答]在碳化硅器件领域，欧美日企业领先，全球前6大厂商市占率达到99%。全球碳化硅器件市场格局仍由海外巨头主导。根据Yole的数据，2021年全球导电型碳化硅功率器件市场规模为10.90亿美元，市场份额由海外巨头意法半导体、Wolfspeed、罗姆、英飞凌、三菱电机、安森美等厂商垄断，全球TOP6占据99%的市场份额。碳化硅器件行业市场空间广阔，全球巨头纷纷规划大规模扩产。Wolfspeed在纽约州北部开始运营新的8英寸SiC晶圆厂。博世正在德国增加近40000平方英尺的新SiC专用洁净室。Rohm在日本开设了一家新工厂，目标是在未来五年内将SiC制造量提高5倍。英飞凌刚刚开始在马来西亚建设新的Si...
标签： 碳化硅 功率器件 -
2021年中国碳化硅功率器件应用市场规模达到多少？
- 提问时间：2023/02/08
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- 提问者：匿名用户
[1个回答]2021年中国碳化硅功率器件应用市场规模达到71.1亿元。碳化硅器件可大幅降低能耗及可耐高压高频，被广泛应用在电动汽车/充电桩、光伏新能源、轨道交通及智能电网领域，随着5G，新能源汽车，光伏发电和轨道交通的发展，碳化硅器件市场规模将快速增长。2017-2021年，中国碳化硅基电力电子器件应用市场快速增长。2021年中国碳化硅电力电子器件应用市场规模达到71.1亿元，同比增长51.9%。在中高压领域，碳化硅基电力电子器件将继续渗透，新能源汽车仍将是最大应用领域。在低压、小功率电源领域，包括LED驱动电源、电动工具电源、消费电源、D类音频，GaN电力电子器件将是主角，成为驱动市场的新力量；在中压领...
标签： 碳化硅 功率器件 -
全球碳化硅器件市场规模将如何变化？
- 提问时间：2023/02/08
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- 提问者：匿名用户
[1个回答]未来随着碳化硅器件在新能源汽车、能源、工业、通讯等领域渗透率提升，碳化硅器件市场规模有望持续提升。2027年全球导电型碳化硅功率器件市场规模有望突破60亿美元。根据Yole，2027年全球导电型碳化硅功率器件市场规模将由2021年的10.90亿美元增至62.97亿美元，2021-2027年每年以34%年均复合增长率快速增长。汽车应用主导SiC市场，占整个功率SiC器件市场的75%以上。随着5G建设的加速，半绝缘型碳化硅器件市场有望持续增长。半绝缘型碳化硅器件主要用于5G基站、卫星通信、雷达等方向，随着5G建设的加速，尤其是MassiveMIMO技术的推广，半绝缘型碳化硅基氮化镓器件市场规模将不...
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碳化硅产业链价值集中于上游的哪些环节中？
- 提问时间：2023/02/08
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- 提问者：匿名用户
[1个回答]衬底和外延成本占比高达70%，远高于硅基衬底，导致碳化硅功率器件渗透率较低。从最上游的碳粉、硅粉制备成碳化硅圆晶，再进行外延，最后制备成SBD、MOSFET、IGBT等器件，圆晶及外延是整个环节最关键的一环。他决定着上游原材料制备的方式及相关参数，同时也决定着下游器件的性能。碳化硅衬底约占碳化硅器件成本的47%，外延环节又占据23%，制造前的成本占据全部成本的70%。而对于Si基器件来说，晶圆制造占据50%的成本，硅片衬底仅占据7%的成本，碳化硅器件上游衬底和外延价值量凸显。由于碳化硅衬底及外延价格相对硅片较为昂贵，碳化硅功率器件现阶段渗透率较低。然而，由于碳化硅器件高效率、高功率密度等特性，...
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第三代半导体碳化硅政策背景如何？
- 提问时间：2023/02/08
- 浏览量：240
- 提问者：匿名用户
[1个回答]国家大力支持第三代半导体碳化硅（SiC）的蓬勃发展。近年来，国家陆续出台政策文件，大力支持行业发展，鼓励企业深入布局，第三代半导体碳化硅（SiC）蓬勃发展。国家持续出台相关政策支持第三代半导体发展，2016年7月，国务院《关于印发“十三五”国家科技创新规划的通知》明确发展第三代半导体芯片；2019年11月工信部将第三代半导体产品写入《重点新材料首批次应用示范指导目录》，2019年12月，在《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》中明确要求加快培育布局第三代半导体产业，推动制造业高质量发展；2020年7月为鼓励企业积极发展集成电路，国家减免相关企业税收；2021年3月，十四五...
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碳化硅器件应用领域及优势是什么？
- 提问时间：2023/02/08
- 浏览量：355
- 提问者：匿名用户
[1个回答]碳化硅制成的功率器件在新能源汽车、光伏发电、轨道交通、5G通讯等领域具有明显的优势。半绝缘型碳化硅基射频器件以半绝缘型碳化硅衬底经过异质外延制备而成，主要面向通信基站以及雷达应用的功率放大器。碳化硅基氮化镓射频器件已成功应用于众多领域，以无线通信基础设施和国防应用为主。无线通信基础设施方面，5G具有大容量、低时延、低功耗、高可靠性等特点，要求射频器件拥有更高的线性和更高的效率。相比砷化镓和硅基LDMOS射频器件，以碳化硅为衬底的氮化镓射频器件同时具有碳化硅良好的导热性能和氮化镓在高频段下大功率射频输出的优势，能够提供下一代高频电信网络所需要的功率和效能，成为5G基站功率放大器的主流选择。在国防...
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碳化硅的主要器件形式及优势有哪些？
- 提问时间：2023/02/08
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- 提问者：匿名用户
[1个回答]碳化硅制成的功率器件根据电学性能差异分成两类。导电型碳化硅功率器件主要是通过在导电型衬底上生长碳化硅外延层，得到碳化硅外延片后进一步加工制成，品种包括造肖特基二极管、MOSFET、IGBT等，主要用于电动汽车、光伏发电、轨道交通、数据中心、充电等基础建设。性能优势如下：（1）更强的高压特性。碳化硅的击穿电场强度是硅的10余倍，使得碳化硅器件耐高压特性显著高于同等硅器件。（2）更好的高温特性。碳化硅相较硅拥有更高的热导率，使得器件散热更容易，极限工作温度更高。耐高温特性可以带来功率密度的显著提升，同时降低对散热系统的要求，使终端可以更加轻量和小型化。（3）更低的能量损耗。碳化硅具有2倍于硅的饱和...
标签： 碳化硅
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