新能源與5G的基石

采用碳化硅材料的產(chǎn)品,，與相同電氣參數(shù)的產(chǎn)品比較,，可縮小50％體積，降低80％能量損耗,。

由于這些特性,，世界各國對碳化硅材料非常重視，紛紛投入大量精力促進相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,，國際上的各大半導(dǎo)體巨頭也都投入巨資發(fā)展碳化硅器件,。

近年來碳化硅功率器件在新能源汽車領(lǐng)域滲透率持續(xù)上升，是未來新能源,、5G通信領(lǐng)域中SiC,、GaN器件的重要原材料。

新能源汽車是增長最快市場

根據(jù)WolfSpeed預(yù)測,，新能源汽車是SiC器件應(yīng)用增長最快的市場,，預(yù)計2022－2026年的市場規(guī)模從16億美元到46億美元，復(fù)合年增長率為30％,。

目前,，全球的碳化硅廠商也在積極尋求合作，紛紛與先進新能源汽車企業(yè)簽訂協(xié)議,。

特斯拉Model3所采用的SiCMOSFET功率模塊正是由意法半導(dǎo)體提供的,，且后者與碳化硅領(lǐng)先企業(yè)Woifspeed簽訂了150mm碳化硅晶圓擴展協(xié)議，旨在為全球的SiC晶圓供給加碼,。

意法半導(dǎo)體還于2021年6月與雷諾集團達成戰(zhàn)略合作,，以提供用于電動和混合動力汽車的SiC功率器件供應(yīng)，此舉旨在降低汽車的電池成本,、增加充電里程,、縮短充電時間最終使成本降低近30％。

日本先進半導(dǎo)體制造商ROHM也于2021年9月與吉利汽車達成合作,，后者將使用ROHM提供的SiC功率器件實現(xiàn)高效的逆變效率和充電性能,，從而進一步提高用戶體驗。

WolfSpeed也為鄭州宇通集團提供了1200V的SiC功率器件,，后者交付的首輛電動客車采用了碳化硅解決方案,。

實現(xiàn)高壓快充的關(guān)鍵是通過增大電流或提升電壓來提升充電功率，但由于最大的充電電流提升存在可預(yù)見的上限，所以只能靠提升電壓,。

800v高壓平臺將成為主要車廠的重點布局方向,，幾乎所有的車企規(guī)劃中都已開始布局超級快充車型及相關(guān)技術(shù)研發(fā)。

華潤微已實現(xiàn)第四代650V的SiC JBS產(chǎn)品研發(fā),，綜合技術(shù)質(zhì)量已達世界先進水平,，同時其1200V的SiC MOSFET也已完成樣品制造，預(yù)計將在未來兩年內(nèi)進行規(guī)模生產(chǎn),。

斯達半導(dǎo)體新增多個使用全SiC MOSFET模塊的800V系統(tǒng)的主電機控制器項目定點,，將對公司2023年－2029年SiC模塊銷售增長提供持續(xù)推動力。

士蘭微同時也加快SiC MOSFET功率器件的研發(fā),，推出自產(chǎn)芯片的車用SiC功率模塊,。

露笑科技和斯達半導(dǎo)體也積極投入碳化硅器件生產(chǎn)，并廣泛布局光伏業(yè)務(wù),。

太陽能光伏緊隨其后

光伏新能源市場發(fā)展空間廣闊,，碳化硅材料仍有較大潛在空間。

而根據(jù)［十四五］規(guī)劃要求,，2025年要實現(xiàn)單位GDP能源消耗降低13．5％,，光伏等新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間廣闊。

2020年,，全球光伏能源需求為130GW,，樂觀情況下預(yù)計2025年該項指標(biāo)將到達330GW，以20．48％的CAGR快速增長,。

目前,，全球的光伏IGBT市場規(guī)模約為23億元，碳化硅器件占比約為35％,，該滲透率仍將繼續(xù)增長,。

碳化硅制造的高電壓MOSFET具有優(yōu)越的開關(guān)性能，其功能不受溫度影響,，由此能很好地在升溫系統(tǒng)中保持穩(wěn)定效力,。

此外，SiC MOSFET也可以在具備高轉(zhuǎn)換頻率的同時,，擁有99％以上的逆變效率,。

因此，盡管碳化硅器件具有較高的制造成本,，但其高導(dǎo)熱率,、高擊穿電場、低損耗等特性,，都使得光伏系統(tǒng)效率更高,，從而進一步降低成本,。

國內(nèi)方面，三安集成也已完成SiC器件的量產(chǎn)平臺打造,，其首發(fā)產(chǎn)品1200V80m碳化硅MOSFET已實現(xiàn)了一系列性能和可靠性測試,，可應(yīng)用于光伏系統(tǒng)組成。

碳化硅充電樁市場

2020年我國主要以私人和交流充電樁為主,，兩者分別占比57．45％和61．67％,，是碳化硅器件的主要應(yīng)用方向。

我國充電樁數(shù)量仍然低于480萬的預(yù)期規(guī)劃,，供不應(yīng)求仍將推動充電樁數(shù)量迅速增長,，從而創(chuàng)造巨大的市場需求并推動行業(yè)增長。

預(yù)計2025年中國新能源汽車保有量將突破2500萬輛,，則充電樁數(shù)量推算約為800萬個,，復(fù)合增長率將達到41．42％。

充電樁需求仍存在較大的增長空間,，車樁比例仍將進一步趨近合理化,，從而推動碳化硅市場的發(fā)展。

目前,，ROHM已經(jīng)推出了基于碳化硅的充電基礎(chǔ)設(shè)施解決方案，從而應(yīng)用于高效和小型化的大功率充電樁,。

安森美也在開發(fā)用于直流充電樁的碳化硅功率器件和模塊,，希望構(gòu)建更高功率的充電方式，并通過AC－DC和DC－DC級的升壓轉(zhuǎn)換器提高充電效率,。

碳化硅器件龍頭都在進行充電樁技術(shù)模塊的研發(fā),，英飛凌、Wolf Speed,、STM等公司都在積極進入碳化硅充電樁市場,。

結(jié)尾：

SiC器件發(fā)展分為三個發(fā)展階段：2019－2021年為初期，2022－2023年為拐點期,，2024－2026年為爆發(fā)期,。

SiC隨著在新能源汽車、充電基礎(chǔ)設(shè)施,、5G基站,、工業(yè)和能源等應(yīng)用領(lǐng)域展開，需求迎來爆發(fā)增長,。