中國報告大廳網訊，隨著碳化矽產業的不斷發展，一些新型材料和新工藝也在不斷湧現，這為碳化矽製造商提供了更廣闊的發展空間。以下對2023年碳化矽產業布局分析。
未來碳化矽產業需要加強結構調整和轉型升級，推動產業優化升級。2022-2027後新冠疫情環境下中國碳化矽市場專題研究及投資評估報告指出，247家鋼廠高爐開工率74.90%，環比上周下降1.66%，同比去年下降12.60%;高爐煉鐵產能利用率78.83%，環比下降1.22%，同比下降13.64%。隨著國外工業的恢復，國內出口碳化矽的數量漸增，根據企業反饋，國內外訂單的利潤相差無幾，部分企業青睞出口訂單的主要原因就是出口訂單回款及時，與國內押款嚴重形成鮮明對比。
碳化矽產業鏈上游為的襯底和外延環節;中游為器件和模塊製造環節，包括SiC二極體、SiCMOSFET、全SiC模塊、SiC混合模塊等;下游應用於5G明升88网址 、國防應用、數據傳輸、航空航天、新能源汽車、光伏產業、軌道交通、智能電網等領域。現從上游、中游和下游三大產業鏈來分析2023年碳化矽產業布局。
作為第三代半導體材料的典型代表，碳化矽材料被認為是功率半導體行業未來主要發展方向。從碳化矽器件的製造成本結構來看，襯底成本最大，占比達47%;其次是外延成本，占比為23%。這兩大工序製備難度大，技術和資金壁壘高，是行業發展的關鍵環節。
碳化矽襯底是一種由碳和矽兩種元素組成的化合物半導體單晶材料，按照電學性能的不同，碳化矽襯底可分為導電型碳化矽襯底和半絕緣型碳化矽襯底。2022年全球導電型碳化矽襯底和半絕緣型碳化矽襯底市場規模分別為5.12億美元和2.42億美元，預計到2023年市場規模將分別達到6.84億美元和2.81億美元。
碳化矽襯底的尺寸主要有2英寸(50mm)、3英寸(75mm)、4英寸(100mm)、6英寸(150mm)、8英寸(200mm)等規格。碳化矽襯底正在不斷向大尺寸的方向發展，目前行業內公司主要量產產品尺寸集中在4英寸及6英寸，8英寸處於研發階段。國內廠商中，天科合達、天岳先進為行業龍頭企業，2022年天岳先進碳化矽襯底產量7.11萬片，同比增長5.82%。
碳化矽外延片，是指在碳化矽襯底上生長了一層有一定要求的、與襯底晶相同的單晶薄膜(外延層)的碳化矽片。從價格來看，相較於成熟的矽片製造工藝，碳化矽外延短期內依然較為高昂。伴隨襯底價格降低，未來外延價格有下降趨勢。2020年SiC外延片價格約為128元/平方厘米，預計到2025年價格將進一步下降，至2035年SiC外延片價格將降至90元/平方厘米。
碳化矽功率器件具有高電壓、大電流、高溫、高頻率、低損耗等獨特優勢，將極大地提高現有使用矽基功率器件的能源轉換效率。隨著技術突破和成本的下降，碳化矽功率器件預計將大規模應用於電動汽車、充電樁、光伏新能源等各個領域。2022年全球碳化矽功率器件市場規模達14.72億美元，預計2023年市場規模將達到19.72億美元。
從市場競爭格局來看，全球碳化矽器件市場格局仍由海外巨頭主導，以意法半導體、英飛凌、科銳、羅姆半導體等為代表的企業占據了大部分市場份額。國內廠商中，比亞迪已經在整車中率先使用SiC器件，比亞迪半導體率先實現了SiC三相全橋模塊在電機驅動控制器中的大批量裝車。
目前主流的射頻器件有砷化鎵、矽基LDMOS、碳化矽基氮化鎵等不同類型。碳化矽基氮化鎵射頻器件具有良好的導熱性能、高頻率、高功率等優勢，有望開啟廣泛應用。隨著明升88网址 基礎建設和軍事應用的需求發展，全球氮化鎵射頻器件市場規模將持續增長，預計到2023年其市場規模將達到14.18億美元。
中國是全球功率半導體最大的需求國，新能源光伏發展帶動功率半導體需求的進一步提升，2022年中國功率半導體市場規模約191億美元，預計2023年以碳化矽為代表的第三代半導體將保持快速增長，到2027年市場規模有望達到238億美元。
我國「十四五」規劃已將碳化矽半導體納入重點支持領域，隨著國家「新基建」戰略的實施，碳化矽半導體將在5G基站建設、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數據中心等新基建領域發揮重要作用。數據顯示，2021年中國碳化矽電力電子器件應用市場規模達到71.10億元，同比增長51.9%，2022年進一步增至約99.55億元。
中國碳化矽功率器件應用規模快速增長的主要驅動因素之一是新能源汽車市場的快速滲透。2021年，新能源汽車占下游應用市場的份額為38%。其次是消費類電源，占比為22%;光伏逆變器占據著15%的份額。
這些企業在碳化矽製造技術、設備、質量等方面具有一定的優勢和競爭力。在化工領域，碳化矽作為催化劑也有著重要的應用。因此，碳化矽產業的發展需要與上下游產業緊密配合，形成良好的產業生態。
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