一、SiC功率器件發(fā)展概況
半導(dǎo)體材料已經(jīng)從硅、鍺第一代材料發(fā)展到SiC、GaN的第三代半導(dǎo)體材料，相比前兩代半導(dǎo)體材料，SiC和GaN在禁帶寬度、擊穿電場(chǎng)、熱導(dǎo)率等方面表現(xiàn)更加突出，特別適用于現(xiàn)階段下游正在快速發(fā)展的5G通訊和新能源汽車(chē)市場(chǎng)。
半導(dǎo)體材料發(fā)展路徑
資料來(lái)源：智研咨詢整理
SiC產(chǎn)業(yè)鏈分為三大環(huán)節(jié)，包括上游的SiC晶片、SiC外延，中游產(chǎn)業(yè)為SiC功率器件的制造，下游市場(chǎng)主要應(yīng)用在新能源汽車(chē)、光伏發(fā)電、電源等領(lǐng)域。
SiC產(chǎn)業(yè)鏈
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SiC是現(xiàn)階段高壓、高功率、高頻功率器件理想的材料，所以SiC功率器件在新能源車(chē)、充電樁、光伏、風(fēng)電等這些對(duì)效率、節(jié)能和損耗等指標(biāo)比較看重的領(lǐng)域，具有明顯的發(fā)展前景。
二、SiC功率器件全球市場(chǎng)格局
相比于Si基的IGBT，SIC MOS在產(chǎn)品尺寸、功率消耗大幅降低，在電動(dòng)汽車(chē)的電池領(lǐng)域應(yīng)用具有較強(qiáng)的性能提升。2018年特斯拉的主逆變器采用SiC，隨后采埃孚、博世等多家零部件制造商以及比亞迪、雷諾等汽車(chē)生產(chǎn)商都宣布在其部分產(chǎn)品中采用SiC技術(shù)。汽車(chē)領(lǐng)域成為SiC功率市場(chǎng)快速發(fā)展的首要驅(qū)動(dòng)力，2014-2019年全球SiC功率器件市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增長(zhǎng)率35.83%，截至219年全球SiC功率器件市場(chǎng)規(guī)模約為6.15億美元。
2014-2019年全球SiC功率器件市場(chǎng)規(guī)模
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根據(jù)智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國(guó)碳化硅功率器行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局及投資戰(zhàn)略咨詢報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示：全球SiC功率器件主要應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)、電源和光伏領(lǐng)域，上述三個(gè)主要市場(chǎng)占據(jù)了SiC功率器件市場(chǎng)份額65%左右。
2019年全球SiC功率器件下游應(yīng)用格局
資料來(lái)源：ROHM、智研咨詢整理
三、SiC功率器件企業(yè)格局
由于我國(guó)SiC市場(chǎng)起步晚，絕大部分材料基本依賴進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)化程度偏低。其中，上游的晶片基本被美國(guó)CREE和II-VI等美國(guó)廠商壟斷。其中CREE從SIC上游材料切入到了SIC器件，相當(dāng)于其擁有了從上游SIC片到下游SIC器件的產(chǎn)業(yè)鏈一體化能力。
由于碳化硅材料特殊的物理性質(zhì)，晶體切割、加工等工藝要求高，需要企業(yè)長(zhǎng)期投入和深耕才能形成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)能力，導(dǎo)致SiC行業(yè)門(mén)檻很高。
SiC功率器件行業(yè)主要企業(yè)不同尺寸 SIC 晶片的推出對(duì)比
項(xiàng)目 | CREE | Ⅱ-Ⅵ | SiCrystal | 山東天岳 | 天科合達(dá) |
4英寸品片 | 成功研制并規(guī)?；a(chǎn) | 成功研制并規(guī)?；a(chǎn) | 成功研制并規(guī)?；a(chǎn) | 成功研制并規(guī)?；a(chǎn) | 成功研制并規(guī)模化生產(chǎn) |
6英寸品片 | 2012年全球首次成功研制并規(guī)?；a(chǎn) | 成功研制并規(guī)?；a(chǎn) | 成功研制并規(guī)?；a(chǎn) | 成功研制，2019年宣布產(chǎn)線建設(shè)計(jì)劃 | 2014年國(guó)內(nèi)首次成功研制，已規(guī)模化生產(chǎn) |
8英寸品片 | 成功研制，2019年宣布產(chǎn)線建設(shè)計(jì)劃 | 2015年全球首次成功研制，2019年宣布產(chǎn)線建設(shè)計(jì)劃 | 未披露 | 未披露 | 2020年啟動(dòng)研發(fā) |
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四、中國(guó)SiC功率器件發(fā)展趨勢(shì)
國(guó)內(nèi)的企業(yè)均處于初創(chuàng)期或者剛剛介入SIC領(lǐng)域，包括傳統(tǒng)的功率器件廠商華潤(rùn)微、捷捷微電、揚(yáng)杰科技，從傳統(tǒng)的硅基MOSFET、晶閘管、二極管等切入SIC領(lǐng)域，IGBT廠商斯達(dá)半導(dǎo)、比亞迪半導(dǎo)體等，但國(guó)內(nèi)當(dāng)前的SIC器件營(yíng)收規(guī)模都比較小。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是第四次工業(yè)革命的核心環(huán)節(jié)，我國(guó)在《中國(guó)制造2025》中明確了第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重要性，近三年，針對(duì)第三代半導(dǎo)體材料頒布了諸多支持性政策，促進(jìn)我國(guó)在第三代半導(dǎo)體材料市場(chǎng)取得可觀市場(chǎng)前景。
2017-2019年國(guó)家第三代半導(dǎo)體相關(guān)政策
頒布時(shí)間 | 名稱 | 內(nèi)容 |
2017 | “十三五”材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃 | 在總體目標(biāo)、指標(biāo)體系、發(fā)展重點(diǎn)等各方面均捉出要大力發(fā)展第三代半導(dǎo)體材料 |
2017 | “十三五”交通領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃 | 提出開(kāi)展汽車(chē)整車(chē)、動(dòng)力系統(tǒng)、底盤(pán)電子控制系統(tǒng)以及IGBT、碳化硅、氦化鎵等電力電子器件技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和零部件、系統(tǒng)的軟硬件測(cè)試技術(shù)研究與測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范體系研究 |
2017 | “關(guān)于組織開(kāi)展2017年工業(yè)強(qiáng)基工程重點(diǎn)產(chǎn)品、工藝'一條龍應(yīng)用計(jì)劃工作的通知” | 捉出以城市軌道交通應(yīng)用為源頭，實(shí)現(xiàn)3.3kV和6.5kV高頻高壓回合SiCIGBT及SiCMOSFET器件、驅(qū)動(dòng)和變流裝置的技術(shù)突破 |
2019 | 鼓勵(lì)外商投資產(chǎn)業(yè)目錄(2019年版) | 支持引進(jìn)SiC超細(xì)粉體(純度>99%)、高純超細(xì)氧化鋁微粉(純度>99.9%)、高純氮化鋁(AIN)粉體(純度>99%，平均粒徑<1μm)等精密高性能陶瓷原料外資生產(chǎn)企業(yè) |
2019 | 關(guān)于印發(fā)重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄(2019年版)的通告 | 對(duì)重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用給予保險(xiǎn)補(bǔ)償，GaN單晶襯底、功率器件用GaN外延片、SiC外廷片、SiC單晶襯底等第三代半導(dǎo)體產(chǎn)品進(jìn)入目錄 |
2019 | 長(zhǎng)江三角洲區(qū)域一體化發(fā)展規(guī)劃綱要 | 綱要明確要求長(zhǎng)三角區(qū)域加快培育布局第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展 |
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智研咨詢 - 精品報(bào)告
2021-2027年中國(guó)SIC功率器件行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃及投資方向研究報(bào)告
《2021-2027年中國(guó)SIC功率器件行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃及投資方向研究報(bào)告》共十四章，包含2021-2027年SIC功率器件行業(yè)投資機(jī)會(huì)與風(fēng)險(xiǎn)，SIC功率器件行業(yè)投資戰(zhàn)略研究，研究結(jié)論及投資建議等內(nèi)容。
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