2025年中國碳化硅產業鏈梳理及投資熱力地圖(附產業鏈全景圖)中商產業研究院 2025-05-07 10:28
中商情報網訊:碳化硅是第三代寬禁帶半導體材料,具有高禁帶寬度(3.2eV)、高熱導率、高擊穿場強和耐高溫高壓等特性。碳化硅憑借其耐高壓、高頻、高效特性,正逐步替代傳統半導體材料,成為新能源、5G通信和航空航天等領域的關鍵材料。隨著技術突破和成本下降,碳化硅產業將迎來高質量發展階段,助力全球能源轉型與產業升級。
一、產業鏈
碳化硅目前是晶體生長技術及器件制造方面最成熟的寬禁帶半導體材料,碳化硅從材料到器件的制造過程會經歷單晶生長、晶錠切片、外延生長、晶圓設計、制造、封裝等工藝流程。碳化硅產業鏈上游為襯底和外延;中游為器件和模塊制造環節,包括SiC二極管、SiCMOSFET、全SiC模塊、SiC混合模塊等;下游應用于5G通信、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。
資料來源:中商產業研究院整理
二、上游分析
1.碳化硅器件成本占比
在碳化硅器件的制造成本結構中,襯底成本通常占據最大比例,占比可達47%,其次是外延成本,占比約23%,這兩大工序是碳化硅器件的重要組成部分,它們的制備難度非常大,技術以及成本也非常高。此外,前段和研發費用也是成本結構中的重要部分,分別占比19%和6%左右。
數據來源:中商產業研究院整理
2.碳化硅襯底
(1)市場規模
碳化硅襯底是指以碳化硅粉末為主要原材料,經過晶體生長、晶錠加工、切割、研磨、拋光、清洗等制造過程后形成的單片材料,是用于制作寬禁帶半導體及其他碳化硅基器件的基礎材料。中商產業研究院發布的《2025-2030年中國碳化硅市場調查與投資機會前景專題研究報告》顯示,2024年全球碳化硅襯底市場規模達到92億元,較上年增長24.32%。中商產業研究院分析師預測,2025年全球碳化硅襯底市場規模將達到123億元。
數據來源:中商產業研究院整理
(2)市場結構
根據電學性能差異區分,碳化硅襯底分為導電型襯底和半絕緣型襯底。導電型襯底通過同質外延工藝,生長出與襯底材料特性一致的外延層,主要應用于碳化硅功率半導體器件的制造,2023年占比72.97%。半絕緣型襯底一方面可采用異質外延技術,生長出與襯底材料特性不同的氮化鎵外延層,主要用于射頻器件的生產,2023年占比27.03%。
數據來源:中商產業研究院整理
(3)競爭格局
目前,中國碳化硅襯底行業正處于尺寸升級的關鍵發展階段,6英寸導電型襯底依舊是市場主流,8英寸導電型襯底的市場需求正逐步攀升,12英寸導電型襯底已有研發樣品。從競爭格局來看,碳化硅襯底市場集中度較高,頭部企業占據主導地位,按碳化硅襯底銷售收入計,2023年前五大市場參與者市場份額總計為68.3%。
資料來源:中商產業研究院整理
3.碳化硅外延片
(1)市場規模
碳化硅外延片,是指在碳化硅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)的碳化硅片。中商產業研究院發布的《2025-2030年中國碳化硅市場調查與投資機會前景專題研究報告》顯示,2024年全球碳化硅外延行業市場規模達到87億元,較上年增長9.09%。中商產業研究院分析師預測,2025年全球碳化硅外延行業市場規模將達到95億元。
數據來源:中商產業研究院整理
(2)銷量
隨著技術的進一步成熟,8英寸碳化硅外延片的商業化正在加速。中商產業研究院發布的《2025-2030年中國碳化硅市場調查與投資機會前景專題研究報告》顯示,2024年全球碳化硅外延片銷量達到98.99萬片,較上年增長24.69%。中商產業研究院分析師預測,2025年全球碳化硅外延片銷量將達到125.85萬片。
中國碳化硅外延行業競爭格局呈現“一超多強”態勢,其中瀚天天成與東莞天域并稱“雙雄”,二者均已實現8英寸碳化硅外延片的批量供應,技術實力領跑行業,且均獲華為哈勃投資,二者合計占據國內市場超70%份額;此外,普興電子、中電科13所、中電科55所等企業也具備較強競爭力,在特定領域或細分市場占據一席之地。
資料來源:中商產業研究院整理
4.碳化硅外延設備
(1)市場規模
碳化硅外延設備是一種用于在碳化硅襯底上生長外延層的設備,碳化硅外延設備在制造高質量碳化硅外延片和晶片方面具有廣泛的應用。在下游需求刺激下,近兩年中國碳化硅外延片生產商擲出了數倍的擴產計劃,我國碳化硅外延設備市場規模持續增長。中商產業研究院發布的《2025-2030年中國碳化硅外延片行業市場發展現狀及潛力分析研究報告》顯示,2024年中國碳化硅外延設備市場規模約20.87億元。中商產業研究院分析師預測,到2025年中國碳化硅外延設備市場規模將增至23.25億元,2026年增至26.86億元。
數據來源:TrendForce、中商產業研究院整理
(2)競爭格局
按累計訂單量來看,截至2023年底,中國碳化硅外延設備市場主要由五家廠商占據,依序為北方華創(NAURA)、晶盛機電(JSG)、LPE(An ASM company)、納設智能(Naso Tech)以及中國電科第四十八研究所(CETC-48),合計占據超85%市場份額,其中北方華創、晶盛機電、納設智能處于本土領先地位。
數據來源:TrendForce、中商產業研究院整理
三、中游分析
1.碳化硅功率半導體滲透率
功率半導體可分為兩大類,即傳統硅基半導體與寬禁帶半導體,前者包括由硅等元素構成的半導體,而后者則包括碳化硅及氮化鎵等化合物。碳化硅功率半導體憑借優異的擊穿電壓、熱導率、電子飽和速率及抗輻射能力等特性脫穎而出。碳化硅功率半導體器件已在多個行業獲得廣泛應用,中商產業研究院發布的《2025-2030年中國碳化硅市場調查與投資機會前景專題研究報告》顯示,2024年碳化硅在全球功率半導體中的滲透率達4.9%。中商產業研究院分析師預測,2025年碳化硅功率半導體滲透率將達到5.2%。
數據來源:中商產業研究院整理
2.碳化硅功率器件市場規模
功率半導體器件是電力電子產品中用作開關或整流器的半導體器件,功率半導體器件主要包括功率二極管、功率三極管、晶閘管、MOSFET、IGBT等。從2020年到2024年,碳化硅功率半導體器件市場顯著增長。中商產業研究院發布的《2025-2030年中國碳化硅市場調查與投資機會前景專題研究報告》顯示,2024年全球碳化硅功率半導體器件市場規模達到26億美元,較上年增長8.33%。中商產業研究院分析師預測,2025年全球碳化硅功率半導體器件市場規模將達到29億美元。
數據來源:中商產業研究院整理
3.碳化硅射頻器件市場規模
射頻半導體器件在無線通訊領域中發揮著至關重要的作用,主要負責信號的轉換和處理,是無線通信設備不可或缺的基礎組件,主要包括功率放大器、濾波器、開關、低噪聲放大器和雙工器等。中商產業研究院發布的《2025-2030年中國碳化硅市場調查與投資機會前景專題研究報告》顯示,2024年全球半絕緣型碳化硅基射頻半導體器件市場規模達10.9億美元,較上年增長7.92%。中商產業研究院分析師預測,2025年全球半絕緣型碳化硅基射頻半導體器件市場規模將達到12億美元。
數據來源:中商產業研究院整理
4.行業市場競爭格局
從市場競爭格局來看,全球碳化硅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,2024年以來,泰科天潤、揚杰科技、天科合達、同光股份、東尼電子、連城數控、重慶三安等企業相繼簽約碳化硅功率器件/模塊項目,國內碳化硅企業市場占有率正快速提升。
數據來源:Yole、中商產業研究院整理
5.中國重點企業布局情況
國內廠商中,士蘭微、斯達半導、華潤微、三安光電、揚杰科技、泰科天潤、天科合達等企業相繼簽約碳化硅功率器件/模塊項目,國內碳化硅企業市場占有率正快速提升。
資料來源:中商產業研究院整理
6.行業企業熱力分布圖
資料來源:中商產業研究院整理
四、下游分析
1.下游應用占比情況
碳化硅功率半導體器件廣泛應用于電動汽車、充電基礎設施、可再生能源、儲能系統及新興行業。其中,電動汽車領域是應用最廣泛的領域,2024年電動汽車使用的碳化硅功率半導體器件占全球市場的73.1%。其次是充電基礎設施領域,2024年的市場占比為7.7%。可再生能源及儲能系統領域呈現增長勢頭,市場占比分別為7.7%和3.8%。
數據來源:中商產業研究院整理
2.新能源汽車
目前,碳化硅功率器件在汽車產業中主要用于電機驅動、OBC及DC/DC轉換器,逐步取代傳統硅基IGBT功率模塊。近年來,中國新能源汽車產量量持續增長。2025年1-3月,中國新能源汽車產銷分別完成318.2萬輛和307.5萬輛,同比分別增長50.4%和47.1%;新能源汽車新車銷量達到汽車新車總銷量的41.2%。
數據來源:中汽協、中商產業研究院整理
3.充電樁
隨著全球充電基礎設施的加速發展,特別是快速充電器及超快充電器的廣泛應用與升級,碳化硅功率半導體器件在充電領域的滲透率預計將持續上升。中商產業研究院發表的《2025-2030年中國V2G充電樁分析及發展趨勢研究預測報告》顯示,2023年,中國充電樁市場規模431億元。中商產業研究院分析師預測,2025年中國充電樁市場規模將達到595億元。
數據來源:中商產業研究院整理
更多資料請參考中商產業研究院發布的《2025-2030年中國碳化硅市場調研及投資戰略咨詢報告》,同時中商產業研究院還提供產業大數據、產業情報、行業研究報告、行業白皮書、行業地位證明、可行性研究報告、產業規劃、產業鏈招商圖譜、產業招商指引、產業鏈招商考察&推介會、“十五五”規劃等咨詢服務。
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