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碳化硅是第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有高禁帶寬度（3.2eV）、高熱導(dǎo)率、高擊穿場強(qiáng)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(tǒng)半導(dǎo)體材料，成為新能源、5G通信和航空航天等領(lǐng)域的關(guān)鍵材料。隨著技術(shù)突破和成本下降，碳化硅產(chǎn)業(yè)將迎來高質(zhì)量發(fā)展階段，助力全球能源轉(zhuǎn)型與產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

一、產(chǎn)業(yè)鏈

碳化硅目前是晶體生長技術(shù)及器件制造方面最成熟的寬禁帶半導(dǎo)體材料，碳化硅從材料到器件的制造過程會(huì)經(jīng)歷單晶生長、晶錠切片、外延生長、晶圓設(shè)計(jì)、制造、封裝等工藝流程。碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈上游為襯底和外延；中游為器件和模塊制造環(huán)節(jié)，包括SiC二極管、SiCMOSFET、全SiC模塊、SiC混合模塊等；下游應(yīng)用于5G通信、國防應(yīng)用、數(shù)據(jù)傳輸、航空航天、新能源汽車、光伏產(chǎn)業(yè)、軌道交通、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域。

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(jié)構(gòu)中，襯底成本通常占據(jù)最大比例，占比可達(dá)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(shù)以及成本也非常高。此外，前段和研發(fā)費(fèi)用也是成本結(jié)構(gòu)中的重要部分，分別占比19%和6%左右。

2.碳化硅襯底

（1）市場規(guī)模

碳化硅襯底是指以碳化硅粉末為主要原材料，經(jīng)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(dǎo)體及其他碳化硅基器件的基礎(chǔ)材料。2024年全球碳化硅襯底市場規(guī)模達(dá)到92億元，較上年增長24.32%。2025年全球碳化硅襯底市場規(guī)模將達(dá)到123億元。

（2）市場結(jié)構(gòu)

根據(jù)電學(xué)性能差異區(qū)分，碳化硅襯底分為導(dǎo)電型襯底和半絕緣型襯底。導(dǎo)電型襯底通過同質(zhì)外延工藝，生長出與襯底材料特性一致的外延層，主要應(yīng)用于碳化硅功率半導(dǎo)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(zhì)外延技術(shù)，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(chǎn)，2023年占比27.03%。

（3）競爭格局

目前，中國碳化硅襯底行業(yè)正處于尺寸升級(jí)的關(guān)鍵發(fā)展階段，6英寸導(dǎo)電型襯底依舊是市場主流，8英寸導(dǎo)電型襯底的市場需求正逐步攀升，12英寸導(dǎo)電型襯底已有研發(fā)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(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位，按碳化硅襯底銷售收入計(jì)，2023年前五大市場參與者市場份額總計(jì)為68.3%。

3.碳化硅外延片

（1）市場規(guī)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。2024年全球碳化硅外延行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到87億元，較上年增長9.09%。2025年全球碳化硅外延行業(yè)市場規(guī)模將達(dá)到95億元。

（2）銷量

隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟，8英寸碳化硅外延片的商業(yè)化正在加速。2024年全球碳化硅外延片銷量達(dá)到98.99萬片，較上年增長24.69%。2025年全球碳化硅外延片銷量將達(dá)到125.85萬片。

（3）競爭格局

中國碳化硅外延行業(yè)競爭格局呈現(xiàn)“一超多強(qiáng)”態(tài)勢，其中瀚天天成與東莞天域并稱“雙雄”，二者均已實(shí)現(xiàn)8英寸碳化硅外延片的批量供應(yīng)，技術(shù)實(shí)力領(lǐng)跑行業(yè)，且均獲華為哈勃投資，二者合計(jì)占據(jù)國內(nèi)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(yè)也具備較強(qiáng)競爭力，在特定領(lǐng)域或細(xì)分市場占據(jù)一席之地。

4.碳化硅外延設(shè)備

（1）市場規(guī)模

碳化硅外延設(shè)備是一種用于在碳化硅襯底上生長外延層的設(shè)備，碳化硅外延設(shè)備在制造高質(zhì)量碳化硅外延片和晶片方面具有廣泛的應(yīng)用。在下游需求刺激下，近兩年中國碳化硅外延片生產(chǎn)商擲出了數(shù)倍的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，我國碳化硅外延設(shè)備市場規(guī)模持續(xù)增長。2024年中國碳化硅外延設(shè)備市場規(guī)模約20.87億元。到2025年中國碳化硅外延設(shè)備市場規(guī)模將增至23.25億元，2026年增至26.86億元。

（2）競爭格局

按累計(jì)訂單量來看，截至2023年底，中國碳化硅外延設(shè)備市場主要由五家廠商占據(jù)，依序?yàn)楸狈饺A創(chuàng)(NAURA)、晶盛機(jī)電(JSG)、LPE(An ASM company)、納設(shè)智能(Naso Tech)以及中國電科第四十八研究所（CETC-48），合計(jì)占據(jù)超85%市場份額，其中北方華創(chuàng)、晶盛機(jī)電、納設(shè)智能處于本土領(lǐng)先地位。

三、中游分析

1.碳化硅功率半導(dǎo)體滲透率

功率半導(dǎo)體可分為兩大類，即傳統(tǒng)硅基半導(dǎo)體與寬禁帶半導(dǎo)體，前者包括由硅等元素構(gòu)成的半導(dǎo)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(dǎo)體憑借優(yōu)異的擊穿電壓、熱導(dǎo)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(dǎo)體器件已在多個(gè)行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用， 2024年碳化硅在全球功率半導(dǎo)體中的滲透率達(dá)4.9%。2025年碳化硅功率半導(dǎo)體滲透率將達(dá)到5.2%。

2.碳化硅功率器件市場規(guī)模

功率半導(dǎo)體器件是電力電子產(chǎn)品中用作開關(guān)或整流器的半導(dǎo)體器件，功率半導(dǎo)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(dǎo)體器件市場顯著增長。2024年全球碳化硅功率半導(dǎo)體器件市場規(guī)模達(dá)到26億美元，較上年增長8.33%。2025年全球碳化硅功率半導(dǎo)體器件市場規(guī)模將達(dá)到29億美元。

3.碳化硅射頻器件市場規(guī)模

射頻半導(dǎo)體器件在無線通訊領(lǐng)域中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，主要負(fù)責(zé)信號(hào)的轉(zhuǎn)換和處理，是無線通信設(shè)備不可或缺的基礎(chǔ)組件，主要包括功率放大器、濾波器、開關(guān)、低噪聲放大器和雙工器等。2024年全球半絕緣型碳化硅基射頻半導(dǎo)體器件市場規(guī)模達(dá)10.9億美元，較上年增長7.92%。2025年全球半絕緣型碳化硅基射頻半導(dǎo)體器件市場規(guī)模將達(dá)到12億美元。

4.行業(yè)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(dǎo)，以意法半導(dǎo)體、英飛凌、科銳、羅姆半導(dǎo)體等為代表的企業(yè)占據(jù)了大部分市場份額。國內(nèi)廠商中，2024年以來，泰科天潤、揚(yáng)杰科技、天科合達(dá)、同光股份、東尼電子、連城數(shù)控、重慶三安等企業(yè)相繼簽約碳化硅功率器件/模塊項(xiàng)目，國內(nèi)碳化硅企業(yè)市場占有率正快速提升。

5.中國重點(diǎn)企業(yè)布局情況

國內(nèi)廠商中，士蘭微、斯達(dá)半導(dǎo)、華潤微、三安光電、揚(yáng)杰科技、泰科天潤、天科合達(dá)等企業(yè)相繼簽約碳化硅功率器件/模塊項(xiàng)目，國內(nèi)碳化硅企業(yè)市場占有率正快速提升。

四、下游分析

1.下游應(yīng)用占比情況

碳化硅功率半導(dǎo)體器件廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車、充電基礎(chǔ)設(shè)施、可再生能源、儲(chǔ)能系統(tǒng)及新興行業(yè)。其中，電動(dòng)汽車領(lǐng)域是應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，2024年電動(dòng)汽車使用的碳化硅功率半導(dǎo)體器件占全球市場的73.1%。其次是充電基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，2024年的市場占比為7.7%。可再生能源及儲(chǔ)能系統(tǒng)領(lǐng)域呈現(xiàn)增長勢頭，市場占比分別為7.7%和3.8%。

2.新能源汽車

目前，碳化硅功率器件在汽車產(chǎn)業(yè)中主要用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)、OBC及DC/DC轉(zhuǎn)換器，逐步取代傳統(tǒng)硅基IGBT功率模塊。近年來，中國新能源汽車產(chǎn)量量持續(xù)增長。2025年1-3月，中國新能源汽車產(chǎn)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(dá)到汽車新車總銷量的41.2%。

3.充電樁

隨著全球充電基礎(chǔ)設(shè)施的加速發(fā)展，特別是快速充電器及超快充電器的廣泛應(yīng)用與升級(jí)，碳化硅功率半導(dǎo)體器件在充電領(lǐng)域的滲透率預(yù)計(jì)將持續(xù)上升。2023年，中國充電樁市場規(guī)模431億元。2025年中國充電樁市場規(guī)模將達(dá)到595億元。