碳化硅行业概述与核心观点 - 碳化硅作为第三代半导体的核心代表材料，因其宽禁带（约3.26 eV）特性，具备高击穿场强（约3 MV/cm）、高热导率（约4.9 W/cm·K）和高饱和电子漂移速率等优点，能在高温、高压、高频环境下稳定工作 [7][10] - 行业近年来迅速升温，主要体现在两方面：一是产业规模化提速，衬底尺寸从6/8英寸向12英寸跃升，推动单片芯片产出提升和单位成本下降，加速从高端应用走向大规模商用；二是高端热管理价值凸显，成为AI高算力芯片与先进封装降温的关键材料 [5] - 其应用直接受益于新能源汽车800V平台、光伏储能升级等需求放量，并因高热导率和优良绝缘性，在热管理与先进封装领域打开新的增长空间 [5] 碳化硅材料与制备工艺 - 材料特性：碳化硅化学式为SiC，硬度高（莫氏硬度约9.5），化学性质稳定，耐腐蚀、耐氧化。4H-SiC是功率器件最常用的晶型，其电子迁移率较高（约800 cm²/Vs）[7] - 粉体制备：传统方法为碳热还原法，在约2000-2500°C高温下反应生成SiC粉体，成本低但纯度较低。艾奇逊法适合大规模生产。其他方法如溶胶-凝胶法、化学气相沉积法和等离子体气相合成法可制备更高纯度的纳米级粉体 [11] - 单晶生长：物理气相传输法是最常用技术，在2200-2500°C下使SiC蒸气沉积成单晶，适用于高纯度籽晶和衬底制备。莱利法可生长高品质单晶但产量低。高温热解合成法用于制备单晶薄膜或纳米粉体 [12] - 外延层生长：化学气相沉积法是主流，在1500-1650°C下沉积，生长速率可达5-30 μm/h。分子束外延法缺陷少但速率慢。液相外延法设备简单但控制困难。制备中需控制螺旋位错和基底面位错等缺陷 [13][18] 碳化硅的用途与应用场景 - 半导体与功率器件：用于制造MOSFET、IGBT和肖特基二极管等功率器件，适用于高压、高频应用，能显著降低能量损失。在新能源汽车中，SiC逆变器可提升续航里程20%以上 [19] - 可再生能源与工业：在光伏和风电逆变器中提高转换效率，支持智能电网发展。在工业中用于高温炉衬、耐磨部件和陶瓷烧结 [17][20] - 射频器件：半绝缘型SiC基氮化镓外延片用于制造HEMT器件，应用于5G通信、雷达和卫星领域 [16] - 热管理与先进封装：作为散热片用于功率模块、LED、激光器和AI服务器。半绝缘型SiC有望取代硅中介层，成为CoWoS等先进封装的下一代解决方案，以应对AI GPU的千瓦级功耗 [21] - 其他领域：包括作为磨料用于切割研磨，在航空航天和轨道交通中利用其耐高温、抗辐射特性，以及在钢铁冶炼中作为脱氧剂 [23][25] 国内主要企业近期动态 - 天岳先进：2024年11月全球首发12英寸导电型衬底，2025年形成6/8/12英寸全尺寸产品矩阵。2025年10月获博世集团“全球供应商奖2025”。2025年前三季度营收11.12亿元，8英寸衬底实现高质量商业化落地 [24] - 天科合达：2025年与深圳重投成立合资公司“重投天科”。2025年实现8英寸衬底规模化量产，获多年长期协议量产订单。2026年3月披露8英寸衬底技术验证与工艺成熟度行业领先 [24] - 南砂晶圆：2025年9月展示8英寸N型SiC衬底，将基底面位错密度控制在200cm⁻²以下。2026年1月完成B+轮融资。8英寸导电型SiC衬底实现“零微管、零螺位错、零层错”稳定量产 [24][26] - 烁科晶体：2024年10月二期项目投产后，新增6-8英寸衬底产能20万片/年。2025年自主研发的SiC单晶生长炉实现8英寸量产，设备国产化率达90%。太原基地4-8英寸总产能跃居全球前三 [26] - 露笑科技：2025年底合肥基地6英寸衬底月产能达5000片，良率稳定在65%。2026年2月成功制备出12英寸半绝缘型碳化硅单晶样品。与比亚迪签订3年长协，保底采购量50万片/年 [26] - 晶盛机电：2025年9月子公司首条12英寸SiC衬底加工中试线正式通线。2026年3月披露6-8英寸SiC衬底已实现规模化量产与销售。2026年1月完成首片12英寸碳化硅衬底加工 [26] - 同光晶体：2025年2月启动年产20万片8英寸碳化硅单晶衬底项目。2025年3月展示8英寸导电型SiC晶锭（60mm）及12英寸导电型SiC晶锭（20+mm）。已建成从原料合成到衬底加工的完整生产线 [26] - 合盛硅业：2026年1月公告补充确认110亿元新能源高端制造产业园项目，首期投资14亿元。6英寸碳化硅衬底已全面量产，晶体良率达95%以上。8英寸衬底进入小批量生产阶段 [26] - 东尼电子：2025年8月通过浙江省“尖兵领雁”专项验收，项目为《8英寸导电型碳化硅单晶衬底产业化关键技术》。子公司东尼半导体2025年营收同比增长56%。6英寸衬底切割良率90% [26] - 瀚天天成：2025年12月成功研发出全球首款12英寸高质量碳化硅外延晶片。2026年1月接收晶盛机电12英寸单片式SiC外延生长设备。外延层厚度不均匀性≤3%，掺杂不均匀性≤8% [26] - 三安光电：2025年上半年湖南基地8英寸SiC外延产能达2000片/月，衬底产能1000片/月。2026年2月与意法半导体合资的重庆安意法8英寸碳化硅晶圆厂正式通线。合资项目规划总投资约230亿元，建成年产约48万片8英寸碳化硅晶圆生产线 [26][27] - 中电化合物：2025年SiC年产能超2万片，并规划扩增至8万片。2025年12月获瑞能半导体5000万元增资。6英寸SiC外延片已批量供货国内头部功率器件厂商 [27] - 普兴电子：2025年6英寸碳化硅外延片年产能达15万片，计划2025年提升至30万片。2024年2月启动“6英寸低密度缺陷碳化硅外延片产业化项目”，总投资3.5亿元，年产24万片。推进8英寸产品批量供货，2025年规划8英寸SiC外延片年产能6-8万片 [27] - 芯粤能：已完成SiC二极管和MOSFET的AEC-Q101及IATF 16949汽车质量管理体系认证。6英寸晶圆年规划产能24万片，兼容8英寸晶圆生产。2026年计划量产光伏储能、物流车用碳化硅器件 [27]