碳化硅(SiC)器件
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碳化硅,进入AI时代
半导体行业观察· 2026-06-17 09:41
市场增长与驱动因素 - 碳化硅(SiC)器件市场预计到2031年将达到约110亿美元,受约20%的强劲复合年增长率推动 [1] - 电动汽车是主要增长引擎,碳化硅因能提高效率、续航里程和功率密度,成为下一代逆变器和800V平台的首选解决方案 [1] - 碳化硅成为高功率电动汽车充电关键技术,其效率和紧凑设计支持充电网络快速扩张及向更高功率水平发展的趋势 [1] - 可再生能源和储能增长推动碳化硅在光伏逆变器和电池储能系统中更广泛应用,风能应用则因成本与可靠性权衡而较慢 [1] - 数据中心和人工智能基础设施推动对高功率碳化硅电源需求,加速其在3kW以上系统和下一代架构中应用 [1] 产业链与竞争格局 - 功率型碳化硅领域,垂直整合是主导战略,意法半导体、Wolfspeed、罗姆和安森美等领先集成器件制造商在加强内部晶圆产能或确保长期供应 [4] - 英飞凌和博世等主要原始设备制造商继续从SiCC、TankeBlue等主要厂商采购外部晶圆和外延片 [4] - 碳化硅生态系统持续演进,相干半导体、Tankeblue、GlobalWafers和SK Siltron CSS等公司进军外延领域以扩大市场份额 [4] - 碳化硅晶圆代工领域规模相对较小,但因整体市场增长正吸引新参与者和持续投资 [4] 产能扩张与区域动态 - 向200毫米(8英寸)晶圆转变是重要转折点,Wolfspeed、英飞凌和博世等公司从2026年起将引领大规模生产 [5] - 全球超过300亿美元投资凸显对碳化硅的坚定承诺,亚洲引领扩张,尤其是中国和更广泛的亚洲地区 [5] - 北美和欧洲通过Wolfspeed、博世和意法半导体等主要公司继续进行投资 [5] - 中国正迅速巩固市场地位,整合终端应用市场,并扩大晶圆级SICC和TankeBlue、器件级UNT等市场参与者的份额 [5] - 为应对地缘政治不确定性,国际企业制定进入中国市场战略,并通过成本竞争力确保供应 [5] 技术演进与产品创新 - 向8英寸晶圆过渡加速,短期内6英寸晶圆仍是主流平台,但产能扩张主要基于200毫米晶圆 [8] - 晶圆技术不断进步,如采用更薄衬底和改进加工工艺,300毫米晶圆早期研发正在兴起,中国厂商SiCC已展示多种类型12英寸晶圆 [8] - 英飞凌、博世和罗姆已将沟槽式碳化硅MOSFET商业化,更多厂商计划推出采用沟槽设计的下一代平台,碳化硅平面MOSFET性能也在提升 [8] - 碳化硅结型场效应晶体管(JFET)因在一些新兴应用领域潜在应用而备受关注 [8] - 碳化硅器件先进设计从概念走向产品,英飞凌计划明年推出首款商用超结碳化硅MOSFET,意法半导体、通用电气航空航天等也在探索该技术 [9] - 到2026年,一些厂商已推出面向10kV电压等级的产品或原型,如Wolfspeed、InventChip、Navitas和Coherent [9]