随着全球新能源汽车、可再生能源和智能制造等行业的快速发展，第三代半导体材料碳化硅（SiC）在功率电子领域的应用前景越来越广阔。作为目前最为成熟的第三代半导体材料，碳化硅以其卓越的高温、高频、高电压性能，在新能源汽车、充电桩、轨道交通、高效电源等多个领域展现出巨大的市场潜力。在全球碳化硅产业竞争日趋激烈的背景下，中国在碳化硅的技术研发、生产能力和市场份额上逐渐取得突破，成为全球碳化硅市场的重要参与者。
全球碳化硅市场供需现状
根据国际著名研究机构YOLE集团的数据，2022年全球碳化硅功率器件市场规模为19.7亿美元，其中导电型碳化硅功率器件占据了绝大部分市场份额（17.9亿美元）。随着新能源汽车对高功率、高效率电子器件的需求不断攀升，预计到2027年，全球碳化硅功率器件市场将增至67亿美元，年均增长率达到27.8%。新能源汽车领域预计将占据全球碳化硅功率器件市场的近80%。
在全球市场中，Wolfspeed（前身为Cree）依然是碳化硅领域的行业领导者，占据了全球33%的市场份额。其他主要国际竞争者包括Coherent（前II-VI）、Rohm（罗姆）、Infineon（英飞凌）等。尽管全球市场主要由欧美日企业主导，但中国企业的崛起也让全球市场格局发生了变化。2023年，中国的天科合达和山东天岳分别占据全球市场的18%和14%，两家企业合计市场份额达到32%，位居全球前列。
中国碳化硅市场供需情况
中国碳化硅产业起步较早，但与国际先进水平相比，仍存在一定差距。自2000年左右我国正式将碳化硅列为重点研究领域以来，多家科研机构和企业在碳化硅材料及器件领域取得了突破。到2016年前后，一些企业成功实现了碳化硅衬底片、外延片以及功率器件的产业化，并逐步形成了完整的产业链。
表1 截至2023年底我国碳化硅衬底片主要生产企业
单位：万片/年
目前，中国碳化硅产业的生产能力仍以衬底片的制造为核心，衬底片技术壁垒较高，占据产业链的关键地位。据统计，2023年中国碳化硅衬底片的年产能接近220万片（折合6英寸），出货量为89.4万片。主要生产企业包括天岳先进、天科合达、三安光电、烁科晶体、露笑科技等。随着生产技术和产能的逐步提升，中国在全球碳化硅市场的份额正在稳步扩大。
未来发展趋势：8英寸碳化硅衬底的崛起
随着新能源汽车渗透率的不断提高，碳化硅器件的市场需求也在持续攀升。为了进一步提高产能并降低器件的平均成本，扩展碳化硅衬底片的尺寸已成为行业发展的关键路径。目前，国际领先企业如Wolfspeed、Coherent等公司已实现了8英寸碳化硅衬底片的量产，并且未来将进一步向更大尺寸发展。
国内企业也在积极跟进这一趋势，天岳先进已实现8英寸碳化硅衬底片的量产，并取得了一定的市场份额。此外，国内晶盛机电、三安光电、烁科晶体、南砂晶圆等多家公司也在逐步实现8英寸碳化硅衬底片的样品交付和小批量生产。未来几年，随着8英寸碳化硅衬底片的规模化生产，我国在全球碳化硅市场的竞争力将进一步提升。
我国碳化硅产业的竞争优势与挑战
中国在碳化硅产业的发展中具有较大的优势，主要体现在以下几个方面：
产业链自主化程度高：相比于硅基集成电路产业，碳化硅的制程要求较低，因此我国在碳化硅产业链上的自主化程度较高。这为国内企业提供了更大的发展空间和竞争优势。
新能源汽车产业的全球领先地位：中国是全球最大的新能源汽车市场，随着新能源汽车产业的高速发展，碳化硅在车规级功率器件中的应用将逐渐渗透。尤其是新能源汽车高压快充技术的普及，将推动碳化硅功率器件的需求加速增长。
然而，尽管我国在碳化硅产业方面具备较强的竞争力，但目前国内新能源汽车市场中，碳化硅器件模组的批量应用仍然主要依赖于进口芯片。这一现状意味着，国内碳化硅产业仍面临技术积累和市场突破的双重挑战。
未来市场预测：碳化硅市场加速增长
根据市场研究机构的预测，未来5年中国碳化硅半导体市场将迎来快速增长，年均增长率有望超过40%。新能源汽车将继续成为碳化硅产品的最大应用领域，充电桩、不间断电源（UPS）、数据中心及服务器等也是重要的市场方向。
随着国内碳化硅生产技术的不断进步以及8英寸衬底片的逐步量产，中国碳化硅产业将在全球市场中占据越来越重要的地位。预计到2027年，中国在全球碳化硅市场的份额将进一步提升，国内碳化硅企业将有望打破国际垄断格局，逐渐成为全球碳化硅市场的重要力量。
