中商情报网讯：随着新能源汽车、光伏风能等新型发电以及5G通讯产业的市场的快速发展，碳化硅需求井喷式的爆发。目前整个车规级碳化硅行业发展前景非常好，广州、深圳等很多地方都在发展碳化硅产业。

一、产业链

碳化硅产业上游通过原材料制成衬底材料然后制成外延材料；中游包括碳化硅器件、碳化硅功率半导体、碳化硅功率模块；下游应用于5G通信、新能源汽车、光伏、半导体、轨道交通、钢铁行业、建材行业等。

资料来源：中商产业研究院整理

二、上游分析

1.碳化硅衬底材料

碳化硅衬底是一种由碳和硅两种元素组成的化合物半导体单晶材料，具备禁带宽度大、热导率高、临界击穿场强高、电子饱和漂移速率高等特点。根据下游应用领域不同，可分类为导电型和半绝缘型。

在半绝缘型碳化硅衬底方面，2020年全球半绝缘型碳化硅衬底市场集中度较高，美国的Wolfspeed、II-IV以及国内山东天岳三家独大，占比合计高达98%。

数据来源：Yole，Wolfspeed，势银（TrendBank）、中商产业研究院整理

在导电型碳化硅衬底方面，2020年全球导电型碳化硅衬底美国的Wolfspeed一家独大，市占率高达62%，II-VI、SiCrystal、SKSiltron、天科合达等企业瓜分剩余市场。

数据来源：Yole，Wolfspeed，势银（TrendBank）、中商产业研究院整理

2.外延材料

碳化硅外延片，是指在碳化硅衬底上生长了一层有一定要求的、与衬底晶相同的单晶薄膜（外延层）的碳化硅片。在器件制备方面，由于材料的特殊性，器件过程的加工和硅不同的是，采用了高温的工艺，包括高温离子注入、高温氧化以及高温退火工艺。通常用化学气相沉积（CVD）方法制造，根据不同的掺杂类型，分为n型、p型外延片。

3.重点企业分析

资料来源：中商产业研究院整理

三、中游分析

1.碳化硅器件

（1）市场规模

碳化硅功率器件又称电力电子器件，主要应用于电力设备电能变换和控制电路方面的大功率电子器件，有功率二极管、功率三极管、晶闸管、MOSFET、IGBT等。

随着技术突破和成本的下降，SiC器件预计在不远的将来会大规模的应用于各个领域。根据数据，2018年和2021年碳化硅功率器件市场规模分别约4亿和9.3亿美元，复合增速约32.4%，按照该复合增速，中商产业研究院预计2022年碳化硅功率器件市场规模约10.9亿美元。受益于5G通信、国防军工、新能源汽车和新能源光伏等领域的发展，碳化硅器件市场规模增速可观。

数据来源：Yole、中商产业研究院整理

（2）竞争格局

在功率器件端，目前意法半导体一家独大，前几位均为国外公司，国内公司尚未形成一定市占率。

数据来源：Yole、中商产业研究院整理

（3）专利申请情况

2016年我国关于碳化硅的专利申请相较以往有了明显增长，并在2018年达到顶峰，而在2019年碳化硅器件专利申请却开始有了一定数量上的减少，为16项。

数据来源：中商产业研究院整理

2.碳化硅功率半导体

与硅基半导体材料相比，以碳化硅为代表的第三代半导体材料具有高击穿电场、高饱和电子漂移速度、高热导率、高抗辐射能力等特点，适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件。根据Omdia统计，2019年全球SiC功率半导体市场规模为8.9亿美元，受益于新能源汽车及光伏领域需求量的高速增长，预计2024年全球SiC功率半导体市场规模预计将达26.6亿美元，年均复合增长率达到24.5%。

数据来源：Omdia、中商产业研究院整理

3.碳化硅功率模块

当前碳化硅功率模块主要有引线键合型和平面封装型两种。为了充分发挥碳化硅功率器件的高温、高频优势，必须不断降低功率模块的寄生电感、降低互连层热阻，并提高芯片在高温下的稳定运行能力。碳化硅功率模块的封装工艺和封装材料基本沿用了硅功率模块的成熟技术，在焊接、引线、基板、散热等方面的创新不足，功率模块杂散参数较大，可靠性不高。

目前碳化硅器件高温、高功率密度封装的工艺及材料尚不完全成熟。为了发挥碳化硅功率器件的高温优势，必须进一步研发先进烧结材料和工艺，在高温、高可靠封装材料及互连技术等方面实现整体突破。

4.重点企业分析

资料来源：中商产业研究院整理

5.企业热力分布图

资料来源：中商产业研究院整理

四、下游分析

1.5G通信

近年来，5G基站建设稳步推进。2021年全国5G基站为142.5万个，全年新建5G基站超65万个。截至2022年3月末，我国5G基站总数达155.9万个，占移动基站总数的15.5%，占比较上年末提高1.2个百分点。其中一季度新建5G基站13.4万个。

数据来源：工信部、中商产业研究院整理

2.新能源汽车

2022年4月，新能源汽车产销分别完成31.2万辆和29.9万辆，同比分别增长43.9%和44.6%。1-4月，新能源汽车产销分别完成160.5万辆和155.6万辆，同比均增长1.1倍。

数据来源：中汽协、中商产业研究院整理

3.光伏

2021年，我国新增光伏发电并网装机容量约5300万千瓦，连续9年稳居世界首位；新增装机容量达5493万千瓦，同比增长14%。截至2021年底，光伏发电并网装机容量达到3.06亿千瓦，突破3亿千瓦大关，连续7年稳居全球首位。最新数据显示，2022年1-4月中国光伏发电装机容量约3.4亿千瓦，同比增长23.6%。光伏发电新增装机容量约1688万千瓦，同比增加980万千瓦。

数据来源：国家能源局、中商产业研究院整理