2021-2027 年全球 SiC 功率器件市场规模

新能源汽车行业是碳化硅材料应用最广泛、未来发展潜力巨大的新兴市场。碳化硅功率器件已被应用在电动汽车的主逆变器、OBC、DC-DC等领域。2018年，特斯拉Model3的主逆变器率先采用了意法半导体生产的24个碳化硅MOSFET功率器件，此后，市场对SiC技术的关注度日益攀升。目前，主流车厂已将SiC-SBD及SiC-MOSFET器件普遍应用于OBC，SiC-MOSFET则主要用于DC-DC及逆变器等领域。据Wolfspeed测算，将纯电动汽车逆变器中的功率组件改成SiC时,可提升车辆5%-10%的续航，而动力电池每度电的成本为1000元，假设以每电池100度电为计，电池价格可高达10万元，因此采用SiC方案可节省3000-5000元的动力电池成本。此外，碳化硅器件还可应用于新能源汽车充电桩，能减小充电桩体积，提高充电速度。

衬底是碳化硅器件中价值量最高的部分，国外厂商占据绝大多数份额。由于SiC衬底制备流程复杂、工艺难度大、生长条件苛刻，使得良率较低，仅为30%-50%左右，导致成本居高不下。碳化硅器件成本构成中，衬底和外延占比合计达到约70%，价格是硅基衬底的4-5倍，其中衬底占据约47%，是碳化硅产业链中价值量最高的环节。全球碳化硅衬底市场高度集中，主要以美国科锐公司、美国Ⅱ-Ⅵ和德国SiCrystal三家企业为主，合计占据全球约90%的市场份额，国内碳化硅衬底厂商产出规模占全球市场份额不足10%。