預(yù)見2024：《2024年中國碳化硅行業(yè)全景圖譜》(附市場規(guī)模、競爭格局和發(fā)展前景等)

行業(yè)主要上市公司：合盛硅業(yè)(603260);三安光電(600703);華潤微(688396);天岳先進(jìn)(688234);露笑科技(002617);東尼電子(603595);新潔能(605111);斯達(dá)半導(dǎo)(603290)等。

本文核心數(shù)據(jù)：中國碳化硅行業(yè)市場規(guī)模;中國碳化硅行業(yè)產(chǎn)值

行業(yè)概況

1、碳化硅定義及分類

碳化硅化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好。此外，碳化硅的硬度很大，莫氏硬度為9.5級(jí)，僅次于世界上最硬的金剛石(10級(jí))，具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能。

在碳化硅出現(xiàn)之前，硅基IGBT統(tǒng)治了高壓高電流場景，而硅基MOSFET效率遠(yuǎn)不如IGBT，僅適用于低壓場景。不過，硅基IGBT也存在一些缺點(diǎn)，比如無法承受高頻工況、功耗較大等。

碳化硅出現(xiàn)后，由于具備耐高壓、耐高頻的特性，因此僅用結(jié)構(gòu)更簡單的MOSFET器件就能覆蓋現(xiàn)在IGBT耐壓水平，同時(shí)規(guī)避硅基IGBT的缺點(diǎn)，耗能更少。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，相同規(guī)格的碳化硅基MOSFET較硅基IGBT的總能量損耗可大大降低70%。

目前中國工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅分為黑碳化硅和綠碳化硅兩種，都屬于α-碳化硅。其中黑碳化硅含SiC約95%，其韌性高于綠碳化硅，大多用于加工抗張強(qiáng)度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、鑄鐵和有色金屬等。綠碳化硅含SiC約97%以上，自銳性好，大多用于加工硬質(zhì)合金、鈦合金和光學(xué)玻璃，也用于珩磨汽缸套和精磨高速鋼刀具。

從碳化硅襯底分類來看，根據(jù)電阻率劃分，碳化硅襯底分為半絕緣型碳化硅襯底和導(dǎo)電型碳化硅襯底。半絕緣型碳化硅襯底指電阻率高于105Ω·cm的碳化硅襯底，其主要用于制造氮化鎵微波射頻器件。微波射頻器件是無線通訊領(lǐng)域的基礎(chǔ)性零部件，中國大力發(fā)展5G技術(shù)推動(dòng)碳化硅襯底需求釋放。導(dǎo)電型碳化硅襯底指電阻率在15~30mΩ·cm的碳化硅襯底。

2、產(chǎn)業(yè)鏈剖析

碳化硅器件制備的完整產(chǎn)業(yè)鏈可分為襯底加工——外延生長——器件設(shè)計(jì)——制造——封測等步驟，國內(nèi)目前已催生出一批優(yōu)質(zhì)企業(yè)并實(shí)現(xiàn)碳化硅制造的全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋，正在通過不斷研發(fā)以及大規(guī)模投資逐漸縮小與美歐日企業(yè)間的差距。

目前在該領(lǐng)域我國以天科合達(dá)、山東天岳、同光晶體、中科鋼研等襯底產(chǎn)品競爭優(yōu)勢相對(duì)明顯。以露笑科技、瀚天天成等外延片優(yōu)勢企業(yè)為代表，競爭優(yōu)勢不斷提升。另外，泰科天潤、華潤微、基本半導(dǎo)體、楊杰科技等涵蓋了SiC器件的設(shè)計(jì)、研發(fā)和制造等，是我國IDM模式下的典型代表企業(yè)。

行業(yè)發(fā)展歷程

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基石是芯片，制作芯片的核心材料按照歷史進(jìn)程分為：第一代半導(dǎo)體材料(大部分為目前廣泛使用的高純度硅)，第二代化合物半導(dǎo)體材料(砷化鎵、磷化銦)，第三代化合物半導(dǎo)體材料以碳化硅和氮化鎵為代表。碳化硅行業(yè)便是從屬第三代半導(dǎo)體材料發(fā)展，現(xiàn)已逐步應(yīng)用于新能源汽車功率器件、通信基站等領(lǐng)域中。

行業(yè)政策背景

第三代半導(dǎo)體材料行業(yè)是我國重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性和基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。為加快推進(jìn)第三代半導(dǎo)體材料行業(yè)的發(fā)展，國家層面先后印發(fā)《制造業(yè)可靠性提升實(shí)施意見》、《關(guān)于化纖工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》等鼓勵(lì)性、支持性政策。作為第三代半導(dǎo)體核心材料，碳化硅產(chǎn)業(yè)將在政策支持下加速發(fā)展。

從各省市主要政策目標(biāo)的規(guī)劃來看，全國主要省市的政策方向主要從加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)基礎(chǔ)和提升碳化硅產(chǎn)品性能兩個(gè)方面入手，北京率先發(fā)展碳化硅等第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的要求，上海將戰(zhàn)略發(fā)力點(diǎn)著重于碳化硅、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)品的具體性能，其他區(qū)域如湖北、浙江等地則提出加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)發(fā)展，提升國際競爭力、破解“卡脖子”難題等。

行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1、中國碳化硅行業(yè)參與者類型

當(dāng)前國內(nèi)競逐SiC的企業(yè)，基本可以分為四類：第一類是專注于碳化硅領(lǐng)域的廠商，如天岳先進(jìn)、天科合達(dá)、世紀(jì)金光等;第二類是本身做半導(dǎo)體的半導(dǎo)體企業(yè)，代表如北方華創(chuàng)、士蘭微、斯達(dá)半導(dǎo)、比亞迪半導(dǎo)體等知名廠商;第三類是互聯(lián)網(wǎng)科技公司，代表如華為、阿里巴巴等企業(yè);第四類是以新能源汽車為代表的新能源廠商，比如蔚來、小鵬、比亞迪等汽車廠商。

2、中國碳化硅產(chǎn)業(yè)各產(chǎn)品產(chǎn)能

在電動(dòng)汽車等應(yīng)用拉動(dòng)下，國內(nèi)SiC產(chǎn)能高速增長。2022年，SiC襯底產(chǎn)能達(dá)到94萬片/年(折合6英寸)，相較于2021年增加30.6%;外延產(chǎn)能達(dá)到84萬片/年(折合6英寸)，相較于2021年增加58.5%;芯片/器件產(chǎn)能達(dá)到96萬片/年，相較于2021年增加62.7%。結(jié)合部分企業(yè)2023年年報(bào)情況及CASA盟披露的數(shù)據(jù)，初步統(tǒng)計(jì)2023年碳化硅襯底、外延和芯片/器件產(chǎn)能分別為120萬片/年、115萬片/年和144萬片/年。

2、中國碳化硅功率電子行業(yè)市場規(guī)模和產(chǎn)值

中國是全球最大的電動(dòng)汽車市場，電動(dòng)汽車的廣泛推廣促使碳化硅在電動(dòng)汽車動(dòng)力電子領(lǐng)域的需求迅速增長。中國在太陽能和風(fēng)能領(lǐng)域也取得了顯著進(jìn)展，碳化硅作為關(guān)鍵材料在太陽能電池和風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。隨著中國制造業(yè)的不斷發(fā)展，碳化硅在冶金、化工、半導(dǎo)體制造等工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用也在增加。結(jié)合CASA披露的數(shù)據(jù)，2023年國內(nèi)SiC、GaN功率電子市場規(guī)模約為153.2億元，比上一年增長了45%。從產(chǎn)值上來看，2023年中國SiC與GaN功率電子總產(chǎn)值達(dá)364.8億元，比2022年的222億元同比增長63.7%。其中SiC、GaN功率電子的市場占比約為7:3，綜合測算得出2023年中國碳化硅功率電子市場規(guī)模為107億元，產(chǎn)值為255億元。

行業(yè)競爭格局

1、企業(yè)競爭格局

依據(jù)企業(yè)的碳化硅技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)布局等綜合方面綜合判斷，可將當(dāng)前參與碳化硅產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的企業(yè)分為3個(gè)競爭梯隊(duì)。其中，三安光電、天域半導(dǎo)體、比亞迪屬于第一梯隊(duì)，這些企業(yè)在碳化硅產(chǎn)業(yè)上擁有較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈，可以實(shí)行碳化硅基芯片及器件的生產(chǎn)制造;天岳先進(jìn)、世紀(jì)金光、中國電科55所等企業(yè)處于第二梯隊(duì)，這些企業(yè)在碳化硅產(chǎn)業(yè)中的某個(gè)制造環(huán)節(jié)具備出色表現(xiàn)，如天岳先進(jìn)具備生產(chǎn)8英寸碳化硅襯底的生產(chǎn)能力;其他參與碳化硅生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的企業(yè)屬于第三梯隊(duì)。

根據(jù)《碳化硅產(chǎn)業(yè)調(diào)研白皮書》披露的信息，當(dāng)前中國碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈上用多個(gè)企業(yè)，企業(yè)在碳化硅產(chǎn)業(yè)上所涉及的環(huán)節(jié)包括襯底、外延、設(shè)計(jì)、制造、封測、器件、模組等環(huán)節(jié)，其中涵蓋多環(huán)節(jié)制造的企業(yè)有三安光電、世紀(jì)金光、比亞迪、中國電科55所、天域半導(dǎo)體等，碳化硅產(chǎn)業(yè)企業(yè)布局情況如下所示：

注：該圖表為2022年數(shù)據(jù)。

2、區(qū)域競爭格局

根據(jù)中國企業(yè)數(shù)據(jù)庫企查貓，目前中國碳化硅注冊(cè)企業(yè)主要集中在江蘇省，截至2024年5月，廣東省碳化硅行業(yè)企業(yè)數(shù)量約有600余家，江蘇省碳化硅代表企業(yè)有華潤微新潔能宏微科技 東渡碳化硅等。山東省的碳化硅產(chǎn)業(yè)代表性企業(yè)有天岳先進(jìn)、濰坊凱華、淄博大豐、正鑫碳化硅等。此外河南省、甘肅省、湖南省的碳化硅行業(yè)企業(yè)數(shù)量較高。

行業(yè)發(fā)展前景及趨勢預(yù)測

1、行業(yè)發(fā)展趨勢分析

2、行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測

根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，可以看出近年來我國碳化硅行業(yè)發(fā)展速度較快，5G、入工智能、新能源等發(fā)展提速，對(duì)碳化硅需求猛增，產(chǎn)業(yè)的關(guān)注度日益增高，國產(chǎn)化替代成為發(fā)展趨勢。前瞻根據(jù)歷史數(shù)據(jù)發(fā)展預(yù)測，到2029年中國碳化硅行業(yè)市場規(guī)?；?qū)⑦_(dá)到620億元，2024-2029年年均復(fù)合增長率為34%。

更多本行業(yè)研究分析詳見前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國碳化硅（SiC）行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》。

同時(shí)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)新賽道研究、投資可行性研究、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、智慧招商系統(tǒng)、行業(yè)地位證明、IPO咨詢/募投可研、專精特新小巨人申報(bào)等解決方案。在招股說明書、公司年度報(bào)告等任何公開信息披露中引用本篇文章內(nèi)容，需要獲取前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的正規(guī)授權(quán)。

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