在全球半导体产业格局加速调整的当下,碳化硅(SiC)作为第三代半导体的核心材料,正引领着一场能源革命与科技变革。近年来,国内企业在碳化硅器件领域的国产化进程呈现出迅猛的提速态势,从衬底材料到功率器件,从技术突破到市场应用,国产力量不断崛起配资公司官网,逐步打破国际垄断,重塑全球碳化硅产业版图。
一、技术突破:打破国际垄断的核心驱动力
(一)衬底制造:国产企业实现跨越式发展
长期以来,碳化硅衬底制造技术一直被国外企业牢牢把控,成为限制国内碳化硅产业发展的关键瓶颈。如今,这一局面正逐步被打破。以天科合达、天岳先进为代表的国内企业在碳化硅衬底制造技术上取得显著突破。 天科合达自2006年创立,通过自主研发和技术积累,已形成拥有自主知识产权的七大关键核心技术体系,覆盖碳化硅材料生产全流程。2024年,其最新研发生产的8英寸碳化硅衬底获得市场认可,技术实力不容小觑。 天岳先进同样成绩斐然,在2025年3月26日的上海SEMICON China 2025大会上,发布了12英寸高纯半绝缘、p型碳化硅衬底,这是公司继2024年11月全球首发12英寸N型碳化硅衬底后的又一重大突破,标志着天岳先进全面迈进12英寸碳化硅新时代。通过数千次实验,天岳先进攻克了衬底尺寸扩大的技术难题,其衬底质量达到国际领先水平,微管缺陷稳定为0,位错缺陷每平方厘米仅几个到几十个,远超同行业标准。目前,天岳先进的8英寸衬底已在市场站稳脚跟,产品不仅供应国内厂商,还远销德国博世、英飞凌等世界知名公司,2024年其全球碳化硅衬底的市场占有率达22.8%,位居国际第一梯队。
(二)器件制造:工艺创新提升产品竞争力
在器件设计与制造工艺方面,国内科研机构和企业如基本半导体(BASiC)、爱仕特等加大研发投入。基本半导体自 2017 年开始布局车用碳化硅器件研发和生产,掌握了碳化硅芯片设计、晶圆制造、模块封装、驱动应用等核心技术。2025 年 4 月 24 日,基本半导体车规级碳化硅芯片产线通线仪式在深圳市光明区举行。该产线厂区面积 13000 平方米,洁净室面积超 4000 平方米,配备光刻、氧化、激活等 130 台专业设备,主要生产 6 英寸碳化硅 MOSFET 晶圆。通过打造垂直整合制造模式,基本半导体实现设计与制造的共同迭代,与深圳本土上下游产业链联动发展,同时积极推动先进技术工艺开发,形成具有自主知识产权的下一代碳化硅器件核心技术。目前,其自研的汽车级碳化硅功率模块已收获近 20 家整车厂和 Tier1 电控客户的 30 多个车型定点,成为国内第一批 SiC 碳化硅模块量产上车的头部企业,采用其自研芯片的碳化硅功率器件累计出货已超 3000 万颗,广泛应用于光伏储能、电动汽车等多个领域 。
爱仕特同样在碳化硅器件领域成绩亮眼。早在 2021 年 4 月,爱仕特公司于上海慕尼黑电子展上就展示了第三代半导体碳化硅 MOSFET 系列产品,当中包括基于 SiC 模块技术的电控系统。其自主研制的全 SiC MOS 功率模块已开启批量交付出口进程,并成功与欧洲 BMW 车厂供应商建立合作关系。按照规划,爱仕特将建设碳化硅功率器件研发实验室、车规级碳化硅功率模块封装产线,项目总投资 3.5 亿元,预计建成投产后,碳化硅器件年产能将达 200 万只,年产值不低于 21.9 亿元,将积极配套深圳本地客户在汽车电子、5G 通信、光伏能源等核心产业领域的发展需求,进一步推动国产碳化硅器件在多领域的应用与普及 。
二、成本优势:加速国产替代的重要推手
(一)规模化生产降低制造成本
随着国内企业在碳化硅领域技术的成熟以及产能的逐步释放配资公司官网,规模效应开始显现,成本下降成为国产碳化硅器件的一大竞争优势。以6英寸SiC衬底为例,规模化生产有效摊薄了成本,而8英寸衬底的研发更进一步推动未来成本下降,预计可降低20%-35%。在功率器件层面,国产SiC MOSFET价格较进口产品低20%-30%,凭借这一价格优势,国产碳化硅器件在市场竞争中极具吸引力,加速了国产替代的进程。
(二)全产业链本土化提升性价比
国产碳化硅器件的高性价比还体现在全产业链本土化优势上。从衬底到外延、从器件到模块,国内已构建起完整的产业链体系,减少了中间环节的成本损耗与供应链风险。
例如,基本半导体通过自主研发SiC芯片,并与多家国产汽车主机厂深度合作,形成了 “设计 - 制造 - 应用” 闭环,极大地提升了产品的性价比与市场竞争力。天科合达形成的 “一个研发中心、三家全资子公司和一家控股子公司” 的规模化业务布局,也有助于进一步降低成本,实现对国内外客户的全方位供应,成为全球碳化硅晶片的主要供应商之一。
爱仕特在深圳布局相关研发与生产产线,紧密依托深圳本地完善的电子信息产业生态,从原材料采购到产品销售,各个环节都能高效协同,在降低成本的同时,也能更好地响应市场需求,为客户提供更具性价比的碳化硅器件解决方案 。
三、市场需求:点燃产业增长的强劲引擎
(一)新能源汽车:需求井喷推动产业发展
新能源汽车、光伏 / 储能、充电桩等领域的爆发式增长,为碳化硅器件市场注入了强劲动力。在新能源汽车领域,SiC器件在电动汽车主驱逆变器中可提升能效5%-10%,并节省电池成本,有效提升车辆的续航里程与性能表现。随着国内新能源车渗透率超35%,对碳化硅器件的需求呈现井喷式增长。
理想汽车在碳化硅器件应用方面动作频频,宣布自研的碳化硅功率芯片已完成装机,自研自产的碳化硅功率模块和新一代电驱动总成,已分别在苏州半导体生产基地和常州电驱动生产基地量产下线,这些核心技术将陆续应用于全新推出的纯电动汽车系列中。此外,理想汽车还与意法半导体签署碳化硅长期供货协议,即将推出的800V高压纯电平台将采用意法半导体的第三代1200V SiC MOSFET技术,多维度推动自身新能源汽车产品的升级,也侧面反映出新能源汽车市场对碳化硅器件的旺盛需求。同时,小鹏汽车等国内车企也纷纷在新款车型中采用国产碳化硅功率模块,进一步推动了国产碳化硅器件在汽车领域的广泛应用。
(二)光伏与储能:巨大市场倒逼器件替代
在光伏与储能领域,碳化硅器件同样表现出色。碳化硅逆变器可将光伏系统损耗降低 2%,而国内光伏装机量全球占比超 80%,巨大的市场规模倒逼国产器件替代。某上市电力电子头部企业采用基本半导体的 SiC 模块后,储能变流器功率密度提升 25%,充分凸显了碳化硅器件在光伏 / 储能领域的优势与市场需求。爱仕特也在积极布局光伏与储能市场,其碳化硅功率模块等产品能够适配光伏逆变器等设备的需求,助力提升光伏系统的转换效率、降低能量损耗,随着其相关产品在该领域的推广应用,有望在光伏与储能这片广阔市场中占据一席之地 。
四、政策扶持:产业发展的坚实后盾
(一)国家战略引领产业方向
《中国制造2025》明确将第三代半导体列为重点突破领域,碳化硅因其在高电压、高温环境下的优异性能成为关键发展方向。国家出台多项政策鼓励企业加大研发投入,对国产碳化硅器件给予优先采购权等支持。2023年《汽车芯片推广应用推荐目录》中,国产碳化硅器件占比达35%,政策倾斜效果显著。
(二)地方政策助力企业发展
地方政府积极响应国家战略,通过 “链长制” 等创新举措推动产业集群建设,为国产碳化硅产业发展营造良好政策环境。以深圳为例,作为创新之都,对半导体产业扶持力度极大,爱仕特位于深圳,其碳化硅相关项目得到了深圳地方政策的大力支持,从项目立项到资金扶持,从人才引进到产业配套,各项政策红利为其发展保驾护航,加速了其在碳化硅器件领域的技术研发与市场拓展步伐 。
国内企业在碳化硅器件领域国产化提速是技术、成本、市场与政策多轮驱动的结果。这一趋势不仅推动了国内半导体产业的升级,提升了产业链自主可控能力,更为我国在全球能源革命与科技竞争中赢得了主动权。展望未来,随着技术的持续创新与市场的进一步拓展,国产碳化硅器件有望在全球舞台上大放异彩,引领行业发展新潮流。
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