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复合年均增长率为38.2%

作者:6686  日期:2026-02-20  浏览:  来源:6686平台

  

复合年均增长率为38.2%

  碳化硅衬底是第三代半导体核心材料,其技术发展影响新能源、人工智能、消费电子等战略性新兴产业,被纳入国家十四五重点发展规划。

  碳化硅具备优异的耐高压、耐高频、耐高温特性,能够大幅降低产品功耗,提高能量转换效率,同时减小产品体积,适用于新能源汽车、轨道交通、新能源发电、航空航天、国防军工、5G通信等民用及军用领域,展现出广泛的应用空间。

  根据Yole的数据,2021年全球碳化硅器件市场规模约为10亿美元,预计到2027年,碳化硅器件的市场规模将超过70亿美元。而更具体的数据显示,2025年全球碳化硅器件市场规模将达到59.79亿美元,其中碳化硅功率器件市场规模为38.58亿美元,2021-2025年的复合年均增长率(CAGR)分别为35.42%和55.79%。此外,碳化硅材料市场规模预计在2025年达到29.90亿美元,复合年均增长率为38.2%。

  第一代半导体主要有硅和锗,由于硅的自然储量大、制备工艺简单,硅成为制造半导体产品的主要原材料,广泛应用于集成电路等低压、低频、低功率场景。但是,第一代半导体材料难以满足高功率及高频器件需求。

  砷化镓是第二代半导体材料的代表,较高的电子迁移率使其应用于光电子和微电子领域,是制作半导体发光二极管和通信器件的核心材料。但砷化镓材料的禁带宽度较小、击穿电场低且具有毒性,无法在高温、高频、高功率器件领域推广。

  第三代半导体材料以碳化硅、氮化镓为代表,与前两代半导体材料相比最大的优势是较宽的禁带宽度,保证了其可击穿更高的电场强度,适合制备耐高压、高频的功率器件,是电动汽车、5G 基站、卫星等新兴领域的理想材料。

  近期中国制造十四五成就展在国家博物馆启幕,12英寸碳化硅衬底备受瞩目。相较于8英寸产品,12英寸碳化硅衬底单片可用面积提升约2.25倍,芯片产出量增加2倍以上,有效芯片产出数量提升近90%。在AR眼镜领域,其单方可制作10-12副光波导镜片,远高于6英寸、8英寸的产出效率。在人工智能领域,该材料成为英伟达新一代Rubin GPU的CoWoS先进封装中介层的核心选型。

  碳化硅产业链的投资机会主要集中在上游衬底与外延片环节、中游功率与射频器件,以及相关设备材料领域,受益于全球节能减排趋势和新能源、5G等下游需求增长。

  上游环节中,碳化硅衬底和外延片是成本核心且市场增长迅速。衬底成本占碳化硅器件总成本的47%,外延成本占比约23%,2024年全球碳化硅衬底市场规模达92亿元(同比增长24.32%),外延片市场规模为87亿元,同比增长9.09%,预计2025年外延片销量将增至125.85万片。中国企业在外延片领域已形成“一超多强”格局,瀚天天成与东莞天域合计占据国内超70%份额,且8英寸外延片商业化加速,为本土企业提供替代机会。

  中游器件市场渗透率提升带来增长空间。 碳化硅功率半导体在全球功率半导体中渗透率从2024年的4.9%提升至2025年预测的5.2%,功率器件市场规模2024年达26亿美元,预计2025年增至29亿美元。

  射频器件市场规模2024年为10.9亿美元(同比增长7.92%),2025年预测达12亿美元。尽管全球市场仍由意法半导体、英飞凌等海外企业主导,但下游新能源汽车、光伏等领域需求旺盛,推动国产替代进程。

  设备与材料环节受益于扩产潮,本土化替代潜力大。 碳化硅外延设备市场规模2024年约20.87亿元,预计2025年增至23.25亿元,2026年达26.86亿元,本土企业如北方华创、晶盛机电在设备市场占据领先地位,国产替代空间广阔。

  外延片成本中原材料占比52%,衬底降价和良率提升是降本关键,2019年至2023年中国碳化硅外延片平均售价从1万元/片降至0.84万元/片,8英寸技术推广将进一步优化成本结构

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