五大公司主宰SiC功率器件市场

（本文编译自Evertiq）

作为第三代半导体材料的代表之一，SiC近几年的发展突飞猛进，SiC器件具有的高耐压、低导通电阻和高频的特性，使其在包括新能源汽车充电与驱动、光伏/风电逆变器、电力电子变压器等领域中的应用越来越广泛。

尤其新能源汽车将是未来市场空间巨大的一个新兴市场，它使用的半导体器件的价值在不断增加，其中功率器件的增长尤为显著。根据英飞凌公司的统计，新能源汽车中功率器件将由原来的17美元增加至265美元，增加近15倍。咨询机构TrendForce预估2025年全球电动车市场对6英寸SiC晶圆需求可达169万片。

在光伏发电应用中，SiC器件的应用可使转换效率从96%提升至99%以上，能量损耗降低50%以上，设备循环寿命提升50倍，还能缩小系统体积、增加功率密度以及降低生产成本。

图1：光伏逆变器中碳化硅功率器件占比预测

（图源：Yole Development）

根据Yole Intelligence 2023年发布的SiC功率器件报告，预计到2028年，全球SiC功率器件市场将增长至约90亿美元，相比2022年增长了31%。虽然汽车应用将是SiC功率器件的主要应用市场，但工业、能源和铁路等其它应用的增长势头也不可小觑。

而且由于疫情和地缘政治等因素的影响，保证半导体供应链的安全变得越来越重要。所有的国家和地区，包括中国、欧洲、美国等，都启动了类似的“芯片法案”，以建立各自独立的半导体供应链。

第三代半导体（包括SiC、GaN等）因为可以让电子设备和系统实现更小尺寸、更轻重量以及更高效能，特别是在高功率、高频或是高温的应用中，也让全球能够更快地朝实现碳中和的目标迈进，这使得它将在未来半导体领域的发展中发挥至关重要的作用。

虽然SiC器件具有诸多优势，但成本仍是其能否被广泛应用的一个主要影响因素。

众所周知，目前的SiC主要以6英寸衬底为主，根据TrendForce的数据，其市场份额达到了80%，8英寸衬底目前仅占6%的市场份额。而降低SiC器件成本的一个关键就是要转向更大的衬底尺寸。

目前许多国内和国际厂商都紧锣密鼓地进行8英寸SiC衬底的开发。中国的几家主要公司，包括山西烁科晶体、晶盛机电、南砂晶圆、同光半导体、哈尔滨科友半导体以及杭州乾晶半导体等，目前都在推进8英寸SiC衬底的开发。另在2023年年中，三安光电和意法半导体宣布，将斥资50亿美元在重庆建立一座8英寸SiC衬底厂。

国际厂商中，目前Wolfspeed已经实现8英寸SiC衬底的量产，其它厂商的量产节点则多定为2023年左右，但目前似乎还没有进一步的消息。

同时，这些国际厂商也在逐渐补齐他们的衬底版图，如意法半导体收购了Norstel、罗姆收购了SiCrystal、安森美收购了GTAT。SiC衬底成为兵家必争之地。

TrendForce也表示：“SiC衬底的成本约占SiC器件总生产成本的约45%，从6英寸转变至8英寸将促进SiC器件能被更广泛地采用。”

目前的SiC功率半导体市场主要由海外公司主宰，国内的公司仍是“追随者”。根据TrendForce的数据，2022年前五大SiC功率半导体公司分别为意法半导体（36.5%）、英飞凌（17.9%）、Wolfspeed（16.3%）、安森美（11.6%）和罗姆半导体（8.1%），其余公司仅占9.6%。前五大公司占据了超过90%以上的市场份额。

这些公司也在2022年实现了创纪录的营收，他们也对未来几年的SiC市场雄心勃勃，期望在SiC领域能够实现进一步的营收增长。意法半导体设立的目标是在2030年SiC的收入超过50亿美元。英飞凌在去年宣布投资50亿欧元扩建其在马来西亚居林的8英寸SiC芯片厂，以助力其实现2025财年SiC营收超10亿欧元的目标。罗姆也计划兴建新工厂，目标是在2025年将SiC功率半导体月产能（以6英寸晶圆换算）提高至2021年的6.5倍，2023年进一步扩增至35倍。

毫无疑问，第三代半导体材料将是未来半导体领域的一个关键市场，也是兵家必争之地。目前该领域由国外厂商主宰，国内厂商仍扮演着追赶者的角色。但SiC的主要应用市场之一——新能源汽车，在国内的发展可谓日新月异，乘着这一股东风，国内SiC企业需要加速创新，稳步发展，相信未来在SiC功率半导体领域也会占据一席之地。