碳化硅作為第三代半導體材料,優勢突出,擁有良好的發展前景,在新能源汽車領域將會是主要的驅動力。早期碳化硅主要應用于LED燈和避雷針等,碳化硅在電子行業中主要用作于拋光膜。碳化硅半導體在軍事、航空航天信息通訊、微波設備都均有大量應用。在未來,碳化硅單晶襯
碳化硅作為第三代半導體材料,優勢突出,擁有良好的發展前景,在新能源汽車領域將會是主要的驅動力。早期碳化硅主要應用于LED燈和避雷針等,碳化硅在電子行業中主要用作于拋光膜。碳化硅半導體在軍事、航空航天信息通訊、微波設備都均有大量應用。在未來,碳化硅單晶襯底材料大尺寸化獲將成為主要的發揮趨勢。
碳化硅化學性能穩定、導熱系數高、熱膨脹系數小、耐磨性能好。此外,碳化硅的硬度很大,莫氏硬度為9.5級,僅次于世界上最硬的金剛石(10級),具有優良的導熱性能。
目前中國工業生產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,大多用于加工硬質合金、鈦合金和光學玻璃,也用于珩磨汽缸套和精磨高速鋼刀具。
碳化硅作為第三代半導體材料,是我國重點鼓勵發展的產業,是支撐經濟社會發展和保障國家安全的戰略性和基礎性產業。為加快推進第三代半導體材料行業的發展,國家層面先后印發《重點新材料首批次應用示范指導目錄(2019版)》、《“戰略性先進電子材料”重點專項2020年度項目》等鼓勵性、支持性政策。作為第三代半導體核心材料,碳化硅產業將在政策支持下加速發展。
碳化硅產業鏈分為襯底材料制備、外延層生長、器件制造以及下游應用。通常采用物理氣相傳輸法(PVT法)制備碳化硅單晶,再在襯底上使用化學氣相沉積法(CVD法)等生成外延片,最后制成相關器件。在SiC器件的產業鏈中,由于襯底制造工藝難度大,產業鏈價值量主要集中于上游襯底環節。
隨著碳化硅下游市場的超預期發展,碳化硅產業鏈的景氣程度有望持續向好,碳化硅襯底產業也將直接受益于行業發展。
第三代半導體材料引發全球矚目,碳化硅成為半導體技術研究前沿和產業競爭焦點,美、日、歐等國都在積極進行戰略部署。當前,國際上第三代半導體材料、器件已實現了從研發到規模性量產的成功跨越,并進入產業化快速發展階段,在新能源汽車、高速軌道交通、5G通信、光伏并網、消費類電子等多個重點領域實現了應用突破。2020年以來,發達國家紛紛將半導體技術和產業上升到國家安全戰略層面,考慮以國家級力量進行技術研發、產業鏈發展、原材料、生產制造等多維度、全方位的部署。
據中研產業研究院《2022-2026年中國碳化硅行業競爭格局及發展趨勢預測報告》分析:
隨著技術的成熟以及下游需求的快速增長,近年來全球各企業加速布局碳化硅行業,相繼推出多款產品。從晶體管(SiC MOSFET)來看,2021年國際上共有10余家公司推出超過200款SiC MOSFET系列產品,擊穿電壓基本集中在650V和1200V。
中國碳化硅企業分布主要集中在華東地區,在西部甘肅、寧夏等地也形成了一定的聚集效應。目前江蘇地區的企業最多,超過1200家企業,河南、寧夏等地碳化硅企業通常超過1000家。從整體規模來看,碳化硅企業分布較為廣泛,企業數量較多。碳化硅器件領域代表性的企業中,目前來看在國際上技術比較領先的是美國的Wolfspeed,其覆蓋了整個碳化硅產業鏈的上下游(襯底-外延-器件),具有核心的技術。國內廠商主要有中電55所、中電13所、世紀金光、揚杰科技、中車時代電氣、嘉興斯達、河南森源、常州武進科華等。
第三代半導體是國家2030規劃和“十四五”國家研發計劃確定的重要發展方向,是我國半導體產業彎道超車的機會,要重點扶持、協同攻關第三代半導體產業,可以在國內重點扶植3-5家世界級龍頭企業,加大整個產業鏈條的合作力度。碳化硅為增速最快的功率器件,預計2025年全球碳化硅器件市場將超43億美元。碳化硅未來增量和存量市場上都會有爆發。
在全球低碳節能環保的大環境下,以碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)為代表的寬禁帶半導體材料憑借其高效率、高密度、高可靠等優勢,發揮出越來越重要的作用。
目前,我國的碳化硅功率芯片產品以二極管產品為主,在晶體管方面,若干單位具備一定的產品開發能力,正在進入實現產業化的初期。在國家科技項目和各級政府的支持下,目前國內有多家企業和平臺正在建設或已建成多條4~6英寸碳化硅芯片工藝線,這些工藝線的投產,將會大大提升國內碳化硅功率芯片的產業化水平。
總體上看,碳化硅有一定優勢,尤其在汽車領域把碳化硅的技術進行快速迭代以后,未來還有光伏、風電等更大的市場。
想要了解更多碳化硅行業詳情分析,可以點擊查看中研普華研究報告《2022-2026年中國碳化硅行業競爭格局及發展趨勢預測報告》。報告對中國碳化硅行業的內外部環境、行業發展現狀、產業鏈發展狀況、市場供需、競爭格局、標桿企業、發展趨勢、機會風險、發展策略與投資建議等進行了分析,并重點分析了我國碳化硅行業將面臨的機遇與挑戰。
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2022-2026年中國碳化硅行業競爭格局及發展趨勢預測報告
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