碳化硅相較于傳統(tǒng)半導(dǎo)體硅材料，在耐高壓、耐高溫、高頻等方面具備碾壓優(yōu)勢(shì)，是材料端革命性的突破。隨著碳化硅在特斯拉Model 3等高端車(chē)市場(chǎng)成功運(yùn)用，未來(lái)汽車(chē)領(lǐng)域被認(rèn)為將是其成長(zhǎng)主要?jiǎng)恿Α?/p>

而根據(jù)方正證券分析師陳杭9月4日?qǐng)?bào)告整理，碳化硅還可被應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、智能電網(wǎng)、高鐵動(dòng)車(chē)、充電樁、5G、光伏、風(fēng)力發(fā)電等多個(gè)領(lǐng)域，可謂“萬(wàn)物皆可碳化硅”。其中在5G領(lǐng)域，碳化硅還被認(rèn)為是5G通信晶片中最理想的襯底。據(jù)Yole預(yù)測(cè)，2017年至2023年，碳化硅的復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá)到31%，到2023年，其市場(chǎng)規(guī)模約為15億美元。

從競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看，目前，美、歐、日廠商在全球碳化硅產(chǎn)業(yè)中較為領(lǐng)先，其中美國(guó)廠商占據(jù)主導(dǎo)地位。方正證券陳杭9月4日?qǐng)?bào)告指出，除上述應(yīng)用領(lǐng)域外，碳化硅在材料和器件在軍工國(guó)防領(lǐng)域的重要作用愈發(fā)越來(lái)越突出，碳化硅外延設(shè)備在推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中，意義尤為重大。

需要注意的是，先發(fā)優(yōu)勢(shì)是半導(dǎo)體行業(yè)的特點(diǎn)，而相較于第一代、第二代半導(dǎo)體，國(guó)產(chǎn)廠商對(duì)碳化硅研究起步時(shí)間與國(guó)外廠商相差不多，因此國(guó)產(chǎn)廠商有希望追上國(guó)外廠商，完成國(guó)產(chǎn)替代。

目前，國(guó)內(nèi)碳化硅產(chǎn)業(yè)內(nèi)主要集中于4寸、6寸碳化硅襯底生產(chǎn)，8寸襯底已有樣品出貨。根據(jù)陳杭上述報(bào)告整理，與傳統(tǒng)半導(dǎo)體類(lèi)似，碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈同樣分為設(shè)備、襯底、外延、設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)、應(yīng)用7個(gè)部分。

雖然在制程上，碳化硅大部分設(shè)備與傳統(tǒng)硅生產(chǎn)線相同，但陳杭強(qiáng)調(diào)，由于碳化硅具有硬度高等特性，需要一些特殊的生產(chǎn)設(shè)備，如高溫離子注入機(jī)、碳膜濺射儀、量產(chǎn)型高溫退火爐等，其中是否具備高溫離子注入機(jī)是衡量碳化硅生產(chǎn)線的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)以外，部分機(jī)構(gòu)認(rèn)為，目前制約碳化硅功率器件大規(guī)模應(yīng)用的核心原因依然是成本，主要源于低效的晶體生長(zhǎng)過(guò)程。

據(jù)介紹，碳化硅器件價(jià)值鏈可分為襯底——外延——晶圓——器件，其中襯底所占的成本最高為50%，，主要原因單晶生長(zhǎng)緩慢且品質(zhì)不夠穩(wěn)定，這也使得碳化硅價(jià)格高，沒(méi)有得到廣泛的推廣。但隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，產(chǎn)量逐漸攀升，未來(lái)碳化硅襯底以及外延片價(jià)格都將下降。

海通證券分析師王猛3月15日?qǐng)?bào)告預(yù)測(cè)，2022年有望成為碳化硅價(jià)格下降的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)，因?yàn)橹髁骱廊A汽車(chē)品牌開(kāi)始量產(chǎn)采用碳化硅方案的車(chē)型，這將大幅提升Cree等襯底廠商8英寸線的產(chǎn)能利用率，到2025年碳化硅器件價(jià)格有望下降到當(dāng)前水平的1/4-1/3，結(jié)合電池成本的節(jié)省，碳化硅的經(jīng)濟(jì)性和性能優(yōu)勢(shì)將充分顯現(xiàn)。

在應(yīng)用方面，陳杭認(rèn)為，汽車(chē)電動(dòng)化將形成碳化硅最大的下游市場(chǎng)?？紤]到未來(lái)電動(dòng)車(chē)需要更長(zhǎng)的行駛里程，更短的充電時(shí)間和更高的電池容量，碳化硅MOSFET元件將是大勢(shì)所趨，時(shí)間節(jié)點(diǎn)大約在2021年左右。碳化硅有望提高3%-5%的碳化硅逆變器效率，從而降低電池成本。

來(lái)源：財(cái)聯(lián)社