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新能源提效在即，碳化硅优势显现开启全新增长极

核心内容

碳化硅（SiC）作为第三代半导体材料，因其优异的物理和电学性能，正在成为新能源汽车、光伏、轨道交通、5G等领域的关键材料。SiC具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率高、电子饱和漂移速率高、抗辐射能力强等优势，使其在高压、高温、高频环境下表现更优。随着新能源汽车的快速发展和800V快充技术的普及，SiC器件在新能源汽车上的应用需求持续上升，同时光伏和轨道交通等领域也对SiC器件提出了更高的需求。

主要观点

• 性能优势显著：SiC器件在新能源汽车车载模块中可提升加速度、降低系统成本、增加续航里程、实现轻量化。
• 800V快充趋势明显：800V平台和SiC技术结合，成为解决“里程焦虑”和提升充电效率的重要手段。
• 国内厂商加速布局：尽管当前SiC市场仍由海外厂商主导，但我国已涌现出一批优质企业，如天岳先进、天科合达、三安光电、新洁能、露笑科技等，实现全产业链覆盖，产品迭代加快，技术逐步对标国际。
• 成本与良率持续优化：通过扩大衬底尺寸、改进冷切割、高速抛光等技术，SiC器件与Si器件价差逐步缩小，良率提升趋势明显，有利于扩大市场渗透率。
• 市场空间广阔：预计到2027年，全球SiC市场规模有望达到481-675亿元，新能源汽车、光伏、轨交等领域的应用推动市场增长。

关键信息

碳化硅性能优势

• 耐高温、高压、高频：SiC的高击穿电场和热导率使其适用于复杂环境。
• 低损耗与高效率：SiC器件在开关损耗和导通损耗方面优于硅基器件，有助于提升系统效率。
• 尺寸减小与重量降低：SiC器件体积和重量显著低于硅基器件，有助于实现轻量化设计。

衬底技术与市场格局

• 衬底为价值链核心：衬底占SiC器件总成本的47%，外延占23%，技术难度高，是产业链中关键环节。
• PVT法为主流技术：PVT法在工业生产中应用广泛，具备设备成本低、耗材成本低、技术成熟等优点，是当前主流晶体生长方法。
• 国内厂商技术追赶：天岳先进和天科合达在衬底研发上进展迅速，部分指标已接近或达到国际水平。

应用场景与市场空间

• 新能源汽车：SiC器件应用于电机驱动系统、车载DC/DC、车载充电系统，提升性能并降低系统成本。
• 光伏行业：SiC器件在光伏逆变器中可显著提升转换效率，推动市场增长。
• 轨道交通：SiC牵引逆变器提升能效，降低能耗和噪音。
• 市场预测：预计到2027年，全球SiC市场规模将达675.31亿元（情景一）或481.04亿元（情景二），年复合增长率分别为65.19%和56.11%。

风险提示

• 新能源汽车需求不及预期：消费市场波动可能影响新能源汽车销量。
• SiC工艺难度大：研发进展可能不及预期，影响产品量产。
• 衬底成本下降不及预期：可能限制SiC的渗透率。
• 产能扩张不及预期：影响市场供给与需求匹配。

配置建议

建议重点关注以下企业：

• 天岳先进：国内半绝缘型衬底龙头，加速发展导电型衬底。
• 三安光电：SiC客户开拓进程快，业务布局广泛。
• 新洁能：拟入股SiC衬底提供商，力求打通产业链。
• 天科合达：全球第五大衬底提供商，产品体系形成良性循环。
• 露笑科技：国内先进研究团队加盟，积极布局SiC领域。

图表与数据支持

• 图表1-3：展示三代半导体发展历程、SiC性能优势及MOSFET对比。
• 图表4-5：展示SiC器件成本结构及产业链布局。
• 图表6-8：展示三种衬底制备方法、SiC在新能源车模块的应用及市场渗透率。
• 图表9-13：展示SiC在新能源车、充电桩、光伏、轨交等领域的应用及市场预测。
• 图表14-19：展示SiC在新能源车充电桩的应用及市场缺口。
• 图表20-26：展示800V快充技术布局及SiC在轨道交通中的应用。
• 图表27-35：展示SiC衬底市场空间测算及国内厂商研发进展。
• 图表36-37：展示SiC器件价格变化趋势。
• 图表38-42：展示衬底尺寸扩大及冷切割、高速抛光等工艺对成本的影响。
• 图表43-46：展示国内SiC晶体生长炉技术及天岳先进、天科合达的市场表现。

总结

碳化硅作为第三代半导体材料，凭借其优异的性能和广泛的适用性，正在成为新能源汽车、光伏、轨道交通等领域的关键组件。随着800V快充技术的普及，SiC器件在新能源车上的应用需求快速增长，同时国内厂商在衬底研发和生产方面不断突破，推动国产替代进程。尽管存在成本高、良率低等挑战，但随着技术进步和规模化生产，SiC市场空间广阔，未来有望实现快速增长。