SiC晶圆市场规模、份额及趋势分析报告，按晶圆尺寸（2英寸、3英寸、4英寸、6英寸、8英寸和12英寸）、应用领域（电力、射频（RF）、其他应用）、终端用户行业（电信通信、电动汽车（EV）、光伏/电源/储能、工业（UPS和电机驱动等）、其他终端用户行业）和地区（北美、欧洲、亚太、中东和非洲、拉丁美洲）划分，预测期为2025-2033年。

碳化硅晶圆市场增长因素

电动汽车市场份额不断增长以及高压电动汽车架构的发展趋势

根据国际能源署（IEA）的数据，2020年美国公共充电站的数量是2015年的三倍多，当时不足3.2万个。IEA预测，到本十年末，在政府采取相应措施的情况下，充电站的数量将显著增加，从80万个增至170万个。消费者对充电速度更快、续航里程更长的电动汽车的需求，加速了汽车行业向高压电动汽车平台的转型。包括奥迪Q6 e-tron、保时捷Taycan和现代Ioniq 5在内的多家知名汽车制造商已推出采用800V充电架构的车型。

由于电动汽车渗透率不断提高以及向高压 800V 电动汽车布局的转变，预计全球汽车市场对碳化硅 (SiC) 晶圆的需求将会增加。保时捷的高端电动汽车 Taycan 是首款搭载 800V 电池的大型汽车制造商生产的车型，交付量超过 2 万辆。供应商德尔福科技公司 (Delphi Technologies) 于 2020 年 9 月表示，将向一家豪华电动汽车制造商供应 800V 逆变器。该供应协议预计将于 2024 年生效，并应用于该制造商的全系电动汽车产品线。

市场约束

限制因素包括可扩展性、散热、封装相关因素对芯片和基板供应的压力

在巨型晶圆上，单位面积内可容纳的芯片数量更多。半导体生​​产工厂和OSAT（外包半导体封装测试）工厂拥有更大的空间来制造更多芯片，从而能够在给定时间内生产、测试​​或组装更多芯片。因此，新产品的制造或组装速度得以加快。晶圆尺寸的增大也对供应链产生了一些有利影响。意法半导体（STMicroelectronics）已在意大利卡塔尼亚和新加坡宏茂桥的两条150毫米晶圆生产线上生产碳化硅（SiC）产品。意法半导体正在推进一项计划，即到2024年建设新的碳化硅衬底工厂，并实现超过40%的碳化硅衬底内部采购，该计划包括转向200毫米碳化硅的量产。碳化硅晶圆一直是一种极具应用前景的材料，可用于电动汽车及其充电基础设施，以及清洁电力的生产和分配。考虑到终端用户应用的不断扩展，克服现有障碍可能会为市场带来巨大的发展前景。

市场机遇

电力电子开关和LED照明器件对碳化硅晶片的需求不断增长

在制造过程中，首先制备特定的碳化硅（SiC）晶圆和衬底，然后通过晶圆厂加工生产碳化硅功率半导体。在电力电子领域，器件负责转换和调节系统中的电流，而碳化硅功率半导体被广泛应用。电力电子技术在全球电力基础设施中至关重要。该技术应用于计算机、可再生能源（太阳能、风能）、工业（电机驱动）和交通运输（汽车、火车）（电源）等领域。

碳化硅的另一用途是生产发光二极管（LED）。交流电和直流电通过电力电子器件进行转换。市场正向基于碳化硅的电力电子器件转型，这种宽禁带半导体使得电力电子器件比先进的硅基器件更小巧、更高效，且系统级总拥有成本更低。交通基础设施的电气化也推动了这一转型。由于其诸多优势，碳化硅半导体正变得越来越受欢迎。企业已专注于生产碳化硅功率半导体以满足日益增长的需求。博世宣布开始量产碳化硅功率半导体。

细分市场分析

按晶圆尺寸

2英寸、3英寸和4英寸的SiC晶圆是市场份额最大的细分市场，预计在预测期内将以14.2%的复合年增长率增长。由于在较小尺寸的SiC晶圆上添加半导体器件的难度更大，因此制造商添加此类晶圆的成本更高。SiC晶圆是实现低碳社会的新型材料。与硅晶圆不同，晶体管、二极管和其他半导体器件通常使用硅晶圆制造。SiC在多种电子设备中应用时，可将功率损耗降低至50%。由于其具有出色的耐热性和耐高压性能，因此适用于汽车（电动汽车、混合动力汽车等）、光伏发电和其他电力电子应用中的高压、高温环境。目前SiC衬底的尺寸为6英寸，8英寸的SiC衬底正在研发中。然而，4英寸晶圆仍然被广泛采用。成本降低方面进展缓慢，更换设备需要进一步的资本投入。此外，6英寸晶圆目前在生产效率方面具有显著优势。

150毫米/6英寸碳化硅晶圆的开发是该技术在市场上广泛应用的关键因素。这使得已退役的150毫米硅生产线得以重新利用，这些生产线经过改造后可以生产符合所需标准的碳化硅晶圆，并实现了规模化生产的经济效益。为了提高碳化硅在双极器件中的市场应用，开发了更大、额定电压更高的器件，以最大限度地减少晶体缺陷的产生，并控制表面形状和平整度——这是光刻工艺所需的两个关键要素。通过精细调整晶种选择和开发流程，成功控制了微管缺陷的低密度。例如，道康宁公司解决了这些难题，并提供了符合行业标准的150毫米碳化硅衬底，其翘曲、弯曲和厚度变化指标均符合生产线处理要求。为了解决当前和未来电子行业面临的问题，道康宁公司生产和销售4H-SiC 150毫米晶圆。

通过申请

功率器件领域占据最高的市场份额，预计在预测期内将以15.7%的复合年增长率增长。功率电子开关是其中的关键部件之一，由碳化硅晶片制成。这些开关需要承载大电流，因此必须采用碳化硅等坚固耐用的材料。选用导热性好、电阻低的晶片至关重要。此外，这也有助于减小开关的尺寸和重量。由于市场对碳化硅晶片的需求旺盛且持续增长，企业不断改进碳化硅的生产工艺。衬底供应链也需要进行现代化改造，以快速满足日益增长的高功率解决方案需求。

此外，由于硅的物理电学特性，性能提升几乎不可能，而且进行相关研究的成本极其高昂，投资回报也难以承受。近年来，人们对碳化硅晶片的兴趣日益浓厚，因为这种半导体材料能够提升功率处理能力，其优异的性能源于更高的功率密度和更高的效率。目前和未来许多采用碳化硅技术的商业应用，例如开关电源、太阳能和风能发电逆变器、工业电机驱动器、混合动力汽车和电动汽车以及智能电网电源开关等，都推动了全球碳化硅晶片市场的增长。

碳化硅（SiC）器件在蜂窝基站和射频应用中的应用日益广泛。政府鼓励可再生能源发电的利好政策预计也将推动市场发展。采用SiC衬底的射频功率器件的年收入高达3.3亿美元。由于在众多领域的应用日益广泛，其销售额正在飙升。军队、政府和私营企业都在竞相采用最先进的技术。然而，许多射频设备，例如用于国土安全和国防的设备，都具有商业领域通常难以达到的严格规格。这一前提条件凸显了研发能力的重要性。射频（RF）行业拥有多种潜在应用，包括5G和智能手机硬件、军事以及汽车行业。对能够实现直接无线通信的产品的需求以及消费电子产品的日益普及加速了射频技术领域的发展。这些都是推动SiC晶圆市场扩张的因素。

按最终用户行业划分

电信和通信行业是市场贡献最大的领域，预计在预测期内将以15.7%的复合年增长率增长。技术发展日新月异，为满足这一技术需求，电子行业对碳化硅（SiC）晶圆的需求量可能很高。为了保持领先地位，半导体行业的公司必须开发并持续推进创新技术。随着电信公司竞相推出超高速5G网络，功率半导体的需求量也随之激增。碳化硅（SiC）晶圆极其耐用、耐热且能承受高电压。由于其优异的特性，晶圆常用于制造5G网络和电动汽车所需的功率半导体，而这些应用对能效要求极高。随着电信公司以惊人的速度构建5G网络，对功率半导体的需求也在逐步增长。碳化硅晶圆具有高硬度、耐热性和高电压承受能力。这些特性使得晶圆成为5G网络和电动汽车功率半导体制造的热门选择，而这些应用对能效要求极高。

为了实现碳中和和净零排放，一些国家政府设定了逐步淘汰汽油动力汽车的日期，以此激励汽车制造商加快向电动汽车的转型。一种名为碳化硅 (SiC) 的尖端材料已在多种应用中取代了硅 (Si)。此外，人们还致力于降低整车重量和成本，同时提高电动汽车 (EV) 的效率和续航里程。随着控制电子设备功率密度的提高，将碳化硅应用于电动汽车的概念应运而生。据估计，与硅相比，碳化硅可将电动汽车电池续航里程延长 20%，并且由于其更高的能源效率，碳化硅充电器可将充电时间缩短 30%。随着对电动汽车和快速充电站的需求不断增长，对碳化硅晶圆的需求也可能随之增加。快速充电站采用碳化硅材料。预计到 2024 年，全球将部署 330 万台快速充电站；碳化硅或将占据该市场相当大的份额。根据充电器的功能不同，不同的充电器所含的碳化硅含量也不同。

区域分析

北美洲：主导区域

北美是最大的收入贡献者，预计在预测期内将以15.7%的复合年增长率增长。北美在半导体制造、设计和研发领域的新技术应用方面处于领先地位。汽车、能源、IT和电信、军事和航空航天以及消费电子等终端用户行业的扩张与北美碳化硅（SiC）晶圆产业的增长之间存在着密切的关联。碳化硅技术有望推动能源行业的转型，从而鼓励当地企业投资新产品研发。包括政府机构在内的多个组织正在开展先进制造研究，以生产碳化硅晶圆。例如，为了改进用于生产碳化硅晶圆的材料和工艺，美国国家可再生能源实验室（NREL）的先进制造研究人员与企业和学术界开展了合作。由于碳化硅上氮化镓（GaN on Silicon Carbonide）是一项极具吸引力的技术，因此各企业都专注于产品创新和新产品开发。尽管加拿大可能被认为是一个没有规模庞大的电子和半导体产业基础的国家，但该地区对含有或使用半导体的产品有着相当大的市场。

欧洲：增长区域

预计欧洲在预测期内将以15.5%的复合年增长率增长。欧洲大陆是现代技术的重要驱动力和应用者，也是全球一些重要科技中心的所在地。由于众多行业对先进技术和半导体的日益普及，市场正在不断扩张。此外，外国公司向区域企业提供关键零部件和晶圆，进一步巩固了该地区的市场地位。作为全球主要汽车市场之一，欧洲的汽车产量占全球相当大的比例。欧洲汽车制造商协会（ACEA）估计，该地区每年生产超过1920万辆汽车、货车、卡车和公共汽车。汽车制造商在该地区27个国家运营着约309家汽车组装和生产工厂。

此外，该行业在欧盟地区创造了约844亿美元的贸易顺差。外国公司向区域内企业供应关键零部件和晶圆，进一步巩固了该地区的市场地位。例如，日本晶圆生产商昭和电工株式会社（Showa Denko KK）与德国半导体公司英飞凌科技股份公司（Infineon Technologies AG）签署了一项供应协议，涵盖多种碳化硅（SiC）材料，包括外延材料。因此，英飞凌科技股份公司能够以更多的原材料满足日益增长的碳化硅产品需求。该协议有效期为两年，并可续签。

亚太地区主导着全球半导体市场，并得到各国政府政策的支持，使其成为全球碳化硅晶圆市场的重要区域。此外，台湾、中国大陆、日本和韩国合计占据了全球半导体市场相当大的份额。同时，泰国、越南、新加坡和马来西亚等其他国家也为该地区的市场主导地位做出了显著贡献。在亚太地区拥有强大影响力的企业包括韩国半导体晶圆制造商SK Siltron，该公司是全球五大晶圆生产商之一，年销售额达1.542万亿韩元。

此外，该地区是可再生能源，特别是太阳能和风能的重要市场。东南亚各国政府大力支持太阳能基础设施的建设，促进了当地市场的扩张。例如，截至2021年第三季度末，印度的可再生能源装机容量（包括水电项目）达到147.8吉瓦，约占其电力总结构的38%。到2030年，印度计划建成450吉瓦的可再生能源装机容量；其中超过60%的容量，即约280吉瓦，预计将来自太阳能。

化合物半导体在拉丁美洲的需求日益增长。该地区汽车行业的蓬勃发展带动了半导体需求的增长。墨西哥不断扩大的汽车制造规模得益于其工业部门的繁荣。在墨西哥中部，日产、本田和马自达的新工厂相继投产。预计这些企业将生产电动汽车，从而扩大墨西哥的半导体市场。电动汽车生产是墨西哥一个新兴产业，推动了对半导体的需求。全球汽车制造商正加大在墨西哥的投资，建立电动汽车生产工厂。

例如，据保时捷墨西哥公司网络开发和电动性能经理透露，保时捷正在墨西哥建设电气基础设施系统并生产电动汽车。该公司计划到2022年在电气基础设施和电动汽车领域投资超过60亿欧元。此外，通用汽车公司也宣布将在其位于墨西哥拉莫斯阿里斯佩的制造基地投资超过10亿美元。