Si由于儲(chǔ)量豐富、技術(shù)成熟、成本低等特性，是引用最為廣泛的半導(dǎo)體材料，與Si相較，SiC禁帶寬度更大，熱導(dǎo)率、擊穿電場強(qiáng)度更高，在高頻、高溫、高壓等應(yīng)用場景具有優(yōu)勢，其中新能源汽車是SiC市場規(guī)模增長的主要推動(dòng)力，光伏儲(chǔ)能也為重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。供給方面目前面臨產(chǎn)能不足的問題，需要產(chǎn)能擴(kuò)張及襯底尺寸擴(kuò)大滿足供需缺口，市場目前處于成長期，且仍舊由美日歐企業(yè)主導(dǎo)，各家巨頭通過長協(xié)訂單等方式鎖定產(chǎn)能，多維度搶占SiC市場。SiC作為功率器件行業(yè)皇冠上的明珠，發(fā)展正當(dāng)時(shí)。
SiC高性能材料，適用于高壓、高頻場景。
與Si相交，SiC禁帶寬度更大，熱導(dǎo)率、擊穿電廠強(qiáng)度更高，在高壓高頻等應(yīng)用場景具有優(yōu)勢。與SI器件相較，SiC器件的特性有1)耐高溫，SiC器件的極限工作溫度為600以上，Si器件不能超過300。2)易散熱，SiC材料的熱導(dǎo)率是Si的2-3倍，因此SiC器件對(duì)散熱設(shè)計(jì)的要求更低。3)低損耗，相同規(guī)格下，SiCMOS的總能量損耗較SiIGBT降低70%。4)可實(shí)現(xiàn)更高的工作頻率。因此SiC器件適用于高頻率開關(guān)、650V-3.3kV高壓場景，目前制約SiC大規(guī)模應(yīng)用的因素是價(jià)格，該行預(yù)計(jì)隨著上游襯底產(chǎn)能逐步釋放，良率提高，價(jià)格或?qū)⒅鸩浇档汀?/p>
SiC市場進(jìn)入風(fēng)口期。
根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，全球SiC功率器件市場規(guī)模將從2019年的5.4億美元增加至2025年的25.6億美元，CAGR為30%，根據(jù)CASAResearch數(shù)據(jù)，2020-2025年中國SiC、GaN電力電子器件市場規(guī)模CAGR為45%，新能源汽車和光伏儲(chǔ)能是SiC功率器件增長的主要推動(dòng)力。補(bǔ)能焦慮是新能源汽車阿喀琉斯之踵，汽車800V高壓平臺(tái)技術(shù)逐漸冒尖，使用SiC的新能源汽車系統(tǒng)成本或與使用Si器件成本相差不大，因此該行認(rèn)為汽車高壓平臺(tái)涌現(xiàn)促進(jìn)SiC器件滲透率提升。此外SiC器件能夠促進(jìn)能源高效轉(zhuǎn)換，在光伏儲(chǔ)能領(lǐng)域也起著至關(guān)重要作用，CASA預(yù)計(jì)至2025年光伏逆變器中SiC器件占比將提升至50%。
產(chǎn)能擴(kuò)張+襯底尺寸擴(kuò)大是未來的趨勢。
SiC晶圓制造難度較大，全球SiC晶圓供給緊張，美國在SiC晶圓市占率較高，該行認(rèn)為主因發(fā)達(dá)國家較早布局SiC晶圓片。各國紛紛布局SiC產(chǎn)業(yè)，通過產(chǎn)能擴(kuò)張和擴(kuò)大襯底尺寸緩解產(chǎn)能緊平衡的狀態(tài)，中國也在加大投資力度縮小與國外差距。中國與全球在SiC產(chǎn)業(yè)的差距表現(xiàn)有：1)襯底：目前全球SiC襯底從6吋向8吋逐漸演變，中國SiC商業(yè)化襯底以4吋為主，正在逐步向6吋過渡。2)外延：全球6吋SiC外延已商業(yè)化，且研制出8吋產(chǎn)品，而國內(nèi)基本實(shí)現(xiàn)4-6吋外延供給。3)器件：全球SiC器件電流和電壓設(shè)計(jì)大于中國，全球量產(chǎn)SiC二極管電壓分布在600V-3300V，電流覆蓋2A-100A，SiC晶體管量產(chǎn)產(chǎn)品擊穿電壓主要分布在650V-1700V，導(dǎo)通電流超過100A，推出的SiCMOS最高導(dǎo)通電流和擊穿電壓分別為140A和6500V,而中國二極管覆蓋電壓為650V-1700V，電流達(dá)到50A，SiCMOS電壓覆蓋650V、1200V和1700V。
SiC行業(yè)技術(shù)壁壘較高。
SiC襯底成本在SiC器件制造成本中占比較高，目前PVT為主流晶體生長法，工藝難點(diǎn)包括1)生長環(huán)境苛刻，黑匣子操作難以控制;2)生長速度慢，晶體尺寸擴(kuò)大難;3)SiC存在加工困難、制造效率低、制造成本高等問題。在器件制造過程中，主要挑戰(zhàn)在于設(shè)備和工藝以及材料的選擇和供應(yīng)。
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