全球碳化硅产业链及竞争分析 海外头部企业占据产业链主要份额

一、碳化硅产业链

碳化硅，是一种无机物，化学式为SiC，是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生产绿色碳化硅时需要加食盐）等原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物，莫桑石。在C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅为应用最广泛、最经济的一种，可以称为金钢砂或耐火砂。

碳化硅产业上游通过原材料制成衬底材料然后制成外延材料；中游包括SiC器件、SiC功率半导体、SiC功率模块；下游应用于5G通信、新能源汽车、光伏、半导体、轨道交通、钢铁行业、建材行业等。

资料来源：观研天下整理

1.SiC衬底及外延片

SiC衬底及外延片是产业核心环节。

SiC产业链中衬底制造技术壁垒最高、价值量最大，约为47%。其电学性能衬底电学性能决定了下游芯片功能与性能的优劣，是SiC大规模产业化推进的核心。根据电阻率的不同，衬底可分为低电阻率（电阻率区间为15~30mΩ·cm）的导电型SiC衬底以及具有高电阻率（电阻率≥105Ω·cm）的半绝缘型SiC衬底，分别用于功率和射频器件领域。受益于5G基建加快布局和全球地缘政治动荡，半绝缘型SiC衬底市场增长空间巨大。数据显示，2020年全球半绝缘型SiC衬底市场规模为1.8亿美元，较2019年同比增长18%。其中，6英寸需求量大于4英寸半绝缘型SiC晶片需求量，6英寸成为发展趋势，需求量将进一步增长。

数据来源：观研天下数据中心整理

数据来源：观研天下数据中心整理

外延片价值量占比约23%，是指在SiC衬底上，主要使用化学气相沉积法（CVD法）在衬底表面生成所需的薄膜材料。相比衬底，外延材料厚度、掺杂浓度均匀性好、片间一致性优、缺陷率低，有效提高了下游产品的一致性和良率。

数据来源：观研天下数据中心整理

2.SiC器件及其应用领域

半绝缘型SiC衬底用于氮化镓外延，生产射频器件，应用于5G通信等领域，在无线通讯中扮演信号转换的角色。目前射频器件主要分为砷化镓、硅基LDMOS和GaN-on-SiC等，其中GaAs器件和硅基LDMOS器件分别广泛应用于PA和小于4GHz的低频领域，半绝缘型SiC衬底制备的GaN射频器件，能够满足5G通信对于高频、高速、高功率处理能力的要求，随着5G基站建设的推进，GaN射频器件将逐渐成为主流。

数据来源：观研天下数据中心整理

导电型SiC衬底用于SiC外延，生产功率器件，应用于电动汽车和新能源领域。受下游领域的持续景气，导电型SiC衬底市场规模不断扩容。数据显示，2018年，全球导电型SiC衬底市场规模为1.7亿美元，2020年增长至2.8亿美元，复合增长率为26%。其中，6英寸导电型衬底已实现商业化，2020年全球需求超8万片，随着主流大厂正陆续推出8英寸晶圆片，4英寸产品将逐步退出市场。

数据来源：观研天下数据中心整理

二、碳化硅行业竞争

按照商业模式划分，全球SiC行业参与者可分为两类：

第一类企业同时从事衬底、外延及SiC器件的制作，覆盖多个产业链环节，如Wolfspeed。

资料来源：观研天下整理

根据观研报告网发布的《中国碳化硅行业发展趋势研究与未来投资分析报告（2022-2029年）》显示，目前Wolfspeed、ST及罗姆等海外头部企业凭借布局时间较早，良率与产规模全球领先，占据产业链（从衬底到器件）的主要份额。具体来看，SiC器件与外延片市场被Wolfspeed垄断，器件领域中欧美日企业整体市占率达到95%，其中意法半导体SiC功率器件市场占有率排名第一，达到41%。

数据来源：观研天下数据中心整理

数据来源：观研天下数据中心整理

数据来源：观研天下数据中心整理

第二类企业只聚焦SiC产业链的某一个环节，如贰陆公司。目前国内绝大多数企业为此类生产经营模式，在部分产业节点已有所突破。SiC衬底方面，天岳先进在半绝缘SiC衬底的市场占有率连续三年保持全球前三；天科合达在国内率先成功研制6英寸SiC衬底，并已实现2-6英寸SiC晶片的规模化生产和器件销售。SiC外延片方面，厦门瀚天天成与东莞天域可生产2-6英寸SiC外延片。SiC器件方面，国内厂商主要有泰科天润、瀚薪、扬杰科技、中电55所、中电13所、科能芯、中车时代电气等。模组领域，目前SiC市场斯达半导、河南森源、常州武进科华、中车时代电气处于起步阶段。总体来看，国内厂商在SiC产业链中占据的市场份额较小，可发展空间仍然较大。

我国本土SiC器件厂商发展情况

资料来源：观研天下整理（zlj）