多领域需求共振 大尺寸技术破局：我国碳化硅（SiC）行业国产替代驶入快车道

一、多领域共振，碳化硅（SiC）正处于需求爆发期

碳化硅（SiC）是一种由硅（Si）和碳（C）构成的第三代宽禁带半导体材料。与传统的第一代半导体硅（Si）相比，碳化硅（SiC）具有禁带宽度大、热导率高、击穿电场高、电子饱和漂移速率快等卓越的物理特性，这使得SiC器件能够工作在更高温度、更高电压、更高频率的条件下，同时能量损耗更低、功率密度更高。

根据观研报告网发布的《中国碳化硅（SIC）行业发展趋势分析与投资前景研究报告（2026-2033年）》显示，当前，凭借耐高压、耐高温、高导热、高频化的突出性能，碳化硅（SiC）已成为新能源汽车、光伏储能、AI数据中心等战略性新兴领域的关键底层材料，市场正处于全面的需求爆发期，其产业规模与应用渗透率正实现跨越式增长。具体来看，各核心应用领域的需求释放呈现差异化发力、协同增长的态势：

在新能源汽车领域，碳化硅的应用已从高端车型选配全面迈向主流车型标配，成为推动汽车电动化、高压化升级的核心支撑。其优异性能有效助力新能源汽车续航里程与充电效率的双重提升，适配新能源汽车高端化、高快充效率的发展需求，成为汽车电动化转型的关键材料支撑。

数据来源：中国汽车工业协会，观研天下整理

在光伏储能领域，碳化硅的应用普及正持续推动能源转换效率迭代升级，适配光伏产业规模化发展与储能系统高效运行的核心需求。近年随着光伏装机量的持续增长与储能产业的快速崛起，碳化硅在光伏逆变器、储能变流器等核心设备中的应用渗透率持续提升，成为推动能源清洁转型的重要支撑。

数据来源：国家能源局，观研天下整理

在AI数据中心领域，随着大模型训练与推理需求的指数级上升，AI服务器功耗持续突破极限，单个机柜功率密度飙升至100kW甚至更高，传统硅基电源方案已难以满足散热与效率需求，碳化硅凭借优异的热导率与适配性，成功成为800V高压直流架构数据中心的核心器件，有效破解高功耗、高散热压力难题。当下，800V高压直流（HVDC） 成为数据中心行业主流选择，而固态变压器（SST）作为核心枢纽，为碳化硅技术带来前所未有的市场机遇。

数据来源：公开数据，观研天下整理

此外在AR眼镜/光学领域，半绝缘型SiC衬底凭借高折射率、高透光、高热稳、低色散特性，实现突破性应用，成为消费电子领域的新增长点，为碳化硅开辟了消费端应用新场景。在先进封装领域，碳化硅的高热导率、高机械强度和良好的电绝缘性，使其成为芯片封装领域的理想材料。在2.5D/3D封装中，碳化硅中介层可替代硅中介层，有效降低芯片运行温度、提升散热性能并缩小封装尺寸，满足高功耗芯片的散热需求。虽然台积电等企业正积极推进碳化硅衬底在 CoWoS 封装中的应用，但短期内全面替代仍为时过早，更多聚焦于特定高性能散热场景。

二、碳化硅各细分领域同步发力，市场规模稳步增长

在下游需求全面爆发的大背景下，碳化硅各细分领域同步发力，依托下游应用的持续渗透，实现市场规模稳步增长。各细分品类凭借自身技术特性与差异化应用场景，形成各具特色的增长格局，共同推动碳化硅产业整体升级。具体如下：

1、碳化硅衬底

碳化硅衬底是碳化硅器件制造的核心基础，以碳化硅粉末为主要原材料，经过晶体生长、晶锭加工、切割、研磨、抛光、清洗等多道复杂制造工序形成单片材料，是整个碳化硅产业链中技术壁垒最高、价值量最大的核心环节，其市场规模与下游器件需求挂钩。近年随着下游器件需求的爆发，衬底作为核心原材料，市场规模实现快速增长。数据显示，2024年全球碳化硅衬底市场规模达到92亿元，较上年增长24.32%；预计2025年全球碳化硅衬底市场规模将进一步攀升至123亿元。

数据来源：公开数据，观研天下整理

2、碳化硅外延片

碳化硅外延片是碳化硅器件制造的关键中间产品，具体是指在碳化硅衬底上生长一层有特定要求、与衬底晶格相同的单晶薄膜（外延层）的碳化硅片，其质量直接决定下游器件的性能表现。依托衬底产业的快速发展与下游器件需求的持续拉动，外延片市场实现同步增长。数据显示，2024年全球碳化硅外延行业市场规模达到87亿元，较上年增长9.09%；预计2025年，全球碳化硅外延行业市场规模将达到95亿元，保持稳健增长态势。

数据来源：公开数据，观研天下整理

3、碳化硅功率半导体器件

功率半导体器件是电力电子产品中用作开关或整流器的核心组件，主要包括功率二极管、功率三极管、晶闸管、MOSFET、IGBT等，广泛应用于新能源汽车、光伏储能等领域。受益于下游核心领域的需求持续拉动，2020-2024年，碳化硅功率半导体器件市场实现显著增长。数据显示，2024年全球碳化硅功率半导体器件市场规模达到26亿美元，较上年增长8.33%；预计2025年，这一市场规模将进一步攀升至29亿美元，延续稳健增长态势。

数据来源：公开数据，观研天下整理

4、碳化硅射频器件

射频半导体器件是无线通讯领域的核心组件，主要负责信号的转换和处理，涵盖功率放大器、滤波器、开关、低噪声放大器和双工器等，是无线通信设备不可或缺的基础部件。依托无线通信产业的升级迭代，近年碳化硅射频器件需求持续释放。数据显示，2024年全球半绝缘型碳化硅基射频半导体器件市场规模达10.9亿美元，较上年增长7.92%；预计2025年，该领域市场规模将达到12亿美元，增长势头稳健。

数据来源：公开数据，观研天下整理

三、天岳先进、露笑科技突破8/12英寸碳化硅技术，国产替代驶入快车道

与此同时，全球碳化硅行业正处于关键发展周期，核心呈现两大趋势：一是大尺寸衬底加速升级，成为行业竞争的核心赛道；二是各国国产替代进程持续提速，国内头部企业通过技术突破与产能扩张，逐步打破海外厂商长期垄断的市场格局，推动全球产业进入全新发展阶段。其中，大尺寸衬底作为降低单位成本、提升生产效率的关键，成为企业竞争的核心抓手，2025年更被视为全球碳化硅行业的“8英寸冲刺年”，而12英寸衬底的工艺优化与商业化落地，已成为下一阶段行业竞争的焦点。

在我国国内头部企业中，天岳先进作为国内碳化硅衬底领域的标杆企业，凭借长期技术积累与战略布局，率先实现了从行业跟跑到全球领跑的关键跨越。资料显示，2022年Wolfspeed在全球碳化硅衬底市场的市占率高达42%，而天岳先进虽然在细分的半绝缘型碳化硅衬底领域占据约30%市场份额，但在包含导电型衬底在内的整体碳化硅衬底的市占率只有10%—12%，与Wolfspeed差距明显。

但随着2023年年中临港工厂投产，天岳先进的长期技术积累得以转化为市场话语权。2024年，公司以22.80%的市场份额位居全球第二，紧追Wolfspeed。2025年天岳先进开启了战略进攻阶段，凭借持续攀升的产能与技术优势，以及与博世、英飞凌、安森美等国际大厂的深度合作，在6英寸和8英寸产品上实现市占率全面提升，完成从跟跑到领跑的关键跨越。

技术创新层面，天岳先进始终保持行业领先地位。公司在业内首创液相法制备技术，可制备无宏观缺陷的8英寸碳化硅衬底；同时，公司最早布局12英寸碳化硅技术，2024年11月推出业内首款12英寸碳化硅衬底，2025年进一步完成导电型、半绝缘型、P型全产品矩阵构建。底层技术层面，公司坚持自主研发与核心突破，全面掌握了涵盖设备设计、热场设计、粉料合成、晶体生长、衬底加工及材料质量表征的全流程核心技术，为产品竞争力提供了坚实支撑。

与此同时，露笑科技作为国内碳化硅衬底领域的后起之秀，也快速完成了从技术研发到规模化量产的关键跨越，在国产替代浪潮中展现出强劲竞争力。

产品布局上，公司在6英寸半绝缘型产品技术成熟的基础上，持续完善8英寸生长工艺，掌握高纯粉料合成、晶体生长等核心技术，相关样品已送国内头部客户验证，逐步实现规模化供货；更具里程碑意义的是，2026年初公司成功研发12英寸碳化硅衬底，完成大尺寸技术的前瞻性布局，为下一代产品竞争抢占了先机。

成本控制方面，公司晶体生长环节原材料国产化率达 90%，晶片加工环节原材料国产化率达100%，并依托合肥基地200余台长晶炉的成熟产能，顺利完成6英寸向8英寸的技术转化，为规模化降本与市场供货奠定基础。

产品质量方面，公司在8英寸导电型及半绝缘型晶体生长技术上取得核心突破，晶体良率大幅提升，关键缺陷指标优化至业内第一梯队水平，其中BPD<300个/cm²、TSD<30个/cm²、TED<1500个/cm²，产品品质完全达到行业主流标准。

大尺寸衬底的升级迭代，正深刻改变全球碳化硅产业格局。与6英寸晶圆相比，8英寸晶圆可使芯片产量增加90%，基于8英寸晶圆制造的SiC MOSFET芯片成本有望降低54%，这一优势将进一步加速碳化硅的大规模应用。目前，全球已有超过10条8英寸SiC产线规划落地，德国英飞凌、博世，日本罗姆等海外头部企业已明确8英寸SiC产线升级的路线图和时间表。与此同时，国内头部企业8英寸碳化硅衬底全球市占率已突破50%，标志着国内企业已成功打破海外厂商长期垄断的格局，推动全球碳化硅产业迈入全新发展时代。

展望未来，大尺寸、低缺陷、高纯度、定制化仍是碳化硅行业的核心发展方向。在半导体产业中，尺寸即效率、尺寸即成本、尺寸即战略制高点，12英寸产线较6英寸单片芯片数提升4.4倍、较8英寸提升2.3倍，将显著降低单位芯片成本。预计随着国内头部企业在12英寸衬底领域的持续突破，以及全球产业对碳化硅需求的不断增长，碳化硅行业将持续向高端化、规模化升级，12英寸衬底的商业化落地将成为行业竞争的核心焦点，也将推动国产碳化硅产业实现更高质量的发展。（WW）