核心观点与关键数据
碳化硅行业正快速发展,以成本和良率优势推动大规模生产,大尺寸化和规模化成为关键趋势。新能源车是当前主要市场,但AI等新兴领域增长迅速。中国厂商在衬底生产方面取得突破,预示着在全球市场中将占有一席之地。
行业发展阶段与核心结论
碳化硅行业目前正处于成长曲线斜率最陡峭的中端,正从性能替代迈向规模放量阶段。核心结论包括:
- 产业的竞争本质是成本曲线与良率曲线的竞争;
- 大尺寸化和规模化是当前最确定的产业趋势;
- 新能源车仍是第一大下游,但AI相关新兴应用增速更快,需求结构正走向多点开花;
- 全球竞争格局从海外龙头主导转变为多极竞争,中国在衬底领域已跻身第一梯队,具备技术纵深、成本控制和高质量量产能力的企业将穿越周期并分享长期红利。
预计2026年至2030年,行业将处于从1到10的规模放量、渗透率快速提升的阶段。
碳化硅材料特点及应用
碳化硅是第三代半导体中产业化程度最高的材料,具有静带宽度大、击穿场强高、热导率高等优势,能有效降低电能转换损耗、减小器件体积、减少散热需求和提高系统功率密度。在高压、高频、高温场景中逐步替代硅基器件,低压、低频且对成本敏感的场景仍以硅基为主,二者形成互补关系。碳化硅衬底分为导电型和半绝缘型两类,分别用于制造功率器件和射频器件,主要下游应用为新能源车、光伏储能及5G基站雷达等。
产业链关键壁垒
碳化硅产业链的关键壁垒集中在衬底环节,其价值和技术含量最高,占器件成本约50%,是决定器件成本曲线的核心变量。衬底制备包含原料合成、晶体生长等七大环节,其中晶体生长是最难攻克的技术难点,同时涉及缺陷控制、粉料合成、杂质控制等多个高难度环节。此外,大尺寸化是衬底降本的核心路径,但大尺寸化过程中面临生产良率下降、尺寸一致性控制等挑战,构筑了深厚行业护城河。
市场规模及增长驱动力
全球碳化硅功率器件市场处于替代硅基等传统半导体材料的黄金窗口期,预计2020年至2024年复合增长率超过40%,2030年市场规模接近200亿美元,2024年至2030年复合增长率约35%。新能源车是当前第一大下游,预计2030年渗透率将超过50%。新增长驱动力来自800伏高压平台在中高端车型中的渗透以及成本下降带来的电机驱动等领域能耗降低,同时光伏储能、电网、轨道交通、家用电器等新兴领域也快速渗透。此外,AI应用是碳化硅行业第二成长曲线,需求增速快于传统下游,并且具有高毛利率,能有效消化半导体产能并提升行业整体产能利用率。
全球碳化硅衬底市场竞争格局
2024年全球碳化硅衬底市场前五大厂商市占率合计68%,呈现多极进驻态势,狼速(Wolf Speed)占据23.5%,中国厂商天岳先进和天科合达分别占16.7%和11.3%,美国其他厂商合计占10%左右,韩国SGI占6%。中国厂商凭借成本优势、市场优势以及迭代优势,在全球衬底赛道中处于第一梯队位置,并已与全球主要功率器件制造商建立合作关系。
投资主线和风险提示
行业未来发展围绕大尺寸化降本、降本渗透、新场景拓展三条主线,重点关注8英寸良率提升和出货占比、衬底价格下行节奏、头部厂商盈利韧性以及新场景应用落地情况。穿越周期的企业需具备技术纵深强、成本控制能力和高质量量产能力,并绑定下游优质客户。投资关注点一级市场聚焦核心技术环节积累与车规级客户认证进度,二级市场则重点跟踪8英寸出货占比、单位成本下降斜率以及新兴下游应用落地进度。风险提示包括下游需求不及预期、技术进步不及预期、行业竞争加剧、国际贸易和地缘政治风险影响供应链安全、新兴应用产业化不及预期等。