 碳化硅是功率器件材料端的技术演进 随着终端应用电子架构复杂程度提升，硅基器件物理极限无法满足部分 高压、高温、高频及低功耗的应用要求，具备热导率高、临界击穿场强 高、电子饱和漂移速率高等特点的碳化硅（SiC）器件作为功率器件材料 端的技术迭代产品出现，应用于新能源汽车、光伏、工控等领域，在电 力电子设备中实现对电能的高效管理。以逆变器为例，碳化硅模块代替 硅基 IGBT 后，逆变器输出功率可增至硅基系统的 2.5 倍，体积缩小 1.5 倍，功率密度为原有 3.6 倍，最终实现系统成本整体降低。

  碳化硅技术壁垒高，技术演进空间大 一方面，由于碳化硅长晶速度慢，每小时仅生长 0.2-0.3mm，在 200 多 种晶型中仅一种可用（SiC-4H），且晶棒切割难度大，因此碳化硅衬底从 样品到稳定批量供货大约需要 5 年；另一方面，作为碳化硅器件性能及 可靠性的关键，高压器件用、低缺陷密度且均匀掺杂的碳化硅外延工艺 难度大；叠加离子注入、栅氧可靠性及客户验证等器件端挑战，碳化硅 市场进入壁垒高，技术挑战大。未来，碳化硅将继续向衬底大尺寸化、 切割高效化及器件模块化等低成本高可靠性方向发展。

  上游产能不断扩充，产业垂直整合加速 碳化硅衬底成本占比为 46%，外延成本占比为 23%，产业链价值量倒挂， 衬底供应商掌握了产业链的核心话语权。以 Wolfspeed 为例，其衬底产 能全球第一，已获 13 亿美元长期协议，在车规级器件端扩展迅速。目前， ST、英飞凌、安森美等传统功率器件商均在上游材料进行扩产，同时基 于多年客户积累与汽车等终端建立合作，产业垂直整合加速。我国目前 在衬底端已开始占据一定市场份额，如山东天岳 2020 年半绝缘衬底全球 市占率已至 30%；而器件端，目前全球意法半导体一家独大，国内公司 尚属发展早期，但已有部分企业如斯达半导、比亚迪半导体等碳化硅模 块已实现上车应用。 

 新能源汽车驱动市场加速，国内 SiC 产业链蓄势待发 根据 Yolé预测，碳化硅器件市场将从 2019 年 5 亿美元增至 2025 年 25 亿美元，复合增速达 30%。其中，新能源汽车作为主驱动力，从 2019 年 2.25 亿增至 2025 年 15 亿美元，占整个市场 60%，对应复合增速 38%。 随着快充需求增加，电动汽车逐步向 800V 架构过渡，碳化硅渗透加速。 目前，国内企业在衬底端已有开始占据少量份额，器件端仍属发展早期。 未来，考虑产业链价值量分布及客户优势等因素，我们认为上游拥有衬 底量产技术、外延能力的企业及拥有功率半导体经验、下游客户或具备 大量上车数据的功率半导体公司有望脱颖而出。

 国内 SiC 产业链上市或 IPO 阶段相关公司：天岳先进（衬底）、凤凰光 学（外延）、斯达半导（器件）、比亚迪半导体（器件）、中车时代电气（器 件）、华润微（器件）等。