碳化硅产业链价值量及下游细分市场应用领域分析及预测

我国“十四五”规划已将碳化硅半导体纳入重点支持领域。随着国家半导体产业自主可控战略的实施，以碳化硅为代表的宽禁带半导体行业是面向经济主战场、面向国家重大需求的战略性行业。

1、碳化硅产业链结构及价值量剖析

（1）碳化硅产业链结构图

碳化硅产业链上游为碳化硅衬底和外延片的制备，碳化硅粉料通过长晶、加工、切片、晶片研磨等环节制备成碳化硅衬底，衬底上生长单晶外延材料。

碳化硅产业链中游为碳化硅功率器件和碳化硅射频器件的设计、制造、封测等环节。由于碳化硅功率器件突破了硅基功率器件的导通电阻与结电容等性能极限，大幅度减少导通损耗和开关损耗问题，适用于高压、高功率、高频、高温等苛刻环境，碳化硅功率器件被广泛应用于新能源汽车、光伏、工业电源、轨道交通及 5G 通讯等下游领域。

碳化硅产业链上下游结构图

（2）产业链中的价值量剖析

碳化硅外延片作为碳化硅器件成型的必备环节，具有不可或缺的重要作用，是推动碳化硅行业高质量发展的基石。

从价值角度来看，碳化硅产业链附加值向上游集中，外延（含衬底）在碳化硅产业链中价值量较高。衬底和外延作为碳化硅产业链的上游环节，分别占碳化硅功率器件成本结构的 47%、23%。高质量的碳化硅外延片生产壁垒高，加之全球碳化硅器件下游需求旺盛，造成高质量碳化硅外延片供应紧俏，使得碳化硅外延片在产业链中的价值量占比较高。

碳化硅功率器件成本结构

从物理特性来看，优质的碳化硅外延生长工艺不仅可以改进碳化硅衬底缺陷，还可以减少外延自身生长缺陷，大幅提升下游器件良率。

碳化硅衬底缺陷较多，主要包括微管缺陷 （Micropipe） 、多型缺陷、划痕缺陷包裹物缺陷、层错缺陷、贯穿螺型位错（TSD）、贯穿刃型位错（TED）和基平面位错（BPD）等。许多衬底缺陷会随着外延生长延伸到外延层中，部分缺陷会转换成外延缺陷，导致器件性能退化或直接失效。通过外延工艺优化可以有效降低或消除这些外延缺陷，从而改善器件良率。

2、碳化硅功率器件行业下游细分市场应用领域分析及预测

从终端应用领域看，碳化硅功率器件应用于新能源汽车、光伏发电、储能、轨道交通、超高压直流输电等领域，其中新能源汽车是目前最大的终端应用市场。2021 年全球用于汽车的碳化硅功率器件约占全球碳化硅功率器件市场规模的 64%，未来随着新能源汽车渗透率的提升，预计 2027 年占比上升至 79%；其次为能源领域（光伏发电及储能系统），2021 年约占全球碳化硅功率器件市场规模的 14%。由于我国锚定碳达峰和碳中和，碳化硅功率器件市场规模受可再生能源相关政策推动，增速强劲。

得益于碳化硅优异的物理特性，碳化硅功率器件相比硅基功率器件拥有更高的工作频率、更高的能量转换效率、更好的散热能力。目前，碳化硅功率器件和功率模块的下游应用广泛覆盖新能源汽车、光伏发电、电源、轨道交通等领域。根2022 年 SiC 功率电子市场规模约为 21 亿美元，预计到 2027 年 SiC 功率电子市场规模接近 80 亿美元，复合增长率为 30%。

在新能源汽车领域，碳化硅功率器件主要应用于新能源汽车的电驱主逆变器、车载充电器（OBC）以及 DC-DC 转换器中。未来随着新能源汽车出货量的增长，以及碳化硅功率器件在更多车型上得以采用、提升渗透率，用于新能源汽车的碳化硅功率器件市场规模将进一步扩大。

碳化硅功率器件在光伏发电领域主要应用于光伏逆变器，相比于硅基器件，能够提高能量转换效率、降低能量损耗、增加功率密度、解决系统成本。近年来光伏电站电压等级从 1,000V 提升至 1,500V，未来将进一步提升至 1,700V 乃至 2,000V，在更高的电压等级下碳化硅功率器件优势更加凸显。

3、重点企业市场地位分析

国外企业

（1）Wolfspeed

世界领先的碳化硅材料和功率器件供应商，提供碳化硅衬底、外延晶片以及功率器件产品。2022 财年主营业务收入为7.46 亿美元，对应财年亏损。行业 IDM 龙头，碳化硅材料产品覆盖下游行业头部客户。在碳化硅外延方面，其碳化硅外延晶片产品部分用于自身功率器件生产，部分外销。

（2）Coherent

工程材料、光电元件和光学系统领域的全球领先企业。在碳化硅领域，提供衬底、外延晶片以及功率器件产品。2022财年总营收为 33.17 亿美元，其中化合物半导体营收为 10.90 亿美元。全球知名碳化硅材料供应商。

（3）Resonac

世界知名尖端材料企业，产品涉及石油，化学，无机，铝金属，电子信息等多个领域。在碳化硅领域，Resonac 能够提供碳化硅衬底和碳化硅外延晶片产品。2022 年总营收为 1.39 万亿日元，其中device solutions（包括 HD Media、碳化硅外延晶片、其他化合物半导体等）营收为 993 亿日元。全球知名碳化硅外延晶片外销供应商，产品覆盖下游碳化硅功率器件行业头部客户。每月产能约 1 万片左右。

国内企业

（1）沪硅产业

主要从事半导体硅片的研发、生产和销售，是中国大陆规模最大的半导体硅片制造企业之一，是中国大陆率先实现 300mm 半导体硅片规模化销售的企业。主要用于制作射频前端芯片、传感器、模拟芯片、分立器件、存储芯片、图像处理芯片、通用处理器芯片、功率器件等，广泛应用于智能手机、便携式设备、汽车、物联网产品、工业电子、计算机、云基础设施等。

（2）立昂微

主营业务为半导体硅片和半导体分立器件芯片的研发、生产和销售，以及半导体分立器件成品的生产和销售。主要产品包括半导体硅片、肖特基二极管芯片、MOSFET 芯片，广泛应用于通信、计算机、汽车产业、光伏产业、消费电子、人工智能、物联网等下游产业的功率处理领域。

（3）天岳先进

是一家国内领先的宽禁带半导体（第三代半导体）衬底材料生产商，主要从事碳化硅衬底的研发、生产和销售。主要产品包括碳化硅晶体衬底、功能材料及其元器件、半导体器件专用零件、光电子器件、电力电子器件及电子器件用材料，被广泛用于电动汽车、光伏发电、5G 通信、储能等领域。

（4）瀚天天成

主营业务为碳化硅外延晶片的销售和提供碳化硅外延代工服务。目前公司产品已应用于全球领先的半导体功率器件厂商如客户 A、客户 B、客户 C 等及国内的功率器件厂商如中车时代、比亚迪半导体、芯联集成、华润微、积塔半导体、瞻芯电子等。公司目前碳化硅外延晶片出货量在纯外延厂商中处于领先地位。

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目录

第一章 2019-2023年中国碳化硅行业发展概述

第一节 中国碳化硅行业上下游产业链分析

一、产业链模型原理介绍

二、碳化硅行业产业链条分析

第二节、中国碳化硅行业产业链环节分析

一、主要上游产业供给情况分析

二、2024-2030年主要上游产业供给预测分析

三、主要上游产业价格分析

四、2024-2030年主要上游产业价格预测分析

五、主要下游产业发展现状分析

六、主要下游产业规模分析

七、主要下游产业价格分析

八、2024-2030年主要下游产业前景预测分析

第二章 全球碳化硅行业市场发展现状分析

第一节 全球碳化硅行业发展规模分析

第二节全球碳化硅行业市场区域分布情况

第三节 北美碳化硅行业地区市场分析

一、北美碳化硅行业市场现状分析

二、北美碳化硅行业市场规模与市场需求分析

三、2024-2030年北美碳化硅行业前景预测分析

第四节 欧洲碳化硅行业地区市场分析

一、欧洲碳化硅行业市场现状分析

二、欧洲碳化硅行业市场规模与市场需求分析

三、2024-2030年欧洲碳化硅行业前景预测分析

第五节 亚洲碳化硅行业地区市场分析

一、亚洲碳化硅行业市场现状分析

二、亚洲碳化硅行业市场规模与市场需求分析

三、2024-2030年亚洲碳化硅行业前景预测分析

第六节 其他地区分析

第七节 2024-2030年全球碳化硅行业规模预测

第三章 中国碳化硅产业发展环境分析

第一节 中国宏观经济环境分析及预测

第二节 中国碳化硅行业政策环境分析

第三节 中国碳化硅产业社会环境发展分析

第四节 中国碳化硅产业技术环境分析

第四章 2019-2023年中国碳化硅行业运行情况

第一节 中国碳化硅行业发展因素分析

一、碳化硅行业有利因素分析

二、碳化硅行业稳定因素分析

三、碳化硅行业不利因素分析

第二节 中国碳化硅行业市场规模分析

第三节 中国碳化硅行业供应情况分析

第四节 中国碳化硅行业需求情况分析

第五节 中国碳化硅行业供需平衡分析

第六节 中国碳化硅行业发展趋势分析

第七节 中国碳化硅行业主要进入壁垒分析

第八节 中国碳化硅行业细分市场分析

一、A领域

1、2019-2023年行业发展概况

2、2019-2023年需求规模

3、2024-2030年需求前景预测

二、B领域

1、2019-2023年行业发展概况

2、2019-2023年需求规模

3、2024-2030年需求前景预测

三、C领域

1、2019-2023年行业发展概况

2、2019-2023年需求规模

3、2024-2030年需求前景预测

四、D领域

1、2019-2023年行业发展概况

2、2019-2023年需求规模

3、2024-2030年需求前景预测

五、其他

1、2019-2023年行业发展概况

2、2019-2023年需求规模

3、2024-2030年需求前景预测

第五章 中国碳化硅行业运行数据监测

第一节 中国碳化硅行业总体规模分析

第二节 中国碳化硅行业产销与费用分析

一、行业产成品分析

二、行业销售收入分析

三、行业总资产负债率分析

四、行业利润规模分析

五、行业总产值分析

六、行业销售成本分析

七、行业销售费用分析

八、行业管理费用分析

九、行业财务费用分析

第三节 中国碳化硅行业财务指标分析

一、行业盈利能力分析

二、行业偿债能力分析

三、行业营运能力分析

四、行业发展能力分析

第六章 2019-2023年中国碳化硅市场格局分析

第一节 中国碳化硅行业集中度分析

一、中国碳化硅行业市场集中度分析

二、中国碳化硅行业区域集中度分析

第三节 中国碳化硅行业存在的问题及对策

第四节 中外碳化硅行业市场竞争力分析

第五节碳化硅行业竞争格局分析

第七章 中国碳化硅行业价格走势分析

第一节 碳化硅行业价格影响因素分析

第二节 2019-2023年中国碳化硅行业价格现状分析

第三节 2024-2030年中国碳化硅行业价格走势预测

第八章 2019-2023年中国碳化硅行业区域市场现状分析

第一节 中国碳化硅行业区域市场规模分布

第二节 中国华东地区碳化硅市场分析

一、华东地区概述

二、华东地区碳化硅市场需求情况及规模分析

三、2024-2030年华东地区碳化硅市场前景预测

第三节 华南地区市场分析

一、华南地区概述

二、华南地区碳化硅市场需求情况及规模分析

三、2024-2030年华南地区碳化硅市场前景预测

第四节 华北地区市场分析

一、华北地区概述

二、华北地区碳化硅市场需求情况及规模分析

三、2024-2030年内华北地区碳化硅市场前景预测

第五节 华中地区市场分析

一、华中地区概述

二、华中地区碳化硅市场需求情况及规模分析

三、2024-2030年华中地区碳化硅市场前景预测

第六节 东北地区市场分析

一、东北地区概述

二、东北地区碳化硅市场需求情况及规模分析

三、2024-2030年东北地区碳化硅市场前景预测

第七节 西北地区市场分析

一、西北地区概述

二、西北地区碳化硅市场需求情况及规模分析

三、2024-2030年西北地区碳化硅市场前景预测

第八节 西南地区市场分析

一、西南地区概述

二、西南地区碳化硅市场需求情况及规模分析

三、2024-2030年西南地区碳化硅市场前景预测

第九章 2019-2023年中国碳化硅行业竞争情况

第一节 中国碳化硅行业竞争结构分析

一、现有企业间竞争

二、潜在进入者分析

三、替代品威胁分析

四、供应商议价能力

五、客户议价能力

第二节 中国碳化硅行业SWOT分析

一、行业优势分析

二、行业劣势分析

三、行业机会分析

四、行业威胁分析

第十章 碳化硅行业重点企业分析

第一节 企业

一、企业概况

二、企业主营业务概况及碳化硅产品介绍

三、企业主要经济指标情况

四、企业竞争优势分析

第二节 企业

一、企业概况

二、企业主营业务概况及碳化硅产品介绍

三、企业主要经济指标情况

四、企业竞争优势分析

第三节 企业

一、企业概况

二、企业主营业务概况及碳化硅产品介绍

三、企业主要经济指标情况

四、企业竞争优势分析

第四节 企业

一、企业概况

二、企业主营业务概况及碳化硅产品介绍

三、企业主要经济指标情况

四、企业竞争优势分析

第五节 企业

一、企业概况

二、企业主营业务概况及碳化硅产品介绍

三、企业主要经济指标情况

四、企业竞争优势分析

第十一章 2024-2030年中国碳化硅行业发展前景预测

第一节中国碳化硅行业市场发展预测

一、中国碳化硅行业市场规模预测

二、中国碳化硅行业市场规模增速预测

三、中国碳化硅行业产值规模预测

四、中国碳化硅行业产值规模增速预测

五、中国碳化硅行业供需情况预测

六、中国碳化硅行业销售收入预测

七、中国碳化硅行业投资增速预测

第二节中国碳化硅行业盈利走势预测

一、中国碳化硅行业毛利润增速预测

二、中国碳化硅行业利润总额增速预测

第十二章 2024-2030年中国碳化硅行业投资建议

第一节 中国碳化硅行业重点投资方向分析

第二节 中国碳化硅行业重点投资区域分析

第三节 中国碳化硅行业投资注意事项

第四节 中国碳化硅行业投资可行性分析

第十三章 2024-2030年碳化硅行业投资机会与风险分析

第一节 投资环境的分析与对策

第二节 投资挑战及机遇分析

第三节 行业投资风险分析

一、政策风险

二、经营风险

三、技术风险

四、竞争风险

五、其他风险