从新能源到AI算力，碳化硅（SiC）功率器件开启第二增长曲线
1、碳化硅（SiC）功率器件行业概述
碳化硅（SiC）功率器件是指以碳化硅宽禁带半导体材料为核心、采用第三代半导体技术制造的新型功率半导体器件。与传统硅基功率器件相比，SiC器件具备三大核心特性：宽禁带（3.2eV） 使其可在高温环境下稳定工作；高击穿电场（硅的10倍） 赋予其优异的耐高压能力；高热导率（硅的3倍） 大幅提升散热效率。
当前产业界主要量产的产品类型包括SiC MOSFET、SiC肖特基二极管（SBD/JBS）及SiC功率模块，覆盖从600V至3300V及更高电压等级的应用场景，广泛应用于新能源汽车主驱逆变器、车载充电器（OBC）、AI数据中心固态变压器（SST）、光伏逆变器、储能PCS及智能电网等领域。SiC功率器件代表了功率半导体从“硅基”向“宽禁带”跨越的技术革命，是支撑能源转型与算力基础设施建设的核心电子元器件。
2、碳化硅（SiC）功率器件产业链总结及影响
（1）产业链结构
SiC产业链从上游的高纯硅粉/碳粉、长晶设备、热场材料、切割抛光耗材，到中游的衬底制造、外延生长、器件设计及制造、封装测试，再到下游的新能源汽车、光伏储能、充电桩、AI数据中心电源、智能电网固态变压器等终端应用。其中，衬底制造环节占SiC功率器件总成本约47%，外延生长环节占比约23%，两者合计达70%。根据电学性能的不同，SiC衬底分为半绝缘型和导电型两类。
（2）上下游影响
上游原料及设备的国产化程度直接决定中游衬底成本。目前，高纯石墨件、保温材料等上游耗材仍部分依赖进口，制约了国内8英寸产线完全自主可控。中游衬底良率和器件可靠性则影响下游应用的渗透速度。当前国内头部衬底企业已实现6英寸导电型衬底批量供货，8英寸进入小批量验证。下游新场景的爆发反向拉动上游扩产和技术迭代，形成正反馈循环。随着8英寸碳化硅晶圆技术逐步成熟、产能放量，衬底片成本大幅下降，带动芯片及模块成本降至下游可接受范围，与下游需求增长形成正向共振。
3、碳化硅（SiC）功率器件行业竞争格局及主要企业/玩家
碳化硅（SiC）功率器件行业主要企业/玩家
资料来源：普华有策
（1）全球竞争格局
全球SiC市场呈现明显的寡头特征。Wolfspeed（美国）凭借从衬底到器件的全产业链布局，8英寸衬底量产进度领先，但2025年申请Chapter 11破产保护并于9月完成重组，目前仍维持衬底材料端的核心供应商地位；英飞凌（德国）在车规SiC MOSFET模块领域市占率较高，封装技术优势明显；罗姆（日本）较早布局8英寸，SBD产品线齐全；安森美（美国）通过并购整合，2025年完成收购Qorvo SiC JFET技术业务，进一步强化其端到端供应链整合能力，聚焦电动汽车和工业电源市场；意法半导体（欧洲）与特斯拉、英伟达深度绑定，在车载和AI数据中心领域占据先发优势；博世（德国）凭借中国新能源汽车市场渗透实现强劲增长。这六家企业构成了全球SiC器件市场的主要竞争力量，合计占据全球绝大部分市场份额。
2026年，碳化硅行业供需格局已实现实质性改善，国际龙头企业率先启动调价，行业进入涨价上行周期，头部企业盈利能力显著修复。
（2）中国竞争格局
国内企业沿产业链各环节加速突围。衬底领域，天岳先进2025年全球导电型SiC衬底市占率位居前列，天科合达稳居全球前三；外延领域，瀚天天成2024年跃居全球最大SiC外延供应商，8英寸量产先机明确，12英寸碳化硅外延片全球首发；器件/模块领域，芯联集成2025年SiC业务跻身全球前五、居中国器件厂商第一，比亚迪半导体率先实现车规级SiC模块批量装车，士兰微8英寸SiC产线2025年底通线、车规主驱SiC MOS已大规模上车，三安光电与意法半导体合资建设8英寸SiC晶圆厂。此外，天成半导体已成功研制出14英寸碳化硅单晶材料，有效厚度达30毫米，晶体实现零微管缺陷，位错密度达到国际先进水平。
整体来看，“国际IDM主导高端器件、国内专业分工覆盖全环节”的差异化格局持续深化，中国已形成“9家衬底+1家外延+6家设备”的完整生态，国产化率稳步提升，碳化硅衬底良率比国际巨头仍低20-30个百分点，但12英寸碳化硅产业关键技术指标与国际巨头差距快速缩小，部分领域实现反超。
4、驱动碳化硅（SiC）功率器件行业发展的核心因素
（1）AI算力爆发打开第二增长曲线
AI数据中心正成为SiC器件行业重要增长极。随着大模型算力需求持续升级，AI芯片功耗不断攀升，机柜功率密度从百千瓦级向兆瓦级演进，传统供电架构的损耗与散热瓶颈日益凸显。800V高压直流供电架构已成为行业技术共识。英伟达已在算力中心供电白皮书中将固态变压器（SST）确立为下一代800V高压直流供电架构的核心设备，其依托碳化硅功率器件的高频特性，可实现中压交流至800V直流的一步式转换。碳化硅凭借高效率、高频、高温与高功率密度的材料特性，能够显著提升服务器电源模块的功率密度与能量转化效率，有效降低数据中心PUE值。高功率电源模块对碳化硅的需求刚性较强，渗透率持续提升。
（2）新能源汽车800V高压平台加速普及
新能源汽车仍是SiC器件行业的压舱石。碳化硅功率器件正逐步从高端车型向中低端市场渗透。800V高压平台车型对SiC MOSFET的需求尤为刚性——相较于传统硅基IGBT，SiC器件在800V架构下可实现更低的导通损耗和开关损耗，直接提升续航里程。随着更多车企推出800V平台车型，SiC在主驱逆变器、车载充电器（OBC）和DC-DC转换器中的渗透率持续提升。同时，换电模式的推广应用亦为SiC器件开辟了增量空间。
（3）风光储充换一体化需求持续高景气
光伏、储能、充电桩、换电等领域需求同步扩容。“十五五”新型能源体系建设明确非化石能源消费比重达25%的硬性目标，十一部委联合发文首次以“因地制宜建设'风光储充换'一体化设施”的完整表述给予政策背书。充电设施“三年倍增”行动方案明确建设目标，GB 46519-2025《电动汽车供电设备能效限定值及能效等级》新国标将于2026年11月实施，一级能效要求整桩加权效率不低于96.5%。传统硅基方案难以满足该标准，碳化硅方案成为达标的关键路径。换电站作为集充电、储能与换电服务于一体的综合设施，其内部充电模块对SiC器件存在相似需求。从政策拉动到能效标准倒逼，碳化硅正成为该产业升级的关键变量。
（4）8英寸晶圆量产推动成本下降
随着8英寸碳化硅晶圆技术逐步成熟、产能放量，碳化硅衬底片成本大幅下降，带动芯片及模块成本降至下游可接受范围。2026年，市场供需格局快速扭转，国际龙头率先启动调价，国内衬底、器件厂商同步跟进，全行业进入涨价上行周期。头部衬底厂商产能利用率维持高位，部分高端规格产品供给偏紧。行业订单能见度显著提升，部分产品交付周期大幅拉长，与下游需求增长形成正向共振，行业进入价涨量增的景气上行阶段。
（5）政策持续加码提供制度保障
2025年中央经济工作会议强调“加快人工智能基础设施建设，突破先进功率半导体瓶颈”。2026年政府工作报告明确提出“推动第三代半导体规模化应用，支持8寸及以上衬底产业化”。“十五五”规划纲要专章部署“宽禁带半导体材料与器件”，并设立科技专项。《电子信息制造业2025-2026年稳增长行动方案》《关于促进大功率充电设施科学规划建设的通知》等产业政策为碳化硅器件行业发展提供了明确的市场前景。地方层面，北京、上海、深圳、山东等地出台配套资金与用地优惠政策。总体看，政策从顶层设计到地方落地形成闭环。
北京普华有策信息咨询有限公司《2026-2032年碳化硅（SiC）功率器件行业深度研究与战略投资趋势预判报告》