在全球功率器件产能过剩的背景下,中低压MOSFET、IGBT单管及模块、GaN氮化镓及SiC碳化硅等功率器件面临严重产能过剩的挑战,国产碳化硅(SiC)功率半导体需通过技术创新、产业链协同和差异化战略实现突破。结合国产碳化硅(SiC)功率半导体“以质量求生存”的发展思路,以下从技术、产业、市场及政策四个维度分析国产SiC的破局路径,在产能过剩的红海市场中,唯有聚焦高附加值领域、坚持质量优先的企业,才能在行业整合期脱颖而出,实现从 “跟随” 到 “引领” 的跨越。
材料制备与器件设计优化SiC材料的核心难点在于晶圆良率和成本控制。国内企业需攻克大尺寸晶圆(如8英寸)的制备技术,提升外延层质量,降低缺陷密度。器件设计需聚焦高耐压、低损耗方向。
可靠性验证与标准建立高端市场的突破需通过严格的质量验证。国产SiC需在车载等严苛场景中积累可靠性数据。
上游材料国产化中国碳化硅衬底产能从2022年的46万片(折合6英寸)增至2025年的500万片左右,全球占比超70%。价格战下,国内6英寸衬底价格较国际低30%-40%,国产碳化硅衬底席卷全球,倒逼国际巨头开始缩减投资计划或者关闭工厂,比如2024年12月29日,据日本经济新闻报道,住友电工取消了在富山县、兵库县大规模生产碳化硅衬底及外延的计划。
中游制造与封装技术升级模块化、集成化是未来趋势。碳化硅功率模块在工业电机驱动中实现98%能效,较传统硅基器件提升5%。封装环节需优化散热设计,利用SiC高热导率特性简化散热系统,进一步缩小体积。
下游应用场景拓展聚焦新能源汽车、光伏逆变器、工业电源等增量市场。例如,SiC器件在电动汽车中可提升续航里程10%-15%,且10万元以上车型已普遍采用SiC技术,替代IGBT趋势明显。此外,光伏领域对SiC需求预计2025年增至4亿颗,国内企业可借政策扶持快速渗透。
避开低端红海,抢占高端蓝海国产SiC需定位高附加值市场,如碳化硅MOSFET在充电桩、数据中心电源的应用,通过性能优势替代硅基IGBT。
国产替代与国际化双轮驱动借助国内新能源产业链优势,加速国产替代。
四、资本支持:构建产业生态资本助力产能扩张与研发投入企业需通过IPO、战略融资等方式扩大产能。
建立全流程品控体系,从材料到封装实现零缺陷目标;
构建产学研生态,联合科研机构突破关键技术;
绑定头部客户,通过Design win项目确保长期订单稳定性。
结语国产SiC碳化硅功率半导体的破局需以技术为矛、产业链为盾,在高端市场形成差异化竞争力,国产SiC功率半导体的破局关键在于 “技术 + 质量 + 生态” 的三维联动:以自研芯片底层特色工艺技术突破打开高端市场,以车规级质量标准建立品牌护城河,以 IDM 模式整合产业链并深度绑定应用场景。通过政策引导、资本支持及质量优先战略,中国有望在全球第三代半导体竞争中占据重要地位,摆脱低端内卷,实现从“跟跑”到“领跑”的跨越。