作為第三代半導體材料的代表之一，SiC近幾年的發展突飛猛進，SiC器件具有的高耐壓、低導通電阻和高頻的特性，使其在包括新能源汽車充電與驅動、光伏/風電逆變器、電力電子變壓器等領域中的應用越來越廣泛。
尤其新能源汽車將是未來市場空間巨大的一個新興市場，它使用的半導體器件的價值在不斷增加，其中功率器件的增長尤為顯著。根據英飛凌公司的統計，新能源汽車中功率器件將由原來的17美元增加至265美元，增加近15倍。咨詢機構TrendForce預估2025年全球電動車市場對6英寸SiC晶圓需求可達169萬片。
在光伏發電應用中，SiC器件的應用可使轉換效率從96%提升至99%以上，能量損耗降低50%以上，設備循環壽命提升50倍，還能縮小系統體積、增加功率密度以及降低生產成本。
圖1：光伏逆變器中碳化硅功率器件占比預測
根據Yole Intelligence 2023年發布的SiC功率器件報告，預計到2028年，全球SiC功率器件市場將增長至約90億美元，相比2022年增長了31%。雖然汽車應用將是SiC功率器件的主要應用市場，但工業、能源和鐵路等其它應用的增長勢頭也不可小覷。
而且由于疫情和地緣政治等因素的影響，保證半導體供應鏈的安全變得越來越重要。所有的國家和地區，包括中國、歐洲、美國等，都啟動了類似的“芯片法案”，以建立各自獨立的半導體供應鏈。
第三代半導體（包括SiC、GaN等）因為可以讓電子設備和系統實現更小尺寸、更輕重量以及更高效能，特別是在高功率、高頻或是高溫的應用中，也讓全球能夠更快地朝實現碳中和的目標邁進，這使得它將在未來半導體領域的發展中發揮至關重要的作用。
成本是關鍵
雖然SiC器件具有諸多優勢，但成本仍是其能否被廣泛應用的一個主要影響因素。
眾所周知，目前的SiC主要以6英寸襯底為主，根據TrendForce的數據，其市場份額達到了80%，8英寸襯底目前僅占6%的市場份額。而降低SiC器件成本的一個關鍵就是要轉向更大的襯底尺寸。目前許多國內和國際廠商都緊鑼密鼓地進行8英寸SiC襯底的開發。
國際廠商中，目前Wolfspeed已經實現8英寸SiC襯底的量產，其它廠商的量產節點則多定為2023年左右，但目前似乎還沒有進一步的消息。
同時，這些國際廠商也在逐漸補齊他們的襯底版圖，如意法半導體收購了Norstel、羅姆收購了SiCrystal、安森美收購了GTAT。SiC襯底成為兵家必爭之地。
TrendForce也表示：“SiC襯底的成本約占SiC器件總生產成本的約45%，從6英寸轉變至8英寸將促進SiC器件能被更廣泛地采用。”
五大廠商主宰SiC功率半導體市場
目前的SiC功率半導體市場主要由海外公司主宰，國內的公司仍是“追隨者”。根據TrendForce的數據，2022年前五大SiC功率半導體公司分別為意法半導體（36.5%）、英飛凌（17.9%）、Wolfspeed（16.3%）、安森美（11.6%）和羅姆半導體（8.1%），其余公司僅占9.6%。前五大公司占據了超過90%以上的市場份額。
這些公司也在2022年實現了創紀錄的營收，他們也對未來幾年的SiC市場雄心勃勃，期望在SiC領域能夠實現進一步的營收增長。意法半導體設立的目標是在2030年SiC的收入超過50億美元。英飛凌在去年宣布投資50億歐元擴建其在馬來西亞居林的8英寸SiC芯片廠，以助力其實現2025財年SiC營收超10億歐元的目標。羅姆也計劃興建新工廠，目標是在2025年將SiC功率半導體月產能（以6英寸晶圓換算）提高至2021年的6.5倍，2023年進一步擴增至35倍。
毫無疑問，第三代半導體材料將是未來半導體領域的一個關鍵市場，也是兵家必爭之地。目前該領域由國外廠商主宰，國內廠商仍扮演著追趕者的角色。但SiC的主要應用市場之一——新能源汽車，在國內的發展可謂日新月異，乘著這一股東風，國內SiC企業需要加速創新，穩步發展，相信未來在SiC功率半導體領域也會占據一席之地。
