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概述

調(diào)研大綱

在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)加速迭代的背景下，以碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）為代表的第三代半導(dǎo)體，憑借其獨(dú)特的寬禁帶特性，正成為新能源汽車、5G通信、人工智能等戰(zhàn)略領(lǐng)域的關(guān)鍵材料。SiC和GaN功率器件以高耐壓、高頻率、低損耗等優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)全球產(chǎn)業(yè)鏈格局重塑，成為各國(guó)科技競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn)。

產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)

上游材料

SiC和GaN功率器件的上游主要包括襯底材料和外延片的生產(chǎn)。襯底材料方面，SiC襯底技術(shù)門檻最高，占器件成本的比例較大。目前，6英寸襯底已成為主流，8英寸量產(chǎn)加速。國(guó)內(nèi)企業(yè)在襯底制造方面取得顯著進(jìn)展，天科合達(dá)、天岳先進(jìn)等企業(yè)已躋身全球前列，打破了美國(guó)企業(yè)的壟斷。GaN材料方面，硅基氮化鎵（GaN-on-Si）因成本優(yōu)勢(shì)成為主流，國(guó)內(nèi)企業(yè)如英諾賽科在8英寸產(chǎn)線量產(chǎn)方面取得突破，推動(dòng)成本持續(xù)下降。

中游器件制造

中游器件制造環(huán)節(jié)包括設(shè)計(jì)、制造和封裝測(cè)試。國(guó)內(nèi)企業(yè)形成“IDM模式為主、代工協(xié)同”的競(jìng)爭(zhēng)格局。比亞迪半導(dǎo)體、中車時(shí)代半導(dǎo)體等頭部企業(yè)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)-制造-封測(cè)一體化，芯聯(lián)集成、積塔半導(dǎo)體等代工廠快速崛起。在GaN領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)企業(yè)如英諾賽科、納微半導(dǎo)體（中國(guó)）等快速崛起，產(chǎn)品覆蓋消費(fèi)電子、汽車等場(chǎng)景。

下游應(yīng)用

下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，包括新能源汽車、光伏發(fā)電、工業(yè)與軌道交通、5G通信、數(shù)據(jù)中心等。新能源汽車是SiC和GaN功率器件最大的應(yīng)用市場(chǎng)，隨著800V高壓平臺(tái)在電動(dòng)車中的滲透率提升，SiC電驅(qū)成為主流選擇。GaN器件在消費(fèi)電子快充、數(shù)據(jù)中心電源等領(lǐng)域占據(jù)先機(jī)，并逐步向高功率領(lǐng)域突破。

細(xì)分市場(chǎng)

根據(jù)研究報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，SiC 功率模塊是核心增長(zhǎng)引擎，2024 年銷售額達(dá) 4.763 億美元，預(yù)計(jì) 2034 年將增至 36.4 億美元，CAGR 達(dá) 22.6%；GaN 功率器件目前占 GaN 整體市場(chǎng)的 15%，但增速遠(yuǎn)超射頻器件，成為行業(yè)新增長(zhǎng)點(diǎn)。美國(guó)市場(chǎng)以 23.4% 的 CAGR 領(lǐng)跑，2024 年規(guī)模 1.50 億美元，預(yù)計(jì) 2034 年達(dá) 12.2 億美元；中國(guó)市場(chǎng)緊隨其后，2024 年規(guī)模 1.54 億美元，2034 年將達(dá) 12.1 億美元，CAGR 22.9%，強(qiáng)大的制造能力與消費(fèi)需求成為核心驅(qū)動(dòng)力；規(guī)模效應(yīng)與技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)成本持續(xù)下降，SiC 晶圓價(jià)格尤為顯著，7 英寸 SiC 晶圓成本從 2018 年的 3000 美元降至 2024 年的 850 美元，6 英寸 SiC 晶圓價(jià)格 2024 年較 2023 年下降 40%。

產(chǎn)品類型

SiC和GaN功率器件市場(chǎng)涵蓋多種產(chǎn)品類型，主要包括二極管、晶體管、功率模塊等。其中，GaN功率器件又可細(xì)分為GaN晶體管、GaN二極管和GaN集成電路。GaN晶體管以其優(yōu)異的開關(guān)性能和低導(dǎo)通電阻，廣泛應(yīng)用于高頻、高功率應(yīng)用場(chǎng)景；GaN二極管則以其快恢復(fù)特性，在整流、快充等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用；GaN集成電路則是將GaN器件與控制電路集成在一起，進(jìn)一步簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)性能。

未來展望

未來五年，SiC和GaN功率器件市場(chǎng)將呈現(xiàn)“技術(shù)紅利期”與“政策紅利期”的雙重疊加。隨著新能源革命深化、智能制造升級(jí)以及“雙碳”戰(zhàn)略落地，SiC和GaN功率器件將成為重塑全球半導(dǎo)體格局的關(guān)鍵力量。預(yù)計(jì)到2030年，全球SiC和GaN功率器件市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到數(shù)百億美元，展現(xiàn)出巨大的市場(chǎng)潛力。