行业调研:预计2031年全球碳化硅肖特基整流二极管市场规模将为26.99亿美元

碳化硅肖特基整流二极管(SiC SBD)是以碳化硅(SiC)为基材,通过金属-半导体接触形成肖特基势垒的功率半导体器件。其核心优势包括: 高频高效:总电荷(Qc)极小,反向恢复时间(trr)趋近于零,开关损耗较硅基快恢复二极管(Si

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碳化硅肖特基整流二极管(SiC SBD)是以碳化硅(SiC)为基材,通过金属-半导体接触形成肖特基势垒的功率半导体器件。其核心优势包括:

高频高效:总电荷(Qc)极小,反向恢复时间(trr)趋近于零,开关损耗较硅基快恢复二极管(Si FRD)降低70%以上,适用于MHz级高频场景。

耐高温高压:禁带宽度是硅的3倍,临界击穿场强达10倍,可在175℃以上稳定工作,耐压等级覆盖650V至1700V,填补硅基器件在高压高频领域的空白。

体积小型化:高导热率(3倍于硅)与低导通电阻特性,使功率密度提升50%以上,助力电源、逆变器等设备尺寸缩减30%-40%。

典型应用场景:新能源汽车主驱逆变器、光伏MPPT电路、工业电机驱动、5G基站电源及航空航天高温电子系统。


 

二、供应链结构与产业生态

上游:材料与设备国产化加速

衬底:6英寸导电型衬底实现规模化量产,成本较2020年下降40%;8英寸技术进入中试阶段,但良率不足60%,高端产品仍依赖进口(2023年进口依赖度65%)。

外延片:国内企业如三安光电、天岳先进已掌握4H-SiC外延生长技术,厚度均匀性控制在±3%以内,满足车规级需求。

设备:中微公司刻蚀机、北方华创CVD设备逐步替代进口,但光刻机等核心设备仍受制于海外供应链。

中游:制造与封装技术迭代

器件制造:头部企业如斯达半导、华润微通过车规级认证,MOSFET产品性能接近国际水平,但高端芯片设计仍依赖海外IP授权。

封装创新:瑞能半导体推出TSPAK顶部散热封装,热阻降低30%,EMI辐射减少20%,适配800V高压平台需求;深圳基本半导体采用铜线键合技术,封装成本下降15%。

下游:需求多元化驱动增长

新能源汽车:2023年全球销量1465.3万辆(中国占比64.8%),800V高压平台普及率提升至25%,推动SiC模块渗透率从2020年5%跃升至2025年45%。

光伏储能:SiC逆变器效率突破98%,2025年全球装机量预计达500GW,带动二极管需求年增20%。

工业自动化:电机能效标准趋严,SiC器件在伺服驱动器中的渗透率从2020年10%提升至2025年35%。

三、全球竞争格局与主要生产商

国际巨头:技术壁垒与专利布局

意法半导体:全球市占率第一,2023年SiC营收达12.3亿美元,拥有650V/1200V全系列车规级产品,与特斯拉、比亚迪深度绑定。

英飞凌:CoolSiC™技术覆盖650V-1700V电压等级,2025年德国居林工厂产能扩张至4万片/月,目标2030年占据全球30%市场份额。

Wolfspeed:全球最大8英寸SiC衬底供应商,2025年与通用汽车签订15亿美元长期协议,锁定未来十年产能。

中国企业:国产替代与差异化突围

三安光电(三安集成):国内唯一具备衬底-外延-器件全产业链能力的企业,2023年SiC营收达5.2亿美元,6英寸衬底良率突破80%,成本较国际厂商低20%。

瑞能半导体:晶闸管全球市占率第一,SiC二极管全球排名第七,2025年推出2000V高压整流管,适配1500V光伏母线系统,客户涵盖华为、阳光电源。

深圳基本半导体:车规级SiC MOSFET通过AEC-Q101认证,2025年与蔚来、小鹏合作开发第三代电驱系统,能量密度提升30%。

四、政策驱动与市场机遇

国家战略支持

“十四五”规划:将SiC纳入战略性新兴产业,设立200亿元专项基金支持技术研发。

地方政策:江苏、湖南等地推出“首台套”保险补偿政策,降低企业创新风险;合肥、重庆建设SiC产业集群,形成区域协同效应。

关税压力下的供应链重构

出口成本激增:美国对华半导体关税加征至25%,叠加东南亚反倾销调查,导致中国SiC二极管出口成本上升18%-22%。

应对策略:

区域制造中心:三安光电在马来西亚建设8英寸衬底厂,利用RCEP原产地规则规避关税;

本地化生产:华润微在墨西哥、印度设立封装基地,贴近北美、南美市场需求;

技术突围:中电科55所研发“无衬底”SiC薄膜技术,原材料成本降低40%,突破海外专利封锁。

五、市场趋势与未来展望

市场规模预测

全球市场:根据QYResearch最新调研报告显示,2024年销售额6.06亿美元,2031年预计达26.99亿美元,CAGR 24.2%;

中国市场:2025年产量占比15%,2030年预计提升至23%,成为全球第二大生产地区。

技术演进方向

8英寸衬底规模化:2027年良率突破70%,成本较6英寸下降35%;

高压化趋势:1700V/3300V产品占比从2025年5%提升至2030年20%,适配轨道交通、智能电网需求;

集成化创新:单模块功率密度突破100kW/L,推动800V电驱系统向“三合一”“多合一”演进。

应用场景拓展

消费电子:快充适配器、AR/VR设备对高效电源管理需求激增,2025-2030年市场规模CAGR达25%;

航空航天:高可靠性SiC器件在卫星电源、深空探测等领域逐步落地,2030年市场规模突破2亿美元;

氢能产业:SiC电解槽开关频率提升至100kHz以上,制氢效率提高15%,2025年后进入商业化阶段。

《2025-2031全球与中国碳化硅肖特基整流二极管市场现状及未来发展趋势》报告中,QYResearch研究全球与中国市场碳化硅肖特基整流二极管的产能、产量、销量、销售额、价格及未来趋势。重点分析全球与中国市场的主要厂商产品特点、产品规格、价格、销量、销售收入及全球和中国市场主要生产商的市场份额。历史数据为2020至2024年,预测数据为2025至2031年。

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