碳化硅产业驶入快车道:新能源与AI双轮驱动,国产替代正当时

<{$news["createtime"]|date_format:"%Y-%m-%d %H:%M"}>  财中社 汪明琪 2.7w阅读 2025-11-18 09:28
碳化硅凭借优异性能在新能源、光储、AI数据中心与AR眼镜中快速渗透,全球市场规模将突破229亿美元,国产企业迎来发展良机。

慧博投研近日发布研究报告,对碳化硅(SiC)行业进行全面梳理。报告指出,碳化硅作为第三代宽禁带半导体材料,凭借高耐压、高热导率、低开关损耗等优异特性,正在新能源汽车、光储充、AI基础设施及AR眼镜等多领域加速渗透。

在新能源汽车领域,随着800V高压平台的快速普及,碳化硅逆变器正逐步替代传统IGBT。其高频低损耗特性可提升能效、减小系统体积,并有效延长续航里程。数据显示,2024年国内碳化硅车型新增47款,累计已超百款,应用区间从20-30万元车型向15万元以下市场下沉。预计2025年碳化硅模块在新能源汽车中的渗透率将突破20%。此外,工程机械电动化进程提速,碳化硅器件在电动取力器(ePTO)等核心部件中展现出显著优势。

在能源领域,超充桩的快速建设为碳化硅带来广阔空间。碳化硅电源模块较传统硅基方案输出功率提升30%,损耗降低50%,运营成本显著优化。光伏与储能系统中,采用碳化硅的逆变器效率可达98.7%,随着成本下降,全碳化硅方案有望成为主流。在家电、轨道交通和电网等工业领域,碳化硅凭借其高频高效特性稳步推进应用,如格力碳化硅空调装机量已突破百万台,苏州地铁全碳化硅牵引系统实现节能10%-20%。

新兴应用领域为碳化硅开启全新增长空间。AI服务器GPU功率已攀升至1400W,对散热提出更高要求。碳化硅因热导率优异,有望作为中介层和散热载板材料应用于先进封装,帮助缩小封装尺寸、提升散热效率。英伟达计划在2027年将CoWoS封装中介层材料替换为碳化硅。数据中心方面,碳化硅在UPS和服务器电源中可降低能耗达70%,支持高压架构转型,破解“能耗墙”难题。AR眼镜领域,碳化硅光波导凭借2.6高折射率、轻量化和优良散热特性,可实现70°以上视场角,Meta已推出相关原型产品,未来随着材料利用率提升,成本有望下降至消费级应用水平。

市场空间方面,2024年全球碳化硅器件市场规模约43.6亿美元,预计2030年将增长至229.45亿美元,期间复合增长率达32%。电动汽车仍是核心驱动力,同时光储、电网等领域保持20%以上增速,家电、数据中心等新兴应用增速更达39.2%。碳化硅在功率半导体中的渗透率将从2023年的5.8%提升至2030年的22.6%。

国产替代迎来重要窗口期。目前海外五大厂商占据83%市场份额,但国内企业增速显著高于海外。在产业链自主趋势下,国内碳化硅产能投资约80亿美元,设备公司和垂直整合企业有望受益。天岳先进、三安光电、晶盛光电等企业正积极布局大尺寸衬底研发与产能建设,加速推进国产化进程。

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