AMEYA360：碳化硅行业深度报告 SiC产业链概况

上海皇华111

　　目前ＳｉＣ的主要应用于汽车、能源、工业、交通运输、通信等领域，主要产品形式有电动车逆变器、车载充电器、ＤＣ／ＤＣ变换器；充电装置；光电能量转换器和铁路。这些应用的首代技术在２０１７－２０１８年已实现了商业化，并已进入快速增长阶段，最快将在２０２３年实现商业价值，预计２０２４－２０２６年这些应用将实现大规模出货。ＳｉＣ市场空间有望快速扩张。根据Ｙｏｌｅ预测，２０２１年到２０２７年，ＳｉＣ器件市场规模将由１０．９亿美元增长至６３．０亿美元，ＣＡＧＲ将超过３４％。据三安光电预测，２０２５年碳化硅在高压平台需求量将达到２１９万片，中高压平台需求将达到４３７万片。而２０２５年碳化硅衬底／芯片的产能预计为２４２－２８２万片，预计存在约４００万片的产能缺口。

　　车载领域，ＳｉＣ功率器件主要应用于电机驱动系统、车载充电系统（ＯＢＣ）、电源转换系统（车载ＤＣ／ＤＣ转换器）、非车载充电桩等核心电控领域，提供更高效的电能转换。在整车性能方面，搭载ＳｉＣ的车辆损耗将会降低８０％，充电速度可提高２倍，功率密度提升８０％，体积减小５０％。８００Ｖ平台的应用能够大幅提高电动汽车的充电效率，进一步满足远距离行驶的需求。相较于６００Ｖ平台，在同等充电功率下，工作电流更小，节省线束体积，降低电路内阻损耗，提高充电效率和安全率；而在同等电流的情况下，８００Ｖ平台可大幅提升总功率，显著提高充电速度，已成为快速直流电充电的新解决方案。据ＳＴ测试数据显示，在８００Ｖ电压平台下，ＳｉＣ器件损耗显著低于ＩＧＢＴ，在２５％的负载下损耗低于ＩＧＢＴ８０％。未来随着电压平台的升级，车载充电系统、电源转换系统和非车载充电等均需要迭代升级，ＳｉＣ器件将发挥重要作用。

　　ＳｉＣ市场空间：契合新能源发展趋势，能源领域需求多点开花

　　光伏领域，目前光伏产业正在迈入“大组件、大逆变器、大跨度支架、大组串”的时代。通过元器件升级，提高功率密度可以极大地帮助光伏逆变器提效将本。与Ｓｉ器件相比，ＳｉＣ器件的高击穿电压、低导通电阻、栅极电荷、反向恢复电荷等特性，使其可以在更高的电压、频率以及电流下切换，同时进行有效散热。光伏电压等级从１０００伏提升至１５００伏，要求必须使用第三代半导体材料ＳｉＣ功率器件。随着光伏电压等级的不断提高，未来光伏功率器件将会以ＳｉＣ为主。

　　２０２０年ＳｉＣ功率器件在光伏逆变器的渗透率为１０％，随着光伏电压等级的提升，ＳｉＣ功率器件的渗透率将不断提高，预计２０５０年达到８５％的渗透率。在全球光伏产业迅速发展的推动下，全球光伏逆变器市场保持良好发展态势，全球光伏逆变器出货量由２０１７年的９８．５ＧＷ上涨至２０２１年的２０１ＧＷ，ＣＡＧＲ高达１７．９０％。预计２０２２年增长至２２１ＧＷ。２０世纪９０年代起，中国崛起了如阳光能源、ＳＭＡ等跨国光伏逆变器企业，占据了全球市场的主要份额。目前华为占据了全球光伏逆变器市场的２３％。本土光伏逆变器企业的崛起，为ＳｉＣ的应用创造了优良的下游市场环境。