在这场论坛,洞察碳化硅的沉淀与未来
2025-05-31
插播:天科合达、天岳先进、同光股份、烁科晶体、合盛新材料、三安半导体、东尼电子、中电化合物、芯聚能、安海半导体、凌锐半导体、士兰微、泰坦未来、恒普技术、华卓精科、快克芯装备、京航特碳、奥亿达半导体及成都炭材等已确认参编《2025碳化硅衬底与外延产业调研白皮书》及《2025碳化硅器件与模块产业调研白皮》,参编咨询请联系许若冰(hangjiashuo999)。
2025年,碳化硅发展状况如何?新的机遇在哪?
日前,在行家说第3届“电动交通&数字能源SiC技术应用及供应链升级大会”上,现场特围绕“2025年SiC产业全球发展趋势”这一主题设置圆桌论坛。本场圆桌论坛邀请了三菱电机半导体中国区技术总监宋高升、天科合达CTO刘春俊、长飞先进副总裁蔡智勇、北京昕感科技(集团)副总经理李道会博士、同光半导体副总经理王巍、大族半导体产品线总经理巫礼杰出席,由行家说三代半研究总监张文灵担任主持。
会上,他们对2025年SiC市场现状、规模、未来机遇等要点展开了一场深度交流探讨。以下为本场论坛的文字记录:
行家说三代半:
对于今年一季度碳化硅行情,大家怎么看?
同光半导体王巍:据我观察,与2024年全年相比,今年一季度碳化硅的市场活跃度确实好了很多,尽管仍未出现从前那种长约或大单,但客户正在持续分批下单。我认为,这个现状可能与我们经历了2024年的市场走势有关,现在产业链上游材料端的成本等方面都相对稳定,下游客户也认识到碳化硅衬底的成本继续下降的空间有限。
另一方面,随着2024年衬底价格下降,使得碳化硅器件的性价比提高了很多,继而打开了更多的下游终端市场。整体来看,碳化硅的市场蛋糕还是在变大,反馈到同光半导体的市场体感也是比去年要好很多。
同光半导体副总经理王巍
长飞先进蔡智勇:我感觉碳化硅相关产品的价格还是在往下探。去年先价格内卷的可能是衬底、外延,今年可能会在碳化硅晶圆方面卷。其实,不同的产业链环节厂商的实际情况都会不太一样,我也了解到一些碳化硅器件友商都有比较好的进展。当然,长飞先进目前最大的进展就是武汉基地的量产通线,整体的订单也来得相对更多。
还有重要的一点,现在很多做硅基的IDM、Fabless厂商都陆续往碳化硅方向聚焦。所以,未来的碳化硅市场有望得到更好的发展。但我估计,未来两三年内碳化硅行业的竞争都仍处于较为激烈的状态。
长飞先进副总裁蔡智勇
三菱电机宋高升:三菱电机是IDM公司,在中国区主要以上海为枢纽进行碳化硅和硅基功率半导体的生产、销售业务。两年前,三菱电机总社有提出,力争到2030年将功率模块里的碳化硅模块占比提升到30%。我当时觉得这是一个比较保守的事情,但现在看来这一点都不保守。
在过去几年,我们在碳化硅模块这块取得了不错的业绩,我们有五十几条线生产线,出货量达到了10万片,但70%是混碳。现在离2030年还有5年,我们对碳化硅行业还是充满信心的,三菱电机也将持续聚焦在电动交通、能源等应用市场,尤其是中国市场。
天科合达刘春俊:总体感觉,今年碳化硅市场需求量应该比去年更大,需求一直在增长。回顾到2021年左右,碳化硅市场供不应求,衬底、外延等都处于短缺状态。这种市场环境吸引了大量企业涌入,其中不乏一些不理性的扩张甚至扩产行为,进一步导致了供求失配。
去年,整个行业经过理性调整,从产能端来看,一些面向B端的车规级碳化硅衬底需求以及器件厂的库存周期都进行了调整,碳化硅需求开始与车规级电动车市场的增长相匹配。
但是目前,低端碳化硅衬底产品(如SBD)竞争较为激烈,车规级领域整体竞争相对缓和。但从整体市场表现来看,是在向好发展。
未来,随着电动汽车需求持续存在,400V-800V平台应用推进,以及碳化硅在电动车中渗透率的增加,市场需求还会上升。整个行业也会更加回归理性,这一轮发展也将更具可持续性。
昕感科技李道会:之前我在车企工作,亲身经历了国内碳化硅在汽车主驱领域从几乎空白到逐渐布局的过程。从碳化硅用户目标而言,主驱仍是最大的应用方向。如果未来几年主驱仍是主流应用,那么混动和增程这两个方向就值得关注。中国每年新车总量大概3000万辆,目前新能源车占比接近一半,这在2020年是难以想象的。如果基于碳化硅的混动车型大量上市,这个市场规模将非常可观,也会极大推动中国主驱碳化硅芯片的发展。
另一方面,纯电车型的200kW、300kW主驱功率模块应用对碳化硅芯片可靠性要求极高,但像增程式400伏系统标配的160kW模块,实际使用功率可能只有几十千瓦,这对碳化硅的应用非常有利。
2024年,国内有数家碳化硅衬底主流企业进入了国外几大功率半导体厂商的供应商行列,这是国产碳化硅材料领域的重大突破。从价值链角度来看,碳化硅材料环节一直是最关键的。前些年,国内相关碳化硅衬底企业打破了国外巨头的垄断,这对中国碳化硅产业发展意义重大。虽然价值链各环节占比会有调整,但材料环节始终最为重要。随着全产业链逐渐成熟,中国碳化硅在应用端的发展速度最快,市场规模也十分巨大。
大族半导体巫礼杰:碳化硅市场前景肯定是非常好的,但目前行业生态相对混乱,明显缺乏统一的标准或规则,导致无序竞争问题突出。“内卷”本身是行业发展的必经阶段,但恶意的、非理性的内卷会阻碍市场进步。所以,市场前景虽好,但需要行业协同与产业正向发展。
同时,我认为目前碳化硅产业还存在产业链闭环缺失的问题。从车企等终端用户,还有器件厂商、外延、衬底环节,各个环节之间缺乏有效联动。一旦出现问题,各环节容易互相推诿,无法形成合力解决问题,这极大浪费了时间,影响产业整体进展。因此,无论是产业协同还是从终端到上游的全链条闭环,都是当前行业亟待完善的方向。
行家说三代半:
未来两三年碳化硅产业的竞争趋势会怎么走?
同光半导体王巍:我个人认为,今年的碳化硅材料端的市场竞争会比2024年更加激烈,行业会以更快的节奏进入自发出清阶段。实际上,2024年已有材料端企业退出市场,预计今年上半年这类情况仍难以避免,这本质上是竞争格局下的必然结果。
目前国内碳化硅产能远大于需求,而终端市场中80%以上的需求集中在车规领域,而汽车对安全性、可靠性的高要求使得碳化硅材料的头部企业更具优势,但新进入者却面临验证周期长、价格竞争激烈的困境,很难获得新机会。
此外,8吋碳化硅材料的上量节奏有所放缓,新玩家除非能等到光学等新应用场景的窗口打开,否则生存压力将显著增加。尽管短期内会有更多企业出清,但从长远看,这对整个产业的健康发展是有利的。所以,我们不妨拭目以待。
长飞先进蔡智勇:我之前曾做过一个统计,国内目前至少有三四十家晶圆厂,但真正能把产品做好的,暂且不说满足车规级标准,哪怕是做好工业级碳化硅MOS管的企业都不多。问题出在哪儿?本质上,碳化硅相比硅材料仍有诸多不成熟之处,从材料研发到工艺摸索都需要长期积累。
未来两三年,对长飞先进而言,仍是夯实基础,把工艺做精、工厂管理做细、产品稳定性和可靠性做扎实,这就是核心竞争力。
从客户需求来看,在满足可靠性之后,成本成为关键。如今,无论是工业领域还是汽车OEM厂商,都在激烈内卷,客户对碳化硅器件的要求是希望价格越来越低。但换个角度看,这也是市场成熟的信号。目前碳化硅模块与IGBT模块的价差已缩小到200元左右,这意味着未来10万元级别的车型都有望搭载碳化硅模块,市场空间将大幅扩容。
所以对碳化硅企业而言,一方面要修炼内功,做好产品、工厂、工艺和技术;另一方面,无论是晶圆厂还是Fabless模式企业,都需要构建合作生态,甚至抱团取暖。可以预见,碳化硅行业将会经历更多整合,只有专注于提升自身核心能力的企业,才能在竞争中胜出。
三菱电机宋高升:随着当前市场形势的变化,三菱电机感受到“中国市场很卷”,因此我们也在积极思考应对策略,采取更多行动,甚至开放碳化硅流片业务,我们具备硅基、碳化硅以及功率模块的技术积累,截至目前我们在这方面做得不错。未来,考虑到我们在中国已有工厂,可能会进一步推进本土化制造,缩短供应链环节,提升我们自身的竞争力。
三菱电机半导体中国区技术总监宋高升
天科合达刘春俊:从碳化硅衬底材料行业的发展历程来看,早期美国企业在功率电子领域占据主导地位。但经过近几年的发展,以天科合达为代表的国内企业崛起,推动竞争格局从“一家独大”转向多元化,国内企业不仅在技术上从“跟跑”迈向“并跑”,而且市场占有率也显著提升。
前几年,碳化硅市场供不应求的局面吸引了大量资本涌入,不少相关或非相关企业纷纷涉足该领域,原本做硅基材料的、从事其他半导体业务的,甚至跨界企业都加入碳化硅赛道。近些年,国内相关碳化硅项目一度超过百个。从设备产能看,碳化硅材料行业似乎存在过剩风险,但实际有效产出的产能并不多。因此,近两年无论是市场自发调节还是政策引导,都在推动行业出清与整合,以形成良性的市场化竞争环境。
回顾行业发展轨迹,早期碳化硅无人问津,后来经历过热阶段,如今逐步回归理性,这符合市场发展的客观规律。对企业而言,关键是聚焦自身战略、技术和成本管控,在稳定的政策环境下,通过市场竞争实现优胜劣汰。以美国为例,其碳化硅衬底行业发展多年后也仅存三、四家头部企业,中国市场前期虽存在非理性扩张,但随着竞争加剧且趋于理性,行业有望步入更健康的发展轨道,期待国内碳化硅产业未来能在全球实现领跑。
天科合达CTO刘春俊
昕感科技李道会:影视剧里有句经典台词:“这是一个最差的年代,也是一个最好的年代”。企业要积极适应市场快速变化,这是必然选择。前几年投资过热也好、行业扩张也罢,从中国的后发优势和应用场景来看,这在某些维度是成功的。
中国近几年的发展,尤其是在功率半导体和碳化硅领域,彻底提升了行业的全球地位。尽管当下很卷,但真正能沉淀下来的企业才是关键。我始终认为,用户最终追求的是可靠性,产品价格固然重要,但价格一定与可靠性强相关,尤其是车载、电动飞机(eVTOL)等领域对可靠性要求更高的场景更是如此。
如今,电动化趋势下,汽车、飞机、AI电源、机器人等领域都蕴含大量机会。而当前的行业乱象只是阶段性的,随着技术和产业逐步捋顺,真正专注技术、重视可靠性的企业一定会生存下来。
大族半导体巫礼杰:针对于行业竞争,企业该如何应对?首先,企业的目标定位要高远。尽管当下竞争激烈、对手众多,但有竞争才有进步,我们必须拥抱竞争、直面挑战,以此推动自身不断向前。做企业不能只盯着眼前,而是要立足当下、布局未来。
其次,产品力是核心竞争力。无论是做材料、设备还是器件,产品性能过硬和拥有自主知识产权都缺一不可。目前国内行业存在一个现象让我比较担忧,部分企业过于依赖抄袭和模仿,而忽视了从科学机理出发的创新。
总结来看,即便目前行业短期面临订单压力,但企业也要坚守对产品力的追求,市场终将认可真正有技术积累和产品竞争力的企业。
行家说三代半:
大家如何看待碳化硅从6吋向8吋转换?
还有哪些措施可以切实地降本?
同光半导体王巍:2021年,N型功率器件迎来快速发展期,当时6吋碳化硅衬底价格高达6-7千元,相比硅基器件,碳化硅产品价格存在5-8倍的巨大差距。如今,市场价格已大幅下降,6吋碳化硅衬底的降幅超70%,终端MOS器件价格相比较硅基IGBT已接近两倍以内差距。未来随着8吋产线的量产, 碳化硅MOS器件相比硅基器件的性价比会展现更大优势,从6吋到8吋的转换是必然趋势。
目前,材料端企业已经做了很大的努力,价格持续下探,6吋产品售价已逼近成本线,期待下游客户能加速扩大碳化硅器件的应用比例,从硅基市场中抢占更多份额。
长飞先进蔡智勇:关于衬底尺寸,国内晶圆厂有的以6吋衬底为主,有的专注8吋,技术路线各不相同。但从客户的角度来看,他们更关注可靠性和成本。从行业规律看,我预估6吋和8吋衬底可能会有一定的共存期,就像硅基从8吋过渡到12吋,8吋产线至今仍有存活空间一样,6吋碳化硅衬底也会找到自己的市场定位,在特定领域实现成本与性能的平衡。
三菱电机宋高升:过去一年我也在研究这些问题,硅基向12吋迭代,碳化硅则在向8吋发展。但从工程师和应用端的角度看,,即便切换到8吋工艺,部分产品规格并未因尺寸升级而改变,用户不会盲目追求晶圆尺寸,而是更关注性能是否匹配需求。
同时,我认为硅基与碳化硅会长期共存,这是必然趋势。最近我们也做了一些尝试,希望将混碳模块以更好的性价比拓展至更多应用场景,而不仅限于电动汽车。上个月,三菱电机发布了一款混碳IPM,它既有差异化优势,成本又仅比硅基产品略有提升,能让追求碳化硅性能的用户获得实际收益,也能扩大市场空间。
天科合达刘春俊:从用户视角来看,购买新能源汽车时,没人会在意车上用的是碳化硅还是硅基器件,是6吋还是8吋衬底,用户关心的是车好不好开、价格是否实惠、加速性能如何。而衬底尺寸的选择,本质上是产业链从车规级需求倒推的结果,车企会从成本优势角度定义需求,再逐层传递到器件厂、模块厂,直至上游材料端。
从技术发展逻辑看,碳化硅向8吋演进,类似硅基从8吋到12吋的迭代。材料端先实现技术突破,下游是否采用则取决于市场反馈。另外,8吋衬底的单位面积成本具备下降潜力,理论上单位面积成本可与6吋持平甚至更低。实现这一目标的时间点虽因企业而异,但总体而言,从6吋向8吋转型是碳化硅行业的大趋势,伴随规模效应释放,单位面积成本下降将成为必然,具体时间节点需看产业链协同效率,我们对这一趋势持乐观态度。
昕感科技李道会:事实上,作为模块厂商,我对6吋到8吋的转换并不特别在意,只要成本低、可靠性好即可。
当年碳化硅从4吋向6吋转型时也曾经历类似阶段,只不过现阶段更激烈,但背后是巨大的机会。国内碳化硅材料企业在2024年取得了突破性进展,尤其是在8吋材料方面,中国衬底厂商通过短短几年的快速迭代,已从追赶者变为领先者,这在过去是难以想象的,尽管当前行业内卷严重,但正是这种竞争,推动中国碳化硅材料率先“出圈”,同时为后续的碳化硅模块等环节的追赶奠定了基础。
北京昕感科技(集团)副总经理李道会博士
大族半导体巫礼杰:8吋何时能实现全面量产,除了成本这个关键因素,行业目前还缺乏率先迈出第一步、引领8吋量产的下游“破局者”,但已经有企业在筹备、酝酿,试图扛起这面大旗。
说到降本增效,未来激光技术能为8吋、12inch碳化硅生产带来成本优势。不过,这需要产业上下游协同配合,从设备到工艺都要相互适配,激光技术与质量良好的晶锭结合,有望在降低成本方面取得突破性进展,所以我对8吋碳化硅降本这件事还是充满信心的。
大族半导体产品线总经理巫礼杰
碳化硅的前景,仍值得期待!为此,8月14日,行家说将在深圳重磅举行“新型功率半导体与新能源应用高峰论坛”,聚焦SiC、GaN、IGBT等核心器件在新能源汽车、光储充、数据中心及机器人等场景的技术攻坚与产业化落地。
届时,活动将汇聚三安半导体、安世半导体、广汽、比亚迪等实力企业,设三大专场、10+主题报告等环节,深度拆解SiC MOSFET降本增效路径、高压GaN能源升级方案等议题。目前,活动已获京东方华灿光电、泰克科技、三安半导体等头部企业的战略支持,参会合作请联系许若冰(hangjiashuo999)。期待与你共探功率半导体的「破界」之道!
本文发自【行家说三代半】,专注第三代半导体(碳化硅和氮化镓)行业观察。
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