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电子设备行业深度研究报告：SiC：功率皇冠上的明珠，行业进入黄金期（24页）.pdf
举报与投诉报告摘要：
◆ SiC 高性能材料，适用于高压、高频场景。
与 Si 相交，SiC 禁带宽度 更大，热导率、击穿电厂强度更高，在高压高频等应用场景具有优势。 与 SI 器件相较，SiC 器件的特性有 1）耐高温，SiC 器件的极限工作 温度为 600℃以上，Si 器件不能超过 300℃。2）易散热，SiC 材料的 热导率是 Si 的 2-3 倍，因此 SiC 器件对散热设计的要求更低。3）低 损耗，相同规格下，SiC MOS 的总能量损耗较 Si IGBT 降低 70%。4） 可实现更高的工作频率。因此 SiC 器件适用于高频率开关、650V-3.3kV 高压场景，目前制约 SiC 大规模应用的因素是价格，我们预计随着上 游衬底产能逐步释放，良率提高，价格或将逐步降低。
◆ SiC 市场进入风口期。
根据 Yole 数据，全球 SiC 功率器件市场规模将 从 2019 年的 5.4 亿美元增加至 2025 年的 25.6 亿美元，CAGR 为 30%， 根据 CASA Research 数据，2020-2025 年中国 SiC、GaN 电力电子器件 市场规模 CAGR 为 45%，新能源汽车和光伏储能是 SiC 功率器件增长的 主要推动力。补能焦虑是新能源汽车阿喀琉斯之踵，汽车 800V 高压 平台技术逐渐冒尖，使用 SiC 的新能源汽车系统成本或与使用 Si 器 件成本相差不大，因此我们认为汽车高压平台涌现促进 SiC 器件渗透 率提升。此外 SiC 器件能够促进能源高效转换，在光伏储能领域也起 着至关重要作用，CASA 预计至 2025 年光伏逆变器中 SiC 器件占比将 提升至 50%。
◆ 产能扩张+衬底尺寸扩大是未来的趋势。
SiC 晶圆制造难度较大，全 球 SiC 晶圆供给紧张，美国在 SiC 晶圆市占率较高，我们认为主因发 达国家较早布局 SiC 晶圆片。各国纷纷布局 SiC 产业，通过产能扩张 和扩大衬底尺寸缓解产能紧平衡的状态，中国也在加大投资力度缩小 与国外差距。中国与全球在 SiC 产业的差距表现有：1）衬底：目前 全球 SiC 衬底从 6 吋向 8 吋逐渐演变，中国 SiC 商业化衬底以 4 吋为 主，正在逐步向 6 吋过渡。2）外延：全球 6 吋 SiC 外延已商业化， 且研制出 8 吋产品，而国内基本实现 4-6 吋外延供给。3）器件：全 球 SiC 器件电流和电压设计大于中国，全球量产 SiC 二极管电压分布 在 600V-3300V，电流覆盖 2A-100A，SiC 晶体管量产产品击穿电压主 要分布在 650V-1700V，导通电流超过 100A，推出的 SiC MOS 最高导 通电流和击穿电压分别为 140A 和 6500V,而中国二极管覆盖电压为 650V-1700V，电流达到 50A，SiC MOS 电压覆盖 650V、1200V 和 1700V。
◆ SiC 行业技术壁垒较高。
SiC 衬底成本在 SiC 器件制造成本中占比较 高，目前 PVT 为主流晶体生长法，工艺难点包括 1）生长环境苛刻， 黑匣子操作难以控制；2）生长速度慢，晶体尺寸扩大难；3） SiC 存 在加工困难、制造效率低、制造成本高等问题。在器件制造过程中， 主要挑战在于设备和工艺以及材料的选择和供应。
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