碳化硅,這種曾被稱作“莫桑石”的材料,自1893年從隕石中被發(fā)現(xiàn)以來,其應(yīng)用場景不斷拓展。起初,它僅作為磨料使用,隨后在第一批雷達(dá)中嶄露頭角。1907年,憑借施加電壓后陰極發(fā)出彩色光的特性,碳化硅孕育出世界上首個(gè)發(fā)光二極管。不過,當(dāng)時(shí)它還只是小眾領(lǐng)域的“神器”,尚未形成商業(yè)價(jià)值。
直到70多年后,氧化鋁與碳化硅構(gòu)成的復(fù)合材料走出實(shí)驗(yàn)室,成為商品,其商業(yè)價(jià)值開始體現(xiàn)在硬度、剛性、低熱膨脹系數(shù)等方面,被應(yīng)用于天文望遠(yuǎn)鏡、防彈背心等領(lǐng)域。進(jìn)入21世紀(jì),碳化硅迎來新的發(fā)展機(jī)遇,開始在電子產(chǎn)品中發(fā)揮作用。2008年,首個(gè)商品化的碳化硅電子元件JFET問世,即便到了2025年,安森美仍宣布斥資1.15億美元收購Qorvo的碳化硅JFET技術(shù),足見其“保值”特性。2011年,碳化硅MOSFET誕生,此后碳化硅器件市場發(fā)展迅猛。
碳化硅的快速商業(yè)化與新能源汽車的崛起緊密相連。在能源危機(jī)和低碳需求的推動下,新能源汽車成為汽車產(chǎn)業(yè)的新方向。2008年特斯拉推出首款雙座電動車,而碳化硅首次應(yīng)用于汽車是在2018年特斯拉的Model 3上。得到特斯拉的驗(yàn)證后,碳化硅成為車企青睞的第三代半導(dǎo)體材料。2020年左右,行業(yè)圍繞碳化硅展開大量討論,資本看到其“錢景”,同時(shí)疫情擾亂全球供應(yīng)鏈,缺芯問題加劇各國對本土供應(yīng)鏈的焦慮,碳化硅產(chǎn)業(yè)熱度進(jìn)一步攀升。
然而,五年后全球供應(yīng)鏈雖逐步恢復(fù),卻比疫情前更加混亂,碳化硅產(chǎn)業(yè)也未能獨(dú)善其身,市場開始價(jià)值重估與分化,價(jià)格出現(xiàn)顯著變化。集邦咨詢研究報(bào)告顯示,受新能源汽車應(yīng)用推動,2023年碳化硅功率器件行業(yè)保持強(qiáng)勁增長,前五大供應(yīng)商約占總收入的91.9%,意法半導(dǎo)體以32.6%的市場份額領(lǐng)先,安森美排名上升至第二,英飛凌、Wolfspeed和羅姆半導(dǎo)體緊隨其后。但2024年碳化硅晶圓市場價(jià)格大幅調(diào)整,降價(jià)幅度近30%,6英寸碳化硅襯底價(jià)格跌至2700 - 4700元,接近中國制造商生產(chǎn)成本線。2025年年初,低端大宗原料成本上漲推動價(jià)格回升,而主流6英寸襯底因產(chǎn)能過剩持續(xù)暴跌,市場競爭激烈,供過于求現(xiàn)象明顯。
與此同時(shí),全球碳化硅產(chǎn)業(yè)還出現(xiàn)“逆全球化”跡象。2025年8月,日本東芝與中國最大碳化硅晶圓供應(yīng)商之一山東天岳先進(jìn)簽署技術(shù)合作協(xié)議,旨在提升碳化硅功率器件質(zhì)量和性能。但東芝合作伙伴羅姆擔(dān)心技術(shù)機(jī)密泄露,極力反對,導(dǎo)致合作在一個(gè)月內(nèi)草草結(jié)束。2025年9月,曾經(jīng)的碳化硅巨頭Wolfspeed破產(chǎn)消息引發(fā)產(chǎn)業(yè)熱議,行業(yè)人士指出,國外廠商在性價(jià)比上缺乏競爭力,國內(nèi)碳化硅行業(yè)近年來快速發(fā)展,市占率快速提升。不過,國內(nèi)企業(yè)也面臨挑戰(zhàn),以赴港IPO的天域半導(dǎo)體為例,其招股書顯示,碳化硅外延片銷量在2023年激增后,2024年大幅下滑。
隨著汽車市場從增量市場轉(zhuǎn)變?yōu)榇媪渴袌觯蓟栊枰獙ふ倚碌男枨笤鲩L點(diǎn)。產(chǎn)業(yè)將目光投向數(shù)據(jù)中心,預(yù)計(jì)到2030年,AI耗電量將激增至約1000TWh,占全球發(fā)電量的十分之一,電力短缺將成為社會問題。對于未來的1MW機(jī)架,現(xiàn)有機(jī)架已達(dá)極限,高電壓供電系統(tǒng)升級勢在必行,數(shù)據(jù)中心對高效率、高功率密度的電源芯片需求迫切,碳化硅有望成為關(guān)鍵材料。隨著英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心過渡至800V HVDC架構(gòu),對碳化硅功率元件的需求可能大幅躍升,其在AI服務(wù)器電源供應(yīng)鏈中的市場份額有望擴(kuò)大。
產(chǎn)業(yè)巨頭們已開始行動。基于英偉達(dá)的需求,臺積電正推動12英寸碳化硅載板供應(yīng)鏈,計(jì)劃用12英寸單晶碳化硅取代現(xiàn)有陶瓷基板,解決未來HPC芯片極限熱功耗問題。英飛凌表示,碳化硅技術(shù)是其人工智能電源業(yè)務(wù)營收預(yù)測的核心,公司正加大對人工智能基礎(chǔ)設(shè)施的投入,預(yù)計(jì)人工智能驅(qū)動的銷售額將從2025財(cái)年的略高于7.5億歐元增長到2026財(cái)年的約15億歐元。國內(nèi)方面,芯聯(lián)集成發(fā)布全新碳化硅G2.0技術(shù)平臺,采用8英寸更先進(jìn)制造技術(shù),在電源場景中優(yōu)化寄生電容設(shè)計(jì),通過封裝優(yōu)化強(qiáng)化散熱,開關(guān)損耗降低高達(dá)30%,提升電源轉(zhuǎn)換效率與系統(tǒng)功率密度,適配AI數(shù)據(jù)中心電源及車載OBC電源需求。
除了數(shù)據(jù)中心,消費(fèi)電子領(lǐng)域也為碳化硅帶來新機(jī)遇。碳化硅耐高壓、耐高溫,已在車用充電樁廣泛應(yīng)用,進(jìn)入消費(fèi)電子充電器解決方案領(lǐng)域具有優(yōu)勢。目前多家知名充電配件品牌已導(dǎo)入SiC MOSFET方案,推動PD快充向更高效率、更小體積發(fā)展。20世紀(jì)70年代,美國、法國等率先實(shí)現(xiàn)碳化硅反射鏡光學(xué)應(yīng)用,法國BOOSTEC公司制造的碳化硅反射鏡應(yīng)用于多個(gè)望遠(yuǎn)鏡。如今XR設(shè)備有望擴(kuò)大這一市場,產(chǎn)業(yè)正在探索碳化硅在光學(xué)元件中的應(yīng)用。XR設(shè)備對鏡片材料要求高,碳化硅高折射率可使單層鏡片實(shí)現(xiàn)80度以上FOV,提供更輕薄尺寸和更大更清晰視覺效果,還能有效解決光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中的彩虹紋和色散問題,高導(dǎo)熱性提升散熱能力和性能表現(xiàn),目前已進(jìn)入幾家XR設(shè)備產(chǎn)品等待市場驗(yàn)證。
有觀點(diǎn)認(rèn)為,對于碳化硅而言,技術(shù)演進(jìn)不再是決定性因素,供應(yīng)鏈韌性成為新的訂單保障。這導(dǎo)致羅姆反對東芝與天岳先進(jìn)合作等現(xiàn)象出現(xiàn),各國也在積極建設(shè)本土碳化硅產(chǎn)能。2025年9月,釜山開啟韓國首個(gè)8英寸碳化硅功率半導(dǎo)體工廠;11月,SK啟方半導(dǎo)體進(jìn)軍碳化硅晶圓代工,目標(biāo)年內(nèi)推出1200V SiC工藝技術(shù);歐盟同意向安森美捷克項(xiàng)目補(bǔ)貼4.5歐元;三安光電與意法半導(dǎo)體合資企業(yè)安意法半導(dǎo)體的“8英寸碳化硅外延、芯片項(xiàng)目(一期一階段)”也通過竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收。供應(yīng)鏈韌性問題是整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn),穩(wěn)定、低成本的供應(yīng)鏈只是基礎(chǔ),碳化硅市場要實(shí)現(xiàn)變現(xiàn),關(guān)鍵在于找到價(jià)值所在。碳化硅可繼續(xù)挖掘汽車產(chǎn)業(yè)潛力,隨著新能源汽車滲透率提升,充電基礎(chǔ)設(shè)施普及升級,守住存量市場;同時(shí),AI服務(wù)器、消費(fèi)電子新形態(tài)也是產(chǎn)業(yè)鏈尋找新應(yīng)用的突破口,只有滿足能賺錢的真需求,才能在市場中立足。











