中國報(bào)告大廳網(wǎng)訊,在全球新能源革命和半導(dǎo)體技術(shù)迭代的背景下,碳化硅材料憑借其高耐壓、低損耗等特性,已成為功率器件領(lǐng)域的核心發(fā)展方向。據(jù)國際能源署預(yù)測,2025年全球碳化硅市場規(guī)模將突破300億美元,中國占比有望達(dá)到40%以上,政策支持與技術(shù)創(chuàng)新成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的雙引擎。

中國報(bào)告大廳發(fā)布的《2025-2030年中國碳化硅行業(yè)市場供需及重點(diǎn)企業(yè)投資評估研究分析報(bào)告》指出,近年來,中國通過《“十四五”新型儲能發(fā)展規(guī)劃》等文件明確將碳化硅列為重點(diǎn)突破領(lǐng)域。數(shù)據(jù)顯示,截至2025年6月,國內(nèi)已建成超30條8英寸碳化硅晶圓產(chǎn)線,產(chǎn)能較2021年增長4倍以上。政策層面,多地政府通過稅收減免、研發(fā)補(bǔ)貼等方式推動產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化進(jìn)程,例如廣東省對碳化硅企業(yè)最高給予項(xiàng)目投資額30%的專項(xiàng)支持。
傳統(tǒng)硅基氮化鎵技術(shù)路線長期面臨大尺寸集成難題:一方面,6英寸以下襯底在功率密度和成本上難以滿足新能源車、光伏逆變器等高端需求;另一方面,材料缺陷率過高導(dǎo)致器件壽命縮短。此次深圳研發(fā)團(tuán)隊(duì)突破性地實(shí)現(xiàn)了商用8英寸4°傾角4H-SiC襯底上的氮化鋁鎵/氮化鎵異質(zhì)結(jié)構(gòu)外延,成功將氮化鎵外延層的缺陷密度降低至1×10? cm?2以下(國際同類產(chǎn)品普遍為1×10? cm?2),同時散熱性能提升35%。這一成果不僅解決了大尺寸單片集成的技術(shù)瓶頸,還使量產(chǎn)成本較現(xiàn)有方案下降約20%,為混合晶體管的商業(yè)化鋪平道路。
根據(jù)應(yīng)用場景分析,該技術(shù)可直接應(yīng)用于新能源汽車充電樁(預(yù)計(jì)2025年產(chǎn)值達(dá)97億美元)、5G基站電源模塊等領(lǐng)域。深圳團(tuán)隊(duì)的技術(shù)突破尤其在碳化硅與氮化鎵材料的協(xié)同優(yōu)化方面取得關(guān)鍵進(jìn)展,其制備工藝兼容現(xiàn)有半導(dǎo)體設(shè)備,為產(chǎn)業(yè)規(guī)?;峁┝丝尚行月窂?。據(jù)行業(yè)測算,若該技術(shù)全面推廣,到2030年全球碳化硅器件能耗有望降低18%,推動電動汽車續(xù)航里程提升15%以上。
結(jié)語
作為第三代半導(dǎo)體的核心材料,碳化硅的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程正深刻重塑全球能源與電子產(chǎn)業(yè)格局。深圳此次在大尺寸襯底集成技術(shù)上的突破,不僅驗(yàn)證了中國企業(yè)在關(guān)鍵領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力,更通過降低制造成本和提升可靠性兩大路徑,為2025年后碳化硅市場的爆發(fā)式增長注入強(qiáng)心劑。隨著政策紅利持續(xù)釋放和技術(shù)迭代加速,碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同發(fā)展的新時代已悄然到來。
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