SiC和GaN功率器件市場調研 SiC和GaN功率器件行業前景及現狀分析報告2023

• 劉明月 2022年12月7日 來源：百度百科 中研網 733 44
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sic器件行業市場有多大?SiC和GaN功率器件一般指禁帶寬度大于2.2eV的半導體材料，我國第三代半導體整體產值超過7100億，電力電子及微波射頻持續增長。根據CASA數據，我國第三代半導體整體產值超過7100億。其中，半導體照明整體產值預計7013億元

sic器件行業市場有多大?SiC和GaN功率器件一般指禁帶寬度大于2.2eV的半導體材料，我國第三代半導體整體產值超過7100億，電力電子及微波射頻持續增長。根據CASA數據，我國第三代半導體整體產值超過7100億。其中，半導體照明整體產值預計7013億元，受新冠疫情影響較2019年下降7.1%;SiC、GaN電力電子產值規模達44.7億元，同比增長54%;GaN微波射頻產值達到60.8億元，同比增長80.3%。

SiC和GaN功率器件為代表的核心材料是芯片性能的提升的基石，SiC和GaN功率器件一般指禁帶寬度大于2.2eV的半導體材料，也稱為寬禁帶半導體材料。半導體產業發展至今經歷了三個階段，第一代半導體材料以硅為代表;第二代半導體材料砷化鎵也已經廣泛應用;而以氮化鎵和碳化硅、氧化鋅、氧化鋁、金剛石等寬禁帶為代表的SiC和GaN功率器件材料，相較前兩代產品性能優勢顯著。

SiC和GaN功率器件市場調研 SiC和GaN功率器件行業前景及現狀分析報告2023

隨著“碳達峰、碳中和”戰略的推進實施，綠色、低碳、清潔能源等技術將加速應用，第三代半導體材料作為實現高效電能轉換技術的重要支撐獲得快速發展，2021年，我國第三代半導體產業整體總產值達到7900億元(含LED)。

碳化硅，是一種無機物，化學式為SiC，是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產綠色碳化硅時需要加食鹽)等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見的礦物，莫桑石。在C、N、B等非氧化物高技術耐火原料中，碳化硅為應用最廣泛、最經濟的一種，可以稱為金鋼砂或耐火砂。中國工業生產的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種，均為六方晶體，比重為3.20～3.25，顯微硬度為2840～3320kg/mm2。

氮化鎵是一種無機物，化學式GaN，是氮和鎵的化合物，是一種直接能隙(direct band gap)的半導體，自1990年起常用在發光二極管中。此化合物結構類似纖鋅礦，硬度很高。氮化鎵的能隙很寬，為3.4電子伏特，可以用在高功率、高速的光電元件中，例如氮化鎵可以用在紫光的激光二極管，SiC和GaN功率器件可以在不使用非線性半導體泵浦固體激光器(Diode-pumped solid-statelaser)的條件下，產生紫光(405nm)激光。

新能源汽車和光伏是SiC器件最主要應用市場，雙碳戰略下有望帶動行業年復合增速達34%。從下游應用市場看，新能源汽車和光伏是SiC器件最主要的應用市場，在國家雙碳戰略下，SiC和GaN功率器件行業景氣度較高，是拉動SiC器件需求的下游核心應用。根據Yole數據，2021年，SiC器件市場規模為7.14億美元，至2025年，SiC和GaN功率器件行業規模有望增長到25.62億美元，年復合增速達33.6%.

新能源汽車領域是SiC器件最大的應用市場，碳化硅基器件在車載充電系統和電源轉換系統中應用較廣。特斯拉是第一家在主逆變器中集成全碳化硅功率器件的汽車廠商，目前全球已有超過20家汽車廠商在車載充電系統中使用碳化硅功率器件。

圖表：2023-2025年全球GaN功率器件市場規模情況

數據來源：Yole、中研普華產業研究院整理

相較于硅基IGBT，碳化硅MOSFET電動車的續航里程更長，在城市和高速路況下，碳化硅MOSFET分別能夠節省77%和85%的能量損耗，使用碳化硅MOSFET的新能源汽車比使用硅基IGBT的新能源汽車將增加5-10%的續航里程。至2025年，全球新能源汽車銷量有望達到1200萬輛，行業滲透率將由2021年的4.80%提升至2025年的12.77%，由此帶動車用SIC功率器件的大幅增長。

在光伏發電應用中，碳化硅基器件主要用在光伏逆變器中，是能量轉換的核心器件。根據蘇寧金融研究院數據，IGBT等功率半導體器件占逆變器成本約15%。相較于硅基器件，碳化硅基器件的轉換效率可從96%提升至99%以上，能量損耗降低50%以上，且能夠縮小系統體積、增加功率密度、延長器件使用壽命、降低生產成本。

此外，目前光伏行業SiC和GaN功率器件滲透率尚處于低位，根據CASA數據，2020年，光伏逆變器中碳化硅功率器件占比僅10%，預計到2025年將達到50%，2030年進一步提升至70%，SiC和GaN功率器件滲透率的提升將大幅提升SIC器件需求。市場占比為12.26%。

GaN在電力電子及射頻中硅片用量測算GaN電力電子器件市場規模在國內外都將保持較高增速，帶來需求高速增長。根據CASA Research的數據，未來PD快充GaN電力電子器件市場將迎來3-4年的黃金發展時期，2020年國內PD快充GaN電力電子器件市場規模約1.5億元，預計到2025年市場規模將超過40億元，年均復合增長率高達97%。

SiC和GaN功率器件行業的發展軌跡及多年的實踐經驗，對中國行業的內外部環境、行業發展現狀、產業鏈發展狀況、市場供需、競爭格局、標桿企業、sic器件行業發展趨勢、機會風險、發展策略與投資建議等進行了分析，并重點分析了我國sic器件行業將面臨的機遇與挑戰，對SiC和GaN功率器件行業未來的發展趨勢及前景作出審慎分析與預測。是企業、學術科研單位、投資企業準確了解行業最新發展動態，把握市場機會!

更多sic器件市場調研消息,可以點擊查看中研普華產業研究院的《2022-2027年中國SiC和GaN功率器件行業市場環境與投資分析報告》。

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