碳化硅功率器件替代優(yōu)勢(shì)明顯，在高壓高功率領(lǐng)域性能強(qiáng)勁。功率器件是電力電子行業(yè)的重要基礎(chǔ)元器件之一，作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的處理、轉(zhuǎn)換和控制，主要包括功率二極管、功率三極管、晶閘管、MOSFET、IGBT 等。

碳化硅功率器件具有高電壓、大電流、高溫、高頻率、低損耗等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。相較于硅基功率器件，碳化硅基 MOSFET 尺寸可以減少為同電壓硅基 MOSFET 的十分之一，能量損耗可以減少為同開(kāi)關(guān)頻率硅基 IGBT 的 30%。

SiC功率器件下游應(yīng)用廣泛，市場(chǎng)快速放量。得益于優(yōu)異的能源轉(zhuǎn)換效率，碳化硅功率器件在電動(dòng)汽車(chē)/充電樁、光伏新能源、軌道交通、智能電網(wǎng)、家電等領(lǐng)域 均有廣泛應(yīng)用前景。根據(jù) Yole 數(shù)據(jù)顯示，全球碳化硅功率器件市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將從 2021 年 10.9 億美元增長(zhǎng)至 2027 年62.97 億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 34%，其中新能源車(chē)（主逆變器和充電機(jī)）、光伏及儲(chǔ)能系統(tǒng)貢獻(xiàn)了主要增量。汽車(chē)領(lǐng)域?qū)⑹俏磥?lái)碳化硅最大的應(yīng)用市場(chǎng)。

2027年，汽車(chē)領(lǐng)域碳化硅市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)49.86億美元，占總規(guī)模的79.18%；光伏及儲(chǔ)能預(yù)計(jì)增長(zhǎng)至 2027 年 4.58 億美元；此外軌道交通領(lǐng)域預(yù)計(jì)也會(huì)為功率器件市場(chǎng)貢獻(xiàn)超過(guò) 1 億美元的增量空間。電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域新應(yīng)用不斷出現(xiàn)，汽車(chē)廠商積極啟用碳化硅戰(zhàn)略。電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)是市場(chǎng)空間巨大的新興市場(chǎng)，隨著電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展，對(duì)功率半導(dǎo)體器件需求量日益增加。目前碳化硅功率器件在電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、車(chē)載充電系統(tǒng)（OBC）、電源轉(zhuǎn)換系 統(tǒng)（車(chē)載 DC/DC）和非車(chē)載充電樁的使用已經(jīng)比較普遍。

800V高壓快充平臺(tái)發(fā)展受重，推動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航與整車(chē)效率提高。電動(dòng)車(chē)加速滲透對(duì)汽車(chē)?yán)m(xù)航能力和充電速率提出了較高要求，相比于 400V 平臺(tái)，800V 高壓平臺(tái)更契合時(shí)代發(fā)展需求。首先，相同功率下，800V 高壓平臺(tái)下電流減小，電池性能和動(dòng)力性能衰退速度減慢，利于節(jié)省線束體積，提升系統(tǒng)熱量管理能力，降低能損，提升能量利用率的同時(shí)輕化整車(chē)車(chē)身質(zhì)量。800V 高壓快充平臺(tái)下，汽車(chē)?yán)m(xù)航里程有望增加 10%，充電速度有望提升一倍以上，同時(shí)，800V 高壓平臺(tái)下 100kwh 電池減重達(dá) 25kg。其次，相同電流下，800V 高壓平臺(tái)下功率增大，800V 電壓平臺(tái)有望使快充功率突破至 350kW，推動(dòng)峰值充電速率顯著提升，顯著壓縮汽車(chē)充電時(shí)間，800V 高壓快充平臺(tái)下充電倍率有望實(shí)現(xiàn) 2.2C-4C，根據(jù)華為數(shù)據(jù)顯示，800V高壓快充下支持 30%-80% SOC 最大功率充電， 而低壓大電流模式下僅支持 10%-20% SOC最大功率充電。

同時(shí)，800V 高壓平臺(tái) 利于提升汽車(chē)電機(jī)功率，實(shí)現(xiàn)更高加速性能，提高汽車(chē)整車(chē)運(yùn)行效率。新能源車(chē)銷(xiāo)量持續(xù)提升，碳化硅市場(chǎng)空間廣闊。伴隨著各地政府補(bǔ)貼、退稅等政策扶持以及不斷改進(jìn)完善的充電基礎(chǔ)設(shè)施，全球新能源汽車(chē)的銷(xiāo)量和占比均在持續(xù)上升，2021 年新能源車(chē)銷(xiāo)售 650 萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng) 109%，占比全球汽車(chē)銷(xiāo)售總量為 9%，預(yù)計(jì)到 2025 年，新能源汽車(chē)銷(xiāo)量將超過(guò) 2100 萬(wàn)輛，其中，新能源汽車(chē)領(lǐng)域碳化硅滲透率有望超 20%。而隨著新能源汽車(chē)銷(xiāo)量的增長(zhǎng)和碳化硅功率器件對(duì)碳化硅晶圓的需求也在不斷提高，預(yù)計(jì)到 2025 年，全球電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)對(duì) 6 英寸碳化硅晶圓的需求將達(dá)到169萬(wàn)片。

審核編輯 ：李倩