近日，在慕尼黑上海電子展的論壇上，Yole Group化合物半導體資深分析師邱柏順從行業(yè)分析的角度向現場工程師和觀眾分享了全球碳化硅與氮化鎵市場最新發(fā)展趨勢及展望。

能源領域的三大趨勢顯現，帶動功率器件需求的變化

邱柏順指出，在全球追求綠色能源，減碳大目標下，全球能源領域有三大趨勢日益明顯：1、電氣化，任何東西都要變成電來驅動，第三代半導體可以帶來比較好的性能；2、全球主要地區(qū)使用綠色能源的比例顯著上升，包括光伏、風電落地加速；3、設備廠商使用器件達到更加節(jié)能的效果，新器件需要更高功率，系統(tǒng)功耗更小，碳排放量更小。

圖1：能源轉變趨勢，電子發(fā)燒友拍攝

碳排放目標的降低，帶動系統(tǒng)需要更高的功率密度，器件功率更大。充電樁、光伏、儲能等未來系統(tǒng)的各個部分將有可能整合在一起，具有更高的集成度。充電樁部分，以往分立的功率器件為主，未來將會走向模塊化。還有一個趨勢，未來整個系統(tǒng)會更加智能化和數字化。

2029年SiC全球市場將達100億美元！GaN市場增長可期

邱柏順分享最新Yole數據，到 2029 年，預計 WBG 將占全球電力電子市場的近 33%，其中 SiC 和 GaN 分別占 26.8% 和 6.3%。從消費電子、數據中心到新能源汽車帶動GaN市場需求的增長，2029年GaN的市場容量會達到22億美元，未來5年復合增長率達到29%；受到工業(yè)和汽車應用的推動，SiC的市場容量2029年將達到100億美元。

圖：GaN和SiC市場規(guī)模預測 電子發(fā)燒友拍攝

特斯拉Model3/ModelY車型采用了意法半導體的SiC MOSFET模塊，顯著提升車輛續(xù)航里程和性能。2020年，比亞迪高端車型“漢”搭載了SiC器件，預計2024年，比亞迪將在旗下的電動車中，實現SiC器件對硅級IGBT器件的全面替代，將整車性能在現有基礎上提升10%。

邱柏順表示，SiC 已逐漸在電動車主驅逆變器中扮演要角，2023年SiC全球市場已經達到27億美元，其中汽車占據70%到80%的市場，未來隨著電氣架構將往800V邁進，而耐高壓SiC 功率元件預料將成為主驅逆變器標配。此外，還有光伏、風電，這兩個領域對SiC需求，未來可以占據15%到20%的市場份額。

從新能源汽車看，國內新能源汽車占據全球50%以上的市場，消費者青睞新能源汽車，每臺新能源汽車與充電樁配比，達到2.5:1，對比歐美，中國市場的比例非常高。歐洲市場大約是11%的新能源汽車市場占有率，新能源汽車和充電樁比率達到8:1。國內SiC器件有巨大的應用市場空間，也驅動了上游半導體行業(yè)的快速發(fā)展。

據悉，比亞迪半導體的1200V/1040A SiC模塊在不改變原有模塊封裝尺寸的基礎上將模塊功率大幅度提升了近30%。在電動汽車的快速發(fā)展帶動下，國產SiC模塊加速應用。以國家電網為例，雄安新區(qū)全SiC的電力電子柔性變電站，采用的國網全國產6500V/400A的SiC MOSFET模塊。

SiC正在從6英寸向8英寸發(fā)展，邱柏順指出了這個趨勢。國際方面，海外大廠Wolfspeed、英飛凌、博世、onsemi等公司8英寸晶圓量產時間集中于2024年下半年至2026年期間。英飛凌在馬來西亞的8英寸碳化硅工廠將在2025年運行。

國內企業(yè)，據中國國際招標網信息顯示，天科合達北京基地正在招標8英寸襯底量產線設備，包含加工產線的倒角-拋光-研磨-清洗及各類測試設備等產品。

邱柏順認為，GaN未來增長可期，未來5年市場規(guī)模將會達到22億美元。在市場應用方面，氮化鎵功率器件市場主要由消費電子所驅動，關鍵應用包括快速充電器、音頻、無線充電。邱柏順指出，未來GaN從低功率消費電子市場延伸至高功率數據中心、光伏逆變器、通信電源、新能源汽車等領域。目前氮化鎵在車載充電器、車載激光雷達市場頗具擴展?jié)摿Α?br />