碳化硅(SiC)产业链的议价能力高度向上游衬底环节集中:衬底占全产业链成本约 47%,且市场由 Wolfspeed 以 62% 份额主导,技术壁垒与格局集中共同赋予衬底最强的议价能力。成本压力随后经外延(约 23%)向设计、制造、封测(合计约 30%)逐级传导,最终体现为相同功率下 SiC 器件价格达到 IGBT 的 2.5 倍以上。
衬底为何成为议价能力最强的一环
SiC 产业链自上而下分为衬底、外延、设计及制造。海外厂商多采用一体化 IDM 架构,国内则以专注单一环节为主。
衬底环节的核心难点在于晶体生长。主流 PVT(物理气相传输法)路线被 90% 以上的企业采用,但生长速度极慢——一般每小时仅能生长 0.2–0.3 毫米,一周约 2–3 厘米;行业领先的 Wolfspeed 一周也仅约 4 厘米。相比之下,硅材料一周可生长数米级晶体,差距达百倍量级,叠加良率相对较低,衬底价格自然高企。
成本占比高与技术壁垒高相互强化,使衬底环节的议价能力最强。市场格局也印证了这一点:Wolfspeed 占 62%,II-VI 占 14%,Rohm 占 13%,SK Siltron 占 5%,天科合达占 4%,其他占 2%(Wolfspeed 2021 Investor Day 口径)。
成本如何沿链条向下传导
| 环节 | 成本占比 |
|---|---|
| 衬底 | 47% |
| 外延 | 23% |
| 设计、制造、封测 | 30% |
衬底成本占全产业链约一半,其定价变动会直接抬升外延与器件端的成本基数。外延环节在衬底之上继续叠加价值,设计、制造、封测再进一步累加,最终形成终端器件的价格水平。资料显示,相同功率的 SiC 器件价格可达 IGBT 的 2.5 倍以上,这正是衬底高成本沿链条传导后的结果。
高成本之下的折中思路
针对 SiC 价格偏高的问题,罗姆(ROHM)提出了混合型模块方案:主体芯片仍为硅基 IGBT,仅将续流二极管(FRD)替换为 SiC。按该公司的计算,这种结构可大幅降低器件功率损耗,约比传统 IGBT 下降 67%;同时由于并非全盘采用 SiC,成本上升部分可控——仅二极管部分成本提高约 3 倍,其余保持不变。MOSFET 因本身具备体二极管,无需此类架构。
常见问题
SiC 衬底为什么议价能力最强?
衬底占全产业链成本约 47%,且晶体生长速度慢、良率相对较低,技术壁垒最高。市场格局高度集中,Wolfspeed 一家占 62%,头部厂商对供给和定价的影响力明显强于中下游环节。
衬底成本压力会传导到器件价格吗?
会。衬底占成本近半,其价格变动直接抬升外延与设计制造环节的成本基数。相同功率下 SiC 器件价格达到 IGBT 的 2.5 倍以上,就是这一传导链条的终端体现。
有没有降低 SiC 成本的替代方案?
罗姆的混合型模块是一种折中思路:保留硅基 IGBT 主体,仅将续流二极管换成 SiC。按该公司计算,损耗约下降 67%,而成本上升仅集中在二极管部分,整体可控。