全球SiC衬底市场呈现一超多强格局,Wolfspeed以62%的份额占据绝对主导地位,而中国厂商天科合达以4%的份额成为唯一进入前五的国产企业。在功率器件全产业链中,海外IDM巨头凭借衬底、外延、设计、制造的一体化布局占据优势,中国则在器件封测环节具备相对竞争力,日韩厂商则处于中间卡位角色。
全球SiC衬底市场格局
SiC衬底是产业链中技术壁垒最高、成本占比最大的环节。数据显示,衬底成本约占全产业链的47%,而晶体生长速度缓慢是成本居高不下的主因——行业内主流PVT物理气相传输法每小时仅能生长0.2-0.3毫米晶体,行业领先的Wolfspeed一周也仅能生长4厘米,与硅材料一周数米的生长速度存在百倍差距。
从市场份额看,SiC衬底市场呈现典型的“一超”格局:
| 厂商 | 市场份额 |
|---|---|
| Wolfspeed(原Cree) | 62% |
| II-VI | 14% |
| Rohm | 13% |
| SK Siltron | 5% |
| 天科合达 | 4% |
| 其他 | 2% |
资料来源:Wolfspeed 2021 Investor Day
功率器件产业链的全球分工
SiC产业链从上到下分为衬底、外延、设计、制造四个环节。海外厂商普遍采用一体化IDM架构,即从衬底到器件制造全链条自主掌控,这种模式在成本控制和工艺迭代上具备显著协同优势。Wolfspeed作为衬底龙头,其IDM布局覆盖了从材料到器件的完整价值链。
相比之下,国内厂商以专注某一环节为主,在衬底环节与海外龙头存在显著差距——天科合达4%的市占率与Wolfspeed的62%形成鲜明对比。不过,中国在器件封测环节积累了相对优势,这为国内企业参与全球功率器件竞争提供了切入点。
日韩厂商在产业链中扮演着承上启下的角色:日本Rohm既是衬底主要供应商(13%份额),又通过混合型SiC器件(IGBT+SiC续流二极管)的创新设计拓展应用市场;韩国SK Siltron则以5%的衬底份额占据一席之地。
常见问题
SiC器件为什么比IGBT贵那么多?
SiC的高成本主要源于衬底环节——衬底成本占全产业链的47%,且晶体生长速度极慢、良率较低。目前市面上相同功率的SiC器件价格能达到IGBT的2.5倍以上。这也是Rohm等厂商推出混合型SiC方案(仅在续流二极管部分采用SiC)以平衡性能与成本的原因。
中国在SiC产业链中的机会在哪里?
中国在衬底环节与海外龙头差距明显,但在器件封测环节具备相对优势。随着国内厂商在衬底技术上持续追赶,叠加封测环节的既有积累,中国有望在产业链中逐步向上游延伸。
SiC和GaN(氮化镓)的应用场景有何不同?
两者虽同属第三代半导体,但定位不同:GaN适用于高频场景,SiC则面向大功率场景,更接近IGBT的应用领域。因此SiC常被拿来与IGBT对比,两者并非直接竞争关系。