SiC器件价格是IGBT的2.5倍以上,成本压力主要来自衬底——其占全产业链成本约47%,加上外延23%,仅材料环节就吃掉七成成本。在衬底晶体生长慢、良率低的客观约束下,盈利优化的核心路径是衬底降本与良率提升,同时通过IDM一体化或垂直分工模式放大规模效应。

SiC成本为何居高不下

SiC器件成本结构呈现明显的“头重脚轻”:衬底占47%、外延占23%、设计制造封测合计占30%。衬底之所以贵,根源在于晶体生长环节——主流PVT物理气相传输法下,晶体每小时仅能生长0.2-0.3毫米,一周约2-3厘米,行业头部企业一周可达4厘米,而硅材料一周可生长数米,存在百倍差距,叠加良率相对较低,衬底成本自然居高不下。

衬底环节技术壁垒高,市场格局呈明显头部集中态势,这也使得衬底价格在短期内难以快速下行。

盈利模式优化的两条路径

路径一:衬底降本与良率提升。 既然衬底占成本近半,其降本空间就是盈利改善的最大杠杆。晶体生长速度的提升、缺陷密度的降低直接决定良率与有效产出,是产业链各环节共同关注的核心命题。

路径二:产业模式选择。 海外厂商普遍采用IDM一体化架构,从衬底到器件全环节把控,有利于在衬底这一关键环节持续投入工艺改进并摊薄成本;国内则以专注单一环节的垂直分工模式为主,企业可集中资源攻克衬底或外延等单一环节的技术与规模瓶颈。两种模式各有侧重,盈利改善均高度依赖衬底环节的突破。

常见问题

SiC衬底成本为什么这么高?

核心在于晶体生长速度慢且良率相对较低。主流PVT法下晶体每小时仅生长0.2-0.3毫米,与硅材料一周数米的生长速度存在百倍差距,导致衬底单位成本居高不下,进而推高整个SiC器件的价格。

除了全SiC方案,有没有折中的降本路线?

有。日本罗姆(ROHM)推出的混合型SiC方案即采用IGBT结构,仅将续流二极管(FRD)换为SiC。据该公司测算,该方案相较传统IGBT可大幅降低功率损耗,同时成本上升部分可控,为兼顾性能与成本提供了中间选项。

国内厂商在衬底环节处于什么位置?

在衬底市场呈现一超格局的背景下,国内厂商天科合达市占率约为4%,与国际头部厂商存在明显差距。这也意味着国内企业在衬底降本与良率提升上仍有较大的追赶与突破空间。