SiC衬底市场由Wolfspeed以62%的份额占据绝对主导,II-VI占14%、Rohm占13%、SK Siltron占5%,而国产厂商天科合达仅为4%,呈现明显的“一超多强”寡头格局。对国产功率器件厂商而言,上游衬底的高度集中意味着供应保障与成本控制的双重风险——衬底成本占SiC器件全产业链成本约47%,且晶体生长速度慢(主流PVT法每小时仅生长0.2-0.3毫米),技术壁垒与资本壁垒共同抬高了国产厂商的进入与议价难度。

衬底寡头格局下的竞争风险

SiC产业链自上而下分为衬底、外延、设计及制造环节,海外大厂普遍采用一体化IDM架构,国内则多以专注单一环节为主。当前衬底市场由Wolfspeed(原Cree)独霸天下,其份额远超其余厂商总和,国产厂商天科合达市占率仅为4%。

这种格局带来的直接风险体现在两方面:一是供应集中风险,头部衬底厂掌握产能分配主动权,在需求扩张期可能优先保障自身或绑定客户;二是议价能力受限,由于衬底成本占全产业链约47%,衬底价格波动会直接传导至器件成本,而国产功率器件厂商若缺乏稳定的上游供应来源,成本控制将受制于人。

国际大厂的垂直整合与绑定模式

对标国际功率器件大厂,其应对衬底寡头格局的策略主要分为两类:垂直整合与战略绑定。海外厂商如Rohm等本身即位列衬底市场前三大供应商(占13%),通过IDM模式实现从材料到器件的全链条自给;另一类则通过与头部衬底厂签订长期供货协议或深度合作来锁定产能。

值得注意的是,Rohm还通过产品结构创新来缓解成本压力——其推出的混合型SiC模块,结构上仍为硅基IGBT,仅将续流二极管(FRD)换为SiC器件,据公司计算可较传统IGBT降低约67%的功率损耗,同时成本上升幅度可控(仅二极管部分成本提高约3倍)。这种“局部替代”思路对国产厂商在成本敏感型应用中具有参考价值。

国产功率器件厂商的应对方向

面对衬底寡头格局,国产功率器件厂商需在保供与降本两个维度同时布局。在保供端,可考虑与国内衬底厂商(如天科合达等)建立深度合作或联合研发,共同推进晶体生长工艺与良率提升;在成本端,可借鉴混合型SiC等折中方案,在不全面采用SiC的前提下先实现部分性能升级。

从产业链位置看,国内厂商以专注单一环节为主,这意味着在衬底环节的议价能力相对有限。长期而言,能否在衬底技术(如PVT法的生长速度与良率)上取得突破,或将决定国产功率器件厂商在SiC时代的成本竞争地位。

常见问题

为什么SiC衬底成本如此之高?

主要原因是晶体生长速度极慢且良率较低。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,一周约2-3厘米,而硅材料一周可生长数米,存在百倍差距。衬底成本占SiC器件全产业链成本约47%,直接推高了终端器件价格。

Wolfspeed的份额优势意味着什么?

Wolfspeed以62%的份额在SiC衬底市场形成“一超”格局,远超II-VI(14%)、Rohm(13%)等竞争对手。这种集中度赋予其在定价与产能分配上的主导权,对下游器件厂商而言,意味着供应保障存在不确定性,且议价空间受限。

国产厂商在SiC衬底市场处于什么位置?

目前唯一进入主流阵营的国产衬底厂商天科合达市占率约为4%,整体国产份额仍然较低。在海外大厂普遍采用IDM垂直整合模式的背景下,国产功率器件厂商需要通过绑定国内衬底供应商或参与技术攻关,来缓解上游依赖带来的供应与成本风险。