碳化硅衬底需求正从新能源车领域爆发,功率器件下游应用结构正加速向多元化演变。新能源车是碳化硅衬底最大的增长引擎,同时光伏逆变器、充电桩、数据中心电源等应用场景的渗透率也在同步提升,推动需求结构从单一依赖走向多极支撑。

新能源车:核心增长引擎

新能源车是碳化硅功率器件最成熟的应用领域,主要覆盖主驱逆变器、车载充电机(OBC)和DC-DC转换器。碳化硅器件相比硅基IGBT具有更低的开关损耗和更高的效率,能显著提升续航里程并缩小电池包体积。随着车型向高压平台演进,碳化硅在主驱逆变器中的渗透率持续提升,成为衬底需求的最大来源。

充电桩与光伏:第二增长曲线

在充电桩领域,碳化硅器件可提升转换效率、降低散热需求,支持更高功率的快充模块。光伏逆变器和储能变流器(PCS)对高电压、高效率器件的需求同样旺盛,碳化硅能减少能量损耗并提高系统可靠性。此外,数据中心电源、工业电源等场景也在逐步导入碳化硅器件,推动下游结构从新能源车“一枝独秀”走向多领域“百花齐放”。

常见问题

碳化硅器件对硅器件的替代节奏如何?

替代节奏因功率等级和应用场景而异。在高压、高频、大功率场景(如主驱逆变器、充电桩)中,碳化硅替代硅基IGBT的进程较快;在中等功率场景(如光伏逆变器)中,混合型SiC模块(硅基IGBT+碳化硅二极管)可作为过渡方案,兼顾性能与成本。

下游结构变化对衬底规格有什么影响?

随着需求放量,衬底规格正从6英寸向8英寸过渡。更大尺寸的衬底能摊薄单颗芯片成本,是推动碳化硅器件降本的关键路径。但8英寸衬底在晶体生长、缺陷控制等方面仍存在技术挑战,目前行业主流仍以6英寸为主。

碳化硅器件成本何时能与硅器件持平?

碳化硅器件成本仍显著高于硅基IGBT,衬底环节成本占比约47%。随着衬底生长技术(如PVT法)的进步、良率提升以及8英寸产线的成熟,成本有望逐步下降,但具体时间点取决于技术突破和规模化进度。

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