2025 年 SiC(碳化硅)晶圆市场正面临着增速放缓的局面。原本被视为电动汽车革命支柱的 SiC 功率半导体市场,如今遭遇了诸多挑战。
近年来,电动汽车需求低于预期,加上中国制造商积极投入生产,给全球 SiC 市场格局带来了巨大压力。行业分析师指出,美国碳化硅晶圆 Wolfspeed 预计将申请破产,这一事件凸显了中国市场带来的价格压力以及产能过剩问题。在中国国家补贴的推动下,大量低成本的碳化硅晶圆涌入市场,导致价格下跌,全球供应格局因此被打乱。
与此同时,日本瑞萨
电子也做出了重大决策。该公司原本计划于 2025 年初在其高崎工厂投产电动汽车碳化硅(SiC)组件,但由于电动汽车销量增长放缓、市场环境恶化以及中国产量大幅增长,瑞萨电子以利润率难以为继为由,终止了该量产计划,并解散了开发团队。
从市场数据来看,SiC 能够处理比硅更高的电流,在提升电动汽车动力总成应用中的续航里程方面具有显著优势。富士经济估计,2024 年 SiC 晶圆市场规模达到 1436 亿日元(约合 9.9962 亿美元),不过由于单价下降,销量增长超过了收入增长。2024 年,尽管 SiC 功率半导体需求减弱,但中国制造商的 SiC 晶圆销量(以平方米计算)仍增长了 81.9%,然而低成本的 6 英寸晶圆引发价格下跌,使得市场价值增幅仅为 46.1%。
展望 2025 年,8 英寸 SiC 晶圆生产线投资延迟,预计将使销售面积和市场价值的增长均抑制在 20% 左右,与 2024 年的强劲增长相比大幅放缓。尽管 8 英寸晶圆被认为是未来市场扩张的关键,但中国激进的定价策略持续压低整体价格,尽管销售领域稳步增长,但潜在的收入增长仍受到限制。目前,6 英寸晶圆仍占据主导地位,占销售额的 90% 以上,而 4 英寸晶圆的市场份额正在下降,预计 8 英寸晶圆市场将在 2026 年后实现快速增长。预计到 2035 年,SiC 芯片市场规模将增长至 6195 亿日元,比目前水平增长 3.3 倍。
除了 SiC 之外,其他下一代
半导体材料正日益受到关注。金刚石、氮化铝(AlN)和二氧化锗(GeO?)晶圆等第四代半导体材料蓄势待发。尤其是金刚石晶圆,预计将于 2026 年左右随着 2 英寸晶圆的商业化进入市场,其功率半导体市场预计将快速增长,到 2035 年市场规模将达到 46 亿日元。氮化铝晶圆已开始出货 4 英寸样品,应用前景广阔,有望在未来几年实现正式量产。二氧化锗晶圆也即将推出 6 英寸外延片,预计 2030 年左右上市。
这些第四代半导体材料在多个领域具有广泛的应用前景。在新能源汽车领域,其器件可用于
逆变器、充电器等关键部件,显著提高能源转换效率,降低能耗,延长
电池续航里程,如氧化镓功率器件可减小逆变器体积和重量,提升功率密度。在 5G 通信领域,凭借高频、高响应速度特性,可制造高性能
射频器件,提高信号质量和传输速度,满足 5G 基站等设备的通信需求。在电力电子领域,可用于智能电网、可再生能源发电等场景,提升电力转换和传输效率,减少能源损耗,如在光伏逆变器中应用碳化硅或氧化镓器件,能提高发电效率和稳定性。
然而,第四代半导体材料在产业化进程中仍面临诸多挑战。大尺寸单晶制备技术难题尚未完全攻克,导致材料成本居高不下,限制了大规模商业化应用。以氧化镓为例,其高熔点、高温分解以及易开裂等特性,使得大尺寸氧化镓单晶制备极为困难。此外,相关的器件设计、制造工艺以及封装技术等也有待进一步完善和优化,以充分发挥其性能优势。