導語：據DIGITIMES Research觀察，碳化矽功率元件應用領域以電動車為主，2030年來自電動車應用的碳化矽元件產值將達8成，主要因電動車(指純電動車及插電式混合動力車)滲透率屆時將超5成，與此同時，業內紛紛朝8英寸碳化矽晶圓進行擴產。
剛剛最新消息，據DIGITIMES Research研究，SiC功率元件應用領域以電動車為大宗，2030年上看8成，主因電動車（指純電動車及插電式混合動力車）滲透率屆時將超過5成；電動車各部件導入SiC功率元件，將以主驅逆變器為大宗，因而可提升整車系統效率，進而降低成本，而且800V電氣架構平臺對SiC元件亦有剛性需求。因為終端應用對SiC功率元件需求大增，能提高晶粒產出效率的大尺寸8吋SiC晶圓將成為國際大廠及後進業者計畫投入的領域。
從SiC功率元件各個應用領域別來看，以電動車為大宗，2025年、2030年比重將分別達76%、81%，因為在各國政策推動下，2025年、2030年全球電動車滲透率將分別超過30%、50%，又電動車講求能源轉換效率及系統效率的提升，未來搭載SiC功率元件車款數將愈來愈多。
假如從電動車各部件導入SiC功率元件情形來看，將以主驅逆變器為大宗，原因是其所對應的功率最高，且可提升整車系統效率4~8%，進而減少電池成本，預計2021至2030年占車用SiC元件金額比重達75%以上；其次則是車載充電器(OBC)，因未來主流功率規格達到11kW以上，所以導入SiC功率元件效益將逐漸顯現，預計2030年OBC占車用SiC元件比重達21%。
另外，電動車未來朝800V電氣架構發展，亦有利於SiC功率元件導入，且屬剛性需求，因當電壓平臺提升至800V時，其對應的功率元件耐壓程度需提高至1,200V，而SiC在1,200V環境下所產生的能量損耗明顯低於矽基功率元件；DIGITIMES Research預估800V電氣架構于電動車銷量占比，將由2025年的12%，提升至2030年的20%。
隨著終端應用如電動車對SiC功率元件需求大增，SiC上游業者不僅啟動擴產計畫，且朝8吋大尺寸SiC晶圓發展，原因是大尺寸SiC晶圓能提高晶粒產出量，同時降低成本。DIGITIMES Research觀察，導入8吋SiC晶圓的業者愈來愈多，其中以國際大廠發展腳步最快，規劃在2022~2024年導入量產階段；許多後進業者亦將由4吋直接轉至8吋SiC晶圓生產，欲以彎道超車方式取得在SiC產業一席之地。
資料顯示，碳化矽(SiC)被認為是功率半導體行業進步的主要方向。新能源汽車是碳化矽功率器件的主要應用場景,同時功率器件也是汽車電動化的主要增量。特斯拉率先在Model3中集成全碳化矽模組。隨後海外車企豐田、本田、福特、大眾等，國內比亞迪、蔚來等陸續宣佈將採用碳化矽方案。
車用碳化矽需求占全行業的60%，其他代表性行業，光伏、儲能、充電基建、電源、軌交等對碳化矽的需求占40%，由此推算，2025全球需要6英寸碳化矽晶圓保守估計365萬片，碳化矽產能缺口將達到123萬片，樂觀情形下需求可達728萬片，碳化矽產能缺口達到468萬片，全球碳化矽襯底與晶圓將出現供不應求的局面。
另有報告顯示，SiC器件市場將從2019年5億美元增至2025年25億美元以上，複合增速達30%。未來5年，汽車將成為碳化矽市場的主要驅動力。其中，新能源汽車將從2019年2.25 億增至2025年15億美元，複合增速38%，占整個市場60%。相應地，充電設施市場將快速發展，增速高達90%。除汽車外，第二大應用光伏市場將從2019年2.25億美元增加至2025年3.14億美元，複合增速為17%。此外，軌道交通和電機驅動等領域也將快速增加。
據悉，中國碳化矽企業分佈主要集中在華東地區，在西部甘肅、寧夏等地也形成了一定的聚集效應。目前江蘇地區的企業最多，超過1200家企業，河南、寧夏等地碳化矽企業通常超過1000家。
從整體規模來看，碳化矽企業分佈較為廣泛，企業數量較多。碳化矽器件領域代表性的企業中，目前來看在國際上技術比較領先的是美國的Wolfspeed，其覆蓋了整個碳化矽產業鏈的上下游(襯底-外延-器件)，具有核心的技術。中國廠商主要有中電55所、中電13所、世紀金光、揚傑科技、中車時代電氣、嘉興斯達、河南森源、常州武進科華等。