進(jìn)入 5G 世代，5G 產(chǎn)品大多具備高功率、高壓、高溫等特性，傳統(tǒng)的硅 (Si) 原料因無(wú)法克服在高壓、高頻中的損耗，所以已無(wú)法滿足新世代的科技需求，這使得碳化硅 (SiC) 開(kāi)始嶄露頭角。

而利用 SiC 制作出的電子零組件相對(duì)于 Si 的優(yōu)勢(shì)主要來(lái)自三個(gè)方面：降低電能轉(zhuǎn)換過(guò)程中的能量損耗、更容易實(shí)現(xiàn)小型化、更耐高溫高壓。

根據(jù) Yole Développement 報(bào)告指出，到 2024 年，SiC 功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至 20 億美元，2018 年至 2024 年期間的年複合成長(zhǎng)約 30%。其中，汽車(chē)市場(chǎng)無(wú)疑是最重要的驅(qū)動(dòng)因素，其占 SiC 功率半導(dǎo)體市場(chǎng)比重到 2024 年預(yù)計(jì)將達(dá) 50%。

SiC 最大應(yīng)用市場(chǎng): 車(chē)用電子

由于 SiC 能夠提供較高的電流密度，常被用來(lái)制作功率半導(dǎo)體的零組件。根據(jù) Yole 指出，SiC 最大的應(yīng)用市場(chǎng)來(lái)自汽車(chē)，與傳統(tǒng)解決方案相比，利用 SiC 的解決方案可使系統(tǒng)效率更高、重量更輕及結(jié)構(gòu)更加緊密。

目前 SiC 零組件在新能源車(chē)上應(yīng)用主要是功率控制單元 (PCU)、逆變器，及車(chē)載充電器等方面。

功率控制單元：此為車(chē)電系統(tǒng)的中樞神經(jīng)，管理電池中的電能與電機(jī)之間的流向、傳遞速度。傳統(tǒng) PCU 使用硅原料製成，而強(qiáng)電流與高壓電穿過(guò)硅制晶體管和二極體時(shí)的電能損耗是混合動(dòng)力車(chē)最主要的電能損耗來(lái)源。至于使用 SiC 原料則可大幅降低這過(guò)程中的電能損耗，約 10%。

逆變器：SiC 用在車(chē)用逆變器上，能夠大幅度降低逆變器尺寸及重量，做到輕量化與節(jié)能。在相同功率等級(jí)下，全 SiC 模組的封裝尺寸明顯小于 Si 模組，約 43%，同時(shí)也可以使開(kāi)關(guān)損耗降低 75%。

特斯拉 Model 3 就是采用 ST 與 Infineon 生產(chǎn)的 SiC 逆變器，是第一家在主逆變器中整合全 SiC 功率模組的車(chē)廠。

車(chē)載充電器：SiC 零組件正在加速滲透至車(chē)載充電器領(lǐng)域。根據(jù) Yole 統(tǒng)計(jì)，截至 2018 年有超過(guò) 20 家車(chē)廠在自家車(chē)載充電器中採(cǎi)用 SiC SBD 或 SiC MOSFET 零組件，且這一市場(chǎng)在 2023 年之前可望保持 44% 的增長(zhǎng)。

SiC 產(chǎn)業(yè)鏈

全球 SiC 產(chǎn)業(yè)格局呈現(xiàn)美國(guó)、歐洲、日本三強(qiáng)鼎立態(tài)勢(shì)。其中又以美國(guó)獨(dú)大，占全球 SiC 產(chǎn)值約 70% 至 80%。當(dāng)中主要的企業(yè)有 Cree、Transphorm、II-VI、Dow Corning。

歐洲方面則是擁有完整的 SiC 產(chǎn)業(yè)鏈，包含基底、磊晶、零組件及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈。主要企業(yè)則有：Siltronic、ST、IQE、Infineon 等。

日本則是 SiC 設(shè)備和模組開(kāi)發(fā)方面的領(lǐng)導(dǎo)者。主要企業(yè)則有：松下、羅姆半導(dǎo)體、住友電氣、三菱化工、瑞薩、富士電機(jī)等。

中國(guó)大陸雖有涉入，但發(fā)展仍在初期，規(guī)模遠(yuǎn)不如上述三個(gè)國(guó)家和地區(qū)的規(guī)模和實(shí)力。中國(guó)大陸廠目前在基底、磊晶和零組件方面均有布局。主要企業(yè)有: 中電科、天科合達(dá)、泰科天潤(rùn)、山東天岳、東莞天域、深圳基本半導(dǎo)體、上海瞻芯電子、三安集成等。