中國報告大廳網訊,在全球新能源革命和半導體技術疊代的背景下,碳化矽材料憑藉其高耐壓、低損耗等特性,已成為功率器件領域的核心發展方向。據國際能源署預測,2025年全球碳化矽市場規模將突破300億美元,中國占比有望達到40%以上,政策支持與技術創新成為產業發展的雙引擎。
中國報告大廳發布的《2025-2030年中國碳化矽行業市場供需及重點企業投資評估研究分析報告》指出,近年來,中國通過《「十四五」新型儲能發展規劃》等文件明確將碳化矽列為重點突破領域。數據顯示,截至2025年6月,國內已建成超30條8英寸碳化矽晶圓產線,產能較2021年增長4倍以上。政策層面,多地政府通過稅收減免、研發補貼等方式推動產業鏈國產化進程,例如廣東省對碳化矽企業最高給予項目投資額30%的專項支持。
傳統矽基氮化鎵技術路線長期面臨大尺寸集成難題:一方面,6英寸以下襯底在功率密度和成本上難以滿足新能源車、光伏逆變器等高端需求;另一方面,材料缺陷率過高導致器件壽命縮短。此次深圳研發團隊突破性地實現了商用8英寸4°傾角4H-SiC襯底上的氮化鋁鎵/氮化鎵異質結構外延,成功將氮化鎵外延層的缺陷密度降低至1×10⁵ cm⁻²以下(國際同類產品普遍為1×10⁶ cm⁻²),同時散熱性能提升35%。這一成果不僅解決了大尺寸單片集成的技術瓶頸,還使量產成本較現有方案下降約20%,為混合電晶體的商業化鋪平道路。
根據應用場景分析,該技術可直接應用於新能源汽車充電樁(預計2025年產值達97億美元)、5G基站電源模塊等領域。深圳團隊的技術突破尤其在碳化矽與氮化鎵材料的協同優化方面取得關鍵進展,其製備工藝兼容現有半導體設備,為產業規模化提供了可行性路徑。據行業測算,若該技術全面推廣,到2030年全球碳化矽器件能耗有望降低18%,推動電動汽車續航里程提升15%以上。
結語
作為第三代半導體的核心材料,碳化矽的產業化進程正深刻重塑全球能源與電子產業格局。深圳此次在大尺寸襯底集成技術上的突破,不僅驗證了中國企業在關鍵領域的自主創新能力,更通過降低製造成本和提升可靠性兩大路徑,為2025年後碳化矽市場的爆發式增長注入強心劑。隨著政策紅利持續釋放和技術疊代加速,碳化矽產業鏈上下游協同發展的新時代已悄然到來。
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