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概述

調研大綱

在全球半導體產業(yè)加速迭代的背景下，以碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）為代表的第三代半導體，憑借其獨特的寬禁帶特性，正成為新能源汽車、5G通信、人工智能等戰(zhàn)略領域的關鍵材料。SiC和GaN功率器件以高耐壓、高頻率、低損耗等優(yōu)勢，推動全球產業(yè)鏈格局重塑，成為各國科技競爭的新焦點。

產業(yè)鏈結構

上游材料

SiC和GaN功率器件的上游主要包括襯底材料和外延片的生產。襯底材料方面，SiC襯底技術門檻最高，占器件成本的比例較大。目前，6英寸襯底已成為主流，8英寸量產加速。國內企業(yè)在襯底制造方面取得顯著進展，天科合達、天岳先進等企業(yè)已躋身全球前列，打破了美國企業(yè)的壟斷。GaN材料方面，硅基氮化鎵（GaN-on-Si）因成本優(yōu)勢成為主流，國內企業(yè)如英諾賽科在8英寸產線量產方面取得突破，推動成本持續(xù)下降。

中游器件制造

中游器件制造環(huán)節(jié)包括設計、制造和封裝測試。國內企業(yè)形成“IDM模式為主、代工協同”的競爭格局。比亞迪半導體、中車時代半導體等頭部企業(yè)實現設計-制造-封測一體化，芯聯集成、積塔半導體等代工廠快速崛起。在GaN領域，國內企業(yè)如英諾賽科、納微半導體（中國）等快速崛起，產品覆蓋消費電子、汽車等場景。

下游應用

下游應用領域廣泛，包括新能源汽車、光伏發(fā)電、工業(yè)與軌道交通、5G通信、數據中心等。新能源汽車是SiC和GaN功率器件最大的應用市場，隨著800V高壓平臺在電動車中的滲透率提升，SiC電驅成為主流選擇。GaN器件在消費電子快充、數據中心電源等領域占據先機，并逐步向高功率領域突破。

細分市場

根據研究報告數據顯示，SiC 功率模塊是核心增長引擎，2024 年銷售額達 4.763 億美元，預計 2034 年將增至 36.4 億美元，CAGR 達 22.6%；GaN 功率器件目前占 GaN 整體市場的 15%，但增速遠超射頻器件，成為行業(yè)新增長點。美國市場以 23.4% 的 CAGR 領跑，2024 年規(guī)模 1.50 億美元，預計 2034 年達 12.2 億美元；中國市場緊隨其后，2024 年規(guī)模 1.54 億美元，2034 年將達 12.1 億美元，CAGR 22.9%，強大的制造能力與消費需求成為核心驅動力；規(guī)模效應與技術進步推動成本持續(xù)下降，SiC 晶圓價格尤為顯著，7 英寸 SiC 晶圓成本從 2018 年的 3000 美元降至 2024 年的 850 美元，6 英寸 SiC 晶圓價格 2024 年較 2023 年下降 40%。

產品類型

SiC和GaN功率器件市場涵蓋多種產品類型，主要包括二極管、晶體管、功率模塊等。其中，GaN功率器件又可細分為GaN晶體管、GaN二極管和GaN集成電路。GaN晶體管以其優(yōu)異的開關性能和低導通電阻，廣泛應用于高頻、高功率應用場景；GaN二極管則以其快恢復特性，在整流、快充等領域發(fā)揮重要作用；GaN集成電路則是將GaN器件與控制電路集成在一起，進一步簡化電路設計，提高系統(tǒng)性能。

未來展望

未來五年，SiC和GaN功率器件市場將呈現“技術紅利期”與“政策紅利期”的雙重疊加。隨著新能源革命深化、智能制造升級以及“雙碳”戰(zhàn)略落地，SiC和GaN功率器件將成為重塑全球半導體格局的關鍵力量。預計到2030年，全球SiC和GaN功率器件市場規(guī)模將達到數百億美元，展現出巨大的市場潛力。

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