作者： 李保力 日期：2025-06-23 08:11:11 点击数：
1824年，瑞典化学家Jöns Jacob Berzelius首次合成了碳化硅（SiC）。然而，由于材料纯度和晶体生长技术的限制，碳化硅的研究长期停留在基础阶段。1955年，Lely法实现了高质量SiC单晶的制备，为器件研发奠定了物理基础。1970年代，美国RCA公司开发出首颗SiC肖特基二极管，但由于工艺成本过高，未能实现量产。直到1997年，Cree公司（现为Wolfspeed）推出了全球首款1200V SiC MOSFET，凭借比硅基器件快10倍的开关速度和3倍的耐压能力，正式开启了SiC功率器件的实用化时代。
2000-2010 年：衬底技术突破期通过改良 PVT（物理气相传输）法，6 英寸 SiC 衬底的良率从 30% 提升至 70%。意法PG电子充值方式半导体和英飞凌相继建成 8 英寸晶圆研发线，器件成本较初期下降了 60%。
2015-2020 年：汽车电子引爆点特斯拉Model 3主驱逆变器采用意法半导体的 SiC 模块，续航里程提升 5%，充电效率突破 98%，带动全球汽车制造商加速引入 SiC 技术。2018 年，Wolfspeed 建成全球首条 8 英寸 SiC 晶圆量产线 年至今：全产业链成熟化
欧美巨头在汽车技术领域占据着显著的优势，不仅通过技术垄断巩固了其市场地位，还凭借早期进入车规市场的先发优势，进一步扩大了竞争优势。这些企业在技术研发、生产制造和市场拓展方面积累了丰富的经验，形成了难以逾越的技术壁垒。此外，他们还积极布局未来技术，如自动驾驶和电动化，以确保在行业变革中继续保持领先地位。
核心优势：在全球车规级 SiC 模块市场中占据领先地位，为特斯拉、比亚迪等知名汽车制造商提供产品。其 1200V SiC MOSFET 的开关损耗较硅基 IGBT 降低了 70%。
技术突破：第四代 EliteSiC MOSFET 采用沟槽架构，能效提升 10%，适用于 750V插电式混合动力平台。2024 年，其在中国新能源汽车市场的订单占比超过 60%。
垂直整合：作为全球唯一覆盖衬底、外延、器件全链条的厂商，Wolfspeed 在 8 英寸 SiC 衬底市场中的全球市占率超过 60%，并于 2023 年推出 12 英寸衬底样品。
专利布局：累计申请超过 4000 项 SiC 相关专利，其中 1700V SiC MOSFET 已应用于丰田氢燃料电池车，并通过了 125℃的长期高温可靠性测试。
工业应用：1500V SiC MOSFET 已成功应用于高铁牵引变流器，效率提升至 99.3%，相比 IGBT 方案，体积缩小了 40%。
垂直整合：自主研发 SiC 衬底与车规级模块，成功应用于比亚迪海豹车型，电驱系统效率高达 98.5%。预计 2024 年国内装机量将超过 50 万辆。
产能规模：湖南三安 8 英寸 SiC 晶圆厂年产能达 30 万片，主要供应蔚来、理想等汽车品牌。1200V MOSFET 的价格较国际品牌低 30%。
预计到 2025 年，全球 800V 车型的渗透率将超过 50%，主驱逆变器中 SiC 的渗透率预计将达到 70%。特斯拉的下一代平台和比亚迪 e 平台 3.0 均采用全 PG电子充值方式SiC 方案，单车 SiC 器件的价值量从 1500 元提升至 3000 元，推动车规级市场规模在 2027 年突破 40 亿美元。
根据 Yole 的数据，全球碳化硅（SiC）功率器件市场规模预计从 2023 年的 10 亿美元加速增长至 2027 年的 63 亿美元（年复合增长率为 55%），并在 2030 年突破 150 亿美元。凭借成本优势和技术进步，中国厂商的全球市场份额有望从 2023 年的 12% 提升至 2027 年的 30%。
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