k8凯发全球碳化硅外延晶片制|S货你是不是欠C了有肉|造商的业务模式、市场规模及

  碳化硅外延晶片是生长于衬底表面的单晶碳化硅薄膜ღ✿◈,其掺杂类型ღ✿◈、掺杂浓度及厚度可精准控制ღ✿◈,以满足器件的设计需求ღ✿◈。由于通过昇华法制备的单晶衬底无法实现对掺杂浓度的精准控制ღ✿◈,亦无法有效降低晶体缺陷ღ✿◈,因此需要在衬底上生长高质量的外延层以制造器件ღ✿◈。因此ღ✿◈,外延生长技术在碳化硅器件的生产中至关重要ღ✿◈,外延层的质量对器件性能有著决定性影响ღ✿◈。

  根据碳化硅外延晶片制造商是否自行採购衬底材料ღ✿◈,其业务模式可分为两种类型ღ✿◈:

  外延片销售ღ✿◈:碳化硅外延晶片制造商根据客户订单需求购买衬底ღ✿◈,进行产品制造ღ✿◈,并交付外延晶片产品ღ✿◈。价格及付款结算根据全部成本釐定ღ✿◈,包括衬底及其他原材料ღ✿◈。

  外延片代工ღ✿◈:客户提供衬底材料ღ✿◈,而碳化硅外延晶片制造商採购其他辅助材料ღ✿◈。完成生产并交付产品后ღ✿◈,制造商向客户收取外延晶片代工服务费ღ✿◈。

  全球碳化硅外延晶片市场的销售额由2020年的4亿美元增至2024年的12亿美元ღ✿◈,年複合增长率为34.7%ღ✿◈。预计到2029年ღ✿◈,市场规模将达到58亿美元ღ✿◈,2024年至2029年的年複合增长率为38.2%ღ✿◈。电动汽车是碳化硅外延晶片的最大应用领域ღ✿◈。预计到2029年ღ✿◈,全球用于电动汽车的碳化硅外延晶片销售额将达到39亿美元ღ✿◈,2024年至2029年的年複合增长率为37.9%ღ✿◈。

  于2024年至2029年ღ✿◈,充电基础设施领域预计将以43.4%的年複合增长率增长(以碳化硅功率半导体器件的销售额计)ღ✿◈。可再生能源及储能系统领域亦呈现强劲的增长势头ღ✿◈,预测期内的年複合增长率分别为33.7%及43.1%ღ✿◈。新兴行业具有高增长潜力ღ✿◈,全球碳化硅外延晶片的销售额预计将以54.5%的年複合增长率增长ღ✿◈。

  全球碳化硅外延晶片市场发生显著变化ღ✿◈,尤其是6英吋外延晶片的销售额ღ✿◈。于2020年至2024年ღ✿◈,6英吋外延晶片的销售额由3亿美元增至8亿美元ღ✿◈,年複合增长率为29.5%ღ✿◈。预计到2029年ღ✿◈,该销售额将进一步增至13亿美元k8凯发ღ✿◈,2024年至2029年的年複合增长率为9.4%ღ✿◈。

  相反k8凯发ღ✿◈,随著6英吋外延晶片的普及ღ✿◈,4英吋外延晶片的销售额有所下降ღ✿◈,由2020年的49.6百万美元降至2024年的20.0百万美元ღ✿◈,并预计到2029年进一步降至7.2百万美元ღ✿◈。随著技术的成熟及持续的成本降低ღ✿◈,8英吋碳化硅外延晶片的渗透率将大幅增加ღ✿◈。预计到2029年ღ✿◈,8英吋外延晶片的销售额将达到45亿美元ღ✿◈,2024年至2029年的年複合增长率为71.9%ღ✿◈。

  于2020年至2024年k8凯发ღ✿◈,全球碳化硅外延晶片的销量由241.9千片增至989.9千片ღ✿◈。受技术进步及效率提升所推动ღ✿◈,全球碳化硅外延晶片的销量到2029年预计将进一步增至5,959.4千片ღ✿◈。6英吋碳化硅外延晶片的销量于2024年增至822.8千片ღ✿◈,2020年至2024年的年複合增长率为44.6%ღ✿◈。预计到2029年ღ✿◈,6英吋碳化硅外延晶片的销量将达到2,160.5千片ღ✿◈,2024年至2029年的年複合增长率为21.3%ღ✿◈。另一方面ღ✿◈,4英吋碳化硅外延晶片的销量于2024年降至29.9千片ღ✿◈,并预计到2029年将缩减至14.0千片ღ✿◈。

  随著技术的进一步成熟ღ✿◈,8英吋碳化硅外延晶片的商业化正在加速ღ✿◈。8英吋碳化硅外延晶片的销量呈现最为显著的增长ღ✿◈,由2020年的仅0.9千片增至2024年的137.1千片ღ✿◈,年複合增长率为254.6%ღ✿◈。预计到2029年ღ✿◈,销量将增至3,784.8千片ღ✿◈,2024年至2029年的年複合增长率为94.2%ღ✿◈。

  由于原材料成本下降ღ✿◈、技术成熟带来的成本优化及产能提升ღ✿◈,全球碳化硅外延晶片的价格于2020年至2024年出现下降ღ✿◈。随著碳化硅外延晶片产品的加速迭代以及下游应用迅速发展带来的需求上升ღ✿◈,预计同尺寸碳化硅外延晶片的价格下降幅度将逐渐缩小ღ✿◈。于2024年ღ✿◈,6英吋碳化硅外延晶片的价格约为每片人民币7,300元ღ✿◈,预计到2029年将降至每片人民币4,400元ღ✿◈,主要原因是碳化硅衬底价格下降ღ✿◈。

  下游应用需求增加ღ✿◈。随著全球对可再生能源及电气化的推动ღ✿◈,碳化硅功率半导体器件因其优越的热性能ღ✿◈、高击穿电压ღ✿◈、开关过程中的低能耗及提升整体系统效率的能力ღ✿◈,已成为实现高效能系统的关键ღ✿◈。电动汽车ღ✿◈、可再生能源及储能系统等关键行业正逐步採用碳化硅功率半导体器件ღ✿◈,以满足对性能及能效的更高需求ღ✿◈。此外ღ✿◈,向家电ღ✿◈、人工智能运算与数据中心ღ✿◈、智能电网及eVTOL等新兴应用领域的扩展ღ✿◈,正推动碳化硅功率半导体器件市场的增长ღ✿◈。于2024年至2029年ღ✿◈,预计全球碳化硅功率半导体器件市场将继续以39.9%的年複合增长率快速增长ღ✿◈。作为核心材料的碳化硅外延晶片的需求将直接因应市场对高性能碳化硅功率半导体器件的需求增加而增加ღ✿◈。

  技术进步与制造扩展ღ✿◈。外延生长技术的创新ღ✿◈、缺陷减少及均匀性提高k8凯发ღ✿◈,正在提升碳化硅外延晶片的质量及良率ღ✿◈,使其更具成本效益且可靠ღ✿◈。随著6英吋碳化硅外延晶片制造工艺的成熟及生产成本的降低以及8英吋碳化硅外延晶片大规模生产的突破及商业化加速ღ✿◈,碳化硅外延晶片市场规模正经历快速增长ღ✿◈。

  政府政策支持ღ✿◈。各国政府不断出台有利于碳化硅外延行业发展的利好政策ღ✿◈、法律及法规ღ✿◈。于2023年9月ღ✿◈,欧盟颁佈了《欧洲芯片法案》ღ✿◈,投资超过430亿欧元推动欧洲半导体产业发展ღ✿◈。美国也于2022年颁佈《芯片与科学法案》ღ✿◈,通过税收优惠和财政补贴等方式提高研发和制造能力ღ✿◈。与此同时ღ✿◈,中国政府也推出了一系列利好政策ღ✿◈。

  于2023年7月及8月ღ✿◈,工业和信息化部发佈《制造业可靠性提升实施意见》及《电子信息制造业2023 – 2024年稳增长行动方案》ღ✿◈,强调需要建立行业标准并提高包括碳化硅功率半导体器件在内的宽禁带功率半导体器件的可靠性ღ✿◈。于2023年2月ღ✿◈,中华人民共和国国务院发佈《质量强国建设纲要》ღ✿◈,明确倡导通过技术研发推动国产材料的质量ღ✿◈、稳定性及适用性发展ღ✿◈。作为宽禁带半导体的关键材料ღ✿◈,碳化硅外延晶片受到国家产业政策的支持ღ✿◈,并获得资金支持其在关键领域的发展ღ✿◈。

  外延晶片制造专业化程度提高ღ✿◈。碳化硅外延晶片市场正出现越来越多专门专注于外延晶片制造的晶圆代工厂ღ✿◈。与传统硅产业(经过多年的整合已经形成明确的分工)类似ღ✿◈,高度专业化分工的趋势是由下业对高品质客制化晶片的需求所驱动ღ✿◈。专业代工厂可以通过价值链协作提供优质产品ღ✿◈,以满足下游应用的各种需求ღ✿◈。

  8英吋碳化硅外延技术的发展加速ღ✿◈。对于相同规格的芯片ღ✿◈,较大的晶片可减少边缘芯片的比例ღ✿◈,并增加每片晶片产出的裸芯片数量ღ✿◈,大幅提高晶片利用率并降低芯片单位成本ღ✿◈。以32平方毫米大小的芯片为例ღ✿◈,将碳化硅外延晶片由6英吋扩展至8英吋ღ✿◈,晶片面积可增加1.8倍ღ✿◈,边缘芯片比例由14%降至7%ღ✿◈,裸芯片数量增加90%ღ✿◈。由于成熟的生产工艺及较低的成本ღ✿◈,6英吋碳化硅外延晶片将在中长期内需求继续增长ღ✿◈,并佔据重要地位ღ✿◈。随著8英吋碳化硅外延晶片制造工艺的成熟及质量的提升ღ✿◈,其应用将加速推广ღ✿◈。

  向更宽的电压范围应用领域扩展ღ✿◈。随著智能电网ღ✿◈、轨道交通及大规模储能系统等领域对高功率ღ✿◈、高电压碳化硅功率半导体器件需求的增加ღ✿◈,碳化硅外延晶片的应用场景正向中高压及超高压领域扩展ღ✿◈。同时ღ✿◈,一些低压应用(例如家电)已转而使用碳化硅以获得更高的效率ღ✿◈。未来k8凯发ღ✿◈,碳化硅外延晶片将越来越专注于满足该等器件的需求ღ✿◈,推动其在更宽的电压范围应用中的採用ღ✿◈。

  创新外延生长的快速发展ღ✿◈。外延生长技术的不断改进ღ✿◈,确保我们能紧跟各种下游应用需求变化的步伐ღ✿◈,包括更高的性能要求和更多的产品类型ღ✿◈。碳化硅超结器件为下一代高性能功率器件ღ✿◈。沟槽回填外延技术是超结器件的关键制造工艺ღ✿◈。该技术涉及採用外延工艺的蚀刻沟槽及填充沟槽ღ✿◈,将促进碳化硅超结器件的研发和产业化进程ღ✿◈。此外ღ✿◈,複合衬底可能是未来碳化硅功率器件的低成本解决方案之一ღ✿◈,因此开发适合複合衬底的外延技术对于複合衬底的商业化推广具有重要意义ღ✿◈。该技术将降低碳化硅功率器件的成本k8凯发ღ✿◈,并扩大碳化硅功率器件的市场应用ღ✿◈。

  单位生产成本下降S货你是不是欠C了有肉ღ✿◈。受技术进步S货你是不是欠C了有肉ღ✿◈、规模效益及供应链优化所推动ღ✿◈,单位生产成本不断下降ღ✿◈。技术进步ღ✿◈,特别是缺陷控制技术ღ✿◈,提高了良率及生产效率ღ✿◈。同时ღ✿◈,供应链的成熟导致原材料及设备的价格下降ღ✿◈。结合规模经济效益ღ✿◈,单位生产成本进一步下降ღ✿◈。

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