碳化硅（SiC）属于第三代化合物半导体核心材料，凭借高击穿电场、高热导率、宽禁带等物理特性，突破传统硅基功率器件的性能天花板，是新能源汽车、AI 算力电源、光伏储能、轨道交通等高压大功率场景的核心元器件。2025 年行业经历产能过剩、价格战深度出清，2025 年四季度起行业迎来结构性拐点，车规级、AI 电源级高品质衬底与器件进入紧缺周期，低端通用产品供给仍宽松，行业呈现明显结构性分化。全球市场长期保持高复合增速，新能源汽车为基本盘，AI 算力基础设施成为第二增长曲线。国内产业链在衬底环节实现跨越式突破，8 英寸衬底全球市占率领先，外延、器件、模块环节持续推进国产替代，但车规认证、良率、成本、专利壁垒仍是核心短板。

一、行业概述：碳化硅（SiC）基本原理与产业链结构

1.1 碳化硅材料特性与应用价值

碳化硅（SiC）是硅与碳组成的化合物半导体材料，属于第三代宽禁带半导体，对比传统硅（Si）材料具备三大核心优势：击穿电场强度约为硅的 3 倍，可支撑更高电压等级；热导率约为硅的 3 倍，散热能力显著提升；开关损耗更低、耐高温能力更强。在高压大功率电力变换场景中，SiC 功率器件能够降低系统损耗、缩减散热与体积、提升能量转换效率，是能源转型与算力基础设施的底层材料。
传统硅基 IGBT（绝缘栅双极型晶体管）在 800V 及以上高压平台中损耗、散热短板凸显，而 SiC MOSFET（碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管）天然适配 800V 高压平台，因此成为新能源汽车高压平台的核心选择。除功率器件外，SiC 也可用于射频器件、先进封装散热基板等新兴方向，打开更大市场空间。

1.2 产业链结构

SiC 产业链分为上游衬底、外延；中游芯片制造、器件与功率模块；下游应用三大环节，衬底是整条产业链价值最高、技术壁垒最强环节，占器件总成本约 47%，是产业竞争的核心抓手。

1.上游：衬底 + 外延

SiC 衬底：分为导电型（功率器件，新能源车、储能、AI 电源）、半绝缘型（射频器件）。主流尺寸为 6 英寸，行业正在向 8 英寸迭代，12 英寸进入样品验证阶段。大尺寸是降本核心路径，8 英寸衬底面积较 6 英寸提升 78%，单片可切割晶粒数量提升约 1.8~2 倍，边缘损耗降低，单片成本下降约 35%。衬底制备核心难点在于长晶良率、缺陷控制、尺寸放大，长晶炉、切割、研磨抛光设备是核心资本开支。

外延片：在衬底上通过 MOCVD（金属有机化学气相沉积）设备生长外延层，器件性能由外延层质量决定，是连接衬底与芯片制造的关键环节。

2.中游：芯片制造、器件、功率模块
在 SiC 外延片上完成光刻、刻蚀、离子注入等半导体工艺，制备 MOSFET、SBD（肖特基二极管）等芯片；再封装成功率模块，直接供给下游终端厂商。海外 IDM（集成器件制造）厂商（意法、英飞凌、Wolfspeed）大多覆盖衬底 - 外延 - 器件 - 模块全链条；国内企业更多采用分工模式，衬底企业、外延厂、器件设计与封装企业独立发展，部分企业向上游延伸布局。

3.下游应用
新能源汽车为主赛道（主逆变器、车载 OBC 车载充电机、DC-DC、车载充电桩）；其次为光伏逆变器、储能变流器、工业电源、AI 服务器高压电源、轨道交通、高压电网、快充基础设施；前沿方向为 AI 算力芯片先进封装散热基板。

二、全球及国内 SiC 行业现状

2.1 市场规模与增长概况

全球 SiC 功率器件市场持续高速增长。2025 年全球 SiC 功率器件市场规模约 406.91 亿元，机构预测 2026-2032 年复合增速 20.5%，2032 年市场规模可达 1479.68 亿元。开源证券预测 2030 年全球 SiC 市场规模将达到 124 亿美元，AI 基础设施将贡献接近一半新增需求，打破过去单一依赖新能源车的增长结构。
从需求结构看，新能源汽车当前占 SiC 器件收入约 61%，是第一大应用市场，800V 高压平台车型渗透率提升直接拉动 SiC 单车用量提升；AI 服务器电源、光储充为第二增长曲线。过去市场普遍将 SiC 定义为新能源车赛道材料，当前行业逻辑已经升级为 “新能源车 + AI 算力 + 新能源储能” 三驱动。

2.2 供需格局：2025 深度出清，2026 结构性紧缺

2021-2024 年国内大量资本涌入 SiC 赛道，大量 6 英寸衬底项目集中上马，行业产能快速扩张，叠加 2025 年新能源车行业阶段性需求不及预期，行业进入激烈价格战，低端衬底、通用器件价格大幅下探，大量中小厂商亏损，行业进入产能出清周期，低端产能利用率显著下滑，部分厂商退出市场。
自 2025 年四季度开始，供需格局发生反转，但并非全面供给短缺，而是结构性紧缺：

(1)车规级、AI 电源级高品质导电型衬底、外延、MOSFET 模块供给紧张，头部衬底厂商产能利用率回升至 90% 以上，6 英寸衬底价格触底反弹，8 英寸衬底止跌小幅上行；海外 IDM 厂商英飞凌、意法半导体，国内扬杰科技等企业相继上调器件报价，AI 服务器电源 SiC 器件交期拉长至 30 周左右，价格较 2025 年底上涨超 15%。

(2)低缺陷指标、无法通过车规认证的低端衬底、工业通用规格器件供给仍然过剩，价格持续承压。
本轮行业洗牌的核心结果：行业竞争从单纯拼产能规模，转向良率、缺陷控制、车规认证、稳定交付、成本控制综合能力比拼，行业集中度持续提升，头部企业受益。

2.3 全球竞争格局

海外传统巨头具备先发优势，以 IDM 模式为主：Wolfspeed（美国，原 Cree）、罗姆（ROHM，日本）、意法半导体（ST）、英飞凌（Infineon）、安森美（onsemi）。海外厂商在衬底专利、车规客户认证、器件工艺、模块封装积累深厚，长期占据全球功率器件市场主要份额。
国内企业在衬底环节实现重大突破。2025 年中国国内企业在导电型衬底领域实现全球领先，天岳先进 8 英寸 SiC 衬底全球市占率超过 50%，6 英寸导电衬底全球份额位居首位，天岳先进、天科合达合计导电衬底市占率超过 Wolfspeed，中国 SiC 衬底供给占全球约 50%，进入全球第一梯队。国内外延、器件、模块环节仍处于追赶阶段，国内器件厂商在车规级认证、可靠性、批量稳定交付能力上与海外龙头仍有差距，国内功率器件市场前五大厂商合计占据 70.4% 市场份额，前三名均为海外企业，国内厂商市占率仍偏低。
国内产业链各环节代表企业：

(1)衬底：天岳先进、天科合达、露笑科技；

(2)外延：天岳先进、三安光电、长飞先进；

(3)器件 / 模块：斯达半导、时代电气、士兰微、扬杰科技、基本半导体；

(4)上游设备：晶盛机电（长晶炉）、晶升装备、中微公司（MOCVD 外延设备）。

2.4 中国国内政策环境

碳化硅作为第三代半导体、新质生产力重点赛道，属于国内半导体自主可控战略方向。国家“十四五”、“十五五” 规划持续支持第三代半导体材料与器件产业化，多地设立专项产业基金，对产线建设、研发投入、产业化项目给予补贴。同时国内新能源汽车、光伏储能、算力基础设施产业政策间接拉动 SiC 下游需求。政策红利加速国产供应链验证、导入，但行业补贴逐步从产能补贴转向研发、良率提升、车规认证等高质量指标。

三、下游需求分析：三大驱动赛道，增长逻辑重构

3.1 新能源汽车：行业基本盘，800V 平台提升单车价值量

新能源车仍是 SiC 第一大需求来源。传统 400V 平台以硅基 IGBT 为主；800V 高压平台具备快充、减重、提升续航等优势，SiC MOSFET 成为主流方案。在主逆变器、车载 OBC、DC-DC、车载充电机等部件使用 SiC 器件，单车 SiC 价值量显著高于 400V 硅基方案。
全球主流车企特斯拉、比亚迪、蔚来、小鹏、大众、奔驰等在高端车型持续导入 SiC 方案。随着 800V 平台车型向中端车型下沉，SiC 渗透率将持续提升。短期新能源车行业存在销量波动压力，但中长期电气化趋势确定，800V 平台渗透率提升是确定性主线，持续拉动 SiC 器件需求。

3.2 AI 数据中心电源：第二增长曲线，重塑行业天花板

AI 大模型算力集群需要海量服务器电源，AI 服务器高压电源架构升级催生大量 SiC 需求。传统服务器电源以硅基器件为主，AI 高功率、高密度电源对损耗、散热、功率密度提出更高要求，SiC 器件能够显著降低电源损耗、减小电源体积、降低散热压力。开源证券预测 2030 年 AI 基础设施贡献近半数 SiC 市场需求，成为行业最重要增量来源。
前沿方向：SiC 作为高导热基板用于先进封装 CoWoS（晶圆级芯片互连），用于 HBM（高带宽内存）配套算力芯片散热，若产业化落地，SiC 将从功率器件材料延伸至先进封装功能材料，单芯片价值量级大幅提升，开辟全新市场空间，但该方向仍处于客户送样验证阶段，产业化落地存在不确定性。

3.3 光伏储能、工业及轨道交通：稳定增量

全球光伏、储能装机持续增长，集中式逆变器、组串式逆变器、储能变流器 PCS 逐步从硅基方案向 SiC 方案迭代，提升逆变器功率密度与转换效率。工业电机、高压电源、轨道交通、电网高压传输属于中长期稳定需求，特点是认证周期长、订单稳定、生命周期长，对器件可靠性要求极高。