碳化硅晶圆市场规模
2025年全球碳化硅晶圆市场规模预计为13.5亿美元,预计到2026年将达到15.566亿美元,到2027年将进一步增至约17.948亿美元,到2035年将急剧加速至近56.057亿美元。这种强劲的扩张反映了在整个预测期内15.3%的强劲增长速度,这是由电动汽车、可再生能源的采用不断增加所推动的。能源系统和高功率半导体器件。超过 49% 的总需求来自电力电子应用,而汽车牵引逆变器和车载充电器则占晶圆总消耗量的近 34%。由于良率提高,直径6英寸及以上的晶圆约占总产量的58%。亚太地区贡献了超过 52% 的制造业产出,而北美则占据了近 29% 的最终用途需求,增强了全球碳化硅晶圆市场的持续增长势头。
在国内半导体计划和电动汽车普及率不断上升的支持下,美国市场发展势头强劲。美国市场参与者越来越多地投资 6 英寸和 8 英寸 SiC 晶圆开发,以扩大用于汽车和工业应用的高效功率器件。
主要发现
- 市场规模- 2025年价值13.5亿,预计到2033年将达到4216.66百万,复合年增长率为15.3%。
- 增长动力- 超过 71% 的电动汽车公司采用 SiC,65% 的电网系统使用 SiC 来提高电源效率。
- 趋势- 53%转向6英寸晶圆;目前31%的产能集中在无缺陷的8英寸基板上。
- 关键人物- SiCrystal、II-VI Advanced Materials、昭和电工、SICC、SK Siltron
- 区域洞察- 由于电动汽车和半导体的增长,亚太地区以 47% 的增长率领先,其次是北美(26%)、欧洲(20%)、中东和非洲(7%)。
- 挑战- 48% 的人在 8 英寸晶圆缺陷控制方面遇到困难; 34% 的企业面临高压 SiC 器件的工艺调整障碍。
- 行业影响- 64%的汽车逆变器现在使用SiC晶圆;全球 52% 的影响来自太阳能和工业应用。
- 最新动态- 46%的新晶圆为8英寸; 2023-2024 年全球晶圆厂产能将增加 38%。
与传统硅相比,全球碳化硅晶圆市场因其独特的电学、热学和机械性能而获得了巨大的关注。碳化硅晶圆具有更高的击穿电场强度、更好的导热性和能源效率,使其成为高功率、高温应用的理想选择。超过 71% 的 SiC 晶圆需求来自电动汽车行业,该行业寻求用于牵引逆变器和车载充电器的紧凑高效的电力电子器件。此外,近 58% 的领先功率半导体生产商正在转向基于 SiC 的器件,以实现更快的开关速度和更低的能量损耗。与传统硅相比,碳化硅的功率密度提高了 60%,从而实现更轻、更小的电子系统。 SiC晶圆在工业电机驱动和太阳能逆变器方面也是首选,约占36%的市场份额。基板制造技术的进步使晶圆缺陷减少了 45%,显着提高了产量。从 4 英寸晶圆向 6 英寸和 8 英寸晶圆的持续转变增强了规模经济,并支持汽车级组件的大规模生产。随着对电动汽车基础设施和电网现代化投资的增加,碳化硅晶圆市场已准备好满足持续的长期需求。
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碳化硅晶圆市场趋势
碳化硅晶圆市场正在迅速发展,几个显着的趋势影响着全球需求和生产策略。超过 66% 的晶圆供应商正在从 4 英寸晶圆过渡到 6 英寸和 8 英寸晶圆,以满足微缩需求。目前,约 53% 的设备制造商在电动汽车逆变器和车载充电器中使用 SiC 晶圆,从而推动了电动汽车的采用。在性能效率和紧凑尺寸优势的推动下,汽车行业占近期 SiC 器件安装量的 71%。在电力转换方面,48% 的电网现代化项目现在采用碳化硅,因为其具有卓越的耐热性和开关效率。超过 59% 的工业电机驱动器和可再生能源装置依靠 SiC 晶圆来优化能源使用。此外,38% 的新型航空航天电源系统正在采用碳化硅来实现耐高压。为了满足不断增长的需求,供应链投资增加了 44%,而全球电力电子研发预算的 29% 用于碳化硅创新。可持续性也日益受到关注,41% 的制造商旨在通过将 SiC 晶圆集成到节能设备设计中来减少功耗。
碳化硅晶圆市场动态
电动汽车对高效电力电子设备的需求不断增长
由于牵引逆变器和车载充电器效率的提高,超过 71% 的 SiC 晶圆需求由电动汽车行业推动。超过 65% 的电动汽车制造商正在转向 SiC 技术以增强电池性能。此外,59% 的新型动力总成系统是围绕 SiC 设计的,以降低能量损失。汽车行业向零排放汽车的转型继续支持全球 OEM 厂商积极采用基于 SiC 的功率半导体。
增加碳化硅在可再生能源系统中的应用
超过 52% 的太阳能逆变器和 47% 的风力涡轮机转换器正在采用碳化硅晶圆来提高效率和热管理。大约 44% 的政府支持的能源计划优先考虑电力基础设施中的 SiC 集成。这一转变使并网系统的能源转换效率提高了 61%。随着公用事业规模的太阳能和风能项目的增长,预计超过 36% 的储能逆变器将采用 SiC 晶圆,以满足功率密度需求并减少系统组件的热应力。
限制
"生产成本高,晶圆供应链产能有限"
由于复杂的制造和缺陷控制挑战,超过 38% 的 SiC 晶圆供应商面临产能限制。近 41% 的中小型晶圆厂表示,与晶体生长和切片技术相关的前期成本很高。此外,全球 29% 的制造商依赖有限的原材料来源,增加了采购风险。尽管需求不断增长,但只有 33% 的生产商实现了 6 英寸和 8 英寸晶圆的商业规模生产,导致汽车和工业供应链出现瓶颈。
挑战
"以最小的缺陷缩放更大的晶圆尺寸的技术复杂性"
大约 48% 的市场参与者表示,在 6 英寸和 8 英寸晶圆生产中难以实现一致的质量。测试周期中超过 34% 的器件故障与微观结构缺陷有关。约 27% 的制造商强调了针对高压应用调整晶圆减薄和掺杂工艺的挑战。这些不一致给超过 42% 的专注于电动汽车和电网的功率半导体开发商带来了限制,他们试图在不损失产量或不影响高效模块设计的情况下扩大运营规模。
细分分析
碳化硅晶圆市场按晶圆尺寸和应用进行细分,每个晶圆尺寸和应用在定义市场动态方面都发挥着关键作用。从晶圆类型来看,6英寸晶圆因其成熟度和功率密度之间的平衡而主导了当前的需求。然而,随着生产效率的提高,向 8 英寸晶圆的转变正在获得越来越多的关注。应用大致分为功率器件和射频器件。在电动汽车、工业电机和太阳能逆变器需求的推动下,功率器件占据了大部分份额。射频器件虽然市场份额较小,但对于电信和雷达技术至关重要,信号效率和高频性能至关重要。随着创新和生产能力在全球范围内不断发展,每个细分市场都提供了独特的增长机会。
按类型
- 6 英寸(150 毫米):该类型目前占据53%的市场份额,因其产量高、成本适中、生产线成熟而受到电动汽车和工业企业的青睐。它是中高功率设备应用的首选标准。
- 4英寸:4 英寸晶圆占总需求的 29%,仍用于传统应用、研发和专业项目。超过 38% 的小型晶圆厂依靠这种类型进行具有成本效益的原型设计和开发。
- 2英寸:2 英寸晶圆仅占 18% 的市场份额,主要用于早期创新和利基高频设备。由于更容易进行缺陷监控,近 42% 的学术和实验室规模实验都依赖于这种尺寸。
按申请
- 电源装置:由于电动汽车、太阳能逆变器、工业电机和智能电网的大力采用,该细分市场占据了 76% 的市场份额。全球超过 64% 的功率器件需求与 SiC 的效率和耐用性相关。
- 射频设备:占据 24% 市场份额的 RF 应用越来越多地将 SiC 集成到 5G 基础设施和国防雷达系统中。最近超过 39% 的电信硬件部署使用 SiC 晶圆来实现热性能和频率稳定性。
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区域展望
碳化硅晶圆市场从地理上分为亚太地区、北美、欧洲、中东和非洲。亚太地区占据主导地位,占全球份额的 47%,这主要得益于高产量的电动汽车制造、强劲的半导体生产和政府激励措施。北美地区紧随其后,占 26%,这得益于电动汽车采用率、可再生能源项目和国内 SiC 晶圆生产的增长。受可持续发展要求以及 SiC 在工业驱动和铁路运输中集成的推动,欧洲占 20%。在智能电网发展和新兴经济体对太阳能逆变器需求不断增长的支持下,中东和非洲贡献了 7%。这些市场份额反映了特定地区在最终用途应用和工业能力方面的优势。
北美
北美占据全球碳化硅晶圆市场26%的份额。由于扩大国内电动汽车装配线和增加对本地化半导体生产的投资,美国在该地区处于领先地位,贡献了超过 74% 的份额。美国约 51% 的电网现代化项目正在部署 SiC 晶圆以提高电力效率。该地区超过 46% 的电动汽车制造商已转向使用基于 SiC 的逆变器,以提高续航里程和热稳定性。此外,近39%的地区研发投资集中在下一代8英寸晶圆技术上。
欧洲
欧洲占全球 SiC 晶圆市场的 20%,主要由工业和汽车行业推动。该地区超过 58% 的碳化硅需求来自电动汽车应用,特别是在德国和法国。欧洲超过 43% 的功率器件制造商在太阳能逆变器和工业驱动器中使用 SiC。欧盟政府主导的绿色能源计划将近 31% 的半导体资金分配给 SiC 技术。此外,27% 的地区晶圆厂正在将生产线转向用于 EV 级设备的更大晶圆。
亚太
在中国、韩国和日本制造业集中的推动下,亚太地区占据全球 47% 的市场份额。全球超过 71% 的电动汽车是在该地区生产的,其中超过 64% 的电动汽车集成了基于碳化硅的功率元件。仅在中国,就有 57% 的功率半导体生产采用 SiC 晶圆。政府补贴和战略合作伙伴关系推动晶圆制造厂增长 44%。日本贡献显着,占地区 SiC 研发的 29%,重点关注汽车和高速列车应用。
中东和非洲
中东和非洲地区占整个市场的7%。增长主要是由对高效太阳能系统和智能电网装置的需求推动的。该地区超过 41% 的 SiC 晶圆使用量支持光伏逆变器和储能设备。在基础设施投资和公私合作的推动下,阿联酋和南非等国家贡献了该地区总需求的 63%。该地区大约 26% 的即将实施的电力项目已经制定了碳化硅集成计划,以提高系统效率。
碳化硅晶圆市场主要公司名单分析
- 硅晶
- II-VI先进材料
- 昭和电工
- 上海国际商会
- SK世创
- 中国电科
- 坦克蓝
- 意法半导体(Norstel)
- 河北圣莱特水晶
- 克里族
市场份额最高的顶级公司
- 克里族:在先进的 6 英寸晶圆生产和美国强劲需求的推动下,占据全球 21% 的份额。
- II-VI 先进材料:在大规模 8 英寸晶圆制造和全球战略合作伙伴关系中占据 17% 的份额。
投资分析与机会
碳化硅晶圆市场因其在下一代能源和运输系统中的关键作用而吸引了大量的全球投资。 Over 44% of capital allocation is focused on expanding 6-inch and 8-inch wafer production capabilities. Asia-Pacific accounts for 52% of current facility expansions, primarily in China and South Korea.在美国,近 31% 的能源部支持的半导体投资都投向了电动汽车基础设施中的碳化硅应用。 Across Europe, 28% of the EU semiconductor fund targets R&D for SiC-based smart grid components. Venture capital interest has surged by 37% in startups specializing in low-defect SiC substrates.此外,41% 的功率半导体制造商正在实现产品组合多元化,纳入垂直整合的 SiC 供应链,从而减少对第三方供应商的依赖。工业电机驱动行业正在成为一个充满希望的机会,为新的需求渠道贡献了 24%,特别是在德国、印度和日本的智能制造中心。
新产品开发
碳化硅晶圆市场的产品创新正在加速,以满足电力电子和高频通信系统的高需求。 More than 46% of new product launches involve defect-free 8-inch wafers aimed at next-gen EVs and industrial inverters. Over 39% of newly developed SiC wafers feature enhanced thermal conductivity for better heat dissipation in compact modules. R&D centers in Japan and the U.S. account for 33% of innovation focused on ultra-thin wafer technologies for AI-powered hardware. Approximately 28% of releases are targeting aerospace and defense segments with high-voltage stability and radiation resistance. Around 52% of advanced wafers now integrate low-leakage junctions, essential for 5G and RF amplifiers. Leading manufacturers report a 29% drop in defect density due to upgraded crystal growth and polishing processes. These innovations reflect strong demand from emerging sectors requiring durable, lightweight, and energy-efficient SiC substrates.
最新动态
- II-VI在中国的扩张:2023年,II-VI高新材料扩大了其在中国的8英寸晶圆生产线,使地区产能提高了38%,以服务于电动汽车供应链。
- Cree 智能电网计划:2024年,Cree与美国公用事业公司合作,为超过27%的电网现代化项目供应6英寸SiC晶圆。
- 昭和电工研发突破:Showa Denko 推出了超纯 6 英寸晶圆,电气性能提高了 31%,目标是 2023 年的航空航天和国防合同。
- SK Siltron量产:2024年,SK Siltron开始量产8英寸SiC晶圆,占韩国和东南亚新增电动汽车应用的22%。
- SICC垂直整合:SICC 于 2023 年推出了完全集成的生产设施,将原材料依赖度降低了 36%,并加强了晶圆的质量控制。
报告范围
碳化硅晶圆市场报告对市场动态、细分市场表现、竞争策略和投资机会进行了全面分析。它检查了各种晶圆尺寸,包括 2 英寸、4 英寸、6 英寸和 8 英寸类型及其在功率和射频器件中的应用。亚太地区以 47% 的份额领先市场,其次是北美(26%)、欧洲(20%)、中东和非洲(7%)。由于电动汽车和电网的快速整合,功率器件占晶圆总用量的 76%。主要趋势包括 53% 转向 6 英寸晶圆,而 8 英寸晶圆占新增产能的 31%。该报告还介绍了 Cree、II-VI、Showa Denko、STMicroElectronics 和 SK Siltron 等领先厂商。该研究强调晶圆缺陷控制的研发投资增加了 37%,设施扩建项目增加了 44%。该报告可以作为利益相关者的战略指南,旨在利用 SiC 市场的快速增长。
| 报告范围 | 报告详情 |
|---|---|
|
市场规模值(年份) 2025 |
USD 1350 Million |
|
市场规模值(年份) 2026 |
USD 1556.6 Million |
|
收入预测(年份) 2035 |
USD 5605.7 Million |
|
增长率 |
复合年增长率(CAGR) 15.3% 从 2026 至 2035 |
|
涵盖页数 |
108 |
|
预测期 |
2026 至 2035 |
|
可用历史数据期间 |
2021 至 2024 |
|
按应用领域 |
Power Device, RF Devices |
|
按类型 |
6 Inch (150 mm), 4 Inch, 2 Inch |
|
区域范围 |
北美、欧洲、亚太、南美、中东、非洲 |
|
国家范围 |
美国、加拿大、德国、英国、法国、日本、中国、印度、南非、巴西 |