中國(guó)報(bào)告大廳網(wǎng)訊，碳化硅作為第三代半導(dǎo)體材料的代表，憑借其高功率密度、耐高壓高溫、低能耗及抗輻射等優(yōu)異性能，正在成為新能源汽車、5G通信、高效電源和智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的核心技術(shù)支撐。近年來(lái)，我國(guó)碳化硅產(chǎn)業(yè)在材料研發(fā)和器件應(yīng)用上取得了顯著進(jìn)展，特別是在襯底制造和外延技術(shù)方面已具備全球競(jìng)爭(zhēng)力。然而，碳化硅器件的規(guī)?；瘧?yīng)用仍面臨挑戰(zhàn)，尤其是在電網(wǎng)領(lǐng)域，其潛力尚未完全釋放。隨著能源轉(zhuǎn)型的深入推進(jìn)，碳化硅將在未來(lái)電力系統(tǒng)中扮演更加重要的角色。

  一、碳化硅材料技術(shù)取得突破，襯底制造領(lǐng)先全球

  中國(guó)報(bào)告大廳發(fā)布的《2025-2030年中國(guó)碳化硅行業(yè)項(xiàng)目調(diào)研及市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)評(píng)估報(bào)告》指出，碳化硅襯底是碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)，近年來(lái)我國(guó)在這一領(lǐng)域取得了重要突破。2024年，國(guó)內(nèi)碳化硅襯底行業(yè)產(chǎn)能創(chuàng)下歷史新高，標(biāo)志著我國(guó)在這一關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)一步提升。值得注意的是，12英寸碳化硅襯底的研發(fā)成功，為行業(yè)技術(shù)升級(jí)提供了重要支撐。導(dǎo)電型碳化硅襯底可分為p型和n型，其中p型碳化硅襯底在高壓大功率領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。例如，基于p型碳化硅襯底制備的N溝道SiC IGBT器件在20千伏以上的高壓環(huán)境下已得到驗(yàn)證，為特高壓功率器件的國(guó)產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)。

  然而，碳化硅襯底的發(fā)展并非僅僅依賴于尺寸的擴(kuò)展。行業(yè)專家指出，未來(lái)碳化硅襯底的研發(fā)方向應(yīng)更加注重綜合性能優(yōu)化，包括提升材料品質(zhì)、降低成本以及滿足多元化市場(chǎng)需求。

  二、碳化硅器件應(yīng)用逐步拓展，新能源汽車成主要場(chǎng)景

  當(dāng)前，新能源汽車是碳化硅器件最大的應(yīng)用場(chǎng)景。碳化硅器件在電動(dòng)汽車中的應(yīng)用能夠顯著提升能效，降低能耗，并支持更高功率密度的設(shè)計(jì)。隨著新能源汽車市場(chǎng)的快速發(fā)展，碳化硅器件在這一領(lǐng)域的需求持續(xù)增長(zhǎng)。

  與此同時(shí)，碳化硅器件在電網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用也逐步展開(kāi)。2022年9月，我國(guó)首座35千伏/5兆瓦碳化硅柔性變電站在河北保定投入運(yùn)行，標(biāo)志著碳化硅電力電子變壓器制造技術(shù)取得關(guān)鍵突破。柔性變電站能夠?qū)崿F(xiàn)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”多元素交直流柔性互聯(lián)，大幅提高能源利用效率，為新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供技術(shù)支撐。

  三、碳化硅在電網(wǎng)領(lǐng)域潛力巨大，規(guī)?；瘧?yīng)用前景廣闊

  電網(wǎng)領(lǐng)域被認(rèn)為是碳化硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新藍(lán)海。隨著能源革命對(duì)電網(wǎng)安全性、可靠性和靈活性的要求不斷提高，碳化硅器件在高壓輸電、新能源接入和柔性變電等環(huán)節(jié)的關(guān)鍵作用日益凸顯。與傳統(tǒng)硅基器件相比，碳化硅器件在高壓下的阻斷能力和導(dǎo)通能力具有明顯優(yōu)勢(shì)，適用于特高壓應(yīng)用領(lǐng)域。

  未來(lái)，隨著分布式電源的普及和新型電力系統(tǒng)的建設(shè)，電網(wǎng)對(duì)碳化硅器件的需求量將呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。行業(yè)專家預(yù)測(cè)，萬(wàn)伏千安級(jí)碳化硅器件在近年內(nèi)實(shí)現(xiàn)樣品研制后，將逐步進(jìn)入商業(yè)化批量應(yīng)用，屆時(shí)國(guó)產(chǎn)碳化硅器件有望全面覆蓋高壓輸電領(lǐng)域。

  四、碳化硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨挑戰(zhàn)，需全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同攻關(guān)

  盡管碳化硅產(chǎn)業(yè)在材料技術(shù)和器件應(yīng)用上取得了顯著進(jìn)展，但規(guī)模化應(yīng)用的“最后一公里”仍面臨諸多挑戰(zhàn)。例如，碳化硅器件的可靠性和綜合成本問(wèn)題仍需進(jìn)一步解決。此外，碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈的完整性也亟待提升，特別是在器件技術(shù)發(fā)展方面，目前仍滯后于材料技術(shù)。

  為推動(dòng)碳化硅產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，需緊扣“雙碳+新基建”需求，加快技術(shù)成熟和應(yīng)用落地。全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同攻關(guān)將成為關(guān)鍵，包括材料研發(fā)、器件制造和應(yīng)用場(chǎng)景的深度融合。

  總結(jié)

  碳化硅作為第三代半導(dǎo)體材料，正在新能源汽車和智能電網(wǎng)等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的市場(chǎng)潛力。我國(guó)在碳化硅襯底制造和外延技術(shù)上已取得全球領(lǐng)先地位，但在器件應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)鏈完整性方面仍需進(jìn)一步突破。隨著能源轉(zhuǎn)型的深入推進(jìn)，碳化硅將在未來(lái)電力系統(tǒng)中發(fā)揮更加重要的作用。通過(guò)全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同攻關(guān)，加快技術(shù)成熟和規(guī)?；瘧?yīng)用，碳化硅產(chǎn)業(yè)有望為新能源革命和智能電網(wǎng)建設(shè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

更多碳化硅行業(yè)研究分析，詳見(jiàn)中國(guó)報(bào)告大廳《碳化硅行業(yè)報(bào)告匯總》。這里匯聚海量專業(yè)資料，深度剖析各行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)與趨勢(shì)，為您的決策提供堅(jiān)實(shí)依據(jù)。

更多詳細(xì)的行業(yè)數(shù)據(jù)盡在【數(shù)據(jù)庫(kù)】，涵蓋了宏觀數(shù)據(jù)、產(chǎn)量數(shù)據(jù)、進(jìn)出口數(shù)據(jù)、價(jià)格數(shù)據(jù)及上市公司財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)等各類型數(shù)據(jù)內(nèi)容。