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最新SiC市場預(yù)測：2030年8英寸滲透率達5成；中國汽車OEM SiC 6成本土供應(yīng)

來源：麥肯錫| 發(fā)布日期：2023-10-30 14:06

近日，著名咨詢公司麥肯錫發(fā)表了一份SiC市場的分析報告，其中電動汽車市場以及SiC市場的最新預(yù)測數(shù)據(jù)值得我們關(guān)注。

電動汽車以及SiC市場預(yù)測

麥肯錫從2018年到2022年之間的數(shù)據(jù)預(yù)測，到2030年電動汽車在全球輕型汽車市場中的份額將增長3.8倍，從大約1700萬輛增加至6400萬輛，市場份額從2022年的19%增長至2030年的67%。預(yù)計到2024年或2025年，多個國家的電動汽車總擁有成本將會與內(nèi)燃機汽車持平，這樣的預(yù)期也推動了電動汽車市場的增長。
SiC在電動汽車中主要被應(yīng)用于逆變器、DC-DC、OBC等核心部件上。相比以往的硅功率器件，SiC功率器件能夠提供更高的開關(guān)頻率、熱阻和擊穿電壓，從而有效提高電動汽車的工作效率并降低系統(tǒng)總成本。
因此，隨著電動汽車市場的增長，SiC也將迎來高增長階段。麥肯錫報告顯示，SiC器件市場在2022年的價值約為20億美元，預(yù)計到2023年將達到110億美元至140億美元，年均復(fù)合增長率預(yù)計達到26%。
麥肯錫預(yù)計，市場上70%的SiC需求將來自電動汽車，并認為中國是電動汽車需求最高的國家，將占到電動汽車SiC總需求的40%左右。
由于對耐壓以及效率的需求，目前800V平臺的電動汽車上SiC器件的使用比例較高。報告分析稱，到2030年，純電動汽車（BEV）預(yù)計會占新能源汽車產(chǎn)量的75%，而混合動力（HEV）和插電混動（PHEV）汽車將占其余的25%。另外，到2030年，800V平臺的滲透率將超過50%。

SiC行業(yè)趨勢：走向IDM，8英寸晶圓滲透率提高

目前SiC市場高度集中，SiC襯底和器件市場上的前兩家公司就壟斷了大約60%到65%的SiC市場份額。

其中，SiC市場的主要玩家采用IDM模式。根據(jù)麥肯錫的分析，SiC襯底和器件制造中采用IDM模式，能夠?qū)a(chǎn)量提高5%至10%，利潤提高10%至15%。其中的原因包括更低的損耗率，同時還有在制造過程中的每個步驟中消除邊際堆疊。通過更好地控制設(shè)計，并與晶圓和器件制造之間的閉環(huán)反饋實現(xiàn)更快的產(chǎn)量提升，可以實現(xiàn)更高的良率。
從戰(zhàn)略上看，IDM廠商能夠為汽車OEM提供更穩(wěn)定的供應(yīng)，這在供應(yīng)鏈中具備很大的優(yōu)勢。包括意法半導(dǎo)體收購Norstel、安森美收購GT Advanced Technologies (GTAT)和羅姆收購SiCrystal，都展示出SiC廠商布局IDM的趨勢。
在SiC晶圓方面，麥肯錫預(yù)計從6英寸晶圓向8英寸晶圓的轉(zhuǎn)變將在2024年或2025年左右開始，到2030年8英寸SiC晶圓的市場滲透率將達到50%。一旦制造商成功克服了技術(shù)挑戰(zhàn)，8英寸晶圓將為他們帶來豐厚的利潤收益，同時減少邊緣損耗，提高生產(chǎn)效率，并能夠充分利用硅制造中的折舊資產(chǎn)。根據(jù)我們對垂直整合程度的不同估計，這種轉(zhuǎn)變所帶來的利潤增長幅度大約在5%至10%之間。
美國領(lǐng)先的制造商預(yù)計將于2024年和2025年開始批量生產(chǎn)8英寸晶圓，隨后這種生產(chǎn)將迅速增長。主要推動因素包括應(yīng)對需求和價格壓力（特別是來自中等規(guī)模電動汽車制造商），以及通過轉(zhuǎn)向8英寸碳化硅晶圓制造實現(xiàn)的成本節(jié)約。
分析結(jié)果顯示，由于產(chǎn)量較低，與6英寸晶片相比，目前8英寸晶片襯底的單位價格仍相對較高。然而，隨著工藝產(chǎn)量的提升和新晶片技術(shù)的引入，領(lǐng)先制造商在未來十年內(nèi)有望縮小這一差距。例如，麥肯錫發(fā)現(xiàn)相較于傳統(tǒng)的多線鋸晶片切割技術(shù)，激光切割技術(shù)有望將一個單晶毛坯生產(chǎn)的晶片數(shù)量提升一倍以上。此外，先進的晶片技術(shù)如氫分裂等也有望進一步提高產(chǎn)能。

中國本土供應(yīng)商未出現(xiàn)行業(yè)領(lǐng)先者

目前在中國SiC市場上，80%的襯底/晶圓以及95%以上的器件來自海外供應(yīng)商，不過由于考慮到地緣政治以及供應(yīng)穩(wěn)定，中國汽車OEM正在加速尋求本土供應(yīng)商。鑒于可見的產(chǎn)能擴張和器件技術(shù)性能，預(yù)計到2030年，中國汽車OEM廠商將廣泛轉(zhuǎn)向本地供應(yīng)商采購，從目前的約15%提高到約60%。
在整個碳化硅價值鏈中，從設(shè)備供應(yīng)到晶圓和器件制造，再到系統(tǒng)集成，中國企業(yè)的崛起將推動中國向本地采購的轉(zhuǎn)變。中國的設(shè)備供應(yīng)商已經(jīng)覆蓋了所有主要的碳化硅制造步驟，并已宣布投資提升產(chǎn)能至2027年。不過，麥肯錫也認為，在中國的SiC行業(yè)中尚未出現(xiàn)明確的供應(yīng)領(lǐng)導(dǎo)者。