内容概览:
市场数据与趋势:
作为整个功率电子市场的主要驱动因素之一,汽车应用有望在 SiC2 功率半导体领域也成为主要市场之一。
整体上,SiC 器件市场从 2019 年至 2025 年将以 30% 的 CAGR3 增长,截至 2025 年应达到 25 亿美元以上。
新冠疫情:
SiC 器件与材料市场在 EV/HEV4 领域中的增长放缓,原因是 2020 年上半年OEM5 和 SiC 厂商的工厂停产和生产减速。
尽管如此,SiC 的市场前景仍是积极的。
竞争格局与供应链:
Yole Développement 指出,2019 年 - 2020 年期间企业间达成的几项长期协议价值超过 9 亿美元。6
在对器件需求的推动下,意法半导体、英飞凌、安森美半导体等公司与科锐、SiCrystal 等公司签署了多项长期性晶圆供应协议。
此外,GTAT 作为一家独特的多晶硅供应商,也已于 2020 年与安森美半导体和英飞凌达成交易。
Yole 还留意到来自中国企业的重要声明和投资活动:中美贸易的紧张局势让建立本土 SiC 供应链变得至关重要。
“碳化硅技术正在赢得许多客户的信任,同时也正进军各个应用领域”,YoleDéveloppement(Yole)化合物半导体与新兴基板业务部的团队首席分析师 Ezgi Dogmus 博士称:“事实上,在电动车相关应用的推动下,未来五年内碳化硅在功率电子应用中的市场必定会迎来强劲增长……”
即使在新冠疫情之下,基于碳化硅的 RV/HEV 市场也并未放慢发展的步伐。众多汽车制造商在继续认证碳化硅分立器件或模块可以用于其下一代车型中的主逆变器、OBC7 和 DC/DC 转换器。在此背景下,碳化硅的汽车应用市场预计将以 38% 的 CAGR 增长,到 2025 年将超过 15 亿美元。
与电动汽车应用相伴,另一个能让碳化硅器件发挥重要作用的领域是正在迅猛发展的充电基础设施市场。的确,碳化硅能提供比硅基 IGBT 尺寸更紧凑的解决方案,它更高的效率和频率都能令高功率充电器受益。这一市场规模在 2019 年至 2025 年间的 CAGR 预期将高达 90%,至 2025 年可增长至 2.25 亿美元。
除汽车外,PV8、铁路和电机驱动等应用领域在 2019 - 2025 年间也将呈现两位数的 CAGR。
整体来看,碳化硅器件市场前景看好。根据 Yole 的 2020 年版碳化硅功率半导体报告,该市场在 2019 年 - 2025 年期间的 CAGR 将达到 30%。自 2001 年碳化硅器件首次商用以来,此类器件的性能和价值已经逐渐得到证明。其价格对终端用户的吸引力也逐渐增加。
“尽管碳化硅晶体管能带来更多价值,但也仍然面临着一些技术性和商业性挑战”,System Plus Consulting 的技术与成本分析师 Amine Allouche 表示:“这些挑战包括晶圆价格和某些工艺步骤的复杂性,特别是碳化硅蚀刻和高温注入。这些挑战仍然在阻碍碳化硅实现更大规模的商业应用。”
同时,碳化硅二极管也展现了自身的性能和附加值。而其价格如今也越来越能为终端用户所接受……
Yole 和 System Plus Consulting 一直保持密切合作,发现并分析功率电子产业的最新创新成果,尤其是那些与碳化硅技术相关的。他们编写了一系列丰富的市场、技术、逆向工程与成本分析报告,由此带来对碳化硅产业的前景展望和对其演进的理解。
本月两家公司发布了以下报告:
年度报告,《碳化硅功率半导体:材料、器件与应用报告》。在这份 2020 年的分析报告中,Yole 的分析师们考虑到新冠疫情的影响,并更新了年度市场数据。这份报告也包含了相关战略分析和其中涉及的投资与合作伙伴关系,由此很好地展现了激烈的竞争格局。报告中还特别关注了中国产业生态。
还有两份专题比较分析:《2020 年碳化硅二极管比较报告》和《2020 年碳化硅晶体管比较报告》。System Plus Consulting 在这两份报告中介绍了碳化硅晶体管和二极管技术的最新进展:
第一份报告对市场上现有的各种碳化硅二极管做了基准测评,并分析了来自 7 家主要碳化硅二极管供应商的 11 款产品。
“这 11 款碳化硅二极管涵盖了三个电压等级:650V、1200V 和 1700V”,System Plus Consulting 的 Amine Allouche 解释道:“我们分析了英飞凌、Wolfspeed、罗姆半导体、意法半导体、安森美半导体、美高森美和 UnitedSiC 这七家公司的器件。它们各自针对不同的功率应用,其中包括两个通过了 AEC-Q101 认证的碳化硅二极管。”
第二份报告分析了 29 个碳化硅晶体管:25 个碳化硅 MOSFET 和 4 个碳化硅 JFET,涵盖 5 个电压等级。这些晶体管是罗姆半导体、意法半导体、Wolfspeed、英飞凌、力特奥维斯(Littelfuse)、安森美半导体、美高森美和 UnitedSiC 这几家公司的产品,针对不同的功率应用,其中有两款通过了汽车应用认证。
此外,由 Yole 分析师们编写的《化合物半导体季度市场监测》也在深入追踪每季度碳化硅和氮化镓功率半导体产业的发展,以及一系列领先化合物半导体公司的市场定位、战略和市场份额。本月 Yole 发布了 2020 年第 3 季度的更新,其中为用于射频电子应用的氮化镓和砷化镓器件增加了新章节。
碳化硅功率半导体产业的现状如何?有哪些经济和技术挑战?新冠疫情会产生什么影响?有哪些值得关注的领先公司?市场将如何发展?中国企业将扮演什么角色?与碳化硅二极管和晶体管相关的最新创新是什么?System Plus Consulting 和 Yole 的化合物半导体与新兴基板分析师们今天带来了他们对碳化硅功率半导体器件、外延片和晶圆产业的独到见解。
2018 年,晶圆需求量的增长和从 4" 到 6" 晶圆的转变导致晶圆缺货。因此,保障晶圆供应成为了器件制造商的首要任务。
“面对持续增长的需求,科锐、II-VI、SiCrystal、罗姆半导体、北京天科合达蓝光半导体、山东天岳公司和许多其他晶圆供应商都大力投资以扩大产能”,Yole 化合物半导体与新兴基板业务部的技术与市场分析师 Poshun Chiu 称:“意法半导体、英飞凌、安森美半导体等诸多器件制造商已与科锐、SiCrystal 和 GTAT 签署了多项长期晶圆供应协议。与此同时,韩国公司 SK Siltron 收购了杜邦的碳化硅晶圆业务,而意法半导体则完成了对 Norstel 的收购。”
随着中美贸易局势变得紧张,中国企业加速了建立本土供应链的计划。三安光电、北京天科合达、山东天岳和其他中国供应商投资超过 20 亿美元,涵盖晶圆与外延片晶圆厂和封装。2020 年,基板供应商 II-VI 向碳化硅模块业务的垂直整合迈出了重要一步。通过收购 Ascatron 和 INNOViON(创新)这两家该公司并获得 GE 的碳化硅模块技术授权,II-VI 已经实现了外延和器件制造流程的内化。很显然,II-VI 采取的战略是在不断增长的模块市场中确保获得新业务。
Yole 化合物半导体与新兴基板团队的技术与市场分析师 Ahmed Ben Slimane 总结道:“碳化硅市场非常活跃,拥有大量投资,也存在着许多合作关系,从而让产品加速投放市场。”
就模块业务而言,在 2019 年 - 2020 年期间,科锐与斯达半导体、ABB、采埃孚和德尔福多家公司合作,为电动汽车和电动巴士开发基于碳化硅的的动力总成系统。罗姆半导体与纬湃科技和臻驱科技两家公司合作,开发碳化硅动力总成解决方案。汽车行业的一级厂商博世还在进行碳化硅模块的内部开发……
System Plus Consulting 和 Yole 的分析师们一段时间以来一直在调研碳化硅技术及其相关市场。他们对该产业逐步积累了出色的专业技能和丰富的知识。敬请关注这两家公司并访问 i-Micronews 网站,网站上诸多有价值的内容能让您对碳化硅应用有深入了解,包括文章、访谈、视频讲座,讲演,以及技术、市场与逆向工程报告和监测。敬请期待!
摘自:
《碳化硅功率半导体:材料、器件与应用报告》,
-- Yole Développement,2020
《2020 年碳化硅晶体管比较报告》,
-- System Plus Consulting,2020
《2020年碳化硅二极管比较报告》,
-- System Plus Consulting
《化合物半导体季度市场监测》,2020年第3季度,
-- Yole Développement
2 SiC : Silicon Carbide 碳化硅
3 CAGR: Compound Annual Growth Rate 年均复合增长率
4 EV/HEV: Electric Vehicle/Hybrid Electric Vehicle 电动车/混合动力车
5 OEM: Original Equipment Manufacturer 原始设备制造商
6 Without counting the acquisitions 不考虑收购
7 OBC: On-Board Chargers 车载充电机
8 PV: Photovoltaics 太阳能光伏
About the report:
Power SiC: Materials, Devices and Applications
Despite the COVID outbreak, SiC-based design wins have multiplied for electric vehicle applications and will drive the SiC market beyond $2.5B by 2025. – Performed by Yole Développement.
Companies cited:
Alstom, Ascatron, Aymont, Bombardier, Basic Semiconductor, Brückwell Technology, Caly Technology, ClasSiC wafer fab, Cree/Wolfspeed, CRRC, Danfoss, Delphi, DENSO, Dow Corning, Epiworld, Episil, Fraunhofer IISB, Fuji Electric, GE, GeneSiC, Global Power Device, Global Power Technology, GTAT, Hestia Power, Hitachi, IBS, II-VI, Infineon, Leadrive Technologies, MicroSemi, Mitsubishi Electric, Norstel, Northrop Grumman, NXP, ON Semiconductor, Panasonic, Philips, Powerex, Raytheon, RENESAS, ROHM, SananIC, Sanrex, Schneider Electric, Semikron, SemiQ,Shindengen, SiCrystal, SICC, Siemens, SMA, STMicroelectronics, Tankeblue, Toshiba, Toyota, United Silicon Carbide, WeEn, X-Fab, Yaskawa, and more…
About our analyst:
About Yole Développement
Founded in 1998, Yole Développement (Yole) has grown to become a group of companies providing marketing, technology and strategy consulting, media and corporate finance services, reverse engineering and reverse costing services and well as IP and patent analysis. With a strong focus on emerging applications using silicon and/o rmicro manufacturing, the Yole group of companies has expanded to include more than 80 collaborators worldwide… More
About System Plus Consulting
System Plus Consulting specializes in the cost analysis of electronics, from semiconductor devices to electronic systems. Created more than 20 years ago, System Plus Consulting has developed a complete range of services, costing tools and reports to deliver in-depth production cost studies and estimate the objective selling price of a product… More
For more information and images, please visit i-Micronews.

