报告概览

到 2034 年，全球碳化硅市场规模预计将从 2024 年的36 亿美元增至133 亿美元左右，预测期间复合年增长率为 14.0% 2025 年至 2034 年期间。

在汽车、电子和能源等行业需求不断增长的推动下，全球碳化硅 (SiC) 市场正在经历显着增长。 SiC 是一种半导体材料，以其高导热性、耐腐蚀和承受极端温度的能力而闻名，使其成为电力电子的理想选择。

碳化硅市场的增长得益于制造工艺的进步以及私营和公共部门的大力投资。碳化硅在功率器件中越来越受欢迎，特别是在电动汽车 (EV) 等节能应用中，其中高效功率模块电池管理系统和充电器需要。到 2023 年，汽车行业将占碳化硅市场的 40% 以上，这主要是由于电动汽车产量的增长。

对碳化硅技术的投资不断增加刺激了增长，Cree, Inc.（现为 Wolfspeed）和意法半导体等公司提高了产能。 2022 年，全球 SiC 研究投资超过 15 亿美元。此外，政府的激励措施（例如美国能源部的激励措施）正在通过支持清洁能源技术和宽带隙半导体来促进碳化硅的采用。

有几个因素正在推动碳化硅市场的增长，包括对高性能电力电子设备（尤其是电动汽车）的需求不断增长。 SiC 的能量转换效率提高了电动汽车的性能，从而满足了对基于 SiC 的功率模块的需求。此外，碳化硅能够结束高温和电压使其成为能源应用的首选，包括太阳能逆变器、风力涡轮机和电网。

未来的增长机会，SiC 市场的增长前景与电动汽车和可再生能源采用的兴起密切相关。随着各国政府加大脱碳力度，碳化硅对于高效功率模块至关重要。碳化硅晶圆生产的进步（例如 150 毫米和 200 毫米晶圆的开发）预计将降低成本，使碳化硅更容易进入大众市场应用。

主要要点

• 碳化硅市场 预计价值约为13.3 美元从 2024 年的36 亿美元到 2034 年，复合年增长率将达到 14.0%。
• 黑碳化硅占据主导市场地位，占据58.1%以上
• Up to 150 mm 占据主导市场地位，占据超过 58.3% 份额。
• 汽车占据主导市场地位，占据超过 33.2% 份额。
• 亚太地区 (APAC) 是全球碳化硅 (SiC) 市场的主导区域，占据 36.9% 的重要市场份额，到 2024 年价值约为13 亿美元。

按产品

2024 年，黑碳化硅 占据主导市场地位，占据超过 58.1% 份额。该产品领域继续引领市场，主要是由于其在磨料、电子和冶金等行业的广泛应用。黑碳化硅的受欢迎程度很大程度上是由于其硬度、高导热性和耐高温能力，使其成为电子材料研磨、切割和抛光等制造过程中的重要材料。

绿碳化硅虽然占据较小的市场份额，但由于其更高的纯度和更清晰的晶体结构而逐渐受到关注。到 2024 年，绿碳化硅将占据整个市场的很大一部分，预计其增长将持续到 2025 年。该材料的卓越品质使其成为半导体制造、先进陶瓷和高性能磨料等专业应用的首选。

按晶圆尺寸

到 2024 年，高达150毫米占据了碳化硅市场的主导地位，占据了58.3％的份额。该细分市场继续引领市场，主要是因为其在电力电子、汽车和消费电子等广泛应用中的广泛使用。这种尺寸的碳化硅晶片广泛应用于生产二极管、晶体管等需要高电压、高效率、导热性的功率器件。对 150 毫米以下晶圆的需求主要是由对高效能源解决方案日益增长的需求推动的，特别是在电动汽车 (EV) 和可再生能源技术方面。

>150 毫米晶圆市场一直在稳定增长，尽管增速较慢。到 2024 年，与 150 毫米以下细分市场相比，它在整个市场中所占的份额较小。然而，电信、工业电力系统和电动汽车等行业对更强大、更高效设备的需求不断增长，预计将推动更大晶圆的采用。这些较大的晶圆可实现更高的电流处理能力，并越来越多地用于需要大规模生产的高性能应用。

按应用

2024 年，汽车 占据主导地位市场地位，占据33.2%以上份额。由于电动汽车 (EV) 的日益普及以及向更节能技术的转变，汽车行业对碳化硅 (SiC) 的需求激增。 SiC 具有处理高温、高电压的卓越能力以及出色的导热性，使其成为电动汽车中电力电子器件的理想选择，例如逆变器、充电器和电机驱动器。

航空航天、军事和国防领域虽然规模较小，但由于碳化硅在极端环境下的卓越性能，对碳化硅的需求也不断增加。到 2024 年，航空航天和军事与国防应用的合计份额将占据相当大的市场份额，这两个行业都依赖 SiC 来制造雷达系统、卫星和高性能推进系统的组件。

在电气和电子领域，碳化硅的用量也在不断增加非常重要，尤其是在功率转换和半导体器件中。到 2024 年，该细分市场有望占据显着的市场份额。随着对节能设备、可再生能源系统和高频电子产品需求的增长，SiC 在电力电子应用中的作用变得越来越重要。

医疗保健领域虽然规模小于其他领域，但由于对高性能半导体的医疗设备需求不断增长，预计将在 2024 年和 2025 年逐步增长。碳化硅因其在苛刻条件下的可靠性和耐用性而在成像系统和诊断设备等医疗技术中变得越来越重要。

主要细分市场

按产品

• 黑碳化硅
• 绿碳化硅

按晶圆尺寸

• 最大 150 毫米
• >150 毫米

按应用

• Automotive
• 航空航天
• 军事与国防
• 电气与电子
• 医疗保健
• 其他

司机

电动汽车（EV）需求增长

推动增长的主要因素之一碳化硅市场的主要动力是电动汽车（EV）需求的不断增长。向清洁能源、减少碳排放和可持续交通解决方案的转变正在重塑汽车行业。碳化硅以其优异的导热性、高效率和耐高压能力而闻名，是电动汽车电力电子和能源管理系统开发的关键材料。

碳化硅的性能和效率

碳化硅在高电压和高温下高效工作的能力使其成为电动汽车的理想选择，特别是在所使用的电力电子系统中用于推进和充电。 SiC 的高效率可降低能耗，使电动汽车每次充电可以行驶更远的距离，这是消费者和制造商的关键性能指标之一。功率半导体研究小组 (PSRG) 最近的一项研究发现，电动汽车中的碳化硅逆变器比传统硅基逆变器的效率高出 40%，这意味着配备碳化硅组件的车辆将受益于更好的能量转换和更低的总体功率损耗。

市场扩张和政府支持

世界各国政府越来越多地通过政策举措和财政激励措施支持电动汽车的采用。这些举措旨在减少温室气体排放、改善空气质量并减少对化石燃料的依赖。例如，欧盟实施了《欧洲绿色协议》等政策，目标是到 2050 年实现碳中和。包括鼓励电动汽车的生产和采用以及支持电动汽车所需的基础设施。

限制

高生产成本限制碳化硅的采用

原材料成本是碳化硅高价的主要驱动因素之一。 SiC 是通过称为化学气相沉积 (CVD) 的高温、高耗能工艺或通过烧结生产的。这些工艺需要专门的设备和高度受控的环境，与硅相比，这显着增加了生产成本。例如，美国能源部的一份报告表明，作为 SiC 半导体关键部件的 SiC 晶圆的成本可能比硅晶圆高出 5 倍。

制造复杂性和可扩展性问题

采用 SiC 的另一个重大挑战是其生产工艺的复杂性和可扩展性。联合国与硅一样，经过数十年的精炼和优化，碳化硅制造在规模化方面仍面临一些障碍。高质量的 SiC 晶圆很难持续生产，许多制造商仍在改进工艺以提高良率并减少缺陷。根据美国能源效率和可再生能源办公室的一项研究，虽然碳化硅基组件在电动汽车和电力电子等应用中显示出性能优势，但碳化硅晶圆的良率仍然远低于硅晶圆。

来自替代材料的竞争

除了高生产成本之外，碳化硅还面临着来自其他具有类似性能特征但成本更低的材料的竞争。例如，氮化镓 (GaN) 是另一种宽带隙半导体材料，通常被视为 SiC 的竞争对手。 GaN 用于电力电子领域，对于应用特别有吸引力高效率和更小外形尺寸至关重要的领域。由于其更成熟的制造工艺和更低的生产成本，GaN 通常被认为是一种更实惠的替代品，特别是在低功耗应用中。

机遇

可再生能源和电力系统的扩张

碳化硅 (SiC) 最重要的增长机会之一在于对可再生能源和电力现代化的需求不断增长网格。随着世界向更清洁、更可持续的能源转型，SiC 的特性（例如高效率、导热性和处理高电压的能力）使其成为太阳能、风能和储能系统中使用的电力电子器件的理想材料。

能源存储和电网现代化

除了可再生能源发电之外，能源存储和电网现代化也变得越来越重要，因为间歇性发电变得越来越重要。太阳能和风能等能源已并入国家电网。碳化硅特别适合用于能量存储系统，例如效率和可靠性至关重要的大型电池存储设施。基于 SiC 的电力电子器件可以帮助提高电池逆变器的效率，使储能系统更具成本效益，并提高其在最需要时存储和释放能量的能力。

政府举措和政策

全球政府举措也推动了对可再生能源的需求，从而为 SiC 创造了重大机遇。 《欧洲绿色协议》的目标是到 2050 年使欧盟实现气候中和，作为这一努力的一部分，可再生能源的采用和电网现代化是重中之重。欧盟制定了雄心勃勃的目标，到 2030 年将可再生能源产量提高到其能源结构的 40%，进一步增加了对高效发电的需求我们需要碳化硅等电子产品来促进这一转变。

趋势

电动汽车 (EV) 中越来越多地采用碳化硅

当今碳化硅市场最引人注目和令人兴奋的趋势之一是电动汽车 (EV) 中碳化硅的加速采用。随着世界不断转向更可持续的交通解决方案，SiC 在帮助电动汽车实现更高效率、更长续航里程和更快充电时间方面发挥着越来越关键的作用。 SiC 具有处理高电压、高温工作和更快开关速度等优异特性，使其成为电动汽车逆变器、电源模块和电池充电器等关键部件的理想材料。

SiC 在增强电动汽车性能方面的作用

碳化硅在电动汽车中的采用正在给汽车行业带来革命，尤其是在电力领域。r 电子产品。 SiC 逆变器用于将电池的直流电转换为电动机的交流电，比传统的硅基逆变器效率更高。 SiC 能够在更高的频率和温度下运行，可实现更小、更轻、更高效的电力系统。这不仅提高了车辆的性能，还有助于延长行驶里程和缩短充电时间，这两个因素对于增强电动汽车对消费者的吸引力至关重要。

政府政策推动电动汽车增长

政府政策和激励措施也是电动汽车采用的重要推动力，进而推动碳化硅需求不断增长。 2023 年，欧盟 (EU) 在绿色协议中制定了雄心勃勃的目标，力争到 2050 年实现净零碳排放。作为这一努力的一部分，欧盟规定到 2035 年所有销售的新车必须实现零排放，进一步加速了这一目标。转向电动汽车。据欧盟委员会称，欧盟已拨款 200 亿欧元用于促进绿色技术的开发和采用，包括电动汽车及其配套基础设施。

区域分析

亚太地区 (APAC) 是全球碳化硅市场的主导地区，占据 36.9% 的重要市场份额，价值约为到 2024 年将达到 13 亿美元。该地区的主导地位很大程度上是由汽车、电子和可再生能源等关键行业的快速增长推动的。特别是，中国和日本是 SiC 高需求的主要贡献者，其中中国在电动汽车 (EV) 生产方面处于领先地位，日本在 SiC 的工业应用方面取得了重大进展。

北美在半导体和汽车领域主要参与者的推动下，占据了相当大的市场份额五个部门。美国根据《通货膨胀削减法案》和其他绿色能源政策大力推动电动汽车的采用，预计将继续推动对碳化硅的需求。该地区的可再生能源行业也出现了增长，进一步促进了基于碳化硅的技术在电网和能源存储中的采用。

欧洲是另一个关键参与者，制定了旨在脱碳和可持续发展的强有力政策。欧盟承诺到 2050 年实现气候中和，推动了对电动汽车和可再生能源系统的大量投资，增加了对碳化硅功率器件的需求。

中东和非洲和拉丁美洲代表着规模较小但不断增长的市场，人们对电动汽车和可再生能源解决方案的兴趣不断上升，尽管与亚太地区、北美和欧洲地区相比，预计它们的增长速度较慢欧洲。

主要地区和国家

• 北美
  • 美国
  • 加拿大
• 欧洲
  • 德国
  • 法国
  • 英国
  • 西班牙
  • 意大利
  • 欧洲其他地区
• 亚洲太平洋地区
  • 中国
  • 日本
  • 韩国
  • 印度
  • 澳大利亚
  • 亚太地区其他地区
• 拉丁美洲
  • 巴西
  • 墨西哥
  • 拉丁地区其他地区美国
• 中东和非洲
  • 南非
  • 沙特阿拉伯
  • 阿联酋
  • MEA其他地区

主要参与者分析

碳化硅（SiC）市场高度发达竞争激烈，众多老牌企业推动汽车、电子、能源和工业应用等各个领域的创新和扩张。领先公司如 Wolfspeed, Inc.、Infineon Technologies AG、STMicRoElectronics N.V. 和 ROHM Co., Ltd. 处于领先地位，在研发方面进行了大量投资，以推进 SiC 技术。

Wolfspeed 特别是，已成为市场领导者，专注于电动汽车和可再生能源系统等应用的 SiC 功率器件和模块。同样，英飞凌科技和意法半导体正在利用其在半导体解决方案方面深厚的专业知识来扩展其 SiC 产品组合，重点关注电力电子和汽车解决方案。

Carborundum Universal Limited、Grindwell Norton Ltd. 和 Washington Mills 等公司专注于 SiC 磨料和陶瓷，为需要耐用材料的工业部门提供服务用于切割、研磨和抛光应用。同时，Entegris, Inc. 和 SK Siltron Co., Ltd. 为半导体制造提供高纯度 SiC 晶圆和材料，满足电力电子领域对 SiC 不断增长的需求。

此外，Semiconductor Components Industries（安森美半导体子公司）和Gaddis Engineering Materials等公司正在为先进 SiC 技术的开发做出贡献。这些公司正在努力利用电动汽车、可再生能源和高性能计算领域的新兴机遇。随着技术的不断进步和对 SiC 产能投资的增加，这些厂商已做好准备，在未来几年推动市场向前发展。

主要厂商

• AGSCO Corporation
• Carborundum Universal Limited
• Coherent Corp.
• Coorstek
• Entegris, Inc.
• ESD-SIC b.v.
• 富士电机有限公司
• Gaddis Engineering Materials
• Grindwell Norton Ltd.
• Infineon Technologies AG
• Microchip Technology Inc.
• 三菱电机公司
• ROHM Co., Ltd.
• Semiconductor Components Industries, LLC
• SK siltron Co., Ltd.
• Snam Abrasives Pvt.有限公司
• 意法半导体
• 东芝公司
• Washington Mills
• WOLFSPEED, INC.

近期发展

2024 年，AGSCO 的重点是扩大其在以下领域的业务：

到 2024 年，Carborundum Universal 的 SiC 业务预计将占其总收入的 18% 左右，体现了其在全球 SiC 市场中的重要地位。 CUMI持续投资研发以提高其SiC产品的性能和成本效益，定位在竞争日益激烈的市场中寻求长期增长。