AMEYA360:碳化硅行业深度报告 SiC产业链概况

发布时间:2022-10-14 16:36    发布者:Ameya360
关键词: SiC产业链概况
  目前SiC的主要应用于汽车、能源、工业、交通运输、通信等领域,主要产品形式有电动车逆变器、车载充电器、DC/DC变换器;充电装置;光电能量转换器和铁路。这些应用的首代技术在2017-2018年已实现了商业化,并已进入快速增长阶段,最快将在2023年实现商业价值,预计2024-2026年这些应用将实现大规模出货。SiC市场空间有望快速扩张。根据Yole预测,2021年到2027年,SiC器件市场规模将由10.9亿美元增长至63.0亿美元,CAGR将超过34%。据三安光电预测,2025年碳化硅在高压平台需求量将达到219万片,中高压平台需求将达到437万片。而2025年碳化硅衬底/芯片的产能预计为242-282万片,预计存在约400万片的产能缺口。

  车载领域,SiC功率器件主要应用于电机驱动系统、车载充电系统(OBC)、电源转换系统(车载DC/DC转换器)、非车载充电桩等核心电控领域,提供更高效的电能转换。在整车性能方面,搭载SiC的车辆损耗将会降低80%,充电速度可提高2倍,功率密度提升80%,体积减小50%。800V平台的应用能够大幅提高电动汽车的充电效率,进一步满足远距离行驶的需求。相较于600V平台,在同等充电功率下,工作电流更小,节省线束体积,降低电路内阻损耗,提高充电效率和安全率;而在同等电流的情况下,800V平台可大幅提升总功率,显著提高充电速度,已成为快速直流电充电的新解决方案。据ST测试数据显示,在800V电压平台下,SiC器件损耗显著低于IGBT,在25%的负载下损耗低于IGBT80%。未来随着电压平台的升级,车载充电系统、电源转换系统和非车载充电等均需要迭代升级,SiC器件将发挥重要作用。

  SiC市场空间:契合新能源发展趋势,能源领域需求多点开花

  光伏领域,目前光伏产业正在迈入“大组件、大逆变器、大跨度支架、大组串”的时代。通过元器件升级,提高功率密度可以极大地帮助光伏逆变器提效将本。与Si器件相比,SiC器件的高击穿电压、低导通电阻、栅极电荷、反向恢复电荷等特性,使其可以在更高的电压、频率以及电流下切换,同时进行有效散热。光伏电压等级从1000伏提升至1500伏,要求必须使用第三代半导体材料SiC功率器件。随着光伏电压等级的不断提高,未来光伏功率器件将会以SiC为主。

  2020年SiC功率器件在光伏逆变器的渗透率为10%,随着光伏电压等级的提升,SiC功率器件的渗透率将不断提高,预计2050年达到85%的渗透率。在全球光伏产业迅速发展的推动下,全球光伏逆变器市场保持良好发展态势,全球光伏逆变器出货量由2017年的98.5GW上涨至2021年的201GW,CAGR高达17.90%。预计2022年增长至221GW。20世纪90年代起,中国崛起了如阳光能源、SMA等跨国光伏逆变器企业,占据了全球市场的主要份额。目前华为占据了全球光伏逆变器市场的23%。本土光伏逆变器企业的崛起,为SiC的应用创造了优良的下游市场环境。  



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