近年来，随着储能系统的迅速发展，SiC（碳化硅）作为一种宽禁带半导体材料备受瞩目。相比传统的硅基绝缘栅双极型晶体管（IGBT），SiC具有更低的导通电阻和开关损耗，以及更高的击穿电压和耐高温性能。这使得SiC在高压、高频、高效能应用中表现出明显的优势。
SiC需求大增
目前，全球碳化硅器件领域约占有两十亿美金的市场规模，而根据预测，到了2030年，这一数字有望飙升至110亿至140亿美元，年复合增长率可达26%。电动汽车销量的爆发式增长，加上其逆变器对SiC材料的偏好，预示着将来电动汽车领域将吸纳SiC功率器件需求的70%。其中，中国对电动汽车的渴望最为旺盛，预计将推动国内电动汽车制造业中约40%的碳化硅需求。
特别是在电动汽车领域，动力系统的种类、电池电动汽车(BEV)、混合动力电动汽车(HEV)或插电式混合动力电动汽车(PHEV)，以及400伏或800伏的电压等级，都在决定SiC应用的优势及其普及程度。800伏的纯电动汽车动力系统，因其对效率的极致追求，更可能采纳基于SiC的逆变器。
预计到2030年，纯电动车型将在电动汽车总产量中占比达到75%，相比之下2022年这一数字为50%。而HEV和PHEV将占据剩余的25%市场份额。届时，800伏动力系统的市场普及率预计将超过50%，而在2022年，这个数字还不到5%。
在市场竞争格局上，SiC领域的主要玩家倾向于垂直整合模式，而市场集中度的现状也印证了这一趋势。目前，市场大约60%-65%的份额被数家领先企业所控制。预计到2030年，中国市场将继续保持其SiC供应领域的领先地位。
设备市场将迎来新爆发
设备制造商正在各个地区建设设施。碳化硅晶圆生产虽然重要但有限，但已大幅扩张，尤其是在中国，从而引发了大量设备订单。2023年，超过1/3的SiC晶圆和外延片市场被中国企业占领。这与中国的设备能力相符：截至2024年，多家中国PVT和HTCVD厂商活跃。随着价值链向设备的转移，中国的设备供应尚未自给自足。因此，中国设备厂商要想获得市场份额仍需要时间。
Yole 的 Taha Ayari 表示：“截至 2024 年，生产 SiC 晶圆的主要方法是 PVT（物理气相传输），市场规模将超过 20 亿美元。对于晶圆生产至关重要的 SiC 粉末市场预计将超过美国到2029年将达到3600万美元。PVT 工具和粉末市场主要由确保内部质量的参与者垄断和控制。”
SiC 的独特性能需要专门的制造工具和生产线来处理功率 SiC 器件。
预计从 2024 年到 2029 年，外延设备市场将累计产生 43 亿美元的收入，而 SiC 离子注入机市场预计同期将产生 49 亿美元的收入。
扩散炉和热氧化机械等设备预计在未来五年内将产生 14 亿美元的收入。M&I（计量与检测）工具对于检测 SiC 晶圆/外延晶圆和器件加工过程中的缺陷至关重要，预计2024年至2029年累计收入将达到 57 亿美元。
有助于扩大SiC市场的其他工具包括老化测试、图案化、晶圆键合、减薄和CMP工具。
至于工具制造商的情况，每一步都会有所不同。例如，SiC 离子注入机和退火工具供应商市场与已确定的领先参与者更加整合，而蚀刻工具供应商格局仍在不断发展，因为许多参与者试图占领更高的市场份额。
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