報告 | 中國SiC、GaN 產(chǎn)業(yè)動態(tài)分析

作者 | 發(fā)布日期 2023 年 08 月 14 日 17:35 | 分類 報告

在動力、能源與通訊革新下,部分受限于材料特性的 Si 組件逐漸被SiC、GaN 組件取代之趨勢無可逆轉(zhuǎn)。本篇報告主要在分析中國對于SiC、GaN 組件的長線需求背景,同時聚焦于中國本土供應(yīng)鏈的發(fā)展機(jī)會與動態(tài)。

在數(shù)字化浪潮下,半導(dǎo)體已是云端與各式終端設(shè)備不可或缺的關(guān)鍵組件,其中云端運(yùn)算平臺、智能型手機(jī)與個人計算機(jī)搭載的運(yùn)算和儲存單元,更是多元數(shù)字應(yīng)用持續(xù)升級、擴(kuò)展、深化的推手之一。

如今搭載于云端、終端設(shè)備的運(yùn)算、儲存單元多是由硅(Si)制成,在半導(dǎo)體制程、封裝技術(shù)持續(xù)發(fā)展下,也讓Si芯片能滿足日益復(fù)雜的云端、終端應(yīng)用需求。

但在部分領(lǐng)域,Si芯片卻受限于物理特性,逐漸無法跟上應(yīng)用需求。首先是電動車迅速崛起,電池取代燃油成為汽車的動力來源,掀起一波動力革新,此轉(zhuǎn)變讓汽車必須仰賴多種DC—DC轉(zhuǎn)換器、AC—DC 轉(zhuǎn)換器與主逆變器,而上述部件又須搭載耐高溫、耐高壓的功率半導(dǎo)體組件,方能有效率的運(yùn)作。

不過因Si的單位厚度擊穿電壓值僅0.3x107V/cm,在高壓下的工作穩(wěn)定度不佳,且因?yàn)槠淠芟吨禐?.1eV、熱導(dǎo)率僅1.5W/cm℃,亦不利在高溫環(huán)境下工作。為了突破Si材料的瓶頸,業(yè)界乃轉(zhuǎn)向化合物半導(dǎo)體,而具有耐高壓、耐高溫的碳化硅(SiC)也成為取代Si的首選。

除了動力革新之外,再生能源系統(tǒng)的優(yōu)化亦促使SiC 組件逐步取代Si組件。為了加快實(shí)現(xiàn)碳中和,許多國家加速布建太陽能、風(fēng)能等再生能源系統(tǒng),但是在能源轉(zhuǎn)換效率難以顯著爬升的情況下,降低電力傳輸過程中的耗損以提高發(fā)電效率就成為目前主要的努力方向。

由于SiC的物理特性能有效降低發(fā)熱與能源耗損,因此搭載SiC 組件的電力相關(guān)設(shè)備如逆變器、DC—DC轉(zhuǎn)換器、AC—DC轉(zhuǎn)換器,也比搭載Si組件的設(shè)備更能優(yōu)化電力傳輸效率,成為主要的替代方案。

未來將有更多工業(yè)機(jī)電設(shè)備、交通設(shè)施、儲能設(shè)備導(dǎo)入搭載SiC組件的逆變器、DC—DC轉(zhuǎn)換器或AC—DC轉(zhuǎn)換器;而GaN組件不僅見于快速充電、無線通信設(shè)備,亦將擴(kuò)大切入電動車、電網(wǎng)、照明、雷射等領(lǐng)域。

主要章節(jié) ●●

1 動力、能源與通訊革新下,SiC、GaN取Si而代之

2 龐大內(nèi)需讓中國本土供貨商更有發(fā)揮空間

3 中國本土SiC、GaN供應(yīng)鏈聚焦基板、磊晶與IDM

4 拓墣觀點(diǎn)

圖表資料 ●●

1 Si、SiC、GaN材料特性

2 SiC、GaN主要應(yīng)用領(lǐng)域

3 2022~2026年中國新能源車銷售量

4 2022年中國電力新增裝機(jī)類別占比

5 中國本土SiC、GaN供貨商舉要及其重點(diǎn)布局情況