电子发烧友网报道（文/梁浩斌）近日，著名咨询公司麦肯锡发表了一份SiC市场的分析报告，其中电动汽车市场以及SiC市场的最新预测数据值得我们关注。


电动汽车以及SiC市场预测


麦肯锡从2018年到2022年之间的数据预测，到2030年电动汽车在全球轻型汽车市场中的份额将增长3.8倍，从大约1700万辆增加至6400万辆，市场份额从2022年的19%增长至2030年的67%。预计到2024年或2025年，多个国家的电动汽车总拥有成本将会与内燃机汽车持平，这样的预期也推动了电动汽车市场的增长。


SiC在电动汽车中主要被应用于逆变器、DC-DC、OBC等核心部件上。相比以往的硅功率器件，SiC功率器件能够提供更高的开关频率、热阻和击穿电压，从而有效提高电动汽车的工作效率并降低系统总成本。


因此，随着电动汽车市场的增长，SiC也将迎来高增长阶段。麦肯锡报告显示，SiC器件市场在2022年的价值约为20亿美元，预计到2023年将达到110亿美元至140亿美元，年均复合增长率预计达到26%。


麦肯锡预计，市场上70%的SiC需求将来自电动汽车，并认为中国是电动汽车需求最高的国家，将占到电动汽车SiC总需求的40%左右。


由于对耐压以及效率的需求，目前800V平台的电动汽车上SiC器件的使用比例较高。报告分析称，到2030年，纯电动汽车（BEV）预计会占新能源汽车产量的75%，而混合动力（HEV）和插电混动（PHEV）汽车将占其余的25%。另外，到2030年，800V平台的渗透率将超过50%。


SiC行业趋势：走向IDM，8英寸晶圆渗透率提高


目前SiC市场高度集中，SiC衬底和器件市场上的前两家公司就垄断了大约60%到65%的SiC市场份额。








其中，SiC市场的主要玩家采用IDM模式。根据麦肯锡的分析，SiC衬底和器件制造中采用IDM模式，能够将产量提高5%至10%，利润提高10%至15%。其中的原因包括更低的损耗率，同时还有在制造过程中的每个步骤中消除边际堆叠。通过更好地控制设计，并与晶圆和器件制造之间的闭环反馈实现更快的产量提升，可以实现更高的良率。


从战略上看，IDM厂商能够为汽车OEM提供更稳定的供应，这在供应链中具备很大的优势。包括意法半导体收购Norstel、安森美收购GT Advanced Technologies (GTAT)和罗姆收购SiCrystal，都展示出SiC厂商布局IDM的趋势。


在SiC晶圆方面，麦肯锡预计从6英寸晶圆向8英寸晶圆的转变将在2024年或2025年左右开始，到2030年8英寸SiC晶圆的市场渗透率将达到50%。一旦制造商成功克服了技术挑战，8英寸晶圆将为他们带来丰厚的利润收益，同时减少边缘损耗，提高生产效率，并能够充分利用硅制造中的折旧资产。根据我们对垂直整合程度的不同估计，这种转变所带来的利润增长幅度大约在5%至10%之间。


美国领先的制造商预计将于2024年和2025年开始批量生产8英寸晶圆，随后这种生产将迅速增长。主要推动因素包括应对需求和价格压力（特别是来自中等规模电动汽车制造商），以及通过转向8英寸碳化硅晶圆制造实现的成本节约。


分析结果显示，由于产量较低，与6英寸晶片相比，目前8英寸晶片衬底的单位价格仍相对较高。然而，随着工艺产量的提升和新晶片技术的引入，领先制造商在未来十年内有望缩小这一差距。例如，麦肯锡发现相较于传统的多线锯晶片切割技术，激光切割技术有望将一个单晶毛坯生产的晶片数量提升一倍以上。此外，先进的晶片技术如氢分裂等也有望进一步提高产能。


中国本土供应商未出现行业领先者


目前在中国SiC市场上，80%的衬底/晶圆以及95%以上的器件来自海外供应商，不过由于考虑到地缘政治以及供应稳定，中国汽车OEM正在加速寻求本土供应商。鉴于可见的产能扩张和器件技术性能，预计到2030年，中国汽车OEM厂商将广泛转向本地供应商采购，从目前的约15%提高到约60%。


在整个碳化硅价值链中，从设备供应到晶圆和器件制造，再到系统集成，中国企业的崛起将推动中国向本地采购的转变。中国的设备供应商已经覆盖了所有主要的碳化硅制造步骤，并已宣布投资提升产能至2027年。不过，麦肯锡也认为，在中国的SiC行业中尚未出现明确的供应领导者。