碳化硅高速增长的前夕：功率渗透率提升与Al+AR双轮驱动
报告要点
碳化硅(SiC)成为驱动技术升级与效率革命的关键支撑。作为第三代宽禁带半导体核心材料，凭借禁带宽度大、击穿电场高、热导率优、电子饱和漂移速度快等突出性能，正全面渗透新能源、Al、通信、AR四大高增长产业，其应用场景从功率器件延伸至散热材料、光学基底等领域，需求呈爆发式增长，行业即将进入高速发展期。
在新能源领域，SiC是实现高效节能的核心器件，我们预计2030年，全球“新能源车+充电桩+光储”对碳化硅衬底(6时当量，若非特殊说明，下同)的需求量约577万片，CAGR~36.7%。新能源汽车领域，800V高压平台逐步普及，2025年渗透率已达11.17%,SiC MOSFET应用于主驱逆变器、DC-DC转换器等核心部件，可使整车能耗降低8%-10%。我们测算得，2030年全球新能源车领域SiC衬底需求达432万片，中国328万片。高压直流充电桩方面，政策推动下2027年将建成10万台大功率充电桩，SiC凭借耐高压特性成为达标关键，2030年全球SiC衬底需求51万片，中国29万片。光储领域，SiC将提升光伏逆变器与储能变流器效率，2030年全球碳化硅衬底需求94万片，中国30万片。
Al产业中，SiC迎来“功率+散热”双重增长机遇。数据中心方面，算力提升推动机柜功率密度飙升，SiC应用于UPS、HVDC、SST等电源设备，2030年全球电源领域衬底需求73万片，中国20万片。同时，SiC作为先进封装散热材料，解决GPU高发热难题，2030年全球AI芯片中介层所需衬底需求约620万片，中国173万片；若在现有技术路径下，CoWoS工艺中，基板和热沉材料也采用SiC,则AI芯片散热领域衬底空间将增加2倍。
通信射频领域，5G-A与6G推动射频器件升级，GaN-on-SiC方案凭借优异散热与高频性能成为主流。2030年全球射频用半绝缘型SiC衬底需求量达17万片，中国占比60%,约10万片。
2030年全球AR眼镜领域衬底需求389万片，中国137万片。AR产业中，SiC高折射率特性使其成为光波导片理想基底，可扩大视场角、解决彩虹纹问题，推动AR眼镜轻量化与全彩化。
需求端的全面爆发推动行业规模快速扩张，预计2027年碳化硅衬底供需紧平衡，甚至存在出现产能供应紧张的可能性；2030年，全球1676万片的衬底需求量，较2025年的供给，存在约1200万片的产能缺口。其中，AI中介层、新能源汽车、AR眼镜是三大核心增长点，我们预计到2030年需求占比分别为37%、26%、23%;其中SiC在AI芯片先进封装散热材料的运用上，若能实现在“基板层”、“中介层”和“热沉”三个环节的产业化，2030E,全球碳化硅衬底需求量有望达到约3000万片。
1、SiC材料第一性决定其适用于能源、Al、AR和射频产业
碳化硅(SiC)作为第三代宽禁带半导体，凭借其在击穿电场、禁带宽度、热导率、电子饱和漂移速度和折射率等方面的突出优势，正全面渗透新能源、AlI、通信、AR四大产业，成为推动技术升级与效率革命的关键支撑。
在新能源领域，SiC凭借其耐高压、耐高温，能量损耗低的特性，是实现“高效节能”的核心器件。在电动车上，SiC模块缓解用户“里程焦虑”和“充电焦虑”。光伏和储能方面，逆变器和变流器助力能耗的节约和风光电消纳能力的提升。
AI产业中，一方面，SiC器件可支撑800V乃至更高电压的配电架构：在变电站AC/DC整流、固态变压器和中压DC/DC转换环节中发挥关键作用。另一方面，基于其高导热性，有望破解摩尔定律趋于极限下先进封装散热难题。
AR产业中，SiC由于其高折射率助力终端设备拥有更广阔视场角、并解决彩虹纹问题。在AR眼镜的轻量化、全彩化和长续航中，SiC扮演着重要角色。
在射频领域，由于SiC衬底具有散热性能好，开关频率较高等优势，有望成为5G-A与6G时代射频芯片衬底的重要发展方向。
2、打破硅基局限，SiC撑起新能源产业的“超高效时代”
2.1电动车800V高压平台加速渗透，SiC材料具有性能优势
电动车800V高压平台+超级快充，可以实现“充电10分钟，续航300公里以上”,在解决用户“充电焦虑”的同时也提升了能源利用效率，进而改善续航里程，其中，SiC起到关键作用。800V高压平台是新能源车电驱系统发展的主流方向，高压化的背后，本质上是材料与器件的革命。从400V到800V,再到未来的1000V平台，电压等级的提升带来的是续航里程的增加、电机体积的减小以及充电速度的显著提升。从原理上看，“功率=电压×电流”,要解决“充电焦虑”的问题，一是提升电流，通常通过增加线束截面积，使得线缆的重量、铜耗、发热都成倍上升，因而传统400V平台容易出现电流过大导致发热、损耗上升的问题。二是提升电压，由400V系统升高到800V系统后，功效提升。但在800V高压下，由于材料特性的限制，Si-IGBT器件的导通损耗、开关损耗都有显著的上升，难以满足性能提升的需求，SiC成为优选材料。
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