碳化硅（SiC）需求迎来指数级增长

碳化硅（SiC）半导体的生产已经有数十年的历史，但直到最近，随着汽车市场加速迎来其历史上最大的电气化转型，这项技术才变得备受瞩目。

由于政府对气候变化的要求以及可能更重要的是消费者需求呈指数级增长，汽车原始设备制造商（OEMs）计划将电池电动车型转为未来10至15年主要销售的汽车。这种电气化转型正日益定义了汽车动力半导体的整体市场需求。最初，汽车动力半导体市场主要由硅IGBT和MOSFET主导，而SiC和氮化镓（GaN）等宽带隙半导体的机会仅限于早期采用者，如特斯拉。

但随着当前汽车市场的转向电池电动汽车以及汽车OEMs持续过渡至电动车队，SiC的需求迅速增长。

不断增加的收入

根据市场研究公司TechInsights的数据，到2030年，来自电动汽车生产的整体SiC市场将达到96亿美元的收入，并将在2027年之前以惊人的37%的复合年增长率增长。

TechInsights汽车部门的执行董事Asif Anwar表示：“然而，我们并不认为其他功率电子半导体的需求会消失，到那时，硅基IGBT、MOSFET和二极管仍将占整体市场需求的50%。”

汽车动力市场——功率MOSFET、IGBT和SiC半导体——预计到2030年将达到266亿美元的收入，这几乎是今年的126亿美元收入的两倍。未来五年，汽车用电力芯片市场的复合年增长率（CAGR）预计将达到16.0%。

在电动汽车中的应用

SiC的使用将取决于正在制造的电动汽车类型。对于轻度混合动力汽车，该细分市场将继续依赖硅MOSFET的使用，不过，如果价格能够降低到与当前的MOSFET相匹配，可能会有一些GaN技术的应用。对于全混合动力汽车和插电混合动力汽车，SiC和GaN等宽带隙技术将不太适用，因为主流硅IGBT和MOSFET技术在成本效益方面更具优势，TechInsights表示。

全电池电动汽车将成为SiC芯片在主要逆变器中的主要驱动力，此外，SiC芯片将越来越多地用于电力电子系统，如DC-DC转换器和车载充电器。尽管SiC芯片的价格比其他技术要高得多，但这些技术在减小尺寸和重量、提高系统性能和电池寿命等方面的优势将有助于更大范围的电动汽车渗透率，TechInsights表示。

预计的需求

各公司已经制定计划并寄希望于这种增长将成为巨大的收入来源。本月初，ST微电子（ST Microelectronics）宣布将与中国重庆的三安光电（Sanan Optoelectronics）建立一家200毫米SiC制造合资企业，ST微电子占据了整个汽车SiC市场约50%的份额。

OnSemi一直在大规模签署协议并进行投资，与汽车电力设备制造商Vitesco Technologies签署了为期10年的SiC协议。此外，在与电动汽车充电设备制造商Kempower达成不同供应协议后，该公司承诺将投资20亿美元扩大SiC生产。

X-Fab表示将投资2亿美元扩大其位于德克萨斯州拉伯克（Lubbock）的芯片制造厂，以生产更多的SiC器件，博世（Bosch）则收购了美国半导体代工厂TSI Semiconductors，以扩大其SiC芯片组合，直至2030年结束。博世表示，汽车电气化转型是此次收购的原因。

今年2月，Wolfspeed Inc.表示将在欧洲建设其首家半导体工厂，一家生产SiC器件的200毫米晶圆厂。这家晶圆厂将建在德国的萨尔兰（Saarland），是Wolfspeed总体65亿美元产能扩展计划的一部分，该计划还将包括在美国扩展其其他SiC业务。

其他公司，如德州仪器（Texas Instruments）和Skyworks，也正在加速开发SiC半导体的计划，主要面向汽车市场，但也将参与其他潜在市场。

浮思特科技，SK PowerTech一级代理，可以提供多种碳化硅MOSFET和碳化硅二极管。