為減少因上游持續漲價導致的成本上升風險，客戶端一方面進行恐慌性備貨以確保短期內原物料庫存安全，另一方面積極尋找國產替代進行長期的供應鏈整合儲備，整個2021年半導體市場一路看漲，許多第三方機構將半導體市場營收規模多次進行上修預測，2021年11月份Gartner預測半導體市場規模達5941億美金，增長率26%，創下歷史新高。

 

同時，世界各國政府大力發展綠色能源，推動碳中和進程，新能源汽車和光伏發電市場將快速增長、企業數據化轉型和互聯網數據中心的加快建設等，都將成為半導體行業聚焦發力的新的增長點。據第三方咨詢機構Gartner預測，2022年半導體市場將維持增長態勢，預計產值達到6442億美金，成長8.9%，其中汽車電子、清潔能源的成長性均高于產業平均。

 

以SiC、GaN為代表的第三代半導體器件，因其優秀的耐高溫、耐高壓、抗輻射等特性，正在逐步替代硅基半導體功率器件的市場空間，越來越多的企業加入了第三代半導體器件的開發行列，受到車用、工業與通訊需求的助力，2021年第三代半導體呈現較高增長態勢。

 

據Yole最新報告，預計碳化硅器件市場規模將由2021年10.9億美元增長至2027年62.97億美元，復合增長率達34%。作為新一代半導體，第三代半導體必定是支撐新一代移動通信、新能源汽車、高速列車、能源互聯網等產業自主創新發展和轉型升級的重點核心材料和電子元器件。

 

特斯拉在2020年和2021年有多款新發布的電動車都在變壓器上采用碳化硅元件。根據Yole調查，特斯拉創紀錄的出貨量幫助碳化硅元件在2021年超越10億美元銷售額的關卡。如今通用汽車和特斯拉等汽車制造商正加大投資，讓采用碳化硅元件的電動車在充電后，能行駛更遠，并且電池耗盡時，也可更快地充電。

 

碳化硅元件正在推動電動車走向未來。碳化硅元件正在爭奪電動車傳動系統核心的80%左右的功率電子裝置，包括將儲存在汽車電池組中的直流電轉換為車輛電動馬達所需的交流電之主牽引逆變器（Main Traction Inverter）。碳化硅芯片還在電動車其他部分爭取地位，例如車載充電器和直流-直流轉換器。

 

Yole認為，為了滿足長續航里程的需求，800V電動車是實現快速直流充電的解決方案，這就是1200V 碳化硅元件可以發揮關鍵作用的地方。

 

英飛凌（Infineon）曾表示，碳化硅可以幫助將電動車的續航里程提高5%到10%，或者讓電動車制造商能夠采用更小、更輕、成本更低的電池，來達到基本續航里程的需求。

 

2022年截至目前為止，比亞迪的Han-EV和現代的Ioniq-5通過提供快速充電獲得了不錯的銷售量。因為這一刺激，2022年將有更多汽車制造商（例如：蔚來汽車、小鵬汽車等）采用碳化硅元件于電動車上并推向市場。除汽車應用外，工業和能源應用（例如：采用碳化硅模塊的大功率充電基礎設施的部署，以及不斷增長的太陽能安裝）預計在2021年至2027年期內成長率將超過20%。

 

在頂級碳化硅元件廠商中，意法半導體和Wolfspeed的碳化硅營收在2021年年成長率都超過50%，與全球碳化硅元件市場57%的成長速度保持一致。英飛凌科技則以工業應用為主，其主力業務變壓器，實現126%的成長，未來將加大進入電動車領域。至于Onsemi，也加入了這一領域，并在2021年強勁成長。

 

隨著這些公司將碳化硅發展為價值數十億美元的業務，未來幾年的聯盟競爭模式將會出現。因為主要參與者都選擇了IDM商業模式，使得碳化硅領域正歷經多次并購和合作伙伴關系，這一趨勢勢必重新塑造碳化硅生態體系與競爭關系。

 

展望未來，國產替代和創新浪潮仍是未來電子行業的發展主軸。近兩年來，國際貿易爭端頻發，美國將華為、中興、海康、大疆等多家中國企業納入出口限制實體清單，這使得國產替代、去美化成為眾多中國企業的戰略任務。國家“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要提出要加快發展現代產業體系，堅持自主可控、安全高效，加快補齊基礎元器件的瓶頸短板。國內終端廠商逐步將供應鏈轉移至國內，有助于真正發揮上下游聯動發展的協同作用，半導體產業的國產替代持續加速進行，給中國本土企業帶來了絕佳的市場機會。