以碳化硅、氮化镓为代表的宽禁带化合物半导体（又称“第三代半导体”）是战略性新兴产业的核心材料。相较于第一代和第二代半导体材料，具有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、高电子密度等显著优势，被广泛应用于新能源汽车/充电桩、光伏发电、智能电网、轨道交通、航空航天等领域，被视为推动能源、交通、信息和国防产业发展的核心技术。
碳化硅半导体器件，以其耐高压、耐高温、能量损耗低、功率密度高等绝对优势，在新能源汽车、充电设备、便携式电源、通信设备、机械臂和飞行器等多个高附加值工业领域发挥着重要作用。当下热门概念股“人形机器人”、“低空经济”、“光伏”、“新能源”等，都与碳化硅材料大量应用密切相关。
碳化硅器件“上车”加快
随着新能源汽车对功率平台的要求从600V提升到800V，甚至达到1200V，功率芯片的性能需求也在不断提高。这些功率器件主要被应用于新能源车的主驱逆变器、车载充电器、DC/DC转换器等关键电驱电控部件。尽管SiC MOSFET价格比Si IGBT价格更高，但碳化硅功率器件在耐压水平、开关损耗以及耐高温性方面具备明显优势，新能源汽车已成为碳化硅功率器件最主要的市场。
在主驱逆变器、车载充电器、DC/DC转换器等关键电驱电控部件中使用碳化硅器件可带来以下优势：
① 提升效率
低开关损耗：在高频切换过程中，碳化硅器件的损耗远低于传统的硅器件，这意味着在电能转换时的效率更高，尤其是在高频应用中。
低导通损耗：碳化硅器件的导通电阻小于传统硅器件，这进一步提高了效率。
② 降低能耗与热管理需求
优异的热性能：在高温条件下，碳化硅器件的性能损耗小于传统硅器件，简化了冷却系统的复杂性并降低了成本。
减少能量损失：提高效率直接减少能量损耗，使充电过程中的能量转换更加高效。
③增强系统可靠性
高温稳定性：在高温环境下，碳化硅器件展现出更好的稳定性，增强了系统的可靠性和寿命。
耐高压性能：碳化硅器件能够承受更高的电压，提供了更好的安全性。
④支持高性能系统设计
小型化设计：由于碳化硅器件允许更高频率的操作，使得变压器和其他电磁元件能够更小型化，减少了整个系统的体积和重量。
灵活的系统集成：碳化硅的性能优势使得双向OBC设计可以更加灵活，有助于在电动车辆中更有效地集成。
在今年4月举办的北京车展上，众多车企披露碳化硅技术的新进展。岚图汽车推出了自主研发的最新一代岚海动力系统，该系统配备了800V高效碳化硅电驱动系统；蔚来汽车展示了其自研的1200V碳化硅功率模块；吉利汽车则展出了其碳化硅混合驱动集成的关键技术。
小米汽车宣布，SU7系列将全面采用碳化硅高压平台，并且所有驱动电机都将使用碳化硅功率模块。士兰微也透露，汽车级碳化硅功率产品的需求量正在迅速增长，预计到5月，公司的碳化硅主驱动模块的装车规模将超过8000辆，而6月将超过2万辆。
8英寸碳化硅晶圆逐渐成为行业趋势
高成本一直是碳化硅器件被吐槽的弊病，这主要是因为在生产过程中，碳化硅单晶的生产周期长、环境要求严格、良率低等问题。特别是在碳化硅衬底的生长过程中，需要在高温和真空环境中进行，对温度场的稳定性要求极高，而且其生长速度与硅材料相比有着数量级的差异。因此，碳化硅衬底的生产技术难度大，良率不高，这直接导致了碳化硅衬底价格高、产能低的问题。
业内人士指出，目前碳化硅器件的价格通常是硅器件的4到5倍，行业的目标是将碳化硅器件的成本降低到硅器件的2.5倍甚至更低。
为了优化碳化硅器件的产能和成本，最佳途径是将芯片制造从6英寸晶圆转移到8英寸晶圆。此外，提高良率，并将器件类型从平面型转变为沟槽型，有助于整体上降低碳化硅的成本。一般来说，衬底尺寸越大，每片衬底可生产的芯片数量就越多，从而降低了单个芯片的成本。与6英寸衬底相比，在相同条件下，8英寸衬底切割出的芯片数量增加了近90%。相较于6英寸衬底，8英寸单片衬底制备的器件成本降低了约30%。
目前，多家上市公司正在加快布局8英寸碳化硅产能。例如，士兰微在5月21日宣布，公司与厦门半导体投资集团有限公司、厦门新翼科技实业有限公司签署《投资合作协议》，计划在厦门市海沧区建立一条以SiC-MOSEFET为主要产品的8英寸碳化硅功率器件芯片制造生产线，其产能规模将达到每月6万片。另外，三安光电也表示，湖南三安工厂正在扩大产能，将全面采用国际领先的8英寸生产设备和工艺，并计划在今年第三季度开始生产，达到年产48万片的规模。公司的8英寸碳化硅衬底外延工艺已完成调试，相关样品已送至主要的海外客户进行验证。
