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(来源:爱集微)
2025年,全球碳化硅(SiC)外延片行业进入“8英寸冲刺年”。从瀚天天成、天域半导体两大代工龙头的产能军备,到湖南三安、安意法、天岳先进等垂直整合者的通线战果,再到6英寸价格逼近成本线、8英寸均价一年腰斩,市场呈现“头部集中、技术卡位、价格跳水”的典型特征。本文结合多家公司最新招股书及公开资料,对参与主体、产能布局、技术突破与价格走势进行系统梳理。
参与企业格局:头部集中与多元竞争并存
全球SiC外延片市场已形成“头部引领、本土崛起”的竞争格局,中国企业凭借政策支持与产业链优势,在国内外市场中占据重要地位。
从全球范围来看,瀚天天成表现突出,作为全球首家实现8英寸SiC外延片大批量外供的企业,灼识咨询数据显示,2024年其以31.6%的全球市场份额(销量折合6英寸)位居全球第一,客户覆盖全球前五大SiC器件巨头中的四家,累计交付超过50万片碳化硅外延芯片。其市场地位依托于成熟的商业化能力与全球化客户布局,形成了显著的先发优势。
在中国市场,竞争呈现高度集中态势。弗若斯特沙利文数据显示,以收入计,2024年中国SiC外延片市场前五大参与者均为中国公司,占据87.6%的收入份额,其中天域半导体以30.6%的收入(约4亿元)占比和32.5%的销量占比(约6.7万片)成为行业领军者之一,是国内首批实现4英寸、6英寸量产及8英寸量产的企业之一。与位列其后的中国公司形成了区域集中、技术互补的竞争格局。
此外,行业还涌现出一批各具优势的参与者:湖南三安半导体凭借20余年化合物半导体经验,构建了衬底与外延协同的技术能力;安意法半导体(重庆)作为三安光电与意法半导体的合资企业,建成国内首条8英寸车规级SiC功率芯片规模化量产线;普兴电子、长飞先进、百识电子等企业则在6英寸量产与8英寸研发领域持续突破,共同构成了中国SiC外延片市场的多元竞争生态。
从市场格局来看,碳化硅外延片行业已初步形成了“独立代工+垂直整合+IDM自产”三轨并行的竞争结构,与此同时,衬底龙头企业也在加速向下游延伸,构建从材料到器件的完整链条,并形成梯队分明、多元布局的竞争格局:
·第一梯队:天域半导体、瀚天天成等,已实现6/8英寸规模化量产并占据主要市场份额;
·合资与专业代工:安意法半导体、重投天科、长飞先进等,聚焦车规级与特种工艺;
·新兴力量:株洲中车、芯合半导体、飞锃半导体等,正在快速推进8英寸技术验证与产能建设。
碳化硅外延片已初步形成梯队分明、多元布局的竞争格局
产能布局与扩张:8英寸成增长核心,规模效应凸显
伴随下游需求爆发与技术成熟,SiC外延片行业进入产能扩张周期,6英寸维持稳定供给,8英寸成为产能布局的核心方向。
(一)整体产能规模持续扩大
从行业整体来看,综合Omdia、Yole、灼识咨询等机构数据,全球SiC外延片销量从2020年的24.19万片增至2024年的98.99万片,预计2029年将进一步增至595.94万片,年复合增长率显著。国内企业产能扩张尤为积极:天域半导体现有总部基地年产能42万片,2025年生态园生产基地将新增38万片产能,总产能有望达80万片,未来2年总产能有望进一步提升至160万片/年;瀚天天成2024年产能为25.86万片,计划2029年将8英寸产能提升至46.3万片/年,目标利用率超70%;长飞先进武汉基地于2025年投产后形成合计42万片/年的碳化硅晶圆及外延产能;安意法半导体规划达产后8英寸外延、芯片产能为48万片/年,成为车规级领域的重要产能支撑。
(二)产品结构向8英寸倾斜
8英寸SiC外延片凭借显著的规模效应成为产能扩张的核心方向。数据显示,8英寸芯片面积较6英寸增加1.8倍,边缘芯片比例由14%降至7%,裸芯片数量增加90%,大幅提升芯片利用率并降低单位成本。截至2024年,全球具备成熟8英寸SiC外延技术的公司不超过10家,中国已有天域半导体、瀚天天成、湖南三安等五家企业实现该技术突破。
企业层面,天域半导体2024年开始量产8英寸产品,2025年前五个月销量达7772片,较2024年同期增长约350%;瀚天天成8英寸销量从2023年的285片增至2024年的7466片,2025年前五个月进一步增至2914片;株洲中车、芯合半导体、飞锃半导体等企业也加速推进8英寸产线建设,预计2025年底至2026年将陆续释放产能。
(三)6英寸仍维持重要地位
尽管8英寸增长迅猛,6英寸SiC外延片仍凭借成熟的生产工艺与成本优势,在中长期内保持需求增长。Omdia、Yole、灼识咨询等机构数据显示,2024年全球6英寸SiC外延片销量达82.28万片,2020-2024年年复合增长率44.6%,预计2029年将增至216.05万片。国内企业中,普兴电子计划2025年将6英寸产能提升至30万片;天域半导体6英寸销量2023年达125799片,占据其总销量的96.3%,仍是当前收入的核心支撑。
技术突破与创新:8英寸商业化提速,性能持续优化
技术创新是SiC外延片行业发展的核心驱动力,当前行业聚焦于大尺寸化、缺陷控制、工艺优化三大方向,推动产品性能与良率持续提升。
(一)8英寸技术实现规模化突破
8英寸SiC外延片的商业化是行业最关键的技术里程碑。天域半导体2022年完成8英寸外延片研发,2024年实现量产,截至2025年5月已有14家潜在客户完成验证并部分下达订单;瀚天天成通过优化温度、压力、气流分布等工艺参数,解决了8英寸外延生长的核心技术难题,产品质量达到国际先进水平,成为全球首家实现8英寸大批量外供的企业;湖南三安8英寸碳化硅外延产能已达2000片/月(2025年6月末),产线实现通线;芯合半导体8英寸SiC产线首次流片即取得97.26%的高良率,展现出成熟的技术转化能力。
(二)缺陷控制与均匀性提升成效显著
缺陷密度与掺杂均匀性是决定SiC外延片性能的关键指标。瀚天天成开发的BPD-free外延生长技术,可将BPD位错转化率超99.9%,使外延芯片中BPD缺陷数量近乎为零;通过精确调整表面热场、流场及碳硅比参数,其产品掺杂分布均匀性显著提升;普兴电子攻克6英寸车用大电流MOSFET碳化硅外延技术,填补国内空白;长飞先进、中电化合物等企业通过预蚀刻和缓冲层技术,有效减少衬底缺陷向外延层的延伸,显著提升产品良率。此外,针对超高电压器件需求,瀚天天成开发出厚度超200微米的外延层技术,仅含五个三角形缺陷,为IGBT等超高电压碳化硅功率器件制造提供支撑。
(三)工艺优化推动成本下降
技术成熟度的提升直接带动生产成本优化。国内制造商已能提供进口衬底的替代品,叠加生产效率提升与市场竞争加剧,碳化硅衬底全球平均售价从2020年的6400元降至2024年的4500元。同时,企业通过增加生长速率、优化工艺参数等方式,进一步降低单位生产成本,为行业规模应用奠定基础。
产品价格走势:持续下行后趋稳,结构分化明显
受产能扩张、技术成熟、原材料降价等多重因素影响,全球SiC外延片价格呈现持续下行趋势,但不同尺寸产品价格分化显著,未来下降幅度将逐渐收窄。
(一)整体价格下行趋势明确
2020-2024年,全球SiC外延片价格因原材料成本下降、技术成熟及产能提升持续走低。行业阶段性供过于求进一步加剧了价格压力,2024年SiC外延片及衬底市场价格下降明显,天域半导体外延片平均售价从2023年的8831元降至2024年的6753元,瀚天天成6英寸产品价格也呈现逐年下降态势。具体来看,6英寸SiC外延片2024年市场平均价格约为7300元/片,预计2029年将降至4400元/片,核心驱动因素为碳化硅衬底价格下降。
(二)不同尺寸价格分化显著
大尺寸产品因技术壁垒较高,价格虽同样下行但绝对值仍高于小尺寸产品,且下降幅度更为明显。天域半导体数据显示,2025年前五个月4英寸、6英寸、8英寸产品平均售价分别为2840元/片、3138元/片、8377元/片,较2024年同期分别下降42.5%、60.4%、52.1%;瀚天天成8英寸外延片销售的平均售价从2023年的21000元/片降至2024年的13620元/片,2025年前五个月进一步降至8916元/片。价格差异反映了不同尺寸产品的技术成熟度与产能供给情况,8英寸产品仍处于“降价换量”的市场拓展阶段。
(三)未来价格走势趋稳
随着SiC外延片产品加速迭代及下游应用需求持续增长,同尺寸产品价格下降幅度将逐渐缩小。一方面,下游电动汽车、储能等领域的需求爆发将消化过剩产能,推动市场供需趋于平衡;另一方面,8英寸产品占比提升将在一定程度上支撑整体价格水平,叠加企业通过规模效应降低成本,行业价格有望逐步企稳。天域半导体、瀚天天成等企业通过“以价换量”策略扩大市场份额,2025年销量均实现显著增长,印证了价格调整对需求的刺激作用。
行业总结与展望
SiC外延片行业正处于技术迭代与市场扩张的关键期,8英寸商业化、产能规模化、技术精细化成为核心发展趋势。企业层面,头部企业凭借技术积累与产能优势巩固市场地位,中小企业则聚焦细分领域实现差异化竞争;技术层面,缺陷控制与大尺寸工艺持续突破,推动产品性能与成本性价比提升;市场层面,下游需求增长与政策支持(如中国《制造业可靠性提升实施意见》、欧盟《欧洲芯片法案》等)共同支撑行业长期发展。
未来,随着8英寸产能持续释放、技术成本进一步下降,SiC外延片将在更多新兴领域实现渗透,行业市场规模有望持续扩大。但同时,企业需应对价格竞争、技术迭代及供应链波动等挑战,通过技术创新、产能优化与客户拓展构建核心竞争力,共同推动全球SiC外延片行业迈向高质量发展新阶段。