比亚迪加速SiC器件全面替代，中国第三代半导体最新进展到哪了？

（电子发烧友原创 文/章鹰）根据调研机构TrendForce预估，电动车市场2023 年的成长率将达到36.2%，SiC（碳化硅）占功率半导体元件市场比重会从2021 年的4.1%，到2025 年上升至12.4%，而GaN 的占比则将从2021 年的0.5%，在2025 年提升至4.8%。

3月15日，在深圳某论坛上，中国第三代半导体产业技术创新联盟副秘书长赵静分享2022年全球半导体产业发展趋势和中国第三代半导体的最新市场规模和应用进展。

2022年全球半导体亮点：新能源汽车和光伏储能带动功率半导体增长

根据Gartner预测，2022年全球半导体收入预计增长1.1%，远低于2021年的26.3%。世界半导体贸易统计协会（WSTS）数据显示，受到内存芯片市场急剧缩小所累，2023年全球半导体市场规模将萎缩4.1%到5570亿美元。

新能源汽车、光伏储能应用带动功率半导体快速增长。未来5年，欧洲地区可再生能源新增装机容量有望达到上一个5年期增量的两倍；2022年中国新能源汽车生产705.8万辆同比增长96.9%，连续8年保持全球第一。

随着半导体主导的摩尔定律逐渐走向物理极限，同时硅也满足不了微波射频、高效功率电子和光电子等新需求快速发展的需要，以化合物半导体材料、特别是第三代半导体为代表的新兴需求快速崛起。

国际能源署报告显示全球清洁能源产业进入快速发展期，越来越多的国家和地区制定了可再生能源发展目标及规划，加速能源转型。中国积极推动碳达峰、碳中和目标的实施。在移动通信、新能源汽车、高速列车、智能电网、新型显示和通信传感领域第三代半导体可以发挥更大作用。

新能源车加速SiC上车 2026年SiC和GaN功率器件市场规模将达366亿

特斯拉Model3/ModelY车型采用了意法半导体的SiC MOSFET模块，显著提升车辆续航里程和性能。2020年，比亚迪高端车型“汉”搭载了SiC器件，预计2023年，比亚迪将在旗下的电动车中，实现SiC器件对硅级IGBT器件的全面替代，将整车性能在现有基础上提升10%。SiC 已逐渐在电动车主驱逆变器中扮演要角，未来随着电气架构将往800V迈进，而耐高压SiC 功率元件预料将成为主驱逆变器标配。

赵静表示，2022年受到疫情影响，半导体进入下行周期。但是在新能源汽车、光伏、储能应用的需求增长下，第三代半导体的市场增长超预期。据CASA Research统计，2022年国内SiC、GaN功率器件的市场规模达到105.5亿，较上年同比增长48.4%。综合不同的数据来源，2022年中国SiC、GaN功率器件整体渗透率约在6%左右。
国内第三代半导体进入产业成长期，技术不断提升，产能不断释放，生产体系逐步完善，自主可控能力不断增强，企业发展迅速。


据CASA Research预测，到2026年，中国SiC、GaN功率器件的市场规模将达到366亿元，年复合增长率达到36.5%。其中新能源汽车（含充电设施）是最大的应用场景。2022年新能源汽车市场爆发带动车用SiC、GaN突破68.5亿元，预计到2026年将增长至245亿元，年复合增长率达到37.5%。2022年国内新能源汽车市场需求量25万片6英寸，预计2026年接近100万片。800V高压平台将在2022年至2023年快速上量，加速SiC在车用领域的渗透。
根据中国光伏行业协会数据，2022年中国光伏新增装机量87.4GW，较上年同比增长59.3%。CASA Research预计，在光伏领域SiC、GaN功率电子市场规模约2.8亿。按照2026年渗透率达到15%-23%左右，预计2026年SiC、GaN功率器件的市场规模接近7亿元，未来年均增长约25.5%。

微波射频也是重要的第三代半导体应用市场。据CASA Research统计，2022年国内GaN微波射频器件市场规模为88.6亿元，较上年同比增长20.9%。2022年中国新建5G基站88.7万个，加上海外出口，带动无线基础设施领域的GaN微波射频市场达50亿元。未来随着毫米波频段使用许可的发放，中国有望成为全球最大的毫米波市场，GaN微波射频产品会迎来新的增长点。

赵静指出，在电动汽车的快速发展带动下，国产SiC模块加速应用。以国家电网为例，雄安新区全SiC的电力电子柔性变电站，采用的国网全国产6500V/400A的SiC MOSFET模块；比亚迪半导体的1200V/1040A SiC模块在不改变原有模块封装尺寸的基础上将模块功率大幅度提升了近30%。广汽埃安自研的“四合一”电驱正式生产下线，采用了SiC逆变器，兼容高低压平台；南方电网提出了第四代充电桩产品，采用SiC技术，其充电桩充电峰值效率达96%，充电场站能耗下降11%。国星光电最新推出的SiC功率模块产品包括NS34m、NS62m等，覆盖1200V电压级，20A-80A的电流范围。