碳化硅：从星空馈赠到AI核心的半导体演进与价值重塑

1893年，人类意外收获了一份“来自星辰的馈赠”。

研究员亨利·莫瓦桑在分析陨石样本时，首次发现了自然形成的碳化硅矿物，彼时它被命名为“莫桑石”。

早期，碳化硅主要作为研磨材料使用，随后被集成进首批雷达系统。1907年，其电致发光特性（通电后在阴极呈现黄、绿、橙等色彩）催生了全球首枚发光二极管。在当时，碳化硅仍属于“小众”瑰宝，尚未展现商业潜力。

七十余年后，氧化铝与碳化硅复合物从实验室迈向市场，成为商品，但其价值主要体现在高硬度、强刚性及低热膨胀系数等属性上，应用于天文望远镜、防弹衣等高端领域。

进入21世纪，这种“天外材料”逐步渗透电子产品领域。2008年，首个商用碳化硅电子元件JFET诞生，其价值持久彰显——2025年，安森美以1.15亿美元收购了Qorvo的碳化硅JFET技术。

2011年碳化硅MOSFET问世，随后碳化硅器件市场发展步入“加速轨道”。

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乘势而上：碳化硅的“时代机遇”

碳化硅的本质特性历久弥新，但其商业化浪潮与新能源汽车的崛起紧密相连。

在能源危机与低碳转型双重驱动下，新能源汽车成为汽车产业的核心方向。历史巧合的是，2008年特斯拉推出了首款电动跑车；而碳化硅首次“上车”应用，是在2018年特斯拉Model 3中。

碳化硅不仅与新能源汽车绑定，更通过特斯拉的验证，跃升为备受车企青睐的第三代半导体材料。

2020年前后，行业围绕碳化硅展开热议，资本看好其“前景”，坚信新能源汽车将带动产业腾飞。同时，全球疫情冲击供应链，“缺芯”潮加剧各国对本土化供应的焦虑，碳化硅产业热度持续攀升。

五年过去，全球供应链虽逐步恢复，却陷入更深层混乱。碳化硅产业亦未能幸免，市场正经历价值重估与格局分化。

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碳化硅价格下行：市场调整与竞争加剧

昔日，新能源汽车对碳化硅的追捧，引发全球巨头产能竞赛。

据集邦咨询报告，受新能源汽车推动，2023年碳化硅功率器件市场持续增长，前五大供应商占据约91.9%份额；意法半导体以32.6%领先，安森美升至第二，英飞凌、Wolfspeed和罗姆半导体紧随其后。

2024年碳化硅晶圆市场经历深度价格调整，降幅近30%。6英寸衬底价格跌至2700～4700元区间，逼近国内厂商成本线；2025年初，低端原料成本上涨推高价格，但主流6英寸衬底因产能过剩持续下滑，市场竞争白热化，供过于求现象凸显。

来源：弗若斯特沙利文

与价格下行相悖的是，碳化硅领域出现“逆全球化”苗头。2025年8月，日本东芝与国内领先的碳化硅晶圆供应商山东天岳先进签署技术合作，旨在提升器件性能。然而，东芝的合作伙伴罗姆担忧技术泄露，强烈反对导致合作月内终止。

2025年9月，昔日巨头Wolfspeed的破产传闻引发行业震动。业内指出，国外厂商在性价比上渐失优势，国内碳化硅产业近年快速崛起，市场份额持续扩大。

从市场看，国内碳化硅企业积极扩产，但产能未必转化为销量。以赴港IPO的天域半导体为例，招股书显示其碳化硅外延片销量在2023年飙升后，2024年显著回落。

来源：天域半导体招股书，半导体产业纵横制

如今，汽车市场渐趋饱和，碳化硅亟需挖掘下一个真实需求点。

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碳化硅的新增长引擎何在？

碳化硅的首次商业化已证明，其价值觉醒源于需求牵引。

当前，数据中心被视为碳化硅的下一个潜力市场。预计到2030年，AI耗电量将飙升至约1000TWh，占全球发电量十分之一，电力短缺或成社会挑战。面对未来1MW机架需求，现有供电系统已达瓶颈，高效率、高功率密度的高电压升级势在必行。

碳化硅有望成为英伟达Rubin平台及台积电先进封装中AI芯片散热的关键材料。随着英伟达数据中心向800V HVDC架构迁移，碳化硅功率元件需求预计大幅跃升，从而扩大其在AI服务器电源链中的份额。

产业巨头已积极布局碳化硅在高性能计算（HPC）领域的应用。

基于英伟达需求，台积电推动12英寸碳化硅载板供应链，计划以单晶碳化硅取代陶瓷基板，破解未来HPC芯片散热难题。

英飞凌强调，碳化硅技术是其AI电源业务增长的核心。公司加码AI基础设施投入，预计AI相关销售额将从2025财年的超7.5亿欧元增至2026财年约15亿欧元。

国内方面，芯联集成发布碳化硅G2.0技术平台，采用8英寸先进制程。针对电源场景，其优化寄生电容与封装散热，开关损耗降低达30%，显著提升转换效率与功率密度，适配AI数据中心电源及车载充电器需求。

AI时代降临，所有产业面临重塑，碳化硅亦不例外。算力爆发驱动服务器技术迭代，消费电子借AI升级焕新。

除数据中心外，消费电子厂商也开始聚焦碳化硅。其耐高压、耐高温特性已在车用充电桩普及，进军消费电子快充方案似有“降维”优势，而单价过百的快充市场为碳化硅提供盈利空间。

消费电子兼具实用与情感价值。目前，多家充电配件品牌已导入SiC MOSFET方案，推动PD快充向高效、小巧方向演进。

20世纪70年代，美、法等国率先实现碳化硅反射镜光学应用，法国BOOSTEC公司以制造盖亚、赫歇尔等望远镜镜片闻名。如今，XR设备有望拓展这一“望远镜”市场，产业正探索碳化硅在光学元件中的应用。

对于XR设备镜片，基底材料折射率越高，视场角（FOV）越大。单层碳化硅镜片可实现80度以上FOV，提供更轻薄设计与更清晰视效。其高折射率还能缓解光波导彩虹纹与色散问题，高导热性则增强XR眼镜散热与性能。碳化硅已进入数款XR设备，静待市场检验。

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重新定义碳化硅的价值维度

有观点认为，对碳化硅而言，技术演进不再是唯一关键，供应链韧性成为新的订单保障。

这解释了罗姆反对东芝与天岳合作的现象。各国正加紧建设本土碳化硅产能，秉持“自主可控”理念。

2025年9月，釜山启动韩国首座8英寸碳化硅功率半导体工厂。同年11月，SK启方半导体进军碳化硅代工，目标年内推出1200V SiC工艺；欧盟批准向安森美捷克项目补贴4.5亿欧元；三安光电与意法半导体合资的“8英寸碳化硅外延、芯片项目”通过环保验收。

供应链韧性并非碳化硅独有挑战，而是全半导体产业的课题。稳定、低成本供应链仅解决基础问题，碳化硅的市场变现仍需挖掘价值内核。

碳化硅如何提升竞争力？

要么在新基建中提升效能，要么成为解决传统难题的新利器。碳化硅可继续深耕汽车产业，随着新能源汽车渗透率提高及充电设施升级，存量市场仍需坚守；同时，AI服务器、消费电子新形态亦是碳化硅产业链突破应用边界的方向。

唯有盈利的需求方为真需求，真需求方能创造持续收益。