碳化硅的蜕变：从太空来客到AI基石

1893年，一颗坠落地球的陨石为人类带来了神秘的“天外来客”——碳化硅矿石。法国化学家亨利·莫瓦桑在研究陨石样本时，首次发现了这种天然矿物，后来人们以他的名字将其命名为“莫桑石”。

最初，碳化硅主要用作研磨材料，随后被应用于早期雷达系统。1907年，科学家发现碳化硅在通电后阴极能发出黄、绿、橙三色光，这一特性催生了世界上第一个发光二极管。但在当时，碳化硅仍属于实验室的“小众”材料，尚未实现商业价值。

20世纪70年代后，氧化铝与碳化硅复合材料的研发取得突破，开始走出实验室进入商品市场。起初，其商业价值体现在高硬度、刚性和低热膨胀系数上，被用于天文望远镜镜面、防弹背心等高端领域。

进入21世纪，这种“太空材料”逐渐渗透进电子行业。2008年，全球首款商用碳化硅功率器件JFET问世；即便在2025年，安森美仍以1.15亿美元收购了Qorvo的碳化硅JFET技术，足见其技术生命力。

2011年，碳化硅MOSFET正式登场，此后碳化硅器件市场便进入了发展快车道。

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借势而起，碳化硅的“生逢其时”

太阳底下无新事，碳化硅的物理特性亘古未变，但其大规模商业化却与新能源汽车的崛起密不可分。

能源危机与低碳转型的双重压力下，电动化成为汽车产业的主旋律。历史总在不经意间重合——2008年特斯拉推出首款电动跑车Roadster；而碳化硅首次登上量产车，正是十年后的特斯拉Model 3。

从Model 3开始，碳化硅与特斯拉深度绑定，也由此奠定了它在第三代半导体材料中的明星地位。

2020年前后，行业围绕碳化硅展开热烈讨论，资本纷纷押注，相信电动汽车将彻底引爆碳化硅市场。与此同时，新冠疫情扰乱全球供应链，芯片短缺加剧了各国对本土供应链的焦虑，碳化硅产业热度再度攀升。

五年后，全球供应链虽逐渐恢复，却比疫情前更加错综复杂。碳化硅产业也未能幸免，市场开始经历价值重估与分化。

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碳化硅的价格，被打下来了

曾几何时，电动汽车对碳化硅的热捧，促使国内外巨头竞相扩产。

根据集邦咨询的数据，2023年新能源汽车需求推动碳化硅功率器件市场强劲增长，前五大供应商占据总营收的91.9%；意法半导体以32.6%的份额领跑，安森美从2022年的第四跃升至第二，英飞凌、Wolfspeed和罗姆紧随其后。

2024年，碳化硅晶圆市场经历显著降价，全年跌幅接近30%。6英寸碳化硅衬底价格跌至2700～4700元，逼近中国厂商的成本线。2025年初，低端大宗原料价格虽有小幅回升，但主流6英寸衬底因产能过剩而持续暴跌，市场呈现供过于求的态势。

来源：弗若斯特沙利文

与价格下降形成对比的是，全球碳化硅领域出现“逆全球化”迹象。2025年8月，东芝与中国最大碳化硅晶圆供应商之一天岳先进签署技术合作协议，但遭到东芝合作伙伴罗姆的强烈反对，理由是担忧技术机密外泄，合作在一个月内草草收场。

2025年9月，昔日碳化硅巨头Wolfspeed的破产传闻引发行业热议。业内人士指出，国外厂商在性价比上已难以与国内厂商抗衡，近两年国内碳化硅产业快速发展，市场份额快速提升。

从市场来看，国内巨头积极扩产，但产能不等于销量。以近期赴港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年激增后，2024年大幅下滑。

来源：天域半导体招股书，半导体产业纵横制

如今，一个残酷的现实摆在面前：汽车市场已不再是增量市场，碳化硅必须寻找下一个刚性需求。

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谁能触发碳化硅的新增长？

回顾碳化硅的商业化历程，每一次价值跃升都源于新需求的驱动。

当前，业界将目光投向数据中心。预计到2030年，AI耗电量将激增至约1000TWh，占全球发电量的十分之一，电力短缺将成为严峻挑战。未来1MW机架对供电系统的效率与功率密度提出更高要求，高电压架构升级势在必行，这为高效率、高功率密度的电源芯片创造了巨大空间。

碳化硅有望成为英伟达Rubin平台和台积电先进封装中AI芯片散热的关键材料。随着英伟达数据中心过渡至800V HVDC架构，对碳化硅功率元件的需求将大幅跃升，进一步扩大其在AI服务器电源供应链中的份额。

产业巨头已纷纷布局：

基于英伟达的需求，台积电正推动12英寸碳化硅载板供应链，计划将单晶碳化硅用于散热载板，替代传统陶瓷基板，以应对未来HPC芯片的极限热功耗。

英飞凌表示，碳化硅技术是其人工智能电源业务营收预测的核心，预计AI相关销售额将从2025财年的7.5亿欧元增至2026财年的约15亿欧元。

国内方面，芯联集成发布全新碳化硅G2.0技术平台，采用8英寸先进制造技术，针对电源场景优化寄生电容设计，通过封装强化散热，开关损耗降低30%，可适配SST、HVDC等AI数据中心电源及车载OBC需求。

AI时代来临，所有产业都值得重做一遍，碳化硅也不例外。算力需求爆发带动服务器技术迭代，消费电子也借AI完成升级。

除了数据中心，消费电子厂商也开始瞄准碳化硅。碳化硅耐高压、耐高温的特性已在车用充电桩得到验证，将其用于消费电子充电器堪称降维打击。市面上单价过百的快充产品，为碳化硅提供了可观的商业机会。

毕竟，消费电子除了实用价值，还承载情绪价值。基于此，多家知名充电配件品牌已导入SiC MOSFET方案，推动PD快充向更高效率、更小体积发展。

20世纪70年代，美、法等国率先实现碳化硅反射镜的光学应用。法国BOOSTEC公司制造的碳化硅反射镜应用于盖亚、赫歇尔、欧几里德等望远镜而闻名。如今，XR设备有望拓展这一“望远镜”市场，产业界正在探索碳化硅在光学元件中的应用。

对于XR设备的镜片材料，基底材料的折射率越高，镜片FOV就越大，单层SiC镜片即可实现80度以上FOV，提供更轻薄、更清晰的视觉体验。碳化硅的高折射率还能有效解决光波导结构中的彩虹纹和色散问题，高导热性则提升XR眼镜的散热性能。目前碳化硅已进入多家XR设备的产品序列，等待市场验证。

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碳化硅的价值正在重新被定义

有观点认为，对碳化硅而言，技术演进已不再是决定性因素，供应链韧性才是新的订单保障。

因此，出现了前述罗姆反对东芝与天岳先进合作的现象。各国也在建设本土碳化硅产能，坚定“人有我有”的信念。

2025年9月，釜山启动韩国首个8英寸碳化硅功率半导体工厂。2025年11月，SK启方半导体进军碳化硅晶圆代工，目标年内推出1200V SiC工艺技术；同月，欧盟同意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企业“安意法半导体”8英寸碳化硅外延、芯片项目（一期一阶段）通过竣工环境保护验收。

供应链韧性问题并非碳化硅独有，而是整个半导体产业面临的课题。稳定、低成本的供应链解决的只是底层问题，碳化硅市场的变现，归根结底要解决价值问题。

对于碳化硅来说，如何提升战斗力？

要么在新市场提升新基建的效率，要么成为解决老问题的新神器。碳化硅可以继续深耕汽车产业，随着新能源汽车渗透率提升和充电基础设施普及，存量市场仍需坚守；而AI服务器、消费电子新形态，则是碳化硅产业链需要破壁的新方向。

能赚钱的需求才是真需求，真需求才能赚到钱。