碳化硅上車:產(chǎn)業(yè)化提速開(kāi)啟新能源汽車技術(shù)革命
在新能源汽車產(chǎn)業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期,碳化硅(SiC)作為第三代半導(dǎo)體核心材料,正以 “技術(shù)突破 + 場(chǎng)景擴(kuò)容 + 成本下降” 的三重驅(qū)動(dòng)力,推動(dòng)上車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程全面提速。從高端車型的核心配置到中端市場(chǎng)的批量滲透,從傳統(tǒng)電驅(qū)系統(tǒng)到兩棲推進(jìn)、主動(dòng)懸架等創(chuàng)新場(chǎng)景,碳化硅正重塑新能源汽車的技術(shù)架構(gòu),成為產(chǎn)業(yè)升級(jí)的核心引擎。
需求端的爆發(fā)式增長(zhǎng)是碳化硅產(chǎn)業(yè)化提速的核心推力。隨著消費(fèi)者對(duì)續(xù)航里程與充電效率的要求持續(xù)升級(jí),傳統(tǒng)硅基 IGBT 器件已觸及性能天花板,而碳化硅的物理特性恰好精準(zhǔn)匹配行業(yè)痛點(diǎn)。其高導(dǎo)熱系數(shù)、高擊穿電壓的優(yōu)勢(shì),能讓電驅(qū)系統(tǒng)效率提升 9% 以上,充電效率提高 5%,充電時(shí)間縮短 20%。比亞迪 E4.0 平臺(tái)搭載的碳化硅電控系統(tǒng),效率高達(dá) 97.5%,實(shí)現(xiàn) “充電 5 分鐘行駛 150 公里” 的體驗(yàn)升級(jí);嵐圖汽車憑借全域 800V 碳化硅高壓系統(tǒng),完成 5C 超充技術(shù)突破。市場(chǎng)數(shù)據(jù)顯示,2025 年碳化硅在新能源汽車市場(chǎng)的滲透率已突破 20%,并加速向 10 萬(wàn) - 20 萬(wàn)元中端市場(chǎng)下沉,預(yù)計(jì)該價(jià)位段滲透率將達(dá) 40%,僅中端市場(chǎng)就將新增約 150 萬(wàn)片 6 英寸襯底需求。
技術(shù)突破與成本下降打破了碳化硅規(guī)模化應(yīng)用的瓶頸。長(zhǎng)期制約碳化硅普及的成本問(wèn)題,正通過(guò)大尺寸晶圓技術(shù)革新得到解決。中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所的 12 英寸碳化硅晶圓激光剝離技術(shù),使單位芯片成本降低 30%-40%;晶盛機(jī)電首條 12 英寸碳化硅襯底加工中試線實(shí)現(xiàn)全鏈條國(guó)產(chǎn)化,單片晶圓芯片產(chǎn)出量較 8 英寸增加 2.5 倍,量產(chǎn)后車規(guī)級(jí)模塊單價(jià)有望從 150 美元降至 90 美元。國(guó)產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)迭代同樣迅猛,三安光電、天岳先進(jìn)等企業(yè)已形成襯底、外延、器件制造的完整產(chǎn)業(yè)鏈,天岳先進(jìn) 12 英寸導(dǎo)電型襯底良率達(dá) 65%,計(jì)劃 2025 年第四季度量產(chǎn)?;旌咸蓟璺桨傅膭?chuàng)新進(jìn)一步打開(kāi)降本空間,小鵬與芯聯(lián)集成聯(lián)合開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品,在保持效率的同時(shí)顯著減少碳化硅用量,為規(guī)?;瘽B透開(kāi)辟新路徑。
應(yīng)用場(chǎng)景的持續(xù)擴(kuò)容拓展了碳化硅的增長(zhǎng)邊界。除傳統(tǒng)的主驅(qū)逆變器、車載充電器外,碳化硅正加速滲透到更多車載高壓場(chǎng)景。奇瑞縱橫 G700 搭載的 ARK 方舟兩棲系統(tǒng),采用 800V 高壓碳化硅高轉(zhuǎn)速推進(jìn)器,水下推力達(dá) 3000N,成功完成長(zhǎng)江橫渡挑戰(zhàn),開(kāi)創(chuàng)了水下推進(jìn)器的全新應(yīng)用場(chǎng)景。在主動(dòng)懸架領(lǐng)域,比亞迪仰望 U7 搭載全球首個(gè) 800V 懸架系統(tǒng) “云輦 - Z”,采用 1200V 碳化硅功率模塊,調(diào)節(jié)速度與精度較傳統(tǒng)方案提升數(shù)十倍,標(biāo)志著新能源汽車進(jìn)入 “四電時(shí)代”。意法半導(dǎo)體、致瞻科技等企業(yè)的碳化硅產(chǎn)品已批量應(yīng)用于主動(dòng)懸架,2025 年中國(guó)市場(chǎng)乘用車前裝標(biāo)配空懸系統(tǒng)交付量預(yù)計(jì)超 100 萬(wàn)輛,對(duì)應(yīng) 400 萬(wàn)個(gè)主動(dòng)空懸電機(jī)需求,為碳化硅提供了廣闊市場(chǎng)空間。
國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程的加速構(gòu)建了產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。中國(guó)已成為全球碳化硅產(chǎn)業(yè)的核心增長(zhǎng)極,2025 年 SiC 襯底全球占比從 2024 年的 35% 升至 60%,設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率超 80%。在設(shè)備端,晶盛機(jī)電的長(zhǎng)晶爐國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占比達(dá) 70%,北方華創(chuàng)在 PVT 爐市場(chǎng)占比 61%;在器件端,三安光電、華潤(rùn)微等企業(yè)完成多代碳化硅 MOSFET 產(chǎn)品迭代,良率達(dá)到世界先進(jìn)水平。政策層面,《“十四五” 智能制造發(fā)展規(guī)劃》等文件明確支持第三代半導(dǎo)體應(yīng)用,車規(guī)級(jí)認(rèn)證體系逐步健全,國(guó)產(chǎn)碳化硅器件的可靠性與一致性持續(xù)提升,預(yù)計(jì) 2028 年前后將實(shí)現(xiàn)與國(guó)際頭部廠商同臺(tái)競(jìng)技。
碳化硅上車產(chǎn)業(yè)化的提速,不僅重塑了新能源汽車的技術(shù)路線,更帶動(dòng)了上下游全產(chǎn)業(yè)鏈的升級(jí)。隨著 800V 高壓平臺(tái)成為主流,碳化硅在新能源汽車的滲透率預(yù)計(jì) 2030 年將超過(guò) 50%,市場(chǎng)規(guī)模有望突破 400 億元。從 “實(shí)驗(yàn)室珍品” 到 “量產(chǎn)工業(yè)品”,碳化硅的逆襲本質(zhì)上是技術(shù)驅(qū)動(dòng)與能源革命的共振,其 “黃金十年” 已全面開(kāi)啟。在 “雙碳” 目標(biāo)與科技自主的雙重背景下,碳化硅產(chǎn)業(yè)的持續(xù)突破,將為中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供核心支撐,助力全球能源轉(zhuǎn)型與產(chǎn)業(yè)升級(jí)。





