碳化硅突然就又火了。

幾個月前剛剛申請破產(chǎn)的Wolfspeed，在重組計劃被美國法院批準之后，于9月11日宣布200mm碳化硅材料產(chǎn)品正式開啟商用。此前該產(chǎn)品僅向少數(shù)客戶試供，如今面向市場全面放開。公司還同步推出可立即進行認證的200mm碳化硅外延片。

9 月 15 日，三星副總裁兼碳化硅業(yè)務(wù)團隊負責人洪錫俊表示，公司正專注于 8 英寸碳化硅功率半導體的研發(fā)。盡管尚未公布商業(yè)化時間表，但他指出，三星正在努力“盡快”實現(xiàn)碳化硅功率半導體的商業(yè)化。

釜山市政府17日宣布，EYEQ實驗室在釜山機張的新總部和生產(chǎn)設(shè)施已竣工。據(jù)報道，該工廠投資1000億韓元，使韓國首次能夠完全實現(xiàn)8英寸SiC功率半導體的本地化生產(chǎn)。

同時，國內(nèi)的碳化硅相關(guān)廠商，也都有各自的進展。

今年上半年的碳化硅市場，還曾深陷在“產(chǎn)能過?！迸c“價格戰(zhàn)”的泥潭。然而，如今的碳化硅似乎找到了新賽道，有望實現(xiàn)“華麗轉(zhuǎn)型”。

碳化硅經(jīng)歷了什么？

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碳化硅，柳暗花明這半年

進入2025年，碳化硅產(chǎn)業(yè)面臨的核心挑戰(zhàn)是供給增長速度超過了終端需求的增速。在全球廠商的積極投資下，碳化硅襯底產(chǎn)能迅速擴大。據(jù)行業(yè)機構(gòu)預(yù)測，2025年，全球碳化硅襯底年產(chǎn)能預(yù)計將達到400萬片，而同期的市場需求預(yù)測約為250萬片。

顯著的供需失衡直接導致了市場價格的激烈競爭。以主流的6英寸碳化硅襯底為例，其市場價格在2025年內(nèi)下降幅度超過40%，部分報價已逼近許多生產(chǎn)商的成本線。這一輪價格下行反映了行業(yè)在經(jīng)歷前期高速增長后的周期性調(diào)整。

在此市場背景下，相關(guān)企業(yè)的經(jīng)營面臨挑戰(zhàn)。行業(yè)領(lǐng)導者之一的Wolfspeed公司便是一個典型案例。該公司在此前數(shù)年投入數(shù)十億美元進行大規(guī)模產(chǎn)能擴張，特別是向8英寸晶圓技術(shù)進行前瞻性投資。然而，由于歐美市場電動汽車需求增速放緩、8英寸晶圓在提升良率方面遭遇技術(shù)挑戰(zhàn)，疊加全球市場激烈的價格競爭，該公司的財務(wù)狀況持續(xù)承壓。2025年6月，Wolfspeed向美國德州南區(qū)破產(chǎn)法院申請第11章破產(chǎn)保護。

類似的企業(yè)經(jīng)營困境與戰(zhàn)略調(diào)整，標志著碳化硅行業(yè)進入了一輪去產(chǎn)能和市場整合的階段，過剩的供給狀況有望逐步得到緩解。

在傳統(tǒng)應(yīng)用市場進入調(diào)整期之際，AI領(lǐng)域為碳化硅帶來了意料之外的新機遇。9月5日，據(jù)報道，為提升性能，英偉達在新一代Rubin處理器的開發(fā)藍圖中，計劃把CoWoS先進封裝環(huán)節(jié)的中間基板材料由硅換成碳化硅。目前臺積電邀請各大廠商共同研發(fā)碳化硅中間基板的制造技術(shù)。英偉達第一代Rubin GPU仍會采用硅中間基板，不過據(jù)該公司計劃，最晚2027年，碳化硅就會進入先進封裝。

碳化硅還被發(fā)現(xiàn)可以應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心中。5月20日，英偉達宣布，該公司將率先向800V HVDC 數(shù)據(jù)中心電力基礎(chǔ)設(shè)施過渡，并與英飛凌和納微達成了相關(guān)合作，意圖進一步降低數(shù)據(jù)中心電源能耗。據(jù)報道，這次電源架構(gòu)的革新將需要采用大量的碳化硅和氮化鎵器件。

此外，碳化硅材料在AR眼鏡領(lǐng)域的應(yīng)用也在逐漸被市場所發(fā)掘。

可是，為什么是碳化硅？

02

先進封裝、數(shù)據(jù)中心與AR眼鏡

先來看碳化硅在先進封裝中的應(yīng)用。

隨著人工智能與高性能計算對算力需求的持續(xù)攀升，芯片設(shè)計正面臨一個嚴峻的物理瓶頸：在2.5D等先進封裝架構(gòu)中，連接處理器核心與高帶寬內(nèi)存的傳統(tǒng)硅基中介層，已逐漸無法滿足下一代芯片在散熱與數(shù)據(jù)傳輸上的雙重需求。

當單顆芯片功耗邁向1000瓦甚至更高時，其產(chǎn)生的巨大熱量和對信號完整性的極致要求，促使業(yè)界必須尋找性能更優(yōu)越的替代材料，而這就到了碳化硅的優(yōu)勢區(qū)間。

碳化硅最核心的優(yōu)勢在于其卓越的的熱管理能力。傳統(tǒng)硅中介層的導熱率僅約150 W/m·K，面對巨大的熱流密度時，散熱效率低下，易導致芯片核心溫度過高，從而引發(fā)性能降頻或影響長期可靠性。相比之下，單晶碳化硅的導熱率高達490 W/m·K，是硅材料的三倍以上。

這意味著，采用碳化硅作為中介層，能夠?qū)⒃摻M件從一個被動的承載平臺，轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€高效的“散熱板”，可以迅速地將芯片產(chǎn)生的集中熱量均勻?qū)С?，顯著降低關(guān)鍵的工作結(jié)溫，為處理器在極限功率下持續(xù)穩(wěn)定運行提供了堅實的物理保障。

除了優(yōu)異的散熱性能，碳化硅在電氣特性和結(jié)構(gòu)設(shè)計上也展現(xiàn)出巨大潛力。高頻信號在密集的電路中傳輸極易受到寄生電感和信號串擾的影響，從而限制數(shù)據(jù)傳輸速度。碳化硅材料不僅具備優(yōu)良的電絕緣性，還允許通過先進的蝕刻工藝制造出深寬比更高的垂直導通孔（Via）結(jié)構(gòu)。

這種結(jié)構(gòu)優(yōu)勢使得內(nèi)部互連路徑可以設(shè)計得更短、更密集，從而大幅削減限制數(shù)據(jù)傳輸速度的寄生電感，保證信號的完整性。這最終轉(zhuǎn)化為處理器與內(nèi)存之間更快、更可靠的數(shù)據(jù)交換通道，是滿足AI應(yīng)用海量數(shù)據(jù)吞吐需求的關(guān)鍵。

而碳化硅的熱管理能力和電氣特性也能應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心供電領(lǐng)域。當前數(shù)據(jù)中心發(fā)展的核心瓶頸在于其中AI服務(wù)器巨大的能源消耗。傳統(tǒng)的48V/54V供電架構(gòu)，在從電網(wǎng)到芯片的多級電壓轉(zhuǎn)換過程中存在顯著的能量損耗，導致效率低下且散熱負擔沉重。為應(yīng)對此挑戰(zhàn)，業(yè)界正推動一場向800V高壓直流（HVDC）架構(gòu)的革新，旨在簡化供電鏈路、降低損耗。

在其中，碳化硅的優(yōu)勢在于其極高的電力轉(zhuǎn)換效率。800V新架構(gòu)依賴于固態(tài)變壓器（SST）和高壓直流轉(zhuǎn)換器等關(guān)鍵組件。在這些需要高頻、高壓開關(guān)的場景下，傳統(tǒng)硅基器件（如IGBT）的開關(guān)損耗巨大。而碳化硅MOSFET的開關(guān)能耗比前者低20倍以上，這意味著在每次電力轉(zhuǎn)換時，更少的能量以熱量的形式被浪費掉。這種特性可以將數(shù)據(jù)中心從機柜到服務(wù)器的整體系統(tǒng)能效提升數(shù)個百分點，有效節(jié)約了龐大的運營電力成本。

同時，碳化硅的效率優(yōu)勢可以催生出更大的功率密度。由于自身損耗極低，碳化硅器件產(chǎn)生的廢熱大幅減少，從而極大地縮小了對其散熱系統(tǒng)的要求。這使得電源供應(yīng)器（PSU）等電力模塊的體積和重量得以顯著縮減，功率密度實現(xiàn)翻倍增長。在寸土寸金的數(shù)據(jù)中心機柜中，更高的功率密度意味著可以在相同空間內(nèi)為更多的AI加速器提供動力，直接提升了整體算力部署的效益。同時，碳化硅耐高壓、耐高溫的材料本性，也確保了整個800V電力系統(tǒng)在高負荷下的長期運行穩(wěn)定與可靠。

為此，不少碳化硅企業(yè)預(yù)計到2030年，800V數(shù)據(jù)中心的固態(tài)變壓器環(huán)節(jié)將為碳化硅器件創(chuàng)造約5億美元/年的市場機會。與此同時，基于碳化硅的固態(tài)變壓器還將在充電站、微電網(wǎng)等眾多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用，據(jù)英國CSA Catapult推測，預(yù)計到2030年，固態(tài)變壓器市場將以兩位數(shù)的復(fù)合年增長率(CAGR)增長，僅英國就有超過50萬座變電站有望采用碳化硅固態(tài)變壓器進行升級。

此外，AR眼鏡也是一個適合碳化硅“大展拳腳”的領(lǐng)域。

當前，AR（增強現(xiàn)實）智能眼鏡產(chǎn)業(yè)正邁向消費級普及的關(guān)鍵階段，但其發(fā)展長期受限于幾大核心技術(shù)瓶頸：視場角（FOV）狹窄、圖像易產(chǎn)生彩虹偽影、以及因高功耗導致的發(fā)熱和續(xù)航短等問題。這些挑戰(zhàn)的根源，很大程度上在于其核心光學元件——波導透鏡的材料限制。為此，業(yè)界正轉(zhuǎn)向碳化硅。碳化硅具有卓越的光學特性與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。AR眼鏡的沉浸感體驗直接取決于視場角大小，而傳統(tǒng)玻璃或樹脂材料因折射率較低（約1.8-2.0），若要實現(xiàn)大視場角則鏡片必須做得又厚又重。碳化硅的折射率高達2.6-2.7，能在單層、超薄的鏡片上實現(xiàn)70度以上的寬廣視場角，從物理層面解決了設(shè)備的笨重問題。同時，碳化硅擁有僅次于鉆石的超高硬度，這使其在納米級光柵刻蝕過程中能保持極高的結(jié)構(gòu)精度，有效抑制了因材料形變或加工誤差導致的彩虹偽影，顯著提升了成像質(zhì)量。

其次，還是憑借優(yōu)異的熱管理與電氣效率，碳化硅有望解決AR眼鏡的功能性難題。AR設(shè)備中的MicroLED等微顯示器為保證戶外可見性，需要維持高亮度輸出，但這會產(chǎn)生大量熱量，影響元器件壽命和穩(wěn)定性。碳化硅的導熱率遠超傳統(tǒng)玻璃上百倍，可作為高效的散熱基板，快速將顯示核心產(chǎn)生的熱量傳導出去。此外，碳化硅在電源管理單元中更高的轉(zhuǎn)換效率，有助于延長設(shè)備續(xù)航，為實現(xiàn)“全天候佩戴”的終極目標提供支持。

03

國內(nèi)廠商紛紛發(fā)力

而面對這些“未來可期”的市場，國內(nèi)的碳化硅廠商自然也有所動作。

9月17日，三安光電董事長林志強在公司線上業(yè)績說明會上透露，在AI/AR眼鏡領(lǐng)域，三安光電的Micro LED產(chǎn)品正與國內(nèi)外終端廠商配合做方案優(yōu)化，已從技術(shù)驗證邁向小批量驗證階段。

據(jù)介紹，三安光電旗下湖南三安是國內(nèi)為數(shù)不多的碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合制造平臺，產(chǎn)業(yè)鏈包括晶體生長—襯底制備—外延生長—芯片制程—封裝測試，產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于新能源汽車、光伏儲能、充電樁、AI及數(shù)據(jù)中心服務(wù)器等領(lǐng)域。目前，湖南三安已擁有6英寸碳化硅配套產(chǎn)能16,000片/月，8英寸碳化硅襯底產(chǎn)能1,000片/月、外延產(chǎn)能2,000片/月，其8英寸碳化硅芯片產(chǎn)線已于2025年Q2實現(xiàn)通線

9月11日，天岳先進在互動平臺表示，公司的碳化硅襯底可被廣泛應(yīng)用于功率半導體器件、射頻半導體器件以及光波導、TF-SAW濾波器、散熱部件等下游產(chǎn)品中，主要應(yīng)用行業(yè)包括電動汽車、光伏及儲能系統(tǒng)、電力電網(wǎng)、軌道交通、通信、AI眼鏡、智能手機、半導體激光等。公司的碳化硅襯底經(jīng)客戶制成電力電子器件，該等器件最終應(yīng)用于諸如電動汽車、AI數(shù)據(jù)中心及光伏系統(tǒng)等多領(lǐng)域的終端產(chǎn)品中。

天岳先進成立于2010年，專注于碳化硅半導體材料研發(fā)與生產(chǎn)。目前，天岳先進是全球少數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)8英寸碳化硅襯底量產(chǎn)、率先實現(xiàn)2英寸到8英寸碳化硅襯底的商業(yè)化的公司之一，并于2024年11月全球首發(fā)12英寸碳化硅襯底。根據(jù)資料，按2024年碳化硅襯底的銷售收入計，天岳先進是全球排名前三的碳化硅襯底制造商，市場份額為16.7%。

9月9日，晶盛機電發(fā)布投資者關(guān)系活動記錄表公告稱，公司碳化硅襯底材料業(yè)務(wù)已實現(xiàn)6-8英寸碳化硅襯底規(guī)?；慨a(chǎn)與銷售，量產(chǎn)的碳化硅襯底核心參數(shù)指標達到行業(yè)一流水平，并實現(xiàn)12英寸導電型碳化硅單晶生長技術(shù)突破，成功長出12英寸碳化硅晶體。同時，公司積極推進碳化硅襯底在全球的客戶驗證，送樣客戶范圍大幅提升，產(chǎn)品驗證進展順利，并成功獲取部分國際客戶批量訂單。

晶盛機電成立于2006年12月，公司圍繞硅、藍寶石、碳化硅三大半導體材料提供光伏和半導體產(chǎn)業(yè)鏈裝備，并延伸至化合物襯底材料領(lǐng)域。其主要產(chǎn)品包括各類晶體生長爐和硅片加工設(shè)備。除此之外，晶盛機電還有半導體硅片材料的相關(guān)業(yè)務(wù)。

04

結(jié)語

據(jù)Yole預(yù)測，2027年全球碳化硅功率器件市場規(guī)模將達到62.97億美元；TrendForce數(shù)據(jù)顯示，其2023—2028年復(fù)合年增長率（CAGR）高達25%；沙利文則進一步預(yù)測，2030年全球碳化硅襯底端市場規(guī)模將增長至人民幣664億元。

碳化硅的“轉(zhuǎn)型”成功，無疑源于其材料特性對AI、新能源等領(lǐng)域的適配。而新市場帶來的需求，無疑也會引發(fā)國內(nèi)外廠商的劇烈爭奪。

這場預(yù)告了未來的好戲，才剛剛開始。