碳化硅产业链全景：从衬底到设备的国产化进程

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本文仅为行业信息整理与产业逻辑科普，不构成任何投资建议

功率半导体行业正在经历一轮多年未见的景气上行。碳化硅作为第三代半导体材料的核心代表，凭借禁带宽度大、耐高温、耐高压、低开关损耗等物理特性，在新能源汽车、AI数据中心、光伏储能、工业变频等场景中加速渗透。

2026年以来，从上游衬底到中游器件再到下游应用，碳化硅全产业链呈现供需两旺、量价齐升的格局。

一、市场空间：百亿级市场与结构性缺口

据研究机构数据，全球碳化硅单晶衬底市场2025年规模约15.3亿美元，2026年预计增长至18.9亿美元，年复合增长率23.4%，到2030年有望达到44.2亿美元。方正证券 研报预计，2026年及2030年全球等效6英寸SiC衬底需求量分别为295万片及1659万片，2026至2030年复合增长率达54%。

需求端的两大核心驱动力 是新能源汽车和AI算力。单台AI服务器功率半导体用量是传统服务器的3倍以上。800V高压直流架构在数据中心的推广，使碳化硅器件从车载应用扩展为数据中心刚需。中金公司 判断2026年为AI数据中心高压架构部署元年，SiC有望统领机房侧应用。

供给端则明显偏紧。全球6英寸等效衬底缺口约150万片，缺口率约40%，行业交期从常规8至12周拉长至30至40周，部分稀缺型号超过50周，订单直接排至2027年。

二、衬底环节：产业链价值最高的一环

碳化硅衬底占功率器件总成本的40%至47%，是产业链中价值最高、壁垒最强的环节。

从技术路线看，PVT物理气相传输法是行业主流，全球商业化占比约90%，代表企业包括Wolfspeed、天岳先进 、天科合达等。导模法作为新兴路线，长晶速率更快，但在车规级器件认证方面仍需时间验证。

国内衬底环节已形成梯队格局。

天岳先进 是当前全球导电型碳化硅衬底出货量最大的企业。据日本富士经济2026年3月报告，2025年全球导电型碳化硅衬底市场中，天岳先进市占率达27.6%，位居全球第一；其中8英寸市场份额达51.3%。公司2026年一季度毛利率由负转正至19.12%。8英寸产品已实现稳定批量供应，12英寸碳化硅衬底研发及产业化工作正按计划推进。公司已与全球前十大功率半导体器件制造商中一半以上建立合作。

天科合达是国内导电型衬底的另一巨头。公司累计交付超150万片衬底，服务客户超过500家，产品已在头部新能源车 企实现规模搭载，累计装车超过500万辆。公司8英寸衬底已实现规模化供货，12英寸样品也在送样验证中。其合肥基地一期年产24万片产能已于2026年6月投产。天科合达IPO申请已获受理，拟募资27.8亿元。

三安光电 是国内唯一实现碳化硅全产业链IDM布局的企业。湖南三安已拥有6英寸碳化硅配套产能16000片/月，8英寸碳化硅衬底产能1000片/月、外延产能2000片/月、芯片产能1000片/月。重庆三安现有8英寸碳化硅衬底产能2000片/月。与意法半导体 合资的安意法产线当前产能已达2000片/周。12英寸碳化硅衬底已向客户送样验证。

露笑科技 的合肥基地一期规划衬底总产能24万片/年，目前已建成达产6万片/年，计划2026年下半年启动扩产。公司已实现8英寸碳化硅衬底稳定量产，是全球少数可实现8英寸碳化硅衬底量产的企业之一。

晶盛机电 通过子公司浙江晶瑞全面加速年产60万片8英寸SiC衬底项目投产。公司已攻克12英寸碳化硅晶体生长技术难题，建设了12英寸碳化硅衬底加工中试线。马来西亚8英寸碳化硅衬底工厂预计2026年底通线投产。

三、外延环节：决定器件性能的关键

碳化硅外延是在抛光完成的衬底表面沉积生长高纯碳化硅薄膜，功率器件的PN结和MOS沟道全部制备于外延层内部，外延质量直接决定器件的耐压、损耗和可靠性。

瀚天天成 是全球碳化硅外延领域的龙头企业。公司主导制定了全球首个碳化硅外延SEMI国际标准。2025年12月全球首发12英寸产品，外延良率超过96%。公司月产能预计至2026年底将达7.6万片。客户覆盖全球前十大功率器件厂商中的8家。公司已于2026年3月登陆港股。

东莞天域半导体 同样具备成熟6英寸车规级外延量产能力，正在推进8英寸外延工艺验证。

四、器件环节：IDM与Fabless的分化

碳化硅中游器件端主要产品包括SiC MOSFET、SiC肖特基二极管、功率集成模块，承担电能整流、升压、逆变功能。

海外龙头方面，英飞凌2026年内已启动两轮涨价，4月1日起上调功率开关器件及IC产品价格，主流产品涨幅5%至15%，其中SiC器件、车规级产品及高压模块涨幅更高。公司预计2026财年来自AI数据中心电源解决方案的营收将达到15亿欧元，2027财年进一步增至25亿欧元。意法半导体等国际巨头同步跟进调价。安森美全品类碳化硅器件上调15%以上。

国内器件厂商方面，华润微 是国内功率IDM标杆，SiC领域6英寸产线稳定量产，同步推进8英寸产线验证。士兰微 自研车规IGBT、FRD量产交付，同步新建12英寸SiC专用产线。时代电气 依托轨道交通高压IGBT工艺能力，车规SiC模块已导入头部车企供应链。扬杰科技 等功率器件厂商7月将碳化硅纳入涨价范围。

五、设备环节：国产替代的关键瓶颈

碳化硅功率器件耐压等级高、晶圆厚度大，无法复用逻辑芯片设备，必须配套专用设备。现阶段碳化硅全链条设备综合国产化率20%至30%，结构性分化明显。

长晶炉方面，晶升股份 6英寸SiC长晶炉实现规模化量产，已批量供货天科合达、天岳先进等头部材料厂。8英寸高温长晶炉整机验证收尾，12英寸SiC单晶炉已完成小批量发货。北方华创 SiC长晶炉处于客户端验证阶段。

外延设备方面，海外德国Aixtron、美国Veeco双寡头垄断全球市场，合计市占率超95%。国内北方华创6英寸SiC-CVD外延设备实现商业化交付，8英寸机型正在攻坚工艺稳定性。

离子注入设备方面，全球龙头美国Axcelis绑定Wolfspeed、意法、罗姆等海外IDM，SiC专用注入机全球市占率超80%。国内万业企业 （凯世通）、中科信完成样机研发，现阶段仅小批量送样验证。

测试设备方面，联动科技 、华峰测控 已推出高压SiC专用测试机，适配车规、算力高压工况，国产化进度优于前端工艺设备。

六、产业趋势与关键变量

从6英寸向8英寸全面切换是未来几年的核心方向。 8英寸碳化硅相较6英寸可提升约2.25倍有效芯片数量，显著降低单位成本。国内已有16家厂商成功突破12英寸SiC晶体生长或衬底制备技术。

AI数据中心正在成为碳化硅的第二增长极。 2026年数据中心高压架构迎来落地元年，SiC有望在机房侧电力转换中大规模应用。研究机构Citrini认为，到2030年AI电源将占SiC电源市场的50%。

价格端已明确反转。 截至2026年7月，6英寸导电衬底报价4900至5100元/片，较年初涨幅约170%；车规级P级MOS专用衬底报价12000至12500元/片。上海有色网数据显示，6英寸导电衬底价格从2026年1月的约2000元/片一路上涨至7月初的5050元/片。头部衬底厂商产能利用率普遍突破90%。

几点观察

碳化硅产业 正处于从“价格绞杀”到“全面涨价”的周期拐点。AI算力基础设施的爆发式电力需求，正在将碳化硅从新能源汽车的“配角”推升为多个场景的“核心器件”。

从产业链各环节来看，衬底环节的国产替代进展最快——天岳先进已登顶全球导电型衬底出货量第一，天科合达、三安光电、露笑科技、晶盛机电等企业也在加速扩产。外延环节的瀚天天成已确立全球领先地位。器件环节的国产替代仍在进行中，IDM模式的企业在车规认证和产能自主方面具备优势。设备环节的国产化率最低，但长晶炉等环节已实现突破。

从产业跟踪的角度，以下几个维度值得持续关注：8英寸衬底的良率爬坡和产能释放节奏、AI数据中心对碳化硅器件需求的边际变化、海外龙头的产能转移策略（如Wolfspeed关闭6英寸工厂全面转向8英寸），以及国内设备环节在离子注入、外延等关键领域的突破进度。

市场有风险，投资需谨慎，以上分析基于公开信息，仅供参考