顆粒在線訊：“碳中和”時代，寬禁帶半導體成為科技產業(yè)角逐的對象。光伏/風能發(fā)電儲能系統(tǒng)、電動汽車及充電樁、工業(yè)變頻控制系統(tǒng)等電子電力系統(tǒng)中發(fā)揮功耗控制作用的，就是功率半導體器件。

由于寬禁帶半導體材料的帶隙基準、電子遷移率、擊穿電場、飽和漂移速度等各項性能優(yōu)異，其器件體積可縮小，亦能承受超高工作電壓、超大切換頻率、高溫工況等工作環(huán)境，被認為是未來發(fā)展的重點。

在“第三屆半導體用碳材料技術與市場研討會”上，山東天岳先進科技股份有限公司營銷總監(jiān)李宛曈介紹了寬禁帶半導體產業(yè)現(xiàn)狀與未來。

據(jù)介紹，寬禁帶半導體應用領域十分廣泛，包括電網、風力、軌道交通、太陽能、新能源汽車、5G、家電、服務器、IT與消費市場等。尤其是在新基建中，碳化硅功率器件可作為特高壓輸電、軌道交通和新能源汽車的核心器件，氮化鎵射頻器件則可作為5G基站核心器件之一。

李宛曈分析了寬禁帶半導體與硅基半導體市場容量與增長情況。相較于硅基半導體，寬禁帶半導體市場目前份額仍然比較少，2020年4季度，碳化硅僅占3.9%，因此仍有巨大的成長空間。她表示，寬禁帶半導體市場在份額逐年增長，Yole2021報告預測，到2026年，碳化硅市場份額可增長至16%，氮化鎵可達到4.2%。

從寬禁帶半導體的整體應用來看，分立器件和功率模塊將占寬禁帶半導體主要市場份額，而其中碳化硅分立器件和功率模塊整體復合增長率超過40%，市場成長迅速?！癐HS預測，到2025年，整體寬禁帶半導體市場規(guī)模達到35億美金，其中碳化硅功率市場約30億美金。”

氮化鎵則在射頻器件方面大放異彩，Yole預測，2019年-2025年氮化鎵射頻器件的復合增長率超過12%，2025年將超過20億美元。增長市場主要為通信基站、軍工等領域。

她還介紹了碳化硅市場前景。Yole預測，功率碳化硅市場將在2025年達到25億美金規(guī)模，相比于2019年5億美金規(guī)模，復合增長率將達30%。其中增長驅動應用市場為新能源汽車、光伏和儲能系統(tǒng)、充電樁、FPC、軌道交通、馬達控制、UPS。

以電動汽車應用為例，她表示車載電子更看重性能、質量、供應穩(wěn)定性和可靠性。她表示，碳化硅系統(tǒng)可減少每輛車300-600美元的電池成本，可減少每輛車500-1000美元的散熱成本。

2018年-2020年間，特斯拉率先采用ST的碳化硅MOSFET應用在其新能源汽車上，這一階段為萌芽期，而在2021-2025年，傳統(tǒng)汽車廠商如大眾、現(xiàn)代、寶馬、奔馳、法拉利等也紛紛布局新能源汽車，預計2030年實現(xiàn)50%-100%新能源車制造與銷售，總投資超過3300億美金，“2025年全球新能源汽車保有量最高將達到800萬輛2030年將超過2億輛。碳化硅潛在應用市場體量龐大?！?/p>

她表示，寬禁帶半導體產業(yè)也面臨著不少挑戰(zhàn)，首先是成本問題，與硅基芯片相比，寬禁帶半導體成本仍然較高，如目前碳化硅MOSFET器件的每安培成本比硅基IGBT高出5倍以上。

其次在技術方面，由于寬禁帶半導體是較為新興的技術，無論是襯底、外延、芯片制造、還是封裝等各個環(huán)節(jié)的技術仍有待提升。

在終端應用方面，下游應用國內目前大多處在研發(fā)階段，還沒有形成批量產業(yè)化，從整個國際市場來看，寬禁帶半導體基本上處在爆發(fā)式增長的前期。

“另外，從產業(yè)生態(tài)來看，需要上下游協(xié)同配合，共同發(fā)展，同時需要有行業(yè)標準，行業(yè)政策制定與規(guī)劃布局等頂層設計所營造的健康有序的產業(yè)生態(tài)?！?/p>