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為了提升半導體的性能，半導體上游材料經歷了幾輪的演變。第一代半導體材料高純硅是目前最為廣泛使用的，超過90%的半導體是用硅材料制作的。
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90年代開始，隨著半導體產業的發展，第二代化合物半導體材料的代表砷化鎵和磷化銦開始走上舞臺，其器件相對硅器件具有高頻、高速的光電性能，因此被廣泛應用于光電子和微電子領域。
近年來以碳化硅和氮化鎵為代表的第三代化合物半導體材料，在禁帶寬度、擊穿電場強度、 飽和電子漂移速率、熱導率以及抗輻射等關鍵參數方面具有顯著優勢，進一步滿足了現代工業對高功率、高電壓、高頻率的需求。隨著眾多公司在碳化硅領域的布局以及電動汽車廠商對SiC接受度的增加，二級市場對碳化硅的關注越來越高。
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當前整個碳化硅功率器件的市場規模在10億美元左右，還沒有迎來滲透率的拐點。根據Yole的預測，到2026年整個碳化硅功率器件的市場規模有望達到50億美元，市場空間巨大，其中60%以上用于新能源汽車領域。
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碳化硅市場規模達10億美元，拐點仍未至？

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而汽車市場作為潛力巨大的應用領域，也正迎來發展機遇。
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行業調研機構DIGITIMES Research預估，2025年碳化硅在電動車應用的市場規模可至6.5億美元，未來5年年增率將介于25％至30％。
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電動車市場成長帶動關鍵功率半導體元件和模組需求，展望電動車SiC功率元件產業趨勢，DIGITIMES Research指出，SiC具高耐壓、對應車內嚴苛環境操作、降低系統成本等優勢，在電動車應用越來越受重視。其中碳化矽在電動車主要零配件包括逆變器及車載充電器應用，成長最顯著。
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展望SiC應用價格趨勢，DIGITIMESResearch預估到2023年，SiC逆變器與矽基產品價差可降低至200美元，以同樣計算方式，除了中高階車款及高階車款總成本降幅分別可到231美元及416美元之外，中階車款成本降幅也達100美元以上；DIGITIMES Research分析，當2.5倍價差時，車廠就有較高意愿將SiC元件導入中階車款。
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產業人士指出，第三代半導體材料以SiC及氮化鎵（GaN）為材料主流，相較傳統第一、二代材料如矽（Si）、砷化鎵（GaAs）等，第三代半導體具備尺寸小、效率高、散熱迅速等特性。適合應用在5G基地臺、加速快充以及電動車充電樁等應用。
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產業人士表示，SiC模組目前主要是電動車大廠特斯拉（Tesla）帶動采用，導入逆變器和車載充電器應用，其他電動車廠采用SiC模組時間，最快也要到2023年。
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文章來源：半導體行業觀察

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作者 ran, xuguang

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