高性能碳化硅十问:AI时代为何离不开这种“先进陶瓷”?

Q：最近碳化硅行业为什么突然“火”了？不是还在打价格战吗？

A： 那是2025年的事了。进入2026年，行情彻底反转——6英寸衬底价格大幅反弹，8英寸止跌企稳，全行业从衬底到器件都在涨价。英飞凌、意法半导体带头调价，国内企业同步跟进。

根本原因是供需缺口拉大：高品质衬底供应紧张，大厂产能利用率超90%，芯片模块交付周期大幅拉长。而需求端，除了新能源汽车这个“压舱石”，AI数据中心成了新的“增量炸弹”。产业研究机构指出，本轮是“有效需求增长+备库存需求释放”双重驱动，增长确定性很强。

Q：AI数据中心为什么会用到碳化硅？它和普通芯片有什么关系？

A： 关系非常大。AI大模型训练需要海量算力，芯片功耗急剧攀升。传统数据中心机柜功率从10-15千瓦，现在向百千瓦甚至兆瓦级迈进。供电架构必须从低压转向800V高压直流，否则线路损耗和散热根本扛不住。

碳化硅天生耐高压、导通损耗低、开关速度快，在800V系统中效率超过99%，而传统硅器件在高压下损耗剧增。简单说：没有碳化硅，AI数据中心的电费会高得离谱，散热系统也会崩溃。所以碳化硅从“可选”变成了“必选”。

Q：AI到底给碳化硅带来了多大的市场增量？

A： 数据很直观：

• 2025年，AI服务器电源用SiC市场规模约1亿美元

• 2026年预计增长到3亿美元

• 2027年有望达到5~6亿美元

• 年复合增长率维持在50%~60%

这个增速已经超过了新能源汽车早期阶段。Wolfspeed的AI相关业务连续多季度保持30%~50%的环比增长。中金公司更是把2026年定义为数据中心高压架构落地元年，碳化硅将统治机房侧供电，和氮化镓形成分工。

Q：除了做电源，碳化硅在AI里还有别的用处吗？

A： 有的，而且同样关键——散热。

AI处理器功率密度越来越高，热量排不出去，性能就上不来。碳化硅本身导热系数极高（是硅的3倍多），同时机械强度好、热稳定强，是制作下一代散热片和封装基板的理想材料。

就在2026年8月，全球光子学龙头Coherent已经开始向AI芯片厂商提供300mm高导热SiC衬底样品，宣称热扩散效率提升25%。他们高管直言：“AI性能正日益受到散热能力的限制，SiC热管理材料将扮演关键角色。”

所以碳化硅在AI领域是 “电力管家”+“散热高手” 双重身份。

Q：那碳化硅衬底制备难在哪里？目前技术到哪一步了？

A： 难点主要有三个：晶体生长慢、缺陷控制难、大尺寸加工成本高。碳化硅在常压下没有液态，只能靠高温气相升华法生长，速度是硅单晶的几十分之一。

但技术进步非常快：

• 尺寸：国内已实现8英寸批量供货，天岳先进2026上半年8英寸全球市占率达51.3%；12英寸样品也已突破，晶盛机电交付了全球首款12英寸单片式外延设备。

• 新材料：中科院物理所2026年7月首次制备出晶圆级立方碳化硅（3C-SiC），理论性能优于目前主流的4H-SiC，有望突破器件瓶颈。

• 超厚外延：浙大科创中心做出300微米超厚外延，为3万伏级超高压器件铺路。

• 器件迭代：以前跨国企业2~5年更新一代，现在Wolfspeed 18个月内连推两代MOSFET。

Q：国产碳化硅现在在全球是什么地位？能跟国外巨头掰手腕吗？

A： 在衬底环节，国产已经全球领先。天岳先进2025年导电型衬底市占率27.6%，超越Wolfspeed成为全球第一。中国整体碳化硅材料供给已占全球约50%，正式跻身第一梯队。

在器件和模块环节，国内进步更快。2026上半年，芯联集成以31.1万套SiC模块装机量位居中国第一，市场份额16.9%。中国前十榜单里，国产占八席，外资只剩意法半导体和安森美。而2024年外资三家合计还占52.8%——一年时间格局彻底翻盘。

当然，全球市场（欧美日）仍由意法、英飞凌、Wolfspeed主导，但国产替代的势头已经挡不住了。

Q：国家政策对碳化硅产业支持力度如何？

A： 非常大。“十五五”规划将半导体产业置于十大新产业榜首，明确提出“加快宽禁带半导体提质升级”。碳化硅被定位为能源革命的“基石材料”。

从“十四五”的“补短板”转为“全链条突破、应用与生态协同”的进攻性战略。国家通过大基金、重点研发计划、首批次应用补偿等工具覆盖材料、器件、模块全链条。

地方上，西安提出2030年半导体产值3000亿元，设不低于50亿元产业基金，重点布局第三代半导体。

Q：除了AI，碳化硅还有哪些下游应用在爆发？

A： 三大传统赛道依然强劲：

• 新能源汽车：800V平台渗透率持续提升，单车SiC用量增加，仍是基本盘。

• 光伏储能：逆变器效率要求越来越高，SiC渗透率稳步爬升。

• 充电桩：2026年11月1日新能效国标正式实施，对高压、高效模块需求大增，SiC成为合规首选。

但最改写行业天花板的，毫无疑问是AI数据中心——它让碳化硅从“汽车专属”走向“全域渗透”。

Q：未来几年碳化硅的市场规模有多大？

A： 据QYResearch数据，2025年全球SiC功率器件销售额约407亿元，预计到2032年将达到1480亿元，年复合增长率20.5%。

如果算上衬底、外延、热管理材料等整个产业链，规模更大。而且这还只是保守估计，如果AI算力需求继续超预期，增速可能更高。

Q：对于先进陶瓷产业链上的从业者，现在该关注什么？

A： 三个关键词：大尺寸、低成本、差异化。

• 大尺寸：8英寸已成主流，12英寸是未来3~5年的制高点，谁先突破量产谁占先机。

• 低成本：良率提升和切割加工技术是关键，成本降不下来就无法大规模替代硅。

• 差异化：在AI散热、超高压器件、新型晶型（如3C-SiC）等细分领域建立技术壁垒，避免同质化价格战。