中國(guó)碳化硅襯底材料從受制于人到實(shí)現(xiàn)自主突破的歷程，以及由此對(duì)國(guó)產(chǎn)碳化硅功率半導(dǎo)體企業(yè)的啟示，可以歸納為以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

一、從壟斷到突破：中國(guó)碳化硅材料的逆襲之路

CREE（Wolfspeed）的壟斷與衰落

技術(shù)壟斷期：Wolfspeed（原CREE）曾長(zhǎng)期主導(dǎo)全球碳化硅襯底市場(chǎng)，其物理氣相傳輸法（PVT）生長(zhǎng)技術(shù)及6英寸襯底工藝占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。2018年特斯拉采用碳化硅后，Wolfspeed市值一度飆升，但此后因技術(shù)迭代緩慢、成本高企及中國(guó)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，市值暴跌至最高峰值的4.5%。

中國(guó)企業(yè)的追趕：中國(guó)通過(guò)政策支持（如“十四五”規(guī)劃對(duì)第三代半導(dǎo)體的傾斜）、科研攻關(guān)（如中科院物理所陳小龍團(tuán)隊(duì)攻克晶體擴(kuò)徑技術(shù)）及產(chǎn)業(yè)鏈整合，逐步打破壟斷。例如，天科合達(dá)、天岳先進(jìn)等企業(yè)實(shí)現(xiàn)6英寸襯底量產(chǎn)，并進(jìn)軍8英寸工藝，良率與質(zhì)量接近或超越國(guó)際水平。

技術(shù)突破的里程碑

8英寸襯底國(guó)產(chǎn)化：2021年陳小龍團(tuán)隊(duì)成功生長(zhǎng)出8英寸碳化硅晶體，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白；2024年天科合達(dá)、爍科晶體等企業(yè)實(shí)現(xiàn)小批量出貨，推動(dòng)成本下降。

太空驗(yàn)證與商業(yè)化：2024年國(guó)產(chǎn)碳化硅功率器件通過(guò)天舟八號(hào)貨運(yùn)飛船完成太空驗(yàn)證，標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)器件在極端環(huán)境下的可靠性。

產(chǎn)能與市場(chǎng)格局重塑

中國(guó)碳化硅襯底產(chǎn)能從2022年的46萬(wàn)片（折合6英寸）增至2025年的500萬(wàn)片左右，全球占比超70%。價(jià)格戰(zhàn)下，國(guó)內(nèi)6英寸襯底價(jià)格較國(guó)際低30%-40%，國(guó)產(chǎn)碳化硅襯底席卷全球，倒逼國(guó)際巨頭開(kāi)始縮減投資計(jì)劃或者關(guān)閉工廠，比如2024年12月29日，據(jù)日本經(jīng)濟(jì)新聞報(bào)道，住友電工取消了在富山縣、兵庫(kù)縣大規(guī)模生產(chǎn)碳化硅襯底及外延的計(jì)劃。

二、碳化硅材料進(jìn)步對(duì)國(guó)產(chǎn)功率半導(dǎo)體的示范意義

技術(shù)自主：從“卡脖子”到產(chǎn)業(yè)鏈可控

碳化硅襯底曾是最大瓶頸，占器件成本的47%。通過(guò)突破長(zhǎng)晶設(shè)備（如國(guó)產(chǎn)感應(yīng)爐）、加工工藝（如應(yīng)力控制）及缺陷抑制技術(shù)，中國(guó)企業(yè)構(gòu)建了從襯底到模塊的IDM模式如BASiC基本半導(dǎo)體(BASiC Semiconductor)，減少對(duì)國(guó)際供應(yīng)鏈的依賴(lài)。

成本優(yōu)化：規(guī)模效應(yīng)與工藝創(chuàng)新

8英寸襯底面積較6英寸增加78%，單片芯片數(shù)提升90%，顯著降低單位成本8。同時(shí)，液相法生長(zhǎng)立方碳化硅等創(chuàng)新工藝進(jìn)一步壓縮成本，使國(guó)產(chǎn)器件在車(chē)規(guī)級(jí)市場(chǎng)具備競(jìng)爭(zhēng)力。

應(yīng)用驅(qū)動(dòng)：新能源汽車(chē)與能源轉(zhuǎn)型

碳化硅器件在400V和800V電壓平臺(tái)、光伏逆變器、儲(chǔ)能變流器等場(chǎng)景的應(yīng)用需求激增。國(guó)產(chǎn)車(chē)企與碳化硅功率模塊企業(yè)比如BASiC基本股份(BASiC Semiconductor)深度合作，推動(dòng)技術(shù)迭代與市場(chǎng)驗(yàn)證。

三、如何成為“良幣”SiC碳化硅功率半導(dǎo)體企業(yè)？

持續(xù)投入核心技術(shù)

借助碳化硅襯底外延國(guó)產(chǎn)材料優(yōu)勢(shì)，長(zhǎng)晶與加工工藝：優(yōu)化溫場(chǎng)控制、缺陷抑制（如微管、相變）及擴(kuò)徑技術(shù)，提升8英寸量產(chǎn)能力。

器件設(shè)計(jì)創(chuàng)新和應(yīng)用生態(tài)建設(shè)：以質(zhì)量為生命線，深度結(jié)合物理科學(xué)，材料科學(xué)，通過(guò)底層工藝優(yōu)化器件創(chuàng)新。

BASiC基本股份針對(duì)SiC碳化硅MOSFET多種應(yīng)用場(chǎng)景研發(fā)推出門(mén)極驅(qū)動(dòng)芯片，可適應(yīng)不同的功率器件和終端應(yīng)用。BASiC基本股份的門(mén)極驅(qū)動(dòng)芯片包括隔離驅(qū)動(dòng)芯片和低邊驅(qū)動(dòng)芯片，絕緣最大浪涌耐壓可達(dá)8000V，驅(qū)動(dòng)峰值電流高達(dá)正負(fù)15A，可支持耐壓1700V以?xún)?nèi)功率器件的門(mén)極驅(qū)動(dòng)需求。

BASiC基本股份低邊驅(qū)動(dòng)芯片可以廣泛應(yīng)用于PFC、DCDC、同步整流，反激等領(lǐng)域的低邊功率器件的驅(qū)動(dòng)或在變壓器隔離驅(qū)動(dòng)中用于驅(qū)動(dòng)變壓器，適配系統(tǒng)功率從百瓦級(jí)到幾十千瓦不等。

BASiC基本股份推出正激 DCDC 開(kāi)關(guān)電源芯片BTP1521P,BTP1521F，該芯片集成上電軟啟動(dòng)功能、過(guò)溫保護(hù)功能，輸出功率可達(dá)6W。芯片工作頻率通過(guò)OSC 腳設(shè)定，最高工作頻率可達(dá)1.5MHz，非常適合給隔離驅(qū)動(dòng)芯片副邊電源供電。

對(duì)SiC碳化硅MOSFET單管及模塊+18V/-4V驅(qū)動(dòng)電壓的需求，BASiC基本股份提供自研電源IC BTP1521P系列和配套的變壓器以及驅(qū)動(dòng)IC BTL27524或者隔離驅(qū)動(dòng)BTD5350MCWR(支持米勒鉗位)。

構(gòu)建垂直整合能力

IDM模式（設(shè)計(jì)-制造一體化）可保障供應(yīng)鏈安全與品質(zhì)控制。例如，BASiC基本股份自2017年開(kāi)始布局車(chē)規(guī)級(jí)SiC碳化硅器件研發(fā)和制造，逐步建立起規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)量管理體系，將質(zhì)量管理貫穿至設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)到客戶(hù)服務(wù)的各業(yè)務(wù)過(guò)程中，保障產(chǎn)品與服務(wù)質(zhì)量。BASiC基本股份分別在深圳、無(wú)錫投產(chǎn)車(chē)規(guī)級(jí)SiC碳化硅（深圳基本半導(dǎo)體）芯片產(chǎn)線和汽車(chē)級(jí)SiC碳化硅功率模塊（無(wú)錫基本半導(dǎo)體）專(zhuān)用產(chǎn)線；BASiC基本股份自主研發(fā)的汽車(chē)級(jí)SiC碳化硅功率模塊已收獲了近20家整車(chē)廠和Tier1電控客戶(hù)的30多個(gè)車(chē)型定點(diǎn)，是國(guó)內(nèi)第一批SiC碳化硅模塊（比如BASiC基本股份）量產(chǎn)上車(chē)的頭部企業(yè)。

市場(chǎng)導(dǎo)向與全球化合作

瞄準(zhǔn)高端市場(chǎng)如車(chē)規(guī)級(jí) SiC模塊，融入全球供應(yīng)鏈。

應(yīng)對(duì)價(jià)格戰(zhàn)與行業(yè)出清

2025年碳化硅功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)入整合期和淘汰期，企業(yè)需通過(guò)技術(shù)降本（如12英寸襯底研發(fā)）、聚焦高毛利產(chǎn)品如車(chē)用主驅(qū)SiC模塊避免低端內(nèi)卷。

四、結(jié)論：從技術(shù)突破到產(chǎn)業(yè)生態(tài)的良性循環(huán)

中國(guó)碳化硅材料的崛起不僅是技術(shù)層面的突破，更是政策引導(dǎo)、市場(chǎng)需求與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的結(jié)果。國(guó)產(chǎn)碳化硅功率半導(dǎo)體企業(yè)若想成為“良幣”，需以技術(shù)為根基、以器件質(zhì)量為生命線，以應(yīng)用為牽引、以全球化視野布局，在成本與性能的平衡中構(gòu)建長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)力。未來(lái)，隨著SiC碳化硅MOSFET成本逼近硅基IGBT，國(guó)產(chǎn)企業(yè)比如BASiC基本股份(BASiC Semiconductor)有望在新能源汽車(chē)、能源互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)換到超車(chē)，重塑全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局。

審核編輯 黃宇