中国12英寸SiC国产!成本大降40%!

2025-10-10前沿技术

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新媒网跨境获悉,中国在半导体材料领域再次迎来重要进展。2025年9月26日,浙江晶盛机电控股子公司中晶半导体(SuperSiC)的首条12英寸碳化硅(SiC)衬底加工中试线正式投入运营。根据半导体行业研究机构BiaoShu-TechInsight的报告,此次中试线的关键突破在于,其所有环节的设备均实现了100%的自主研发与国产化。这一成就标志着中国在宽禁带半导体材料国产化进程中迈出了坚实一步,特别是在大尺寸碳化硅晶圆制造技术上取得了里程碑式的进展。
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12英寸碳化硅技术:成本优化与效率提升的核心驱动力

报告深入分析指出,晶圆尺寸的持续扩大是半导体制造降低成本、提升效率的关键路径。对于碳化硅衬底而言,从主流的8英寸向12英寸升级,其所带来的效益尤为显著。浙江晶盛机电方面表示,与当前市场上普遍采用的8英寸产品相比,12英寸碳化硅衬底在单片晶圆上可切割出的芯片数量约增加2.5倍。这意味着在规模化生产中,单位芯片的制造成本将得到大幅摊薄,从而显著降低整体生产成本。

行业分析人士强调,一旦12英寸碳化硅衬底进入大规模量产阶段,预计每片晶圆的成本有望下降约40%。此外,汽车级功率模块的单价也可能从每件150美元降至90美元左右。这种成本结构的优化,对于下游新能源汽车、太阳能光伏以及5G通信等对成本敏感的行业而言,具有重要的战略意义。这些行业对高性能、高可靠性的功率器件需求旺盛,而碳化硅器件的成本下降,将直接推动其在更广泛领域和产品线中的应用普及。

12英寸碳化硅晶圆的制造难度远超传统硅基材料,其对晶体生长、切片、研磨、抛光等各个环节的工艺控制和设备精度都提出了极高要求。此次中晶半导体中试线实现100%设备国产化,不仅体现了中国企业在高端半导体设备领域的创新能力,也为未来大规模量产奠定了坚实基础。这项突破有助于构建更为自主可控的产业链,降低对国际供应链的依赖,提升产业韧性。

中国SiC产业的自主进程与全球布局

中国碳化硅产业的自主发展步伐正在加快。除了晶盛机电在中晶半导体的努力,其他国内企业也在12英寸碳化硅技术研发上取得显著进展。报告指出,中国科学院上海硅酸盐研究所旗下的中科钢研(SICC)在12英寸碳化硅衬底产线上已实现65%的良品率,并计划在2025年末实现量产。同时,国际领先半导体公司英飞凌(Infineon)与中国本土企业天科合达(TanKeBlue)正共同开发12英寸沟槽栅碳化硅MOSFETs,目标在2026年推向市场。这些进展共同预示着大直径碳化硅时代正加速到来。

随着中国在碳化硅领域自给自足能力的持续提升,国内企业在全球市场中的影响力也在迅速扩张。行业数据显示,中国在全球碳化硅衬底市场中的份额预计将从2024年的35%跃升至2025年的60%。与此同时,相关设备的国产化率也有望超过80%。

2024年,根据知名市场研究机构TrendForce的数据,美国Wolfspeed公司以34%的市场份额位居全球碳化硅衬底市场榜首。然而,中国本土的竞争对手天科合达和中科钢研正迎头赶上,两家企业在2024年各自占据了全球市场17%的份额,显示出强大的增长势头和市场竞争力。中国企业在全球碳化硅产业链中的地位日益凸显,不仅在衬底材料方面取得突破,在器件设计、制造等环节也展现出强大的发展潜力。

碳化硅应用版图的拓展:新能源汽车与AI新引擎

碳化硅功率器件的应用领域持续拓宽,展现出强大的市场潜力。报告显示,2024年,新能源汽车依然是碳化硅功率器件最大的应用市场,占据了全球市场73.1%的份额。这得益于碳化硅器件在高压、高温、高频环境下具备的优异性能,能够显著提升电动汽车的电能转换效率、续航里程和充电速度。随着全球电动化趋势的不可逆转,新能源汽车对碳化硅器件的需求将保持强劲增长。

值得关注的是,AI数据中心正成为碳化硅应用的新兴增长点。随着人工智能技术的飞速发展,AI数据中心的计算能力和数据处理量呈指数级增长,导致其对电力和散热的需求日益严苛。传统的硅基功率器件在面对高功率密度和高效率要求时,逐渐暴露出局限性。碳化硅器件凭借其出色的导热性能、更高的功率密度和更低的开关损耗,有望有效解决高端AI芯片在运行时产生的巨大热量挑战,并提升数据中心的整体能效。

新媒网跨境了解到,据外媒报道,全球领先的AI芯片设计公司英伟达(NVIDIA)正计划在其下一代“Rubin”架构中,用碳化硅替代传统的硅中介层(silicon interposers),以实现更高的性能。如果这一计划得以实施,将为碳化硅产业开启全新的市场机遇,尤其是在高性能计算和数据中心领域。这一转变不仅将推动碳化硅技术在更前沿领域的应用,也可能重新定义未来AI硬件的功率管理和热设计标准。

碳化硅材料的特性使其在高功率、高温、高频等极端工况下具有显著优势。除了新能源汽车和AI数据中心,碳化硅在5G通信基站电源、工业电源、轨道交通以及航空航天等领域也拥有广阔的应用前景。随着技术的不断成熟和成本的进一步降低,碳化硅器件将在更多应用场景中发挥其独特价值,助力各行业实现绿色高效发展。

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本文来源:新媒网 https://nmedialink.com/posts/china-12in-sic-local-cost-cut-40.html

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2025年9月,中国中晶半导体12英寸碳化硅衬底加工中试线投产,设备100%国产化,标志着中国在宽禁带半导体材料国产化上迈出坚实一步。12英寸SiC将显著降低芯片制造成本,推动其在新能源汽车和AI数据中心等领域的应用。中国企业在全球碳化硅市场份额快速增长。
发布于 2025-10-10
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