碳化硅市场十年变革：从汽车到AI，如何捕捉下一轮增长机遇
碳化硅，这种曾被称作“莫桑石”的材料，自1893年从陨石中被发现以来，其应用场景不断拓展。起初，它仅作为磨料使用，随后在第一批雷达中崭露头角。1907年，凭借施加电压后阴极发出彩色光的特性，碳化硅孕育出世界上首个发光二极管。不过，当时它还只是小众领域的“神器”，尚未形成商业价值。
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直到70多年后，氧化铝与碳化硅构成的复合材料走出实验室，成为商品，其商业价值开始体现在硬度、刚性、低热膨胀系数等方面，被应用于天文望远镜、防弹背心等领域。进入21世纪，碳化硅迎来新的发展机遇，开始在电子产品中发挥作用。2008年，首个商品化的碳化硅电子元件JFET问世，即便到了2025年，安森美仍宣布斥资1.15亿美元收购Qorvo的碳化硅JFET技术，足见其“保值”特性。2011年，碳化硅MOSFET诞生，此后碳化硅器件市场发展迅猛。
碳化硅的快速商业化与新能源汽车的崛起紧密相连。在能源危机和低碳需求的推动下，新能源汽车成为汽车产业的新方向。2008年特斯拉推出首款双座电动车，而碳化硅首次应用于汽车是在2018年特斯拉的Model 3上。得到特斯拉的验证后，碳化硅成为车企青睐的第三代半导体材料。2020年左右，行业围绕碳化硅展开大量讨论，资本看到其“钱景”，同时疫情扰乱全球供应链，缺芯问题加剧各国对本土供应链的焦虑，碳化硅产业热度进一步攀升。
然而，五年后全球供应链虽逐步恢复，却比疫情前更加混乱，碳化硅产业也未能独善其身，市场开始价值重估与分化，价格出现显著变化。集邦咨询研究报告显示，受新能源汽车应用推动，2024年碳化硅功率器件行业保持强劲增长，前五大供应商约占总收入的91.9%，意法半导体以32.6%的市场份额领先，安森美排名上升至第二，英飞凌、Wolfspeed和罗姆半导体紧随其后。但2024年碳化硅晶圆市场价格大幅调整，降价幅度近30%，6英寸碳化硅衬底价格跌至2700 - 4700元，接近中国制造商生产成本线。2025年年初，低端大宗原料成本上涨推动价格回升，而主流6英寸衬底因产能过剩持续暴跌，市场竞争激烈，供过于求现象明显。
与此同时，全球碳化硅产业还出现“逆全球化”迹象。2025年8月，日本东芝与中国最大碳化硅晶圆供应商之一山东天岳先进签署技术合作协议，旨在提升碳化硅功率器件质量和性能。但东芝合作伙伴罗姆担心技术机密泄露，极力反对，导致合作在一个月内草草结束。2025年9月，曾经的碳化硅巨头Wolfspeed破产消息引发产业热议，行业人士指出，国外厂商在性价比上缺乏竞争力，国内碳化硅行业近年来快速发展，市占率快速提升。不过，国内企业也面临挑战，以赴港IPO的天域半导体为例，其招股书显示，碳化硅外延片销量在2024年激增后，2024年大幅下滑。
随着汽车市场从增量市场转变为存量市场，碳化硅需要寻找新的需求增长点。产业将目光投向数据中心，预计到2030年，AI耗电量将激增至约1000TWh，占全球发电量的十分之一，电力短缺将成为社会问题。对于未来的1MW机架，现有机架已达极限，高电压供电系统升级势在必行，数据中心对高效率、高功率密度的电源芯片需求迫切，碳化硅有望成为关键材料。随着英伟达数据中心过渡至800V HVDC架构，对碳化硅功率元件的需求可能大幅跃升，其在AI服务器电源供应链中的市场份额有望扩大。
产业巨头们已开始行动。基于英伟达的需求，台积电正推动12英寸碳化硅载板供应链，计划用12英寸单晶碳化硅取代现有陶瓷基板，解决未来HPC芯片极限热功耗问题。英飞凌表示，碳化硅技术是其人工智能电源业务营收预测的核心，公司正加大对人工智能基础设施的投入，预计人工智能驱动的销售额将从2025财年的略高于7.5亿欧元增长到2026财年的约15亿欧元。国内方面，芯联集成发布全新碳化硅G2.0技术平台，采用8英寸更先进制造技术，在电源场景中优化寄生电容设计，通过封装优化强化散热，开关损耗降低高达30%，提升电源转换效率与系统功率密度，适配AI数据中心电源及车载OBC电源需求。
除了数据中心，消费电子领域也为碳化硅带来新机遇。碳化硅耐高压、耐高温，已在车用充电桩广泛应用，进入消费电子充电器解决方案领域具有优势。目前多家知名充电配件品牌已导入SiC MOSFET方案，推动PD快充向更高效率、更小体积发展。20世纪70年代，美国、法国等率先实现碳化硅反射镜光学应用，法国BOOSTEC公司制造的碳化硅反射镜应用于多个望远镜。如今XR设备有望扩大这一市场，产业正在探索碳化硅在光学元件中的应用。XR设备对镜片材料要求高，碳化硅高折射率可使单层镜片实现80度以上FOV，提供更轻薄尺寸和更大更清晰视觉效果，还能有效解决光波导结构中的彩虹纹和色散问题，高导热性提升散热能力和性能表现，目前已进入几家XR设备产品等待市场验证。
有观点认为，对于碳化硅而言，技术演进不再是决定性因素，供应链韧性成为新的订单保障。这导致罗姆反对东芝与天岳先进合作等现象出现，各国也在积极建设本土碳化硅产能。2025年9月，釜山开启韩国首个8英寸碳化硅功率半导体工厂；11月，SK启方半导体进军碳化硅晶圆代工，目标年内推出1200V SiC工艺技术；欧盟同意向安森美捷克项目补贴4.5欧元；三安光电与意法半导体合资企业安意法半导体的“8英寸碳化硅外延、芯片项目（一期一阶段）”也通过竣工环境保护验收。供应链韧性问题是整个半导体产业面临的挑战，稳定、低成本的供应链只是基础，碳化硅市场要实现变现，关键在于找到价值所在。碳化硅可继续挖掘汽车产业潜力，随着新能源汽车渗透率提升，充电基础设施普及升级，守住存量市场；同时，AI服务器、消费电子新形态也是产业链寻找新应用的突破口，只有满足能赚钱的真需求，才能在市场中立足。
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