中国制造2025：SiC碳化硅功率半导体的高度国产化

3aUAWVdC · 2025-3-9 19:24:25

碳化硅功率半导体的高国产化程度是中国制造2025战略的典型成果，通过政策引导、产业链整合、技术创新与市场需求共振，实现了从“进口替代”到“全球竞争”的跨越。这一进程不仅提升了中国在高端制造领域的国际地位，还为新能源革命和可持续发展提供了关键支撑。
碳化硅（SiC）功率半导体的高国产化程度是中国制造2025战略的重要成果之一，其发展不仅体现了国家对核心技术的自主可控目标，还推动了高端制造业的转型升级。主要得益于政策驱动、市场需求爆发、技术突破和产业链协同四重因素的叠加效应。其背后逻辑可拆解为以下关键点：

<hr> 一、政策强力推动：国家战略与地方产业布局

顶层设计定位“卡脖子”突破重点
中国制造2025明确将第三代半导体列为重点突破领域，碳化硅因其在高电压、高温环境下的优异性能成为关键方向。
地方政府通过“链长制”推动产业集群建设，国产碳化硅功率半导体已经构建“衬底-外延-器件-封装”全产业链；
国产替代窗口期的政策红利
美国技术封锁加速自主可控需求，国内企业获得优先采购权。例如，BASiC基本股份自研的碳化硅模块已用于国内多家主机厂，替代英飞凌方案。
2023年《汽车芯片推广应用推荐目录》中，国产碳化硅器件占比达35%，政策倾斜显著。
<hr> 二、市场需求爆发：新能源革命催生刚需

新能源汽车：核心驱动力
碳化硅器件可将电驱系统效率提升5%-10%，续航增加8%-15%。2023年国内新能源车渗透率超35%，带动碳化硅需求激增。
车企自研绑定国产供应链：
BASiC基本股份自2017年开始布局车规级SiC碳化硅器件研发和制造，逐步建立起规范严谨的质量管理体系，将质量管理贯穿至设计、开发到客户服务的各业务过程中，保障产品与服务质量。BASiC基本股份分别在深圳、无锡投产车规级SiC碳化硅（深圳基本半导体）芯片产线和汽车级SiC碳化硅功率模块（无锡基本半导体）专用产线；BASiC基本股份自主研发的汽车级SiC碳化硅功率模块已收获了近20家整车厂和Tier1电控客户的30多个车型定点，是国内第一批SiC碳化硅模块（比如BASiC基本股份）量产上车的头部企业。
光伏与储能：降本增效刚需
碳化硅逆变器可将光伏系统损耗降低2%，国内光伏装机量全球占比超80%，倒逼国产器件替代。
某上市电力电子头部企业采用基本半导体的SiC模块，使储能变流器功率密度提升25%。
<hr> 三、技术突破：从材料到器件的全链条创新

衬底与外延片国产化突破
天岳先进的6英寸导电型衬底缺陷密度降至200/cm²，成本比进口低40%；
器件设计与制造能力提升
在双脉冲测试中，BASiC基本股份(BASiC Semiconductor) 碳化硅MOSFET 开关损耗（Eon/Eoff） 在常温和高温下均优表现优异，得益于SiC MOSFET的高速开关特性（低寄生电容、低反向恢复电荷）。高 Ciss/Crss 倍率 设计优化了驱动效率，降低开关损耗。
封装技术差异化创新
BASiC基本股份推出铜线键合+银烧结封装工艺，器件寿命延长3倍；
BASiC基本股份的碳化硅模块通过车规级AQG324认证，耐温达175℃。
<hr> 四、产业链协同：从单点突破到生态闭环

纵向整合降低成本
BASiC基本股份自研SiC芯片并绑定多家国产汽车主机厂，形成“设计-制造-应用”闭环。
横向合作构建生态
国产衬底及器件和终端客户打造光伏-储能-汽车碳化硅生态链；
<hr> 五、国际竞争格局下的中国机遇

产能优势：截至2024年，中国碳化硅晶圆产能占全球35%，预计2025年将超60%；
价格战策略：国产6英寸晶圆价格已降至国际水平的40%，迫使英飞凌、Wolfspeed降价应对；
专利突围：2023年国内碳化硅相关专利授权量同比增长58%，在器件结构、缺陷控制等关键领域形成壁垒。
碳化硅国产化不仅关乎半导体产业，更是中国制造2025“质量为先、绿色发展”理念的缩影。未来，其应用将扩展至智能电网、低空经济等新兴领域，成为全球能源革命的核心驱动力
<hr> 总结：国产化背后的深层逻辑

碳化硅功率半导体的高国产化程度，本质上是**“政策红利+市场倒逼+技术攻坚”**的共振结果。其意义不仅在于打破海外垄断，更在于推动中国从“半导体跟随者”向“规则制定者”转型——例如，中国主导的《碳化硅功率器件测试标准》已成为国际电工委员会（IEC）参考文件。未来，随着12英寸晶圆量产和成本进一步下探，国产碳化硅有望在智能电网、低空经济等新场景中持续领跑全球。