一、新能源汽車滲透率不斷提升，SiC器件需求有望逐步放量

按照電學性能的不同，碳化硅襯底可分為半絕緣型碳化硅襯底和導電型碳化硅襯底兩類，這兩類襯底經外延生長后主要用于制造功率器件、射頻器件等分立器件。

其中，半絕緣型碳化硅襯底主要應用于制造氮化鎵射頻器件。通過在半絕緣型碳化硅襯底上生長氮化鎵外延層，制得碳化硅基氮化鎵外延片，可進一步制成HEMT等氮化鎵射頻器件。

導電型碳化硅襯底主要應用于制造功率器件。與傳統硅功率器件制作工藝不同，碳化硅功率器件不能直接制作在碳化硅襯底上，需在導電型襯底上生長碳化硅外延層得到碳化硅外延片，并在外延層上制造肖特基二極管、MOSFET、IGBT等功率器件。

導電型襯底在功率器件中得到廣泛應用，下游市場包括新能源汽車、光伏、高鐵、工業電源等領域。導電型碳化硅襯底主要應用于制造功率器件，功率器件是電力電子行業的重要基礎元器件之一，廣泛應用于電力設備的電能轉化和電路控制等領域，涉及經濟與生活的方方面面。碳化硅功率器件以其優異的耐高壓、耐高溫、低損耗等性能，較好地契合功率器件的要求，因而在近年被快速推廣應用，例如新能源汽車、光伏發電等領域。

新能源汽車消費興起，滲透率不斷提升。2019年及之前，國內新能源車消費的主要驅動力來自于補貼政策和B端需求。2020年以來，隨著特斯拉、比亞迪、蔚小理等終端車廠陸續推出高性價比車型，在外形、續航、智能化等方面的產品競爭力不斷提升，消費者對于電動汽車的接受程度進一步提升，新能源汽車的產品競爭力也逐步成為驅動新能源汽車消費的主導因素。此外，為了應對氣候問題，近年來全球主要國家陸續提出實現“碳中和”的日程表，其中我國在2020年提出2030年碳達峰、2060年碳中和的目標，在目標的約束下，各國加快可再生能源的投資力度，積極推動新能源汽車銷售。在需求以及“雙碳”政策的驅動之下，全球新能源汽車銷售高速增長，2024年全球新能源汽車銷量達到1,823.6萬輛，同比增長24.4%。2024年中國新能源汽車銷量達到1,288.8萬輛，同比增長35.7%，占全球銷量比重由2023年64.8%提升至70.7%。

SiC器件應用廣泛，性能優勢明顯。在新能源汽車中，SiC器件主要應用在電機驅動系統、車載充電系統（OBC）、電源轉換系統（車載DC/DC）、以及非車載充電樁。其中，電機驅動系統中，SiC器件主要應用在主逆變器上，與IGBT相比，能夠顯著降低電力電子系統的體積、重量和成本，據ST預計，SiCMOSFET的逆變器封裝尺寸較硅基IGBT減少50%以上；同時，在電動車平均運行狀態之下，SiC逆變器的效率也較IGBT高。據Wolfspeed預測，SiC逆變器能夠提升電動車5%-10%的續航能力，同時節省400-800美元的電池成本。OBC以及電源轉換系統方面，SiC的應用能夠有效降低開關損耗、提高極限工作溫度，進而提升系統效率。

下游廠商積極采用SiC方案，需求有望逐步放量。2021年9月，特斯拉宣布Model3將搭載STSiC器件，全車共有48個SiCMOSFET用于主逆變器中。通過搭載SiC器件，特斯拉的逆變器效率從ModelS的82%提升至Model3的90%，同時降低了開關損耗，實現了續航能力的提升。隨著特斯拉率先導入SiC器件后，比亞迪、小鵬、蔚來、現代等多個終端廠商積極跟進，其中比亞迪在2023年全面采用SiC器件替代IGBT。隨著終端車廠陸續采用SiC方案，SiC的需求有望逐步放量。

二、光伏新增裝機持續增長，逆變器用SiC前景可觀

積極推進可再生能源建設，光伏新增裝機持續高增長。在“雙碳”目標約束下，全球主要國家積極推進可再生能源建設，提高可再生能源在能源消費結構中的占比，2024年球光伏新增裝機規模為451.9GW，其中，我國光伏新增裝機保持快速增長，2023年新增裝機規模為216.88GW，同比增長148.12，2024年為277.17GW，同比增長27.80%。

逆變器是光伏發電重要設備，目前多采用IGBT方案。光伏逆變器作為光伏電站的轉換設備，主要作用是將太陽電池組件產生的直流電轉化為交流電。光伏逆變器主要由功率模塊、控制電路板、斷路器、濾波器、電抗器、變壓器及機箱等組成。過去逆變器的功率器件多采用MOSFET器件，但由于MOSFET不適合用于高壓大容量的系統中，IGBT憑借其在中、高壓容量中的優勢，已經逐步取代MOSFET成為逆變器的核心器件。在光伏逆變器的應用場景中，多采用IGBT單管或IGBT模塊方案。

SiC方案優勢逐步凸顯，滲透率有望加速提升。使用SiCMOSFET或SiCMOSFET與SiCSBD結合功率模塊的光伏逆變器，轉換效率有望從96%提升至99%以上，能量損耗降低50%以上，設備循環壽命提升50倍，從而能夠縮小系統體積、增加功率密度、延長器件使用壽命、降低生產成本。截至2024年光伏逆變器中采用SiC方案的滲透率約為40%，預計到2040年將達到80%，行業前景可觀。