新加坡碳化硅行业细分详解

新加坡作为一个国际金融中心，近年来在高科技材料领域特别是碳化硅（SiC）行业的发展迅速。碳化硅是一种重要的半导体材料，广泛应用于电动汽车、5G通信、能源转换等领域，因其出色的耐高温、高电压和高频率性能而受到市场的高度重视。

在风险投资方面，新加坡政府通过各种政策支持和资金投入，鼓励了碳化硅行业的发展。例如，新加坡经济发展局（EDB）提供了多项资助计划，如研发创新计划（R&D Innovation Scheme），旨在降低企业的研发成本并促进技术创新。此外，EDB还与多家国际知名投资公司合作，为初创企业和成熟企业提供资金支持。

从市场趋势来看，随着全球对高效能和低能耗电子产品的需求增加，碳化硅的应用前景广阔。根据市场研究机构的数据预测，到2025年，全球碳化硅市场预计将达到数十亿美元的规模。这一增长主要得益于电动汽车和可再生能源领域的推动。

然而，尽管市场前景看好，碳化硅行业仍面临一些挑战。首先是生产成本较高，这主要是由于碳化硅的生产过程复杂且能耗大。其次，技术壁垒也相对较高，需要持续的研发投入以保持竞争力。此外，市场竞争日益激烈，新进入者需要面对来自已有企业的强烈竞争。

对于风险投资者而言，投资碳化硅行业需要仔细评估潜在的风险与回报。一方面，由于技术进步快，产品生命周期短，因此需要密切关注行业动态和技术发展趋势。另一方面，考虑到政策的支持和市场需求的增长，合理配置资源并选择有潜力的企业进行投资，可能会带来可观的回报。

总结来说，新加坡碳化硅行业的风险投资态势呈现出既有机遇也有挑战的双重特点。对于投资者而言，深入了解行业特性、市场趋势以及相关政策环境，是制定有效投资策略的关键。同时，关注技术创新和企业核心竞争力的提升，也是实现投资成功的重要因素。

碳化硅产业链上游为碳化硅衬底和外延片的制备，碳化硅粉料通过长晶、加工、切片、晶片研磨等环节制备成碳化硅衬底，衬底上生长单晶外延材料。

碳化硅产业链中游为碳化硅功率器件和碳化硅射频器件的设计、制造、封测等环节。由于碳化硅功率器件突破了硅基功率器件的导通电阻与结电容等性能极限，大幅度减少导通损耗和开关损耗问题，适用于高压、高功率、高频、高温等苛刻环境，碳化硅功率器件被广泛应用于新能源汽车、光伏、工业电源、轨道交通及5G通讯等下游领域。

碳化硅产业链上下游结构图显示，碳化硅外延片作为碳化硅器件成型的必备环节，具有不可或缺的重要作用，是推动碳化硅行业高质量发展的基石。从价值角度来看，碳化硅产业链附加值向上游集中，外延（含衬底）在碳化硅产业链中价值量较高。衬底和外延作为碳化硅产业链的上游环节，分别占碳化硅功率器件成本结构的47%、23%。高质量的碳化硅外延片生产壁垒高，加之全球碳化硅器件下游需求旺盛，造成高质量碳化硅外延片供应紧俏，使得碳化硅外延片在产业链中的价值量占比较高。

优质的碳化硅外延生长工艺不仅可以改进碳化硅衬底缺陷，还可以减少外延自身生长缺陷，大幅提升下游器件良率。碳化硅衬底缺陷较多，主要包括微管缺陷（Micropipe）、多型缺陷、划痕缺陷包裹物缺陷、层错缺陷、贯穿螺型位错（TSD）、贯穿刃型位错（TED）和基平面位错（BPD）等。许多衬底缺陷会随着外延生长延伸到外延层中，部分缺陷会转换成外延缺陷，导致器件性能退化或直接失效。通过外延工艺优化可以有效降低或消除这些外延缺陷，从而改善器件良率。

碳化硅功率器件行业下游细分市场应用领域分析及预测表明，从终端应用领域看，碳化硅功率器件应用于新能源汽车、光伏发电、储能、轨道交通、超高压直流输电等领域，其中新能源汽车是目前最大的终端应用市场。2021年全球用于汽车的碳化硅功率器件约占全球碳化硅功率器件市场规模的64%，未来随着新能源汽车渗透率的提升，预计2027年占比上升至79%；其次为能源领域（光伏发电及储能系统），2021年约占全球碳化硅功率器件市场规模的14%。由于我国锚定碳达峰和碳中和，碳化硅功率器件市场规模受可再生能源相关政策推动，增速强劲。

得益于碳化硅优异的物理特性，碳化硅功率器件相比硅基功率器件拥有更高的工作频率、更高的能量转换效率、更好的散热能力。目前，碳化硅功率器件和功率模块的下游应用广泛覆盖新能源汽车、光伏发电、电源、轨道交通等领域。根2022年SiC功率电子市场规模约为21亿美元，预计到2027年SiC功率电子市场规模接近80亿美元，复合增长率为30%。

在新能源汽车领域，碳化硅功率器件主要应用于新能源汽车的电驱主逆变器、车载充电器（OBC）以及DC-DC转换器中。未来随着新能源汽车出货量的增长，以及碳化硅功率器件在更多车型上得以采用、提升渗透率，用于新能源汽车的碳化硅功率器件市场规模将进一步扩大。

在光伏发电领域，碳化硅功率器件主要应用于光伏逆变器，相比于硅基器件，能够提高能量转换效率、降低能量损耗、增加功率密度、解决系统成本。近年来光伏电站电压等级从1000V提升至1500V，未来将进一步提升至1700V乃至2000V，在更高的电压等级下碳化硅功率器件优势更加凸显。

重点企业市场地位分析显示，国外企业如Wolfspeed是世界领先的碳化硅材料和功率器件供应商，提供碳化硅衬底、外延晶片以及功率器件产品。Coherent是工程材料、光电元件和光学系统领域的全球领先企业，在碳化硅领域提供衬底、外延晶片以及功率器件产品。Resonac是世界知名尖端材料企业，产品涉及石油，化学，无机，铝金属，电子信息等多个领域。在碳化硅领域，Resonac能够提供碳化硅衬底和碳化硅外延晶片产品。

国内企业如沪硅产业主要从事半导体硅片的研发、生产和销售，是中国大陆规模最大的半导体硅片制造企业之一。立昂微主营业务为半导体硅片和半导体分立器件芯片的研发、生产和销售。天岳先进是国内领先的宽禁带半导体（第三代半导体）衬底材料生产商，主要从事碳化硅衬底的研发、生产和销售。瀚天天成主营业务为碳化硅外延晶片的销售和提供碳化硅外延代工服务。

综上所述，新加坡碳化硅行业在全球范围内具有重要地位，其细分行业涵盖了从原材料供应到最终应用产品的全产业链。随着技术的不断进步和市场需求的增加，新加坡碳化硅行业的未来发展前景广阔。