一、碳化硅的应用领域
同第一代半导体材料硅、锗和第二代半导体材料砷化镓、磷化液相比，第三代半导体材料碳化硅因禁带宽度大、临界击穿电场强度高、电子饱和迁移速率大、电子密度高、热导率高、介电常数低，具备高频高效、耐高压、耐高温、抗辐射能力强以及化学性质稳定等诸多优越性能，因而能制备出在高温下运行稳定，在高电压、高频率等极端环境下更为稳定的半导体器件，是支撑固态光源和电力电子、微波射频器件的“核芯”材料和电子元器件，可以起到减小体积简化系统，提升功率密度的作用，在半导体照明、5G通信技术、太阳能、智能电网、新能源并网、高速轨道交通、国防军工、不间断电源、新能源汽车、消费类电子、快充、无线充等战略新兴领域有非常诱人的应用前景。
碳化硅主要应用领域
资料来源：华经产业研究院整理
二、中国碳化硅行业进出口现状分析
我国碳化硅的使用量接近全球的二分之一，但国内碳化硅产业还很不完善，从我国碳化硅进出口数量来看，我国碳化硅出口量远大于进口量，据统计，截至2021年1-4月我国碳化硅进口量为0.05万吨，同比下降45.24%，出口量为10.34万吨，同比增长10.19%。
2015-2021年4月我国碳化硅进出口数量统计
资料来源：中国海关，华经产业研究院整理
进出口金额方面，据统计，截至2021年1-4月我国碳化硅进口金额为0.03亿美元，同比增长26.98%，出口金额为0.89亿美元，同比增长7.11%。
2015-2021年4月我国碳化硅进出口金额统计
资料来源：中国海关，华经产业研究院整理
我国碳化硅进口来源地主要有日本、挪威与中国台湾，2020年我国进口日本碳化硅263.39万美元，位居第一；进口挪威碳化硅226.17万美元，进口中国台湾碳化硅157.12万美元。
2020年我国碳化硅进口来源地进口额Top10
资料来源：中国海关，华经产业研究院整理
2020年我国碳化硅共出口到75个地区，其中出口到日本7866.03万美元，位居第一；其次是韩国，2020年我国碳化硅出口到韩国3539.65万美元；其次是美国，2020年出口金额为2947.05万美元。
2020年我国碳化硅出口目的地出口额Top10
资料来源：中国海关，华经产业研究院整理
从我国各省市碳化硅进口额来看，2020年广东、江苏、上海三个地区碳化硅进口额排名前三；其中广东省2020年进口额为189.3万美元，江苏省2020年进口额为182.46万美元，上海市2020年进口额为176.18万美元。
2020年我国各省市碳化硅进口额Top10
资料来源：中国海关，华经产业研究院整理
从我国各省市碳化硅出口金额来看，2020年广东省碳化硅出口金额为10917.51万美元，稳居全国第一；排第二的是河南省，2020年出口额为2232.52万美元；其次是黑龙江省，2020年出口额为1779.24万美元。
2020年我国各省市碳化硅出口额Top10
资料来源：中国海关，华经产业研究院整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2021-2026年中国碳化硅（SiC）行业投资分析及发展战略咨询报告》
三、碳化硅器件生产流程
SiC器件因其具备高频高效、耐高压、耐高温、抗辐射能力强以及化学性质稳定等诸多优越性能，正被广泛应用于轨交、功率因数校正电源、风电、光伏、新能源汽车、充电桩、不间断电源等电力电子领域中。碳化硅产业链主要包含粉体、单晶材料、外延材料、芯片制备、功率器件、模块封装和应用等环节。
碳化硅器件生产流程
资料来源：公开资料整理
四、中国碳化硅器件存在的不足及解决方案
经过几十年的发展，SiC技术和产业化水平发展迅速，全球市场已经初具规模，但仍有不少共性问题亟待科研人员共同解决。在SiC单晶衬底方面：大尺寸的SiC单晶衬底制备技术尚未完全成熟；更高效的SiC单晶衬底加工技术仍然缺乏；与N型衬底技术相比，P型衬底技术的研发相对滞后。在SiC外延材料方面：N型SiC外延生长技术仍需进一步提高；P型SiC外延技术尚未成熟。在SiC功率器件方面：因SiC单晶及外延技术的制约，高质量的厚外延技术尚不成熟，使得制造高压碳化硅器件存在挑战，且外延层的缺陷密度又制约了SiC功率器件向大容量方向的发展；SiC器件工艺技术水平还较低，严重制约了SiC功率器件的发展和推广；到目前为止仍未建立专门针对SiC器件特点的可靠性试验标准和评价方法。SiC功率器件的驱动技术和保护技术仍需加强，在应用中的电磁兼容问题还需进一步得到解决，应用的电路拓扑还需进一步优化。
以上存在的不足，其根本原因是受制于制造成本高、技术成熟度较低等瓶颈。亟需政府加强顶层设计，制定战略规划，为产业汇聚政策、资本、人才、技术等方面的资源，集中力量以攻克技术上的短板。同时，进一步完善产业链公共研发、服务、生产应用等创新平台，进一步加强国际合作，以期共同攻克制造成本高、技术成熟度较低等瓶颈。
华经产业研究院通过对中国碳化硅行业海量数据的搜集、整理、加工，全面剖析行业总体市场容量、竞争格局、市场供需现状及行业重点企业的产销运营分析，并根据行业发展轨迹及影响因素，对行业未来的发展趋势进行预测。帮助企业了解行业当前发展动向，把握市场机会，做出正确投资决策。更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2021-2026年中国碳化硅行业发展监测及投资战略规划研究报告》。
