AI引爆碳化硅材料新需求，10倍成长空间正在打开。

过去五年，SiC市场主要聚焦在车端。得益于其耐高压、高频、耐高温的特性，SiC器件在新能源汽车的电机控制器、车载充电机和DC-DC变换器中，相比传统硅基IGBT能提升5%-10%的系统效率。

然而，到了2026年前后，随着各大车企疯狂扩产，6英寸SiC衬底价格出现波动，行业竞争趋于白热化，SiC的传统车端需求的增长开始停滞。

就在车用市场内卷加剧之际，AI给SiC带来了新的需求。

一方面，电源领域，AI数据中心电源架构的重塑将为SiC带来结构性的新需求。

随着英伟达B200、Rubin系列以及各类ASIC芯片的算力指数级增长，单颗AI芯片的功耗已从传统的300-400W飙升至1000W以上。

在传统的数据中心，供电架构依赖硅基器件，在从市电到GPU核心的转换过程中，电力损耗高达10%以上。随着智算中心功率密度迈向兆瓦级，传统的54V/48V供电架构已因“铜损”过大和物理空间限制而难以为继。

行业正在向800V高压直流HVDC架构演进，而碳化硅SiC和氮化镓GaN是实现这一高电压、高效率转换的物理基础。SiC器件凭借极低的开关损耗和耐高压特性，能让服务器电源的转换效率突破钛金级96%以上，甚至向99%迈进，这不仅意味着省电，更意味着在相同市电容量下，可以多支撑50%的AI负载。

另一方面，先进封装材料领域，碳化硅正从走进芯片内部。英伟达已经计划在其新一代Rubin处理器中，将CoWoS封装中的基板材料由硅替换为碳化硅。

在CoWoS这类先进封装工艺中，中间基板传统上使用硅材料，然而，当AI芯片成为“发热怪兽”时，硅材料的散热能力和机械强度开始捉襟见肘。而利用SiC高达4.9W/cm·K的热导率（硅的3倍），不仅能更有效地带走热量，还能利用其高弹性模量减少翘曲，提升大尺寸封装体的良率。

这一变革意义重大，一旦确立，每一颗高端AI处理器都将“内置”一块SiC材料，这将彻底改变SiC作为“功率分立器件”的单一属性，使其成为算力芯片的标配。

大致测算市场空间：

1. HVDC供电和服务器电源方面，Yole Group预测未来五年数据中心基础设施将为SiC创造约数十亿元的直接器件市场。

2. 封装领域，保守估计，若12英寸SiC衬底在CoWoS封装中渗透率达到70%，仅此一项在2030年的市场规模就可能达到400亿元人民币。

若将AI数据中心供电、先进封装散热、以及AR眼镜等新兴消费电子算在一起，SiC在AI及衍生的高性能计算领域的市场天花板，将是传统车用市场的10倍以上。

碳化硅SiC产业链主要分为两部分：

1. 衬底与外延：这是整个产业链技术难度最大、成本最高的环节。在SiC器件的制造成本结构中，衬底占比高达47%，外延占比约23%，两者合计占据了70%的蛋糕。

衬底是以高纯硅粉和碳粉为原料，通过物理气相传输法在高温炉中生长成晶锭，再经切割、研磨、抛光而成的晶圆片。6英寸仍是主流，但8英寸正步入量产爆发期，而中国企业已开始向12英寸迈进。尺寸越大，单颗芯片成本越低。

外延层的质量则直接决定了最终器件能否耐高压。例如制造1200V的SiC二极管，需要约10微米厚且掺杂均匀的外延层。高质量的N型外延片（用于功率器件）和半绝缘型外延片（用于射频器件）是上游核心的增值环节。

2. 设计与制造：碳化硅行业目前呈现IDM（集成器件制造） 主导的格局，国际巨头如意法半导体、英飞凌、安森美，以及国内的相关公司，均采用自建晶圆厂、自己流片的模式。