说起近几年最火的材料，碳化硅绝对算是其中的一个，而这其中，各种涉及碳化硅的消息几乎都与半导体有关。

碳化硅是第三代半导体材料，在禁带宽度、击穿电场强度、饱和电子漂移速率、热导率以及抗辐射等关键参数方面具有显著优势，进一步满足了现代工业对高功率、高电压、高频率的需求。以碳化硅为衬底制成的功率器件相比硅基功率器件具有优越的电气性能。

但是除了关注在半导体方向的发展应用外，碳化硅实质上是一种优良的陶瓷、耐火、磨削材料，虽然其在传统领域的市场潜力远远没有半导体领域那么大，但不可否认的是，碳化硅材料目前仍是很多传统领域应用性能最佳的材料。

可以说，目前还没有哪种材料像碳化硅这样，在传统产业领域和新兴产业领域都受到如此青睐。

碳化硅应用领域

碳化硅广泛的应用领域主要分为高温应用领域、加热与热交换工业领域、腐蚀环境下的应用、磨削领域、耐磨损机械领域、有色冶金领域、光学应用领域、半导体领域等等，具体的应用形式主要包括以下几个方面。

结构/功能陶瓷

碳化硅陶瓷是一种重要的陶瓷材料，具有优良的常温力学性能，如高的抗弯强度、优良的抗氧化性、良好的耐腐蚀性、高的抗磨损以及低的摩擦系数，它是从20世纪60年代开始发展起来的，世界各国对其十分重视。

碳化硅陶瓷用途

结构件

轴承球

防弹片

另外，由于碳化硅陶瓷突出的高温强度、优良的抗高温抗蠕变能力以及抗热震性，使其成为火箭、飞机、汽车发动机和燃气轮机中热机部件的主要材料之一。

高级耐火材料

碳化硅耐火材料具有机械强度高、热传导率大、耐磨损性和耐热震性好、抗渣性和抗氧化性以及部分熔融金属抵抗性强等特征，已被广泛地应用于钢铁、冶金、石油、化学、硅酸盐和航空航天等工业领域，并日益展示出其它耐火材料无法比拟的优点。

如在刚刚结束的第十四届珠海航展上，就有第三代碳化硅纤维材料展出，并大放异彩。据长沙高新区官网显示，本次珠海航展上展出的碳化硅纤维材料主要应用于航空发动机热端部件以及导弹热结构部件等。

在高档日用陶瓷、卫生瓷、高压电瓷、玻璃等产业中的辊道窑、隧道窑、梭式窑中，通常选用碳化硅陶瓷作为高温窑具材料，如碳化硅横梁适用于工业窑炉中的承重结构架，它高温力学性能优异，抗高温蠕变性好，长期使用不弯曲变形。

磨料

碳化硅硬度仅次于金刚石和六方氮化硼，是一种常用的磨料。由于其超硬的性能，可制备成各种磨削用的砂轮、砂布、砂纸以及各类磨料，广泛应用于机械加工行业。

新能源汽车推动碳化硅市场爆发

随着新能源汽车的发展，对功率半导体器件的需求日益增长。数据显示，传统燃料汽车中，半导体器件的平均价值为355美元，而新能源汽车中，半导体器件的价值为695美元，几乎翻了一番，其中，功率器件的增长最为显著，从17美元增加到265美元，增长幅度近15倍。

目前市场上，用于新能源汽车的大多数功率半导体都是硅基器件，例如硅基IGBT和硅基MOSFET。2019年，以碳化硅为代表的第三代半导体电力电子设备应用在电动汽车领域取得了快速进展。全球有20多家汽车制造商在其车载充电器中使用碳化硅器件。特斯拉Model 3逆变器使用ST Microelectronics的全碳化硅功率模块。

碳化硅在光伏产业的应用

在太阳能应用中，基于硅器件的传统逆变器的成本约占系统的10%，但却是导致系统能量损耗的主要原因之一。将碳化硅MOSFET或碳化硅MOSFET与碳化硅SBD结合的功率模块的光伏逆变器可将转换效率从96%提高到99%以上，能源消耗降幅50%以上，并且设备使用寿命能够提升50%，达到减少系统体积、增加功率密度、延长设备寿命和降低制造成本的效果。

高效率、高功率密度，高可靠性和低成本是太阳能逆变器的未来发展趋势。在组串式和集中式光伏逆变器中，碳化硅产品有望逐步取代硅基器件。

碳化硅是千亿半导体市场的风口

从目前第三代半导体材料和器件的研究来看，较为成熟的是碳化硅和氮化镓半导体材料，且碳化硅技术最为成熟。

碳化硅性能优势突出，市场规模快速成长。经预测，碳化硅半导体市场在 2025年将达到 25 亿美元（约合人民币 164.38 亿元）的市场规模。

碳化硅市场产业链主要分为晶圆衬底制造、外延片生产、碳化硅器件研发和装备封装测试四个部分。碳化硅衬底的使用极限性能优于硅衬底，可以满足高温、高压、高频、大功率等条件下的应用需求。

当前碳化硅衬底已应用于射频器件及功率器件，随着下游需求爆发，2022-2026年SiC器件的市场规模将从43亿美元提升到89亿美元，复合增长率为20%，对应的SIC衬底市场规模讲从7亿美元增长到17亿美元，复合增长率为25%。

可以说，碳化硅已经成为半导体这个千亿市场的风口！