一、事件核心解读

碳化硅正经历从"功率器件选项"向"算力基础设施刚需"的历史性跨越。长江证券指出，碳化硅产业迎来"需求扩容+供给重构"历史性拐点：

需求端双轮驱动：

·AI芯片散热：台积电CoWoS产能2026年将达100万片/月，若30%采用碳化硅方案，潜在空间超10亿美元

·新能源基本盘：新能源汽车800V高压架构、光伏储能系统持续放量

供给端格局重塑：

· 国内头部企业率先突破12英寸衬底全品类研发与中试验证

· 海外龙头Wolfspeed因持续巨额亏损进入破产重组，全球供应链主导权加速向中国转移

技术突破：英伟达计划在新一代Rubin处理器的CoWoS先进封装中，将中间基板材料由硅替换为碳化硅，最晚2027年碳化硅将进入先进封装。台积电已广发"英雄帖"，联合设备厂商开发12英寸SiC载板制造技术。

二、SiC物理特性：为何成为AI散热"最优解"

特性

碳化硅(SiC)

硅(Si)

传统陶瓷(AlN)

优势解读

热导率

490W/m·K

150W/m·K

200-230W/m·K

热导率是硅的3倍，散热效率提升70%

击穿电场

2.2×10⁶V/cm

0.3×10⁶V/cm

10倍于硅，耐高压能力极强

禁带宽度

3.26eV

1.12eV

3倍于硅，高温稳定性优异

熔点

~2700℃

1414℃

耐高温，适应极端工况

核心应用价值：

·CoWoS中介层：SiC热导率490W/m·K，远超硅的150W/m·K，可使GPU结温从105℃降至88℃，温度降低17℃

·散热载板：采用SiC载板可使散热片尺寸缩小50%，功率密度从3kW/cm²提升至4.5kW/cm²

·数据中心电源：SiC MOSFET用于UPS、HVDC、SST，效率可达99%，系统成本降低约30%

三、SiC产业链全景图

上游：材料与设备

SiC衬底

SiC外延片

制造设备

原材料

天岳先进

瀚天天成

晶盛机电

高纯碳粉/硅粉

三安光电

天域半导体

高测股份

有研新材

天科合达

芯联集成

德龙激光

中游：器件设计与制造（IDM/Fabless）

SiC功率器件

SiC射频器件

电源管理IC

先进封装材料

芯联集成

三安光电

圣邦股份

天岳先进(SiC载板)

东微半导

国博电子

纳芯微

晶盛机电(设备)

斯达半导

下游：应用终端

AI数据中心

新能源汽车

光伏储能

轨道交通/电网

CoWoS散热

主驱逆变器

逆变器/PCS

高压变流器

UPS/HVDC/SST

车载OBC

储能变流器

四、各环节核心受益公司详解1.SiC衬底层：产业链价值量最高、技术壁垒最强环节

衬底是SiC产业链中技术壁垒最高、价值量最大的核心环节。一片SiC器件成本中，衬底约占47%，外延片约占23%，合计约70%。

公司

核心进展

投资亮点

天岳先进

2025年碳化硅衬底全球市占率跃居首位，打破Wolfspeed多年垄断；8英寸产品全球市占率突破50%；12英寸衬底已推出

衬底环节价值量最高（占成本47%+），全球龙头地位稳固，直接受益于英伟达/台积电SiC中介层需求

三安光电

国内SiC全产业链布局最完整（衬底+外延+器件）；与ST合资重庆工厂为国内首条8英寸车规级SiC量产线，已通线量产

IDM模式，衬底自产自用+外销，车规级+AI散热双场景验证

天科合达

国内导电型SiC衬底龙头，8英寸产品批量出货

导电型衬底技术领先，绑定头部器件厂商

关键数据：天岳先进2025年全球市占率超越Wolfspeed成为第一，8英寸产品市占率突破50%。Wolfspeed因持续巨额亏损进入破产重组，全球供应链主导权加速向中国转移。

2.SiC外延层：连接衬底与器件的关键桥梁

公司

核心优势

瀚天天成

国内SiC外延片龙头，6/8英寸外延片批量出货，客户覆盖国内外头部器件厂商

天域半导体

8英寸SiC外延技术领先，产能持续扩张

芯联集成

兼具外延+器件制造能力，SiC MOSFET芯片及模组全面覆盖650-3300V工艺平台

3.SiC器件层：AI数据中心电源核心

（1）SiC MOSFET：UPS/HVDC/SST刚需

公司

核心进展

投资亮点

芯联集成

SiC MOSFET芯片及模组全面覆盖650-3300V碳化硅工艺平台，产品关键指标国内领先；AI服务器电源领域，55纳米高效率电源管理芯片平台技术已获重大突破

直接受益于AI数据中心UPS/HVDC/SST需求，技术平台完善

东微半导

SiC MOSFET性能对标国际一流，HVDC服务器电源系统能效提升至98%以上

国产替代标杆，高压场景技术领先

斯达半导

国内IGBT模块龙头，SiC模块加速布局

车规级+工业级双轮驱动，SiC模块进入头部客户验证

士兰微

2025年首次进入全球功率半导体前五，SiC器件产能持续爬坡

IDM模式，产能自主可控，涨价传导能力强

（2）SiC功率模块：固态变压器（SST）核心

英伟达800V高压直流架构催生SST需求。Wolfspeed发布业内首款商用10kV SiC功率MOSFET，面向固态变压器应用，转换效率高达99%，系统成本降低约30%。

4.SiC设备层：国产替代核心

公司

核心产品

投资亮点

晶盛机电

碳化硅产业链"卖铲人"，国内唯一能提供长晶炉+切片机+减薄设备+抛光设备+外延设备全套设备

8-12英寸SiC设备国产替代核心，直接受益于行业扩产

高测股份

碳化硅金刚线切片专机行业领先，8英寸切片机已实现海外销售，12英寸样机已推出

切片环节关键设备，技术迭代带来增量

德龙激光

碳化硅晶圆划片、MEMS芯片切割设备批量应用

精密激光加工设备，受益于SiC衬底加工需求

5.先进封装散热材料层：AI新增量最大环节

这是SiC在AI领域最具想象空间的增量市场。台积电CoWoS产能2026年将达100万片/月，若30%采用SiC方案，潜在空间超10亿美元。

公司

核心逻辑

天岳先进

12英寸SiC衬底直接用于CoWoS中介层/散热载板，英伟达Rubin处理器供应链潜在供应商

科创新材

SiC散热材料方案提供商，受益于先进封装散热需求

技术路径：台积电计划通过活性金属钎焊（AMB）工艺实现SiC与铜层冶金结合，界面热阻低至0.1℃/W。12英寸SiC载板预计2025年H2实现量产，2027年成本可降至$5,000/片。

五、AI数据中心对SiC的需求拆解

应用场景

SiC器件/材料类型

需求增量

CoWoS先进封装散热

12英寸SiC中介层/散热载板

台积电100万片/月产能，30%渗透率=10亿美元+市场

服务器电源（PSU）

SiC MOSFET、SiC二极管

单台AI服务器功耗3-5倍于传统服务器，电源功率提升至3-10kW

UPS不间断电源

SiC MOSFET模块

数据中心备电系统功率等级提升，SiC效率优势凸显

HVDC高压直流供电

SiC MOSFET

英伟达800V架构催生HVDC需求，替代传统AC配电

固态变压器（SST）

10kV SiC MOSFET

中压UPS、风电并网、数据中心配电，效率99%

六、最具投资价值的环节与公司

综合产业链价值量、技术壁垒、业绩确定性和估值安全边际，以下环节和公司最具投资价值：

��第一梯队：SiC衬底龙头（价值量最高、格局最优）

核心逻辑：衬底占SiC器件成本47%，是产业链价值量最高、技术壁垒最强的环节。天岳先进全球市占率第一，Wolfspeed破产重组后格局进一步向中国集中。

·天岳先进：全球SiC衬底市占率第一，8英寸产品市占率突破50%，12英寸衬底已推出。直接受益于英伟达CoWoS SiC中介层需求，"算力β+国产α"双重红利

·三安光电：国内SiC全产业链IDM龙头，8英寸车规级产线通线量产，衬底自产自用+外销，车规+AI双场景验证

��第二梯队：SiC器件与电源管理（AI数据中心直接受益）

核心逻辑：AI数据中心UPS/HVDC/SST对SiC功率器件需求爆发，国产厂商技术已达国际一流水平。

·芯联集成：SiC MOSFET覆盖650-3300V全平台，55nm电源管理芯片技术突破，直接绑定AI服务器电源客户

·东微半导：SiC MOSFET性能对标国际一流，HVDC系统能效98%+，国产替代核心标的

·士兰微：全球功率半导体前五，IDM模式产能自主可控，SiC器件持续放量

��第三梯队：SiC设备（国产替代+扩产双重驱动）

核心逻辑：国内SiC产能大规模扩张，设备需求爆发，国产设备商迎来替代窗口期。

·晶盛机电：SiC全产业链设备唯一供应商，长晶炉+切片+减薄+抛光+外延全套设备，"卖铲人"逻辑最纯粹

·高测股份：SiC金刚线切片机行业领先，12英寸样机已推出，技术迭代带来增量

��第四梯队：外延片与封装材料（产业链配套）

核心逻辑：衬底产能扩张带动外延片需求，先进封装散热材料为AI增量最大环节。

·瀚天天成/天域半导体：SiC外延片龙头，绑定头部器件厂商

·科创新材：SiC散热材料方案商，受益于CoWoS散热需求

七、风险提示

1.技术验证风险：SiC中介层进入CoWoS封装仍需台积电/英伟达验证，2027年量产时间表存在不确定性

2.成本挑战：12英寸SiC衬底成本仍高（2027年预计$5,000/片），大规模商用需持续降本

3.工艺复杂性：SiC硬度高、脆性大，加工难度远高于硅，良率提升需长期技术积累

4.竞争格局风险：国内SiC衬底厂商扩产激进，中长期可能面临产能过剩和价格战压力

5.Wolfspeed重组变数：海外龙头破产重组后技术/专利处置可能影响行业格局

总结

碳化硅产业正迎来"需求扩容+供给重构"的历史性拐点。SiC衬底（天岳先进、三安光电）作为产业链价值量最高（占成本47%）、技术壁垒最强的环节，全球供应链主导权加速向中国转移，龙头地位稳固；SiC器件（芯联集成、东微半导）直接受益于AI数据中心UPS/HVDC/SST需求爆发，技术已达国际一流；SiC设备（晶盛机电、高测股份）受益于国产替代+行业扩产双重驱动。在AI芯片散热从"可选"变为"刚需"的趋势下，具备"大尺寸衬底量产能力+AI客户验证+垂直整合能力"的企业将成为最大赢家，充分攫取"算力β+国产α"双重红利。