碳化硅，这款曾因产能过剩深陷价格战泥潭的第三代半导体材料，正乘着 AI 算力爆发的浪潮实现惊人逆转。2026 年，碳化硅行业迎来清晰的基本面拐点，由全面过剩转向结构性紧缺，全行业步入 “价涨量增” 的景气上行周期。

一、材料优势：为什么碳化硅是 AI 时代的 “天选之子”？

碳化硅（SiC）是第三代半导体核心材料，其物理特性赋予它在 AI 时代无可替代的战略价值。

耐高压：临界击穿场强达 3MV/cm，约为硅的十倍，硅仅为 0.3MV/cm。采用碳化硅制备器件，可显著提升器件耐压能力、工作频率与电流密度，同时大幅降低器件导通损耗。

耐高温：器件最高工作温度可达 600℃以上，而硅器件极限工作温度通常不超过 300℃。碳化硅热导率为 490W/(m・K)，是硅（150W/(m・K)）的三倍有余；同等输出功率下器件温升更低，对散热设计的要求随之降低，助力设备小型化。

高频性能：饱和电子漂移速度为硅的两倍，让碳化硅器件可实现更高工作频率与更大功率密度。

在碳化硅器件的制造成本结构中，衬底占比最高，达 47%，外延成本次之，约占 23%。衬底与外延片均为碳化硅器件的关键组成，二者技术壁垒高，推高了整体制造成本。

二、从 “价格战” 到 “量价齐升”：一场惊人的反转

2025 年，碳化硅行业上演惨烈价格战。6 英寸衬底年初价格约 4000‑4500 元 / 片，年末回落至 2000 元 / 片，部分散货甚至低至 1800 元 / 片。

据天科合达招股书数据，6 英寸衬底平均价格从 2023 年的 4780.67 元 / 片，跌至 2025 年的 1695.96 元 / 片，两年累计跌幅 64.5%；8 英寸衬底价格从 2023 年 29417.03 元 / 片大幅下探至 2025 年 6172.30 元 / 片，降幅高达 79%。

价格大幅下行的核心源于供需错配。2024‑2025 年，国内 SiC 衬底产能迎来井喷，产品以 6 英寸为主，中低端产能严重过剩，行业由此陷入价格内卷。放眼全球，2025 年 SiC 衬底产能约 400 万片，而市场需求仅约 250 万片。

时至 2026 年，供需格局彻底反转。自今年 4 月起，6 英寸碳化硅衬底价格出现明显上行，8 英寸产品结束跌势，实现小幅抬升。英飞凌、意法半导体等海外巨头率先调价，国内衬底及器件厂商跟进上调报价，全行业价格进入上行通道。

当前头部衬底企业产能利用率已突破 90%，部分高端规格产品供给紧张，行业订单能见度显著改善，部分产品交付周期明显拉长。

从市场规模来看，2025 年全球碳化硅功率器件市场销售额已达 406.91 亿元人民币，预计 2032 年将增长至 1479.68 亿元人民币，年均复合增长率 20.5%。结合 Yole 与弗若斯特沙利文统计，2024‑2030 年，全球碳化硅功率半导体器件市场规模将保持 39.2% 的年均增速持续扩张。

三、AI 数据中心：碳化硅从 “可选” 变为 “刚需”

真正重塑行业格局的，是 AI 数据中心的大规模爆发。伴随大模型算力需求持续攀升，AI 芯片功耗也随之水涨船高。英伟达下一代 Vera Rubin 架构单颗 GPU 热耗达到 2300W，较上一代 GB300 的 1400W 提升 64%；上一代 GB200 单芯片功耗约 1200W，Rubin 直接跃升至 2300W，单机柜功率也从原先 120kW 提升至 220kW。

单芯片 2300W 的发热量，已经超过电熨斗乃至火箭发动机喷嘴的散热水平。传统数据中心供电架构，已经难以适配如此高的功耗密度。数据中心机柜功耗，也从传统服务器时代的 10‑15kW 不断向上突破。凭借耐高压、低损耗等特性，碳化硅在高压供电系统中，从过去的可选配件转变为刚性需求，高度适配 AI 时代的数据中心供电体系。

碳化硅在数据中心的核心应用场景为 PSU（电源供应单元）。当前 PSU 内部功率器件以硅基 MOSFET 为主，采用碳化硅 MOSFET 替代硅基 MOSFET，能够提高开关频率、降低反向恢复损耗、精简元器件数量，提升电源功率密度与电能转换效率。碳化硅 MOSFET 可将开关损耗降至原有水平的四分之一左右，在 3kW 以上应用场景，转换效率可轻松突破 98.5%。

据行业预测，2025 年 AI 服务器电源碳化硅市场规模约 1 亿美元，2026 年将增至 3 亿美元，2027 年有望达到 5‑6 亿美元，年均复合增长率维持在 50%‑60%。业内观点指出，当前 AI 赛道对碳化硅的需求增速已经超越新能源汽车。

数据中心供电系统正迎来迭代升级。

800V 高压直流供电已形成行业技术共识。固态变压器（SST）与 800V 高压直流方案被确立为下一代数据中心供电的核心架构，具备高频、高效特性的 SiC 器件成为该场景的首选。经测算，2030 年 AI 数据中心对 SiC 衬底的需求量将达到 72.8 万片。若算力芯片先进封装中介层材料全面切换为 SiC，相关市场需求还将实现数倍扩容。

2025 年全球数据中心 PSU 市场规模已达 75 亿美元，预计 2030 年将提升至 141 亿美元。由 SiC 和 GaN 打造的高功率 PSU，2025 年市场份额为 10%，预计 2030 年将攀升至约 24%，对应市场规模约 33.84 亿美元。

四、先进封装：碳化硅的下一片 “蓝海”

碳化硅在先进封装领域同样具备广阔发展前景。当前高端 GPU、AI 芯片的先进封装普遍采用硅中介层，但随着芯片功耗持续走高，硅中介层的散热短板日益凸显。

碳化硅的禁带宽度、临界击穿场强、热导率与饱和电子漂移速率均优于硅，兼具优异的耐高温、耐高压性能，既可以高效传导热量，还能够提升中介层机械强度，有望成为破解高功耗芯片封装难题的优质方案。

2025 年，全球 CoWoS 及同类先进封装总产能将达到 88.5 万片，同比增长 108%，由年初的 42.6 万片提升至年末的 88.5 万片。

结合现有 2.5D 封装架构与材料应用现状来看，碳化硅主要存在两大应用方向：一是用作芯片与散热片之间的热界面层（TIM2）；二是替代传统硅中介层。倘若实现全面替代，对应 12 英寸规格测算，TIM 层叠加中介层双重需求，碳化硅衬底及外延的需求量将达到 CoWoS 产能的两倍。

由每片四千元降到两千元左右之后又出现了强劲反弹，在一年之内就实现了由 “产能过剩” 向 “供不应求” 的惊天逆转。当人工智能计算能力呈指数级上升的时候，这颗“第三代半导体之光”也正被重新估价。

来源：粉体匠人