半导体材料经过70年的发展，目前已有三代，第一代半导体材料主要是硅、锗元素；第二代半导体材料主要是指化合物半导体，如砷化镓、磷化铟；第三代半导体材料主要是碳化硅和氮化镓。
对于半导体材料不少人认为，只要我们大力发展更先进的第三代半导体材料就能对国外实现弯道超车，这其实是误区，半导体材料的“代数”主要是指芯片衬底材料的变化，特性不同，应用的领域不同，并非某一代就更好。
现在90%以上的芯片所使用的衬底材料依然是硅，未来很长一段时间也不会发生改变，硅基芯片被广泛用于低功耗、高效能的消费电子产品中；以砷化镓为代表的第二代半导体材料，拥有良好的光学性能使其在发光电子器件（LED）中广泛应用，是制作高性能微波、毫米波器件及发光器件的优良材料。
近些年来，以碳化硅、氮化镓为代表的第三代半导体在材料特性上优势明显，能够满足高电压、高频率、抗辐射的现代工业需求，被用于新能源车、电力系统和5G通信。
特斯拉率先使用碳化硅功率器件，国内新能源车厂商比亚迪、蔚来也宣布将采用碳化硅方案，随着新能源车渗透率提高，第三代半导体材料迎来历史发展机遇。
碳化硅（SiC）器件的性能优势
SiC功率器件相较Si基，导通电阻可以做得更低，体现在产品上面，就是尺寸降低，从而缩小体积，并且开关速度快，功耗相比于传统功率器件要大大降低。
根据Cree的测算，将纯电动车BEV逆变器中的功率组件改成SIC，可节省5%-10%的电池使用量，成本节省-美元每台，价格只增加美元，每辆电动车可节省-美元的成本。
整车厂对碳化硅的接受度
由于更低的成本、更快的充电速度，更好的性能，整车厂对于碳化硅的接受度明显变高。
碳化硅是高压、高功率、高频的功率器件相对理想的材料，所以碳化硅功率器件在新能源车、充电桩、新能源发电的光伏风电等这些对效率、节能和损耗等指标比较看重的领域，有非常好的发展前景。
10年成长20倍
根据IHSMarkit数据，年碳化硅功率器件市场规模约3.9亿美元，受新能源汽车需求驱动，以及光伏风电和充电桩等领域对于效率和功耗要求提升，预计到年碳化硅功率器件的市场规模将超过亿美元，10年成长超过20倍，18-27年10年的复合增速接近40%。
SiC功率器件规模及应用
从应用来看，新能源车是碳化硅功率器件下游的主要应用，我国拥有全球最大的新能源汽车市场，年我国新能源汽车销量万辆，占据全球的54%，根据国家新能源车发展规划，到年新能源车销量渗透率要达到20%，按照万的年销量计算，年新能源车销量将达到万辆以上，年均增速在30%左右。
SiCvsGaNvsSi在功率器件中的渗透率
目前，碳化硅功率器件还处于成长初期，总体渗透率在2%左右，预计到年渗透率将提升至3.75%，在下游应用中，电动车碳化硅功率器件复合年增长率将超过80%，充电桩将超过50%。
根据英飞凌和业内人士判断来看，SICMOS器件渗透IGBT的拐点可能在年附近。预计年全球渗透率25%，则全球有30亿美金SICMOS器件市场，中国按照20%渗透率年则有12亿美金的SICMOS空间。
不考虑其他SiC器件，仅测算IGBT那部分的SICMOS市场，相对年有超过7倍的成长空间，目前制约SiC器件的主要瓶颈在于成本和可靠性验证。
SIC的成本是Si的4-5倍，预计未来3-5年价格会逐渐降为Si的2倍左右，另外，SiC器件真正落地的时间还非常短，在车载领域才刚开始商用，还需要更多时间验证，总的来说，随着国内外SIC产业链日趋成熟，成本持续下降，整个产业链处于行业爆发前夜。
产业链及市场格局
SiC功率器件生产过程主要包括“单晶生产—外延层生产—器件制造”三大步骤，分别对应产业链的“晶圆衬底—外延片—器件和模组”三大环节。
SiC功率器件的主要成本是上游SiC晶片，在价值链中占比50%。目前上游晶片基本被美国目CREE和II-VI等美国厂商垄断，国内来看，SiC晶片商山东天岳和天科合达已经能供应2英寸~6英寸的单晶衬底，这两年市场份额逐年提升，天科合达的市占率由年的3%上升至年的5.3%，山东天岳占比2.6%。
下游碳化硅器件市场还是以国外传统的功率龙头公司为主，年全球市场份额占比前三的是科锐，罗姆和意法半导体，目前国内的企业均处于初创期或者刚刚介入SIC器件领域。
A股主要上市公司