目前车规级半导体主要采用硅基材料，但受自身性能极限限制，硅基器件的功率密度难以进一步提高，硅基材料在高开关频率及高压下损耗大幅提升。与硅基半导体材料相比，以碳化硅为代表的第三代半导体材料具有高击穿电场、高饱和电子漂移速度、高热导率、高抗辐射能力等特点，适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件。
具体优势体现在：
① 能量损耗低。SiC 模块的开关损耗和导通损耗显著低于同等 IGBT 模块，且随着开关频率的提高，与 IGBT 模块的损耗差越大，SiC 模块在降低损耗的同时可以实现高速开关，有助于降低电池用量，提高续航里程，解决新能源汽车痛点。
② 更小的封装尺寸。SiC 器件具备更小的能量损耗，能够提供较高的电流密度。
在相同功率等级下，碳化硅功率模块的体积显著小于硅基模块，有助于提升系统的功率密度。
③ 实现高频开关。SiC 材料的电子饱和漂移速率是 Si 的 2 倍，有助于提升器件的工作频率；高临界击穿电场的特性使其能够将 MOSFET 带入高压领域，克服 IGBT 在开关过程中的拖尾电流问题，降低开关损耗和整车能耗，减少无源器件如电容、电感等的使用，从而减少系统体积和重量。
④ 耐高温、散热能力强。SiC 的禁带宽度、热导率约是 Si 的 3 倍，可承受温度更高，高热导率也将带来功率密度的提升和热量的更易释放，冷却部件可小型化，有利于系统的小型化和轻量化。
但由于生产设备、制造工艺、良率与成本的劣势，碳化硅基器件过去仅在小范围内应用。目前国际主流 SiC 衬底尺寸为 4 英寸和 6 英寸，晶圆面积较小、芯片裁切效率较低、单晶衬底及外延良率较低导致 SiC 器件成本高昂，叠加后续晶圆制造、封装良率较低，且载流能力和栅氧稳定性仍待提高，SiC 器件整体成本仍处于较高水平。
未来随着全球半导体厂商加速研发及扩产，产线良率将逐步提高，从而提高晶圆利用率，有效降低 SiC 器件成本。
根据 Omdia 统计，2019 年全球 SiC 功率半导体市场规模为 8.9 亿美元，受益于新能源汽车及光伏领域需求量的高速增长，预计 2024 年全球 SiC 功率半导体市场规模预计将达 26.6 亿美元，年均复合增长率达到 24.5%。
受益于新能源汽车市场的快速发展，SiC 材料的性能优势使相关产品的研发与应用相应加速。随着制备技术的进步和产能的逐步释放，SiC 器件在成本上已经可以纳入备选方案，在新能源汽车市场替代部分硅基 IGBT 器件。目前少量新能源汽车高端车型已启用 SiC 方案。
在光伏发电应用中，基于硅基器件的传统逆变器成本约占系统总成本 10% 左右，却是系统能量损耗的主要来源之一。使用碳化硅基功率模块的光伏逆变器，转换效率、能量损耗和设备循环寿命可以显著改善。
从全球市场竞争格局来看，SiC 产业链中美国、欧洲和日本企业居多，以科锐、英飞凌、罗姆半导体、意法半导体为代表的企业以 IDM 模式经营，占据了较高的市场份额。国内厂商中，比亚迪集团已经在整车中率先使用 SiC 器件，比亚迪半导体率先实现了 SiC 三相全桥模块在电机驱动控制器中的大批量装车。整体而言，SiC 市场仍处于发展的初期阶段，未来几年竞争格局仍存在一定不确定性。
