碳化硅“杀入”万亿级市场！中车、东芝、英飞凌、天岳…谁的机会更大？

第三代半导体风向 · 2021-04-01

最近，碳化硅市场利好不断，除了现代汽车的7+亿元订单外（.点这里.），轨道交通也在放量——苏州全碳化地铁正式发布，即将上线运营。目前，国内已有4条地铁线路采用了碳化硅技术，日本、欧洲也大面积采用了碳化硅牵引系统。

同时，碳化硅也进入了高铁领域，日本N700S新干线、西门子Velaro列车都在采用，它甚至将成为中国、日本、德国等高铁企业争夺全球市场的关键技术，未来几年的年复增长率将达到55%。

目前，中国的中车、天岳，日本的东芝、三菱、日立，以及欧美的科锐、英飞凌，都已在发力轨道交通，未来谁的机会更大？

轨道交通全面应用

碳化硅成全球技术热点？

3月24日，苏州市轨道交通3号线举行了首发活动，即将正式运营。该列车的重大亮点之一是采用了全碳化硅驱动。

苏州3号线碳化硅模块

其实，地铁采用碳化硅已经不是新鲜事了。早在2017年，中车时代就表示，其碳化硅成果已经在地铁车辆牵引系统运行6000公里。

据我们统计，国内已有4条地铁线已采用碳化硅，↓↓↓↓

而日本的应用就更早了↓↓↓

日本N700S

此外，欧洲也在采用碳化硅↓↓↓

碳化硅技术也已经打入高铁，日本和德国高铁公司将其作为全球“逐鹿”的关键技术。

2015年6月30日，日本JR Central的N700新干线子弹头列车率先安装全碳化硅牵引系统，并开始测试。

2020年7月，JRCentral推出了N700S新干线列车，这辆时速285公里/小时的16列火车是全球第一个使用碳化硅牵引系统的高铁。

2021年3月18日，西门子交通公司和英飞凌联合开发了碳化硅辅助转换器，据了解，该技术将被用于西门子的Velaro高铁上，每个转换器安装8-16个半桥模块。

轨道交通成为新基建

碳化硅需求增长率达55%

全球来看，高铁几乎成为了各个国家的“新基建”：

2020年8月13日，国家铁路集团提出，到2035年中国高铁要达到7万公里左右。

欧洲联盟提出，2030年高铁运输量要增加一倍，2050年将增加三倍。

JR Central宣布将建造40列N700S高铁，建设成本（包括维修成本）约为2400亿日元（约142亿人民币），每列车的价格约60亿日元（约3.55亿人民币）。

俄罗斯2022年将在莫斯科和圣彼得堡之间建设一条新的高速铁路线，总成本为1.5万亿卢布（约1581亿人民币）。

中车时代电气半导体事业部SiC产品开发部部长李诚瞻曾表示，SiC是目前最先进的技术，将在未来5年成为行业主流。

相关数据显示，2019年全球轨道交通装备市场规模达2127.4亿美元（约1.6万亿人民币）。Yole公司预测，到2025年铁路碳化硅营收将从2019年的900万美元（约5900万人民币），增长到1.18亿美元（约7.74亿人民币），年复合增长率达到55%。

中国、日本、欧洲

谁更有机会？

碳化硅企业早已在布局轨道交通市场。

国内方面，2013年开始，中车永济电机及株洲时代电气就开始进行SiC器件封装及应用研究。2017年11月，中车时代电气碳化硅器件项目通过科技成果鉴定。2018年4月，中车时代推出适用于轨道交通牵引变流器系统的3300V/500A SiC混合模块。

而2017年5月31日，山东天岳与轨道交通企业荷兰STRUKTON铁路公司在山东济南成立轨道交通牵引系统合资项目，荷方转让轨道牵引系统技术，双方投资5000万欧元共同建设先进轨道交通牵引系统的生产基地。

除了上述表格提到的日本企业外，欧美企业也不落后。

2016年9月，ABB推出可用于所有轨道交通的碳化硅功率半导体。

2019年11月18日，科锐与ABB电网事业部宣布达成合作，当时的科锐CEO透露，该合作将助力Wolfspeed SiC进入高铁等新市场。

全球高铁竞争日益激烈，碳化硅技术将成为关键的“胜负手”之一，目前日本碳化硅技术较为领先，然而欧洲企业则具有标准优势。

据日本媒体报道，目前全球高铁普遍采用欧洲标准。除了法国阿尔斯通和德国西门子等制造商之外，中国、日本等国家的厂商也在按照欧洲标准进行生产，这会导致出口高铁技术时，需要追加功能或取得安全证明，从而导致成本增加。

目前，JR东海、川崎重工业等日本企业正在力争让日本铁路技术进入国际标准，来抓住亚洲等新兴国家的高铁市场需求。

行业人士认为，我国高铁建设目前已拥有世界领先水平，中国巨大的应用需求是国产碳化硅的“沃土”，但牵引用SiC电力电子器件及应用尚处于初期阶段。不过，他认为高效、高功率的SiC器件将在高铁机车领域实现更广泛的应用。