碳化硅行业深度报告( 31 页)

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目录

1. SiC 碳化硅：产业化黄金时代已来；衬底为产业链核心.......4

1.1. SiC 特点：第三代半导体之星，高压、高功率应用场景下性能优越......4

1.2. 发展趋势：受益新能源车爆发，SiC 产业化黄金时代将来临.....5

1.3. SiC 产业链：衬底为技术壁垒最高环节，价值量占比46%......9

2. SiC 衬底：新能源车带来百亿级市场空间；国产替代可期......11

2.1. 市场空间：新能源车带来百亿级市场空间；光伏逆变器应用前景可期......11

2.2. 竞争格局：国内外差距逐步缩小，国产替代可期......15

2.3. 生产工艺：较硅基半导体难度大幅增加；长晶环节是关键......17

2.4. 行业趋势：大尺寸大势所趋，衬底是SiC 产业化降本的核心......20

3. SiC 衬底设备：与传统晶硅差异较小，工艺调教为核心壁垒......22

4. 投资建议....23

4.1. 晶盛机电：长晶设备龙头；碳化硅获23 万片重大订单突破....23

4.2. 天岳先进：半绝缘SiC 衬底龙头，向导电型衬底延伸、打开成长第二曲线......25

4.3. 露笑科技：碳化硅布局国内领先，定增扩产24 万片导电型衬底产能....27

4.4. 天科合达：国内导电型SiC 衬底龙头；向8 英寸衬底研发进军......29

图目录

图 1：半导体3 代材料发展历程，SIC 为第三代半导体材料核心......4

图2：碳化硅功率器件较硅基功率器件性能有明显优势.....5

图3：预计2026 年SiC 功率器件市场增长至45 亿美元，2020-2026 年CAGR=36%......6

图4：新能源车为SiC 核心下游增长点.....6

图5：SiC 功率组件可提升车辆5%-10%的续航.......6

图6：特斯拉Model 3 SiC 逆变器示意图.......7

图7：预计2025 年全球新能源车SIC/GAN 市场规模有望达100 亿元，CAGR=132%.......7

图8：SiC 产业链梳理：包括上游衬底和外延环节、中游器件和模块制造环节，以及下游的应用环节.......9

图9：碳化硅衬底制造工艺流程.....9

图10：外延片示意图.....10

图11：SIC 碳化硅器件示意图（图为WOLFSPEED 器件产品）.....10

图12：SIC 碳化硅器件主要下游应用领域：新能源车、5G 通信、工业等....10

图13：除逆变器外，碳化硅可适用于车载充电机、DC/DC 转换器、高压辅驱控制器和主驱控制器.....11

图14：碳化硅逆变器转换效率较传统提升3pct .....12

图15：碳化硅逆变器能量损耗较传统降低50pct .......12

图16：碳化硅功率器件在光伏逆变器中渗透率预测：目前10%，预计2025 年达50%.......13

图17：目前阳光电源、华为等光伏逆变器龙头企业已在碳化硅领域纷纷布局......13

图18：光伏2030 装机需求量计算逻辑.......13

图19：2030 主要国家装机需求合计预测：达1246-1491GW .......13

图20：Wolfspeed 占据半绝缘SiC 衬底60%以上市场份额（2018 年） ......16

图21：山东天岳占据导电型SiC 衬底33%市场份额.....16

图22：SIC 碳化硅衬底制造工艺流程......18

图23：SIC 碳化硅粉末示意......18

图24：SIC 碳化硅PVT 物理气相传输法生长碳化硅晶体示意图.....18

图25：3 类SIC 碳化硅衬底长晶方法示意图对比......19

图26：国内SiC 衬底主要科研单位、院校梳理.....20

图27：SiC 器件成本构成：衬底占比成本近5 成、为未来降本核心方向.......20

图28：碳化硅衬底龙头Wolfspeed 尺寸演进趋势（2018 年） .....21

图29：8 吋较6 寸可多切近90%数量芯片、边缘浪费降低7%....21

图30：SiC 衬底+外延设备产业链梳理：包括粉料合成、长晶炉、切片机、研磨机、抛光机、外延炉等设.....22

图31：公司为晶体生长设备龙头，下游覆盖光伏、半导体、蓝宝石、SiC 四大领域.......24

图32：2021 前三季度实现收入40 亿元，同比增长61%......24

图33：2021 前三季度归母净利润11.1 亿元，同比+112%....24

图34：在手订单充沛，为公司未来业绩提供提供保障（单位：亿元）......25

图35：公司国内3 家工厂、及2 家海外研发中心布局情况.....26

图36：2018-2020 年公司营业收入CAGR=76.8%......26

图37：预计2021 年归母净利润约0.65~1.05 亿元.....26

图38：公司导电型SiC 衬底上海工厂顺利开工.....27

图39：上海工厂将形成导电型SiC 衬底30 万片年产能.......27

图40：公司的战略布局三大板块：电磁线、碳化硅、光伏.....27

图41：公司碳化硅衬底发展历史.....29

图42：公司年产12 万片碳化硅衬底项目于2020 年8 月正式开工......30

表目录

表 1：相比传统的硅材料（Si），碳化硅（SiC）各项性能指标优势明显....5

表2：各大车企布局碳化硅情况梳理.....8

表3：预计2025 年6 英寸SiC 衬底需求达581 万片/年，市场空间达231 亿元（基于60%渗透率假设）.....12

表4：预计2021-2025 年，碳化硅衬底市场空间由8 亿元提升至30 亿元，CAGR=39%......14

表5：中国主要SiC 衬底项目布局情况统计.......15

表6：国内企业起步时间较晚，但差距在逐渐缩小.......16

表7：市场主要碳化硅衬底公司尺寸进展、及订单情况.......17

表8：碳化硅衬底可分为半绝缘型衬底和导电型衬底.......17

表9：天岳先进碳化硅晶棒+衬底良率情况.....21

表10：碳化硅产业链：相关公司盈利预测与估值.....23

表11：拟57 亿定增加码碳化硅材料、半导体设备业务....25

表12：公司SiC 核心人才储备.....28

表13：拟29 亿定增加码碳化硅项目.......29

表14：公司与主要竞争对手在碳化硅晶片产品迭代情况对比.....30