碳化硅行业分析报告( 86 页)

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目录

一、碳化硅SiC 为第三代半导体材料.... 1

1.1、半导体材料市场广阔...... 1

1.2、第三代半导体制造材料碳化硅性能优势突出....... 3

1.3、碳化硅产业链详概况...... 6

二、需求：下游产业链应用爆发，SiC 市场需求红利释放....... 16

2.1 SiC 市场处于成长期，规模增长迅速..... 16

2.2 新能源汽车....... 18

2.3 太阳能光伏....... 22

2.4 充电基础设施....... 24

2.5 轨道交通....... 26

2.6 UPS.... 28

三、供给：短期产业链受限衬底产能，长期产能扩张带来价格下降...... 30

3.1 碳化硅衬底制备存在多重挑战，位于产业链核心环节.... 30

3.2 碳化硅外延处于产业链中间环节，受制于碳化硅衬底技术缺陷.... 32

3.3 碳化硅功率器件制备存在技术难点，国外厂商先行.... 33

3.4 碳化硅衬底迎来产能爆发期，未来价格有望下降.... 34

四、全球碳化硅市场竞争格局..... 38

4.1 碳化硅成本以衬底为主，美、日、欧企业占据主导地位.... 38

4.2 细分领域龙头效应明显，国产替代成效显著.... 39

五、SiC 产业链代表公司....... 41

5.1、国外主要厂商.... 41

5.1.1 WolfSpeed....... 41

5.1.3 II-VI.... 47

5.2、大陆主要厂商.... 53

5.2.1 山东天岳—绝缘型衬底为主.... 53

5.2.2 天科合达—导电型衬底为主.... 55

5.2.3 露笑科技— SIC 衬底.... 58

5.2.4 晶盛机电—SIC 衬底..... 61

5.2.5 三安光电—IDM SIC 全产业链..... 64

5.2.6 凤凰光学—中国电科促进资源整合..... 68

5.3、晶圆代工厂商.... 70

5.3.1 X-Fab ...... 70

5.3.2 汉磊.... 72

5.3.3 积塔.... 75

六、观点总结及内容概要..... 79

图表目录

图表 1： 半导体产业链....... 1

图表2： 全球及中国半导体销售额情况（亿美元） ....... 2

图表3： 半导体材料市场销售额情况（十亿美元） ....... 2

图表4： 制造与封装材料销售额（十亿美元） ....... 2

图表5： 三代半导体参数对比....... 3

图表6： 碳化硅物理化学性质总结....... 4

图表7： SiC 单位晶体结构图....... 4

图表8： 3C4H6H-SiC 结构图..... 4

行业深度报告

图表9： SiC 产业链及代表企业..... 6

图表10： 导电型碳化硅衬底 ..... 6

图表11： 半绝缘型碳化硅衬底 ..... 6

图表12： WolfSpeed 公司导电碳化硅衬底演进过程 ....... 7

图表13： SiC 衬底制作工艺流程....... 8

图表14： PVT 法生长碳化硅晶体示意图 ..... 8

图表15： 用于制备碳化硅的籽晶 ..... 8

图表16： CMP 过程示意图 ....... 10

图表17： CVD 法制备碳化硅外延工艺流程 ....11

图表18： SiC 功率器件种类 ....... 12

图表19： SiC-SBD 与Si-SBD 比较 ..... 13

图表20： SiC-SBD 正向特性 ....... 13

图表21： SiC-SBD 温度及电流依赖性低 ....... 13

图表22： SiC-SBD 具有优异的TRR 特性 ....... 13

图表23： SiC MOSFET 与Si IGBT 开关损耗对比...... 14

图表24： SiC MOSFET 与Si IGBT 导通损耗对比...... 14

图表25： SiC MOSFET 体二极管动态特性 ..... 14

图表26： N 沟道SiC IGBT 制备技术图 ..... 15

图表27： SiC 行业发展阶段曲线 ....... 16

图表28： SiC 市场规模现状及预测 ....... 17

图表29： 新能源汽车包含功率器件分布情况 ...... 18

图表30： 对车载和非车载的器件要求 ...... 18

图表31： 车载OBC 发展趋势 ..... 19

图表32： 硅基材料功率器件的工作极限 ....... 19

图表33： 全球新能源汽车碳化硅IGBT 市场规模 .... 19

图表34： 全球新能源汽车市场销量及增长率预测.... 20

图表35： 中国新能源汽车市场销量及增长率预测.... 20

图表36： 2020 年全球新能源乘用车车企销量TOP10(辆) .... 21

图表37： 2020 年全球新能源乘用车车型销量TOP10(辆) .... 21

图表38： 光伏碳化硅器件优越性 ....... 22

图表39： 全球光伏需求预测 ....... 22

图表40： 全球光伏碳化硅IGBT 市场规模 .... 23

图表41： 全球光伏IGBT 市场规模 .... 23

图表42： 2015-2021 年中国累计充电桩数量 ..... 24

图表43： 2015-2020 年中国车桩比例 ..... 24

图表44： 中国新能源汽车充电桩市场规模及预测.... 25

图表45： 全球充电桩碳化硅器件市场规模 ....... 25

图表46： 全球轨道交通碳化硅市场规模及预测 ....... 26

图表47： 2020 年全球轨道交通运营里程TOP10 ...... 26

图表48： 轨道交通碳化硅器件占比预测 ....... 27

图表49： 全球轨道交通碳化硅技术采用情况 ....... 27

图表50： 2015-2025 年中国UPS 市场规模及预测 .... 28

图表51： 2015-2021 年中国UPS 器件类型情况 .... 28

图表52： 2011-2020 年全球UPS 市场规模及预测 .... 29

图表53： 2019-2025 年全球UPS 碳化硅器件市场规模 .... 29

图表54： 国外碳化硅衬底技术进展 ....... 30

图表55： 碳化硅衬底尺寸市场占比演变 ....... 30

图表56： 国内外厂商衬底技术指标对比 ....... 31

图表57： 碳化硅外延片中BPD 缺陷密度变化 ...... 32

图表58： 平面4H-SiC MOSFET 结构 ..... 33

图表59： 平面与沟槽MOSFET 特点对比 ...... 33

图表60： 2020 年主要发达国家第三代半导体研发项目 ....... 34

图表61： 国内第三代半导体材料支持政策 ....... 35

图表62： 碳化硅衬底晶体缺陷（TSD、BPD）发展趋势 .... 36

图表63： 碳化硅衬底价格发展趋势（RMB/