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碳化硅行业深度报告：碳化硅衬底：新能源车+光伏需求即将兴起，国产替代有望突破（32页）.pdf
举报与投诉投资要点
◼ SiC 碳化硅：产业化黄金时代已来；衬底为产业化突破的核心
1）高压、高功率应用场景下性能优越,适用于 600V 以上高压场景。相同规格的碳化硅基 MOSFET 与硅基 MOSFET 相比，尺寸减小至原来 1/10，导通电阻降低至原来 1/100，总能损耗 降低 70%，能源转换效率提高。下游应用新能源车、充电桩、光伏、风电、轨道交通等领域。
2）受益新能源车爆发，SiC 产业化黄金时代将来临。Yole 预计 2026 年 SiC 功率器件市场 规模将达 45 亿美元，2020-2026 年 CAGR=36%。新能源汽车是碳化硅功率器件市场的主要增 长驱动，应用端：解决续航痛点。成本端：单车可节省 400-800 美元的电池成本。客户端： 特斯拉等车企相继布局。目前特斯拉仅使用在主逆变器上、未来有进一步应用提升空间。
3）性价比是决定 SiC 器件大批量使用的关键，衬底制备为碳化硅性价比提升的核心。在碳 化硅器件的成本占比当中：衬底、外延、器件分别占比 46%、23%、20%。衬底为碳化硅降本 的核心、也是技术壁垒最高环节，是未来 SiC 降本、大规模产业化推进的核心关键。
◼ SiC 衬底：新能源车+光伏需求潜力巨大；国内外差距逐步缩小、国产替代可期
1）市场空间：预计 2025 年新能源车+光伏逆变器市场需求达 261 亿元，2021-2025 年 CAGR=79%。新能源车：目前单特斯拉 Model 3/Y 一年需求量就能消耗全球 SiC 晶圆绝大产 能。我们测算如 2025 年 SiC 在新能源车渗透率达 60%，预计 6 英寸 SiC 衬底需求达 587 万 片/年，市场空间达 231 亿元。光伏逆变器：“大组件、大逆变器、大组串”时代，光伏电 站电压等级从 1000V 提升至 1500V 以上，碳化硅功率器件有望成为标配。我们假设 2025 年 碳化硅渗透率提升至 50%，对应 SiC 衬底市场达 30 亿元。行业核心瓶颈在于供给端不足。
2）竞争格局：国内外差距在逐步缩小，国产替代可期。目前海外龙头（Wolfspeed、II-VI 占据 60%以上市场份额）已实现 6 英寸规模化供应、向 8 英寸进军。国产厂家（天岳先进、 天科合达、晶盛机电、露笑科技等）以小尺寸为主、向 6 英寸进军。但可观测到，国内外 差距正在缩小、且整体差距小于传统硅基半导体。国内外差距已从过去的 10-15 年（4 英寸）、 缩小至 5-10 年以内（6 英寸）。预计未来向 8 英寸进军过程中，差距有望进一步缩小。
3）生产工艺：较硅基半导体难度大幅增加；长晶环节是关键。碳化硅衬底属于技术密集型 行业。核心难点在于：长晶工艺复杂（只有 4H 型等少数几种是所需的晶型），生长速度慢 （每小时仅能生长 0.2-0.3mm，较传统晶硅慢近百倍以上），产出良率低（硬度与金刚石接 近，切磨抛难度大）。“产学研用”为国内碳化硅衬底发展的重要推进动力。国内高校和 科研单位主要包括中科院物理所、山东大学、上海硅酸盐所等。
4）行业趋势：降本是产业化核心，向大尺寸延伸。目前 6 英寸 SiC 衬底价格在 1000 美金/ 片，数倍于传统硅基半导体。未来降本方式包括：提升材料使用率（大尺寸化，由 4 英寸 向 6 英寸、8 英寸延伸）、降低制造成本（提升良率）、提升生产效率（更成熟长晶工艺）。
◼ SiC 衬底设备：与传统晶硅差异较小，工艺调教为核心壁垒
主要包括：长晶炉、切片机、研磨机、抛光机、清洗设备等。与传统传统晶硅设备具一定 相通性、但工艺难度更高。碳化硅衬底第三方设备厂商较少，企业更多为设备+制造一体化 布局为主，便于将核心工艺机密掌握自己手里。设备+工艺联合研发、形成互哺是关键。
◼ 投资建议
重点推荐：晶盛机电。重点关注上市公司：天岳先进、露笑科技、三安光电、东尼电子、 天通股份、凤凰光学、华润微、天富能源等。关注非上市公司：天科合达、河北同光、山 东烁科、瀚天天成、天域半导体、中科节能、泰科天润等。
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