首页 > 文档云仓 > 行业研究 | 企业研究 > 电子|半导体 > 半导体材料系列分析报告:第三代半导体碳化硅行业前瞻
报告摘要:
碳化硅性能优势突出,市场规模快速成长
碳化硅衬底的使用极限性能优于硅衬底,可以满足高温、高 压、高频、大功率等条件下的应用需求,当前碳化硅衬底已应 用于射频器件及功率器件,随着下游需求爆发,2022-2026 年 SiC 器件的市场规模将从 43 亿美元提升到 89 亿美元,复合增长 率为 20%,对应的 SIC 衬底市场规模讲从 7 亿美元增长到 17 亿 美元,复合增长率为 25%。
需求:下游产业链应用爆发,SiC 市场需求红利释放
我们把 SiC 器件发展分为三个发展阶段:2019-2021 年为初期, 2022-2023 年为拐点期,2024-2026 年为爆发期。SiC 随着在新能 源汽车、充电基础设施、5G 基站、工业和能源等应用领域展 开,需求迎来爆发增长,其中,能源汽车是 SIC 器件应用增长 最快的市场,预计 2022-2026 年的市场规模从 16 亿美元到 46 亿 美元,复合增长率为 30%。
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
碳化硅市场产业链主要分为晶圆衬底制造、外延片生产、碳化硅器件研发和装备封装测试四个部分,分别占市场总成本的 50%、25%、20%、5%,由于具备晶体生长过程繁琐,晶圆切割困难等特点,碳化硅衬底的制造成本一直处于高位。目前高质量衬底的应用主要集中于 WolfSpeed、II-VI、ROHM 三大供应 商,CR3 市场占有率达到 80%以上,国内厂商为代表的衬底厂 商的产品良率、品质和生产效率还有一定差距,短期看中高功 率器件产业链的上游主要还受衬底 CR3 控制,另外随着 CR3 逐 步提高材料自用比例提升,产能的提升的同时市场供给有限, 整体供给偏紧状态。根据 WolfSpeed 数据显示,预计 2022 年和 2024 年的产能分别达到 167K 平方英尺到 242 平方英尺,折算 6 寸对应的 85 万片和 123 万片,通过测算预计全球 2022 年和 2024 年市场销量折合 6 英寸分别约为 170 万片至 250 万片。
碳化硅国产突破正加速,迎来中长期投资机会
碳化硅市场海外以 IDM 为主要运作模式,国内衬底厂商为天岳先进(绝缘型衬底为主)、天科合达(导电型衬底为主)、中电科(烁科)、露笑科技、晶盛机电;外延片方面:瀚天天成、东莞天域、中电科等均已完成了 3-6 英寸碳化硅外延的研发和生产;器件方面:斯达半导体、士兰微推出 SiC MOSFET 功率器件和模块;晶圆代工方面,X-Fab 为最大代工厂,并为 80-90%的无晶圆厂碳化硅厂商提供服务;汉磊和积塔大幅增加资本开支用以扩展 SiC 产能;IDM 方面:三安光电具备全产业整合生产能力 (衬底/外延/器件/封测)。
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