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半导体行业分析报告：市场空间巨大，SiC国产化趋势加速（26页）.pdf
举报与投诉■碳化硅具备耐高压、耐高温、高频、抗辐射等优良电气特性，突破硅 基半导体材料物理限制，是第三代半导体核心材料：碳化硅材料的禁 带宽度大约为硅材料的三倍，且硅材料的极限温度不足碳化硅材料的 二分之一，这些物理特性使得碳化硅材料更好地应用于高压、高温环 境。此外，相比于硅基器件，同性能的碳化硅器件尺寸更小、重量更 轻、能量损耗更少。在高温、高压、高频领域，碳化硅将逐步替代硅 器件，如 5G 通讯基站、轨道交通、特高压输电、新能源汽车等领域。 碳化硅优异的性能符合下游市场的新兴需求，以新能源汽车为例，采 用碳化硅器件可延长电动车的行驶里程、缩短电动车的充电时间以及 扩大电池容量等，越来越多的新能源汽车企业布局碳化硅器件使用。 ■新能源汽车、光伏发电等领域发展迅猛，释放碳化硅需求：碳化硅 材料主要可以制成碳化硅基氮化镓射频器件和碳化硅功率器件。受益 于 5G 通信、国防军工、新能源汽车和新能源光伏等领域的发展，碳化 硅需求增速可观。IHS 报告显示，2027 年碳化硅功率器件的市场规模 有望突破 100 亿美元。其中 2019 年新能源汽车细分市场的碳化硅应用 规模约为 4.2 亿元，新能源车销量持续超预期使得 SiC MOSFET 有望成 为最畅销的功率器件，并保持较快增速。在光伏发电应用中，使用碳 化硅 MOSFET 或碳化硅 MOSFET 与碳化硅 SBD 结合的功率模块的光 伏逆变器，转换效率可从 96%提升至 99%以上，能量损耗降低 50%以 上，设备循环寿命提升 50 倍。射频领域，据 Yole 报告，全球氮化镓射 频器件市场规模有望在 2025 年达到 20 亿美元，在高频率、高功率应用 场景下，氮化镓射频器件预计持续替代硅基 LDMOS，2025 年占据射频 器件市场约 50%的份额。新兴科技驱动碳化硅器件需求快速增长，下 游应用市场前景广阔。 ■CREE 公司占据垄断地位，国产替代进展加速：目前碳化硅晶片产业 格局呈现美、欧、日系公司主导、美国优势显著的特点。以导电型产 品为例，CREE 公司占据一半以上市场份额，剩余份额大部分被日本和 欧洲的其他碳化硅企业占据。2019 年全球碳化硅产量 70%-80%来自美 国；2020 年上半年 SiC 晶片，美国 CREE 公司出货量占据全球 SiC 晶 片 45%份额。国际龙头企业半导体发展先于国内几十年的时间，具有 技术积累优势，但是第三代半导体碳化硅产业仍处于初期阶段，国内 企业与国外巨头差距较小，有望追赶。我国碳化硅晶体研究经过十多 年的自主研发，国内市场先后涌现天科合达、山东天岳等优秀自主制 造企业，逐步掌握 2-6 英寸碳化硅晶体制造技术，打破碳化硅晶片制造 国际垄断。并且天科合达、山东天岳产品在很多关键技术参数上达到国际领先水平，可与美国 CREE 公司、贰陆公司等直接竞争。国内企 业相继推出产能扩张计划，来满足国内巨大的新兴领域碳化硅器件需 求。 ■投资建议：建议关注山东天岳、三安光电、露笑科技、凤凰光学、 天科合达。 ■风险提示：下游需求不及预期风险；产品研发不及预期风险；相关扩 产项目不及预期风险；光伏、轨交等领域渗透率不及预期风险；相关 募投项目不及预期风险。
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