1、本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 1 碳化硅行业深度报告 新材料定义新机遇，SiC 引领行业变革 2022 年 10 月 08 日 碳化硅：第三代半导体突破性材料。SiC 是第三代半导体材料，其具备极好的耐压性、导热性和耐热性，是制造功率器件、大功率射频器件的突破性材料。根据 Wolfspeed 预计，2022 年全球碳化硅器件市场规模达 43 亿美元，2026年碳化硅器件市场规模有望成长至 89 亿美元。当前 SiC 功率器件价格较高，是硅基 IGBT 的 35 倍左右，但凭借优异的系统节能特性，SiC 器件开始在新能源汽车、光伏、储能等领域替代硅基器

2、件。SiC 引领行业变革，新需求快速涌现。新能源汽车是碳化硅功率器件下游第一大应用市场，根据我们测算，2026 年全球应用于新能源汽车主驱逆变器的 SiC器件市场规模有望达 44 亿美元。为了提升电动汽车充电速度、缓解里程焦虑，小鹏、比亚迪、长城、保时捷、现代等整车厂陆续推出 800V 高压平台车型，有望推动 SiC 器件在新能源汽车中渗透率进一步提升。国际巨头垄断行业，国产厂商加速破局。当前全球 SiC 衬底总年产能约在4060 万片等效 6 英寸，无法满足下游旺盛需求。根据 Yole 预测，随着衬底厂商技术进步、产能进一步扩张，2025 年 6 英寸导电型衬底价格有望降至 590 美元，这

3、将带动 SiC 器件渗透率提升，有望在未来与 Si-IGBT 双雄并驱。此外，当前 Wolfspeed、II-IV、罗姆三家海外大厂占据了全球 89%导电型衬底市场，意法半导体、英飞凌、安森美、Wolfspeed 等六家海外大厂占据了全球 99%碳化硅功率器件市场，行业格局被海外大厂垄断，国内厂商正在加速破局。新需求带来新机遇，技术进步推动新未来。对于 SiC 衬底制造来说，PVT 法生长速率慢、制备难度大、晶锭良率低，因此产能提升较慢，但衬底制造各环节均有工艺改善空间，溶液生长法、激光切割等技术的进步等有望推动衬底产能进一步提升，衬底有望持续降本。对于 SiC 器件制造来说，由于 SiC 材

4、料透明、离子扩散温度高等特性，在器件制造过程中光刻对准、高能离子注入、高温退火工艺、栅氧质量控制、蚀刻工艺等环节相较硅基器件难度较大，器件制造扩产较为困难。对于 SiC 功率模块来说，由于 SiC 器件耐受工作温度较高，AMB 基板凭借更高的热导率等性能优势，成为 SiC 器件导热基板材料首选。投资建议：随着碳化硅技术的不断突破，国内供应商有望加速追赶国际龙头。建议关注国内垂直一体化龙头厂商三安光电；SiC 衬底制造商天岳先进等；器件厂商时代电气、斯达半导、新洁能、士兰微、华润微、扬杰科技、闻泰科技、中瓷电子、长飞光纤、积塔半导体、比亚迪半导体等；SiC 设备公司北方华创、晶盛机电、中微公司、

5、芯源微等。风险提示：碳化硅在下游应用领域渗透率不及预期；国家产业政策变化；全球碳化硅行业竞争激烈。重点公司盈利预测、估值与评级 代码 简称 股价（元）EPS（元）PE（倍）评级 2021A 2022E 2023E 2021A 2022E 2023E 600703.SH 三安光电 17.48 0.29 0.50 0.67 60 35 26 推荐 688234.SH 天岳先进 107.71 0.21 0.25 0.39 515 439 273 推荐 688187.SH 时代电气 54.20 1.42 1.72 2.11 38 32 26 推荐 603290.SH 斯达半导 324.00 2.33

6、4.49 6.64 139 72 49 推荐 605111.SH 新洁能 85.01 1.93 2.35 3.37 44 36 25 推荐 003031.SZ 中瓷电子 96.07 0.58 0.82 1.20 165 117 80 推荐 603936.SH 博敏电子 11.65 0.47 0.53 0.85 25 22 14 推荐 资料来源：Wind，民生证券研究院预测;（注：股价为 2022 年 9 月 30 日收盘价）推荐 维持评级 分析师 方竞 执业证书：S04 邮箱： 相关研究 1.电子行业 2022Q2 季报总结：国产化基石+智能电车崛起，电子板块主线明朗-2

7、022/09/24 2.半导体零部件深度报告：国产替代核心部件，百舸争流加速崛起-2022/09/18 3.电子板块 2022 年二季度基金持仓分析：新能源电子接力成长，传统龙头静待拐点-2022/07/25 4.电子行业 2022 年中期投资策略：电动化核芯，智能化基石-2022/07/14 5.汽车电子 6 月跟踪：新车发布浪潮汹涌，激光雷达中军主力-2022/07/11 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 2 目录 1 碳化硅：第三代半导体突破性材料.3 1.1 优质的新型半导体衬底材料.3 1.2 碳化硅功率器件性能优异.7 1

8、.3 星辰大海，蓝海市场空间广阔.10 1.4 碳化硅产业链价值集中于上游衬底和外延.12 2 SiC 引领行业变革，新需求快速涌现.15 2.1 新能源汽车占据碳化硅最大下游应用市场.15 2.2 汽车高压平台升级，800V 时代 SiC 成为刚需.23 2.3 半绝缘型碳化硅衬底广泛应用于射频器件领域.26 3 国际巨头垄断行业，各环节产能紧缺持续.29 3.1 全球衬底产能紧缺，SiC 与 IGBT 双雄并驱.29 3.2 国际巨头垄断 SiC 行业，国产厂商逐步破局.32 4 新需求带来新机遇，技术进步推动新未来.35 4.1 技术革新带来产能提升，衬底仍存降本空间.35 4.2 器件

9、制造技术尚需积累，国内厂商加速追赶.39 4.3 SiC 功率模块放量在即，AMB 基板迎来机遇.41 5 投资建议.43 5.1 行业投资建议：国产厂商崛起，星星之火正起燎原之势.43 5.2 重点公司.46 6 风险提示.75 插图目录.77 表格目录.79 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 3 1 碳化硅：第三代半导体突破性材料 1.1 优质的新型半导体衬底材料 半导体材料根据时间先后可以分为三代。第一代为锗、硅等普通单质材料，其特点为开关便捷，一般多用于集成电路。第二代为砷化镓、磷化铟等化合物半导体，主要用于发光及通讯材料。第

10、三代半导体主要包括碳化硅、氮化镓等化合物半导体和金刚石等特殊单质。凭借优秀的物理化学性质，碳化硅材料在功率、射频器件领域逐渐开启应用。第三代半导体耐压性较好，是大功率器件的理想材料。第三代半导体主要是碳化硅和氮化镓材料，SiC 的禁带宽度为 3.2eV，GaN 的禁带宽度为 3.4eV，远超过 Si 的禁带宽度 1.12eV。由于第三代半导体普遍带隙较宽，因此耐压、耐热性较好，常用于大功率器件。其中碳化硅已逐渐走入大规模运用，在功率器件领域，碳化硅二极管、MOSFET 已经开始商业化应用。表1：三代半导体材料特性对比 项目 Si GaAs 4H-SiC GaN 禁带宽度（eV）1.12 1.4

11、3 3.2 3.4 饱和电子漂移速率（107cm/s）1.0 1.0 2.0 2.5 热导率（Wcm-1K-1）1.5 0.54 4.0 1.3 击穿电场强度（MV/cm）0.3 0.4 3.5 3.3 资料来源：宽禁带半导体高频及微波功率器件与电路，赵正平著，民生证券研究院 图1：碳化硅耐压特性优异 资料来源：英飞凌，民生证券研究院 基于上述特性，以碳化硅为衬底制成的功率器件相比硅基功率器件在性能方面更加具有优势：（1）更强的高压特性。碳化硅的击穿电场强度是硅的 10 余倍，使得碳化硅器件耐高压特性显著高于同等硅器件。（2）更好的高温特性。碳化硅相 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询

12、业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 4 较硅拥有更高的热导率，使得器件散热更容易，极限工作温度更高。耐高温特性可以带来功率密度的显著提升，同时降低对散热系统的要求，使终端可以更加轻量和小型化。（3）更低的能量损耗。碳化硅具有 2 倍于硅的饱和电子漂移速率，使得碳化硅器件具有极低的导通电阻，导通损耗低；碳化硅具有 3 倍于硅的禁带宽度，使得碳化硅器件泄漏电流比硅器件大幅减少，从而降低功率损耗；碳化硅器件在关断过程中不存在电流拖尾现象，开关损耗低，大幅提高实际应用的开关频率。根据ROHM的数据，相同规格的碳化硅基MOSFET导通电阻是硅基MOSFET的 1/200，尺寸是是硅基 M

13、OSFET 的 1/10。对于相同规格的逆变器来说，使用碳化硅基 MOSFET 相比于使用硅基 IGBT 系统总能量损失小于 1/4。图2：碳化硅 MOSFET 器件体积更小 图3：碳化硅 MOSFET 器件节能性更好 资料来源：天科合达招股说明书，民生证券研究院 资料来源：天科合达招股说明书，民生证券研究院 碳化硅优良的频率、散热特性，使得其在射频器件上也得到广泛应用。碳化硅、氮化镓材料的饱和电子漂移速率分别是硅的 2.0、2.5 倍，因此碳化硅、氮化镓器件的工作频率大于传统的硅器件。然而，氮化镓材料存在耐热性能较差的缺点，而碳化硅的耐热性和导热性都较好，可以弥补氮化镓器件耐热性较差的缺点，

14、因此业界采取半绝缘型碳化硅做衬底，在衬底上生长氮化镓外延层后制造射频器件。行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 5 图4：碳化硅器件与硅基器件频率特性 资料来源：Semiengineering，民生证券研究院 按照电学性能的不同，碳化硅衬底可分为半绝缘型碳化硅衬底和导电型碳化硅衬底两类，这两类衬底经外延生长后分明用于制造功率器件、射频器件等分立器件。其中，半绝缘型碳化硅衬底主要应用于制造氮化镓射频器件、光电器件等。通过在半绝缘型碳化硅衬底上生长氮化镓外延层，制得碳化硅基氮化镓外延片，可进一步制成 HEMT 等氮化镓射频器件。导电型碳化硅衬

15、底主要应用于制造功率器件。与传统硅功率器件制作工艺不同，碳化硅功率器件不能直接制作在碳化硅衬底上，需在导电型衬底上生长碳化硅外延层得到碳化硅外延片，并在外延层上制造肖特基二极管、MOSFET、IGBT 等功率器件。表2：半绝缘型和导电型碳化硅衬底的对比 种类 电阻率 尺寸 外延 器件 应用领域 半绝缘型碳化硅衬底 105cm 以4英寸为主，逐渐向6英寸衬底发展 氮化镓外延 射频器件 信息通讯、无线电探测 导电型碳化硅衬底 1530mcm 以6英寸为主，8英寸衬底开始发展 碳化硅外延 功率器件 在新能源汽车，轨道交通以及大功率输电变电 资料来源：天岳先进招股说明书,民生证券研究院 行业深度研究/

16、电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 6 图5：碳化硅外延生长及下游应用 资料来源：新经济观点，民生证券研究院 外延工艺是指在碳化硅衬底的表面上生长一层质量更高的单晶材料，如果在半绝缘型碳化硅衬底上生长氮化镓外延层，则称为异质外延；如果在导电型碳化硅衬底表面生长一层碳化硅外延层，则称为同质外延。外延层的生长可以消除衬底生长中的某些缺陷，生长的外延层质量相对较好。碳化硅晶体生长的过程中会不可避免地产生缺陷、引入杂质，导致衬底材料的质量和性能都不够好。而外延层的生长可以消除衬底中的某些缺陷，使晶格排列整齐。例如衬底缺陷中的 BPD（基平面位错）约 95%转

17、化为 TED（贯穿刃型位错），而BPD 可导致器件性能退化，TED 基本不影响最终碳化硅器件的性能。图6：碳化硅衬底层和外延层结构 图7：碳化硅外延片缺陷与衬底片缺陷的关联性 资料来源：基本半导体，民生证券研究院 资料来源：基本半导体，民生证券研究院 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 7 表3：外延片缺陷对最终器件的影响 缺陷/器件 SBD MOSFET，JFET PiN，BJT，晶闸管，IGBT TSD(无蚀坑)无 无 无,但会引发局部载流子寿命降低 TED(无蚀坑)无 无 无,但会引发局部载流子寿命降低 BPD(包括界面位错、半环

18、阵列)无，但会引发 MPS 二极管退化 无,但会引发体二极管退化 双极退化(导通电阻及漏电流增加)内生堆垛层错 降低(20%50%)降低(20%50%)降低(20%50%)胡萝卜缺陷、三角形缺陷 降低(30%70%)降低(30%70%)降低(30%70%)掉落物缺陷 降低(50%90%)降低(50%90%)降低(50%90%)资料来源：基本半导体，民生证券研究院 1.2 碳化硅功率器件性能优异 由于碳化硅材料具有高禁带宽度、高饱和电子漂移速度、高击穿强度、高热导率等特点，碳化硅是功率器件理想的制造材料。当前碳化硅材料功率器件主要分为二极管和晶体管，其中，二极管主要包括肖特基二极管（SBD）、结

19、势垒肖特基二极管（JBS）、PiN 功率二极管（PiN）；晶体管主要包括金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）、结型场效应晶体管（JFET）、双极型晶体管（BJT）、晶闸管。图8：碳化硅功率器件分类 资料来源：芯 TIP，民生证券研究院 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 8 表4：碳化硅二极管分类 器件 SBD PiN JBS 图示 特点 优异的高速性，实现高耐压；正向特性，优异的 TRR 特性；几乎没有温度和电流依赖性；在开关应用中，几乎无反向恢复时间，可大幅降低开关损耗、提高开关频率；在高频、中

20、等电压功率开关的应用上有替代 Si 基 PiN 二极管的趋势 在射频和微波频段受偏置电流控制的可变阻抗器；具有高于硅2-3个数量级的开关速度、高结温承受能力、高电流密度以及更高的功率密度；拥有更小的反向漏电流和更高的击穿电压；广泛应用于高压低频功率开关上 同时拥有 SBD 和 PiN 的优点；具有高耐压、低压降、小漏电、高频特性好及强抗过压和浪涌电流能力；具有大电流密度、高工作结温的性能优势 资料来源：芯 TIP，民生证券研究院 碳化硅 MOSFET 主要分为平面结构和沟槽结构。平面型碳化硅 MOSFET 的结构特点是工艺简单、单元的一致性较好、雪崩能量比较高；缺点是当电流被限制在靠近 P 体

21、区域的狭窄的 N 区中流过时会产生 JFET 效应，增加通态电阻，且寄生电容较大。沟槽型碳化硅 MOSFET 是将栅极埋入基体中，形成垂直的沟道，这种结构的特点是可以增加单元密度，没有 JFET 效应，沟道晶面实现最佳的沟道迁移率，导通电阻比平面结构要明显的降低；缺点是由于要开沟槽，工艺变得复杂，且单元的一致性较差，雪崩能量比较差。行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 9 图9：碳化硅 MOSFET 平面结构（左）与沟槽结构（右）资料来源：电子工程专辑，民生证券研究院 沟槽型碳化硅 MOSFET 专利壁垒较高。目前国际上量产平面型碳化硅M

22、OSFET 的碳化硅厂商主要有 Wolfspeed、意法半导体、Microsemi、罗姆等，国内量产的有 APS、瀚薪、派恩杰、清纯半导体等 Fabless 厂商。而目前可量产的SiC 沟槽结构较为稀缺，全球量产沟槽型碳化硅 MOSFET 的仅有罗姆的双沟槽结构、英飞凌的半包沟槽结构、日本住友的接地双掩埋结构等。表5：沟槽结构 SiC MOSFET 器件 罗姆-双沟槽结构 英飞凌-不对称沟槽结构 日本住友-V 型沟槽结构 图示 资料来源：罗姆，英飞凌，民生证券研究院 相比平面型 MOSFET，沟槽型碳化硅 MOSFET 在成本和性能上都具有较强优势。以罗姆的第三代碳化硅 MOSFET（第一代沟

23、槽型碳化硅 MOSFET）为例，行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 10 其芯片面积仅为罗姆第二代平面型碳化硅 MOSFET 的 75%，且同一芯片尺寸下其导通电阻降低了 50%。而罗姆的第二代沟槽型碳化硅 MOSFET 相比第一代沟槽型碳化硅 MOSFET 导通电阻亦可再降低 40%。图10：罗姆沟槽型与平面型 SiC MOSFET 对比 图11：罗姆第二代和第一代沟槽型 SiC MOSFET 对比 资料来源：罗姆，民生证券研究院 资料来源：罗姆，民生证券研究院 1.3 星辰大海，蓝海市场空间广阔 最早商业化碳化硅产品的是美国的 CR

24、EE 公司，其发展历史具有较强的代表性。碳化硅的产业化基本可分为三个阶段，第一阶段是碳化硅 LED 的诞生及商业化，第二阶段是射频器件的商业化，第三部分是功率器件的商业化。2002 年 CREE推出商用肖特基二极管、2011 年推出商用碳化硅 MOSFET 是行业两个重要的发展节点。2019 年特斯拉在 Model3 新能源汽车上应用碳化硅 MOSFET 产品更是将行业热情进一步推向高点。CREE 的碳化硅器件项目 2021 年前主要由旗下子公司 Wolfspeed 负责，目前 CREE 已经出售 LED 业务，并更名为 Wolfspeed，主营业务变更为碳化硅射频及功率器件。图12：Wolf

25、speed 公司第三代半导体发展历史 资料来源：芯思想，民生证券研究院 碳化硅在射频、功率器件领域应用广泛，市场增长空间广阔。根据碳化硅行业全球龙头厂商 Wolfspeed 的预测，受新能源汽车及发电、电源设备、射频器件等需求驱动，2026 年碳化硅器件市场规模有望达到 89 亿美元，其中用于新能源汽 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 11 车和工业、能源的 SiC 功率器件市场规模为 60 亿美元，用于射频的 SiC 器件市场规模为 29 亿美元。碳化硅在功率及射频器件领域具备较强的优势，具备较强的应用价值，有望在新能源汽车、工业和

26、能源、射频市场逐步完成对硅基器件的替代。根据 YOLE 的预测，碳化硅的市占率有望在 2024 年突破 10%。图13：碳化硅器件市场规模及预测（亿美元）图14：碳化硅器件市占率不断提升 资料来源：Wolfspeed，民生证券研究院 资料来源：YOLE，民生证券研究院 第三代半导体战略意义重大，世界各个国家和地区均在努力推进发展工作。欧洲的 SPEED 计划、MANGA 计划，美国的 SWITCHES 计划、NEXT 计划，日本的新一代功率电子项目都是意在通过政府资助和企业加强投资的方式推动新一代化合物半导体落地的计划，背后都具有明显的战略意图。第三代半导体的重要性各国都已明确，中国早在 20

27、16 年的“十三五”规划中就将碳化硅和半导体照明列入重点项目，随后科技部、发改委等四部门又将碳化硅衬底技术列入重点突破领域。表6：各个国家和地区三代半导体发展计划 发展计划 发布机构 主要内容 SPEED 计划 欧盟委员会 围绕材料、外延、器件、应用等碳化硅全产业链，突破碳化硅器件技术，发展下一代碳化硅基电力电子器件，用于风力发电和新一代固态变压器，器件耐压目标 1.7kV 和 10kV 以上 SWITCHES 计划 美国能源部 研制新型宽禁带半导体材料、器件结构以及制造工艺，提高能量密度，加快开关频率，增强温度控制，使电力电子技术成本更低，效率更高，降低电机驱动和电网电能转换等应用的能量损耗

28、，使得控制和转换电能的方式发生重大变革 NEXT 计划 美国国防部先进研究项目局 研发能够同时实现极高速度和电压的氮化镓器件制造工艺，满足大规模集成要求 MANGA 计划 欧洲防务局 联合德国、法国、意大利、瑞典和英国，强化欧洲碳化硅衬底和氮化镓外延片区域内供应能力，降低对欧洲以外国家的依赖性，形成服务于国防工业的氮化镓电子器件产业链 实现低碳社会的新一代功率电子项目 日本新能源产业技术开发机构 通过资助富士电机、三菱电机、东京大学等机构，研发低成本碳化硅电力电子器件和功率模组，应用于新能源汽车、铁路列车等领域 资料来源：天科合达招股书，民生证券研究院 我国亦在大力推动碳化硅行业发展，国资不断

29、支持国内厂商立项融资。2018年国内碳化硅相关的投资项目签署额仅 50 亿元，到 2020 年已达 463 亿元，且其中有接近 90%的项目有政府参与，表明了国家对该领域的大力支持。00222024E2026E工业和能源RF汽车 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 12 图15：2018-2020 年国内碳化硅签署投资项目总额（亿元）图16：2020 年政府参与项目的占比（亿元）资料来源：电子发烧友，民生证券研究院 资料来源：电子发烧友，民生证券研究院 1.4 碳化硅产业链价值集中于上游衬底和外延 碳化硅产业链主要

30、包括衬底、外延、器件设计、器件制造、封测等。从工艺流程上看，碳化硅一般是先被制作成晶锭，然后经过切片、打磨、抛光得到碳化硅衬底；衬底经过外延生长得到外延片。外延片经过光刻、刻蚀、离子注入、沉积等步骤制造成器件。将晶圆切割成 die，经过封装得到器件，器件组合在一起放入特殊外壳中组装成模组。图17：碳化硅产业链 资料来源：Trendforce，民生证券研究院 碳化硅产业链价值集中于上游衬底和外延环节。根据 CASA 的数据，衬底约占碳化硅器件成本的 47%，外延环节又占据 23%，制造前的成本占据全部成本的70%。而对于 Si 基器件来说，晶圆制造占据 50%的成本，硅片衬底仅占据 7%的成本，

31、碳化硅器件上游衬底和外延价值量凸显。由于碳化硅衬底及外延价格相对硅0500300350400450500201820192020衬底器件全产业链41152政府参与项目投资总额其他 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 13 片较为昂贵，碳化硅功率器件现阶段渗透率较低。然而，由于碳化硅器件高效率、高功率密度等特性，新能源汽车、能源、工业等领域的强劲需求有望带动碳化硅渗透率快速提升。图18：碳化硅器件成本分布 图19：硅基器件的成本结构 资料来源：CASA，前瞻产业研究院，民生证券研究院 资料来源：Telescope M

32、agazine，民生证券研究院 碳化硅衬底的尺寸不断增大，当前国际主流尺寸为 6 英寸，正在向 8 英寸迈进。自从 1991 年第一块商用碳化硅衬底诞生，目前全球主要厂商的衬底尺寸已达到 6 英寸。而全球碳化硅领域龙头 CREE 公司（现更名为 Wolfspeed）已于 2015年推出了 8 英寸碳化硅衬底，并于 2022 年 4 月宣布其位于美国纽约州莫霍克谷（Mohawk Valley）的全球最大 8 英寸碳化硅制造设施正式开业。图20：CREE 公司碳化硅衬底尺寸演进 资料来源：CREE 公司公告，民生证券研究院 单片衬底面积的增长有利于制造成本的下降，同时器件制造过程中衬底边缘的浪费也

33、将下降。根据 Wolfspeed 数据，一片 6 英寸碳化硅衬底可以产出 448 颗die，边缘损失为 14%；而一片 8 英寸碳化硅衬底可产出 845 颗 die，边缘损失下降至 7%，衬底利用率更高。47%23%19%5%6%衬底外延前段其他研发费用50%19%7%24%晶圆制造设备/工艺能效维护衬底其他原材料 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 14 图21：碳化硅衬底尺寸升级后边缘损耗更低 资料来源：Wolfspeed，民生证券研究院 中国企业在单晶衬底方面以 4 英寸为主，目前国内企业已经开发出了 6 英寸导电性碳化硅衬底和高

34、纯半绝缘碳化硅衬底。其中天科合达和天岳先进为主的碳化硅晶片厂商发展速度较快，市占率提升明显，三安光电（北电新材）在碳化硅方面也在深度布局。表7：各企业在衬底尺寸方面的研发进度 衬底尺寸 CREE 贰陆 罗姆 天岳先进 天科合达 4寸 成功研制并规模化生产 成功研制并规模化生产 成功研制并规模化生产 成功研制并规模化生产 成功研制并规模化生产 6寸 2012年全球首次成功研制并规模化生产 成功研制并规模化生产 成功研制并规模化生产 成功研制，2019年宣布产线建设计划 2014年国内首次成功研制，已规模化生产 8寸 成功研制，2019年宣布产线建设计划 2015年全球首次成功研制，2019年宣布

35、产线建设计划 未披露 未披露 2020年启动研发 资料来源：天科合达招股说明书,民生证券研究院 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 15 2 SiC 引领行业变革，新需求快速涌现 2.1 新能源汽车占据碳化硅最大下游应用市场 按照电学性能的不同，碳化硅衬底可分为半绝缘型碳化硅衬底和导电型碳化硅衬底两类，这两类衬底经外延生长后主要用于制造功率器件、射频器件等分立器件。其中，半绝缘型碳化硅衬底主要应用于制造氮化镓射频器件。通过在半绝缘型碳化硅衬底上生长氮化镓外延层，制得碳化硅基氮化镓外延片，可进一步制成HEMT 等氮化镓射频器件。导电型碳化

36、硅衬底主要应用于制造功率器件。与传统硅功率器件制作工艺不同，碳化硅功率器件不能直接制作在碳化硅衬底上，需在导电型衬底上生长碳化硅外延层得到碳化硅外延片，并在外延层上制造肖特基二极管、MOSFET、IGBT 等功率器件。图22：两种类型的碳化硅材料下游用途 资料来源：天科合达招股书，民生证券研究院 导电型衬底在功率器件中得到广泛应用，下游市场包括新能源汽车、光伏、高铁、工业电源等领域。导电型碳化硅衬底主要应用于制造功率器件，功率器件是电力电子行业的重要基础元器件之一，广泛应用于电力设备的电能转化和电路控制等领域，涉及经济与生活的方方面面。碳化硅功率器件以其优异的耐高压、耐高温、低损耗等性能，较好

37、地契合功率器件的要求，因而在近年被快速推广应用，例如新能源汽车、光伏发电等领域。行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 16 图23：碳化硅功率器件应用领域 资料来源：天科合达招股说明书，民生证券研究院 碳化硅功率器件目前主要应用于逆变器中。逆变器是一种将直流信号转化为高压交流电的装置，在传统硅基 IGBT 逆变器中，其基本原理为利用方波电源控制IGBT 的开关，使得原来的直流电路输出方波高电压，经过整形模块的整形后形成正弦电压，即交流电。由于输出电压和输出频率可以任意控制，所以逆变器被广泛用于控制交流电机和无刷电机的转速，是新能源发电、不

38、间断电源、电动汽车、轨道交通、白色家电、电力配送等领域不可或缺的功率转换装置。图24：碳化硅光伏逆变器 图25：蔚来汽车 SiC 电驱 资料来源：电子发烧友，民生证券研究院 资料来源：蔚来汽车，民生证券研究院 汽车是碳化硅功率器件最大的下游应用市场。根据 YOLE 的数据，2021 年全球碳化硅功率器件市场规模为 10.90 亿美元，其中应用于汽车市场的碳化硅功率器件市场规模为 6.85 亿美元，占比约为 63%；其次分别是能源、工业等领域，2021 年市场规模分别为 1.54 亿、1.26 亿美元，占比分别为 14.1%、11.6%。行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必

39、阅读最后一页免责声明 证券研究报告 17 未来随着碳化硅器件在新能源汽车、能源、工业等领域渗透率不断提升，碳化硅器件市场规模有望持续提升。根据 Yole 的预测，2027 年全球碳化硅功率器件市场规模有望达 62.97 亿美元，2021-2027 年 CAGR 达 34%；其中汽车市场碳化硅功率器件规模有望达 49.86 亿美元，占比达 79.2%，汽车仍为碳化硅功率器件下游第一大应用市场。图26：碳化硅功率器件市场规模（百万美元）资料来源：Yole，民生证券研究院 碳化硅在电动汽车领域主要用于：主驱逆变器、车载充电系统(OBC)、电源转换系统(车载 DC/DC)和非车载充电桩。根据全球碳化硅

40、领域龙头厂商 Wolfspeed公司的预测，到 2026 年汽车中逆变器所占据的碳化硅价值量约为 83%，是电动汽车中价值量最大的部分。其次为 OBC，价值量占比约为 15%；DC-DC 转换器中 SiC 价值量占比在 2%左右。此外，电动汽车充电桩也是 SiC 器件的一大应用领域。行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 18 图27：碳化硅器件在新能源汽车上的应用 图28：2026 年汽车中 SiC 器件价值量占比 资料来源：中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟，民生证券研究院 资料来源：Wolfspeed，民生证券研究院 碳化硅 MOSF

41、ET 在电动汽车主驱逆变器中相比 Si-IGBT 优势明显，虽然当前 SiC 器件单车价格高于 Si-IGBT，但 SiC 器件的优势可降低整车系统成本：（1）由于碳化硅 MOSFET 相比硅基 IGBT 功率转换效率更高，根据 Wolfspeed 数据，采用碳化硅 MOSFET 的电动汽车续航距离相比硅基 IGBT 可延长 5-10%，即在同样续航里程的情况下可削减电池容量，降低电池成本。（2）碳化硅 MOSFET 的高频特性可使得逆变器线圈、电容小型化，电驱尺寸得以大幅减少，而可听噪声的降低可以减少电机铁损。（3）碳化硅 MOSFET 可承受更高电压，在电机功率相同的情况下可以通过提升电压

42、来降低电流强度，从而使得束线轻量化，节省安装空间。图29：碳化硅 MOSFET 在汽车主逆变器中的拓扑图 资料来源：罗姆，民生证券研究院 83%15%2%逆变器OBCDCDC 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 19 车载充电机(OBC)为电动汽车的高压直流电池组提供了从基础设施电网充电的关键功能，通过使用车载充电器可将电网中的交流电转换为直流电对电池进行充电，OBC 是决定了充电功率和效率的关键器件。对于电动汽车车载充电机来说，碳化硅 MOSFET 相比 Si 基器件同样具有系统优势：（1）更低的系统成本。虽然 SiC 器件相较于 S

43、i 基器件价格较贵，但是使用SiC 器件的 OBC 可以节省磁感器件和驱动器件成本，从而降低系统成本。（2）更高的峰值效率。OBC 中使用 SiC 器件后充电峰值效率较使用 Si 基器件的系统提升 2 个点。（3）更大的功率密度。使用SiC器件的系统功率密度较Si基器件提升约50%，从而减少 OBC 的重量和体积。图30：车载充电机（OBC）在电动汽车中的作用 资料来源：芯 TIP，民生证券研究院 表8：22KW 双向 OBC 中 SiC 器件与 Si 器件对比 22KW 双向 OBC SiC 器件系统 Si 器件系统 系统成本 1.00 x 1.18x 系统峰值效率 97%95%功率密度 3

44、KW/L 2KW/L 资料来源：Wolfspeed，民生证券研究院 DC-DC 转换器是转变输入电压并有效输出固定电压的电压转换器。车载DC/DC 转换器可将动力电池输出的高压直流电转换为低压直流电，主要给车内动力转向、水泵、车灯、空调等低压用电系统供电。未来随着电动汽车电池电压升至800V 高压平台，1200V 的 SiC MOSFET 有望被广泛应用于 DC-DC 转换器中：（1）首先，OBC 与 DC-DC 等功率器件集成化趋势明显，22KW 车载充电机中，DC-DC 转换器与 OBC 有望集成。行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告

45、 20 （2）其次，双向 DC-DC 转换器中，SiC 的高速恢复特性最为合适；（3）为能够适配原 400V 直流快充桩，搭载 800V 电压平台的新车须配有额外 DC-DC 转换器进行升压，进一步增加对 DC-DC 的需求。图31：碳化硅 MOSFET 在汽车 DC-DC 转换器中的拓扑 资料来源：罗姆，民生证券研究院 全球新能源汽车销量不断增长，头部厂商逐渐采用碳化硅器件。根据工信部的数据，2021 年全球新能源车销量为 675 万辆，同比增长 108%；其中，中国新能源汽车市场持续突破，2021 年销量达 352 万辆，同比增长 160%以上。特斯拉是业界首个在电动汽车中采用碳化硅主驱逆

46、变器模块的车企，2018 年，特斯拉在 Model 3 中首次将 IGBT 模块换成了 SiC 模块。当前越来越多的车厂正在转向在电驱中使用碳化硅 MOSFET 器件，目前除特斯拉 Model3 外，还有比亚迪汉 EV、比亚迪新款唐 EV、蔚来 ES7、蔚来 ET7、蔚来 ET5、小鹏 G9、保时捷Tayan 和现代 ioniq5 等车型已经在电驱中采用了碳化硅器件。行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 21 图32：全球新能源车销量预测（万辆）图33：部分已采用碳化硅器件的车型 资料来源：中汽协，GGII，民生证券研究院预测 资料来源：

47、各公司官网，民生证券研究院 表9：在主驱逆变器中采用 SiC 器件的车企 车企 车型/平台 上市时间 特斯拉 Model3 2018 ModelX 2019 ModelY 2020 Model S Plaid 2021 现代 ioniq5 2021 起亚 EV6 2021 lucid Motors lucid air 2021 通用 Ultium 奥特能 2022 雷诺 Renault 待定 奥迪 e-tron GT 待定 比亚迪 汉 EV 2020 唐 EV（新款）2021 蔚来 ET7 2020 ET5 2021 ES7 2022 上汽大众 ID.4X（新款）2022 后 吉利 smart

48、 精灵#1 2022 小鹏 G9 2022 长城 机甲龙 2021 广汽 AION LX PLUS 2022 东风 岚图 2021 北汽 北汽新能源 待定 一汽 红旗 待定 资料来源：各公司官网，民生证券研究院 0%20%40%60%80%100%120%00400050006000新能源车销量yoy（%）行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 22 在光伏发电领域，由于使用 SiC 器件可以降低光伏发电系统损耗，未来随着碳化硅器件成本的不断降低，碳化硅器件有望逐步替代硅基器件，市场规模有望不断提升。在光伏发电应用中，

49、基于硅基器件的传统逆变器成本约占系统 10%左右，却是系统能量损耗的主要来源之一。而根据天科合达招股书显示，使用碳化硅材料，可将转换效率可从 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。根据 CASA 预测，在 2025 年，碳化硅功率器件占比将达到 50%，相比 2020 年增长 40 个百分点，并将持续扩大占比。图34：光伏逆变器中碳化硅功率器件占比预测 资料来源：天科合达招股说明书，CASA，民生证券研究院 此外，碳化硅材料可以显著提升列车牵引系统节能效果，符合轨道交通大容量、轻量化和节能型牵引变流装置的应用需求，有望在轨道交通中得到广泛应用。同时，由

50、于碳化硅抗高温高压高频的特性，完美切合智能电网发展需求，被应用在固态变压器、柔性交流输电、柔性直流输电、高压直流输电及配电系统等应用方面推动智能电网的发展和变革。虽然 2018 年碳化硅在轨道交通的应用占比仅为 2%，但CASA 预测在 2030 年碳化硅在轨道交通功率器件的应用占比将达 30%，渗透率不断提升。0%20%40%60%80%100%20202025E2030E2035E2040E2048E碳化硅功率器件占比 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 23 图35：轨道交通中碳化硅功率器件占比预测 资料来源：天科合达招股说明书，

51、CASA，民生证券研究院 2.2 汽车高压平台升级，800V 时代 SiC 成为刚需 800V 快充系统推动汽车平台升级。新能源汽车行业一个亟待解决的问题就是“里程焦虑”，提升充电速度就需要提升充电桩的输出功率，则需要提升充电电压或电流。根据 Wolfspeed 数据，当前我国商用的主流快充充电桩的功率为100150KW，电动汽车充电 400KM 里程所需的时间为 4027 分钟。若充电桩采用 350KW 大功率快充系统，400KM 里程所需充电时间可大大缩短至 1215分钟。提升充电功率可以通过提高电流或者电压两种方式来实现。然而，如果通过提升电流来增大充电功率，会带来以下问题：（1）根据功

52、率计算公式，电流的提升会导致系统功率损耗增大；（2）电流增大，根据焦耳定律系统发热会加剧，冷却系统成本增高；（3）所需线束更粗，线束重量将增大。因此提升电压以实现大功率快充成为行业的多数选择。0%20%40%60%80%100%20182030E2040E2050E硅基IGBT器件混合碳化硅器件全碳化硅器件碳化硅分立器件 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 24 图36：400KM 续航所需充电时间（min）图37：Si-IGBT 与 SiC-MOSFET 整车损耗测试 资料来源：Wolfspeed，民生证券研究院 资料来源：PCIM

53、Europe，民生证券研究院 电动汽车升级 800V 平台，Si-IGBT 模块面临挑战。虽然使用硅基 IGBT 的功率模块同样可以做到 1000V 以上的耐受电压，但其仍存在以下缺点：（1）400V的 Si-IGBT 模块将不再适用，即使换成耐高压的 Si-IGBT，其在 800V 高电压平台上仍然存在着损耗高、效率低、体积大的缺点；（2）800V 平台上所用 Si-IGBT 数量要明显大于 400V 平台，车内空间更加紧张。此时，SiC 器件由于自身高耐压性、低损耗、高功率密度、高热导率等优势，成为 800V 时代新能源汽车的刚需。如果采用碳化硅系统，800V电动汽车的整车效率将得到显著提

54、升。根据PCIM Europe 的研究，按照 WLTC 工况测试，基于 750V 硅基 IGBT 模块及 1200V 碳化硅模块仿真，400V 电压平台下，1200V 碳化硅模块相比于 750V 硅基 IGBT 模块，整车损耗可降低 6.9；然而在 800V 高压平台下，整车损耗可降低 7.6。此外，由于碳化硅器件功率密度更大，采用碳化硅器件的电动汽车、充电桩可以在较小的体积内达到较大的功率，从而节省车内空间，减轻车身重量。图38：400V 电子电气架构 图39：800V 电子电气架构 资料来源：电力电子技术与新能源，民生证券研究院 资料来源：电力电子技术与新能源，民生证券研究院 为了提升电动

55、汽车充电速度、缓解里程焦虑，越来越多的整车厂布局 800V 高压平台。保时捷 Taycan 是全球首款量产的 800V 高压平台车型，并将最大充电功804027208050KW100KW150KW200KW350KW0%20%40%60%80%100%400V,Si750V,10kHz400V,SiC1200V,10kHz800V,SiC1200V,10kHzinverterPowertrain w/o InverterBasic consumption 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 25 率提升至 350K

56、W。此外，奥迪 etron GT、现代 Ioniq 5 和起亚 EV6 都采用了800V 高压平台。与此同时，国内的车企亦纷纷向 800V 高压平台迈进。2021 年，比亚迪、吉利、极狐、广汽、小鹏等都陆续发布了搭载 800V 平台的车型，其中小鹏、比亚迪等 800V 高压车型有望 2022 年量产。800V 平台的推广有望推动 SiC器件在电动汽车中的渗透率快速提升。表10：部分已采用或预计采用 800V 平台的车企 公司 形式 发布时间 电压 功率 电流 续航 保时捷 车型、充电桩 2018-06 800V 350kW 15分钟充电80%起亚 充电桩 2020-09 800V 现代 平台

57、2020-12 800V 14分钟充电80%比亚迪 平台 2021-04 800V 充电5分钟，续航150公里 吉利极氪 车型、充电桩 2021-09 800V 360kW 充电5分钟，续航120公里 吉利 平台、车型 2021-04 400V/800V 30分钟充80%电 长城 车型 2021-11 800V 400kW 600A 充电10分钟，续航800公里 北汽极狐 车型 2021-04 800V 充电10分钟，续航196公里 广汽埃安 车型、充电桩 2021-08 1000V（峰值）480kW 600A 充电5分钟，续航120公里 东风岚图 平台、充电桩 2021-10 800V 36

58、0kW 600A 充电10分钟，续航400公里 小鹏 车型、充电桩 2021-10 800V 480kW 670A 充电5分钟，续航200公里 长安 平台 2021-08 800V 300kW 充电10分钟，续航200公里 理想 平台 预计2023 800V 蔚来 平台 预计2023 800V 资料来源：电力电子技术与新能源，民生证券研究院 对于直流快速充电桩来说，充电电压升级至 800V 同样带来充电桩中的 SiC 功率器件需求大增。电动汽车直流快速充电桩绕过安装在电动汽车上的车载充电机，直接为电池提供大功率直流充电。相比传统 Si 和 IGBT 器件，基于 SiC 的器件由于具有工作温度更

59、高、导通损耗更小、漏电流更低、浪涌耐受能力更强、最大额定电压更高，以及整体功率密度更高的特点，可实现更好的充电性能。行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 26 图40：直流快速充电桩示意图 资料来源：Wolfspeed，民生证券研究院 2.3 半绝缘型碳化硅衬底广泛应用于射频器件领域 同属于第三代半导体的氮化镓同样拥有良好的宽带隙特性，同时其兼具第二代半导体的高频特性，是制造半导体射频器件的良好材料。目前主流的射频器件材料有砷化镓、硅基 LDMOS、碳化硅基氮化镓等不同类型。其中，砷化镓器件已在功率放大器上得到广泛应用，硅基 LDMOS

60、器件也已在通讯领域应用多年，但其主要应用于小于 4GHz 的低频率领域。碳化硅基氮化镓射频器件同时具备了碳化硅的高导热性能和氮化镓在高频段下大功率射频输出的优势，随着信息技术产业对数据流量、更高工作频率和带宽等需求的不断增长，氮化镓器件在基站中应用越来越广泛。氮化镓射频器件正在取代 LDMOS 在通信宏基站、雷达及其他宽带领域的应用。根据 Yole 预测，至 2025 年，功率在 3W 以上的射频器件市场中，砷化镓器件市场份额基本维持不变的情况下，氮化镓射频器件有望替代大部分硅基 LDMOS份额，占据射频器件市场约 50%的份额。行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最

61、后一页免责声明 证券研究报告 27 图41：不同类型射频器件市场份额预测（功率在 3W 以上）图42：不同材料微波射频器件的应用范围对比 资料来源：天岳先进招股说明书，Yole，民生证券研究院 资料来源：Analog Dialogue，民生证券研究院 在应用方面，5G 通信推动着碳化硅成为射频器件的主流材料。5G 通讯高频、高速、高功率的特点对微波射频器件提出了更高要求，对目前采用的砷化镓和硅基LDMOS 器件提出了挑战。不同于砷化镓和硅基 LDMOS 器件的固有缺陷，如高频段性能差、功率效率较差等。由于半绝缘型碳化硅衬底制备的氮化镓射频器件在高频段表现良好、能抗高温高压，具有高功率处理能力，

62、已逐步成为 5G 时代较大基站功率放大器的候选技术。图43：5G 基站发展趋势 资料来源：赛迪顾问，民生证券研究院 伴随全球氮化镓射频器件市场规模的增长，半绝缘型碳化硅衬底市场预有望持续增长。半绝缘型衬底主要用于 5G 基站、卫星通信、雷达等方向，随着 5G 建设的加速，尤其是 Massive MIMO 技术的推广，碳化硅基氮化镓器件市场规模不断扩大。根据 YOLE 的数据，2020 年封装的氮化镓射频器件市场规模约为 8.91 亿美元，其中超过 99%都是采用碳化硅衬底，到 2026 年，这部分市场规模有望增长至 22.22 亿美元，年复合增速 17%。行业深度研究/电子 本公司具备证券投资

63、咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 28 图44：碳化硅基氮化镓器件市场规模变化（百万美元）资料来源：Yole，民生证券研究院 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 29 3 国际巨头垄断行业，各环节产能紧缺持续 3.1 全球衬底产能紧缺，SiC 与 IGBT 双雄并驱 当前新能源汽车、光伏、储能等领域对 SiC 器件需求强劲，其中新能源汽车将消耗掉全球大部分 SiC 衬底产能，全球衬底产能持续紧缺。以特斯拉 Model 3 为例，根据特斯拉 Model 3 主驱逆变器拆解来看，其中包括六个模块，每个模块由4个SiC小

64、模块并联，型号为意法半导体的ST GK026。拆开封装来看，每颗 SiC 小模块有 2 个 SiC 裸晶（Die），因此该逆变器共有 48 颗电压/电流规格为 650V/100A 的 SiC MOSFET 芯片，单芯片的面积约 33 平方毫米。图45：特斯拉 Model 3 逆变器拆解图 图46：特斯拉 Model 3 逆变器小模块 资料来源：与非网，民生证券研究院 资料来源：CSDN，民生证券研究院 一片 6 英寸 SiC 衬底面积约 17663 平方毫米，根据 Wolfspeed 数据，生产32平方毫米大小SiC MOSFET过程中6英寸衬底边缘损耗为14%，我们假设60%的器件制造良率，

65、则单片 6 英寸衬底可产出约 276 个良品，则单片 6 英寸衬底可供应约 5.75 辆新能源车的主驱逆变器。根据中研网数据，2022 年全球新能源乘用车的销量有望达到 1000 万辆左右，若主驱逆变器全部采用 SiC MOSFET，则共需约 174 万片 6 英寸 SiC 衬底。而目前全球 SiC 衬底总年产能约在 40 万60万片等效 6 英寸，SiC 衬底产能持续紧缺，SiC MOSFET 与 Si-IGBT 将在未来长期并驾齐驱。行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 30 图47：单片 6 英寸衬底可供应主驱逆变器数量 资料来源：

66、Wolfspeed，民生证券研究院测算；注：以特斯拉 Model 3 为例，假设器件制造良率 60%。由于当前碳化硅行业仍处于较为初期阶段，碳化硅衬底本身生产效率低、良率低，衬底、外延、器件制造等环节产能仍然紧缺，导致碳化硅器件价格较硅基器件较高。以特斯拉 Model 3 为例，其主驱动逆变器采用了 48 个 SiC MOSFET，总成本约为 5000 元，是硅基 IGBT 的 35 倍。随着全球碳化硅衬底产能不断增长，供给不断增加，我们假设碳化硅器件价格保持年降 10%的速度，新能源汽车主驱逆变器中碳化硅模块的渗透率保持每年 5ppts 的增速，则我们测算 2026 年全球新能源汽车主驱逆变

67、器中 SiC 器件市场规模约为 44 亿美元。表11：新能源汽车主驱逆变器 SiC 市场空间测算 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 新能源车销量（万辆）312 653 1048 1405 1867 2494 2958 yoy（%）41%109%60%34%33%34%19%SiC主驱渗透率/15%20%25%30%35%SiC主驱汽车销量（万辆）/157 281 467 748 1035 单车价值量（元）/5000 4500 4050 3645 3281 2952 市场空间（亿元）/71 114 170 245 306 市场空间（亿美元）/10 1

68、6 24 35 44 资料来源：中汽协，GGII，民生证券研究院测算；人民币兑美元汇率按照 7：1 测算。新能源汽车 OBC 中对 SiC MOSFET 的需求亦有较大增长。对于 800V 高压平台，新能源汽车需配置 11KW 以上的双向 OBC。根据 Wolfspeed 的数据，22KW 双向 OBC 中需使用 14 颗 SiC MOSFET，其中 AC-DC 侧需要 6 颗，DC-DC 侧需要 8 颗。行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 31 图48：22KW 双向 OBC 中 SiC MOSFET 拓扑图 资料来源：天科合达招股书

69、，民生证券研究院 由于主驱逆变器中使用的 SiC MOSFET 相较于 OBC 中的 SiC MOSFET 规格较高，因此汽车 OBC 中的 SiC 器件渗透率有望超过主驱逆变器，我们假设 2026年新能源汽车 OBC 中 SiC 器件渗透率为 70%，且单车价值量年降 10%，则我们测算 2026 年全球新能源汽车 OBC 中 SiC 器件市场规模约为 9 亿美元。表12：新能源汽车车载充电机 SiC 市场空间测算 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 新能源车销量（万）312 653 1048 1405 1867 2494 2958 yoy（%）4

70、1%109%60%34%33%34%19%SiC OBC渗透率/70%SiC OBC汽车销量/2071 单车价值量（元）/490 441 397 357 321 289 市场空间（亿元）/60 市场空间（亿美元）/9 资料来源：中汽协，GGII，民生证券研究院测算；人民币兑美元汇率按照 7：1 测算。新能源汽车、光伏、风电、储能等应用对全球碳化硅器件的需求大增，而衬底供应商扩产缓慢，每轮扩产需要至少一年半到两年，产能的释放滞后于需求的快速增长。根据天科合达招股书的披露，从规划建厂到竣工验收并投产需要 8 个季度，当前供给端的扩产速度无法满足需求端的增长，导致衬底产能较为紧缺。行业深度研究/电子

71、 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 32 图49：天科合达建设周期 资料来源：天科合达招股书，民生证券研究院 3.2 国际巨头垄断 SiC 行业，国产厂商逐步破局 Wolfspeed 是全球最大的导电型碳化硅衬底制造商，根据 2021 年 11 月Wolfspeed investor day 披露数据，2020 年其导电型衬底市占率约为 62%；第二名是美国-公司，市占率 14%；第三名是 SiCrystal，市占率 13%。前三名市占率之和接近 90%。Wolfspeed 公司的前身为 Cree 公司，2019 年 3 月，Cree 公司宣布将照明产品

72、业务部 Cree Lighting 出售给家族企业 IDEAL INDUSTRIES，Cree Lighting包括商业应用、工业应用及消费者用 LED 照明灯具、光源和照明解决方案业务。Cree 完成照明和 LED 业务的出售后，完全转型为一家专注于宽禁带半导体产品的公司。2021 年 10 月，公司名称从 Cree,Inc.更改为 Wolfspeed，Wolfspeed拥有从衬底到器件的全产业链布局，是全球 SiC 行业的龙头。图50：2020 年导电型衬底市占率 图51：Wolfspeed 营收（百万美元）及增速 资料来源：Yole，民生证券研究院 资料来源：Wind，民生证券研究院 6

73、2%14%13%5%4%2%WolfspeedII-VI罗姆SK Siltron天科其他-20%0%20%40%60%80%100%00500600700800FY2017 FY2018 FY2019 FY2020 FY2021 FY2022Wolfspeed营收YoY 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 33 半绝缘型衬底方面，全球市场依然是 Wolfspeed、-等海外公司主导，但国内厂商天岳先进迎来突破。根据 Yole 的数据，2020 年 Wolfspeed 在半绝缘型SiC 衬底市场的占有率为 32%，-

74、为 35%，整体看仍然是西方巨头垄断的市场。国产 SiC 衬底厂商天岳先进市占率提升迅速，2019 年公司的市占率仅 18%，但 2020 年已达 30%。随着天岳先进产能进一步扩充，市占率有望进一步提升。图52：2020 年全球半绝缘型衬底市占率 资料来源：Yole，民生证券研究院 全球碳化硅器件市场格局仍由海外巨头主导。根据 Yole 的数据，2021 年全球 SiC 功率器件市场规模为 10.90 亿美元，市场份额由海外巨头意法半导体、Wolfspeed、罗姆、英飞凌、三菱电机、安森美等厂商垄断，全球 TOP 6 占据 99%的市场份额。图53：2021 年全球 SiC 功率器件市场格局

75、 资料来源：Yole，民生证券研究院 32%35%30%3%Wolfspeed-天岳先进其他41%23%15%10%7%3%1%意法半导体英飞凌wolfspeed罗姆安森美三菱电机其他 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 34 表13：2021 年全球 SiC 器件厂商排名 排名 地区 公司 2020 营收（百万美元）2021 营收（百万美元）YoY 1 欧洲 意法半导体 290 450 55%2 欧洲 英飞凌 110 248 125%3 北美 Wolfspeed 108 165 53%4 日本 罗姆 103 108 5%5 北美 安森

76、美 55 78 42%6 日本 三菱电机 26 28 8%资料来源：Yole，民生证券研究院 SiC 行业市场空间广阔，全球巨头纷纷规划大规模扩产。Wolfspeed 在纽约州北部开始运营新的 8 英寸 SiC 晶圆厂。博世正在德国增加近 40000 平方英尺的新 SiC 专用洁净室。Rohm 在日本开设了一家新工厂，目标是在未来五年内将 SiC制造量提高5 倍。英飞凌刚刚开始在马来西亚建设新的 SiC工厂。东芝计划到2024年将 SiC 产量提高 3 倍，到 2026 年提高 10 倍。未来随着全球巨头产能扩张，SiC器件有望加速应用于下游市场。行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务

77、资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 35 4 新需求带来新机遇，技术进步推动新未来 4.1 技术革新带来产能提升，衬底仍存降本空间 对于碳化硅行业来说，目前衬底、器件制造产能受限是行业的主要瓶颈。一块碳化硅外延片制造过程主要包括：籽晶制造、晶棒制造、切片抛光、外延层生长四个部分，各个环节的长晶速率、良率等均有较大提升空间。图54：碳化硅材料制造过程 资料来源：天科合达招股说明书，民生证券研究院 与硅晶圆相比，碳化硅衬底的生长速率慢、制备难度大，降本较为困难。目前SiC 衬底制造商生长 SiC 单晶的方法主要有：物理气相传输法(physical vapor transport，PVT

78、)、高温化学气相沉积(high temperature chemical vapor deposition，HTCVD)法和高温溶液生长(high temperature solution growth，HTSG)法。PVT 法是将纯度较高的 SiC 粉末直接加热升华，然后在籽晶上生长。PVT 法长晶效率较低，一般来说，硅棒拉晶 2-3 天即可拉出约 2m 长的 8 英寸硅棒，而碳化硅却需要约 7 天的时间才能生长约 2cm。目前全球大部分 SiC 衬底厂商使用的都是 PVT 法。另一种气体法是化学气相沉积法，这种方法是直接加热碳烃和硅烃化合物反应生产碳化硅，并建立特殊的温度梯度，使得发生反应

79、后的气态碳化硅生长在籽晶上。这种方法优点是可以制成一体化设备，而且省去了提纯碳化硅粉末的过程。缺点和物理气相传输法一样，成本高且衬底缺陷多。行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 36 图55：两种 SiC 衬底的主要制造方法 资料来源：中关村天合宽禁带联盟，民生证券研究院 碳化硅衬底对晶型要求高，需要在生长过程中精准控制硅碳比、生长温度梯度、晶体生长速率以及气流气压等各种参数，才能生长出完美晶体。碳化硅有 250 多种同分异构体，其中可以为我们所利用的是 4H-SiC 晶型，而这种同分异构体合成条件较为苛刻，需要在特定的温度和分压条件下进

80、行（分压条件即气体 Si 和 C 的占比）。图56：4H-SiC 晶型生成条件苛刻 资料来源：基本半导体，民生证券研究院 而 PVT 法合成碳化硅时附带反应较多，会生成很多种附带产品，且石墨坩埚壁也可能与气体产生反应。如果不能很好地利用温度控制分压，很可能导致生成的晶锭上出现诸多的缺陷。由于合成时间较长，很小的缺陷都可能会在生长过程中被放大，良率也会随之降低，成本就会随之变高。炉内不同位置的压强也与温度变化有关，良好的温度控制可以减少不理想的分压波动，减少不需要的异构体的产生，行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 37 以起到提升良率的作

81、用。温场同时还要保障下方的碳化硅能够升华到上方籽晶处凝华，不会在环境中形成独立的凝聚核破坏生长结构。图57：气体法合成 SiC 时附带反应较多 图58：6 英寸 PVT 长晶炉理论温场仿真 资料来源：PVT 法生长 4HSiC 单晶工艺的初步探索，民生证券研究院 资料来源：中电二所，民生证券研究院 由于采用 PVT 升华法生长 SiC 单晶存在生长速度慢、缺陷密度高、扩径困难等问题，部分企业开始研发溶液法 SiC 晶体生长方法。高温溶液法的基本原理是利用 Si 和 C 元素在高温溶液中的溶解、再析出来实现 SiC 单晶的生长。该方法可以在更低的温度下（低于 2000）实现 SiC 在近热力学平

82、衡状态下生长，且生长的晶体具有质量高、成本低、易扩径、易实现稳定的 p 型掺杂等优势，有望成为继 PVT 法之后制备尺寸更大、结晶质量更高且成本更低的 SiC 单晶的方法。日本住友此前宣布他们利用溶液法生长 6 英寸 SiC 衬底可做到几乎无缺陷，可用面积达到 99%以上；此外，相比 PVT 法，溶液法长晶速度提高了 5 倍左右。未来若溶液法大规模商用，则 SiC 衬底有望持续降本。图59：溶液法生长 SiC 晶体长晶示意图 资料来源：第三代半导体风向，民生证券研究院 而在衬底加工环节，切割是整个环节的最大产能瓶颈所在。现有的 SiC 晶圆切片方法大多使用金刚石线锯，然而，由于碳化硅的高硬度，

83、加工时间较长，需要 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 38 大量的金刚石线锯来批量生产硅片。目前，当用金刚石线锯切割碳化硅晶锭时，多达 40%的晶锭以 SiC 粉尘的形式成为废料，由于在切片过程中有大量的材料丢失，单个晶锭生产出的晶圆数量就较少，这是制造 SiC 功率器件成本高昂的一个主要因素。由于切片效率问题，许多国外企业采取更为先进的激光切割和冷分离技术，激光切割技术则是通过激光处理在内部形成改性层从碳化硅晶体上剥离出晶片。2016 年 DISCO 开发了新的激光切片技术 KABRA，据 DISCO 称，KABRA 技术的优势主要

84、有：1）处理时间大大缩短，现有工艺需要 3.1 小时才能切出一片 6 英寸 SiC 晶圆，而采用 KABRA 技术仅需要 10 分钟；2）不再需要研磨过程，因为分离后的晶圆波动可以控制；3）生产的晶圆数量比现有工艺增加了 1.4 倍。图60：激光切片技术 KABRA 的优势 资料来源：DISCO Corporation，民生证券研究院 2018 年，英飞凌收购了碳化硅晶圆切割领域的新锐公司 Siltectra，进入上游衬底领域。Siltectra 拥有半导体材料新切割技术冷切（COLD SPLIT），该技术能将 SiC 衬底的良率提高 90%，在相同碳化硅晶锭的情况下，它可以提供 3 倍的材料

85、，可生产更多的器件，最终 SiC 器件的成本可以降低 20-30%。图61：SILTECTRA 碳化硅衬底分裂工艺 资料来源：英飞凌官网，民生证券研究院 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 39 4.2 器件制造技术尚需积累，国内厂商加速追赶 SiC 器件制造的工艺环节与硅基器件基本类似，包括涂胶、显影、光刻、减薄、退火、掺杂、刻蚀、氧化、清洗等前道工艺。但由于碳化硅材料特性的不同，厂商在晶圆制造过程中需要特定的设备以及开发特定的工艺，无法与过去的硅制程设备、工艺完全通用，因此当前 SiC 晶圆制造产能紧缺。SiC 晶圆制造特定工艺与

86、Si工艺的一些差异点主要在于：（1）光刻对准。由于 SiC 晶圆是透明的，因此 CD-SEM 和计量测量变得复杂，光刻对准、设备传送取片等难度较大。（2）蚀刻工艺。由于 SiC 在化学溶剂中呈现惰性，因此同光使用干法蚀刻。则掩膜材料、掩膜蚀刻的选择、混合气体、侧壁斜率的控制、蚀刻速率、侧壁粗糙度等都需要重新开发。（3）高温大剂量高能离子注入工艺。由于 SiC 器件的特性，SiC 扩散温度远高于硅，传统的热扩散在碳化硅中并不实用，掺杂时只能采用高温离子注入的方式。（4）超高温退火工艺。高温离子注入会破坏材料本身的晶格结构，因此需要在惰性气体中高温退火来恢复结构，通常退火温度高达 1600-170

87、0 度，使 SiC 表面再结晶并电激活掺杂剂。（5）高质量栅极氧化层生长。较差的 SiC/氧化硅界面质量会降低 MOSFET反转层的迁移率，导致阈值电压不稳定，因此需要开发钝化技术，以提高 SiC/氧化硅界面质量。表14：SiC 晶圆制造在原来 Si 基础上需求特定设备（部分）设备 特性 高温退火炉 最高温度：1950 高温离子注入机 最高温度：700 SiC减薄设备 晶圆减薄 背面金属沉积设备 Ti/Cr/W/Mo/TiW/Ni 背面激光退火设备 背面欧姆接触形成 SiC衬底和外延片表面缺陷检测和计量 与透明晶圆兼容的工作波长（385nm带隙）资料来源：芯 TIP，民生证券研究院 SiC 晶

88、圆制造特定工艺带来特定设备的需求，主要包括高温离子注入机、高温退火炉、SiC 减薄设备、背面金属沉积设备、背面激光退火设备、SiC 衬底和外延片表面缺陷检测和计量。其中，是否具备高温离子注入机是衡量碳化硅产线的重要标准之一。行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 40 图62：高温离子注入机 图63：高温退火炉 资料来源：芯 TIP，民生证券研究院 资料来源：芯 TIP，民生证券研究院 SiC 器件制造需求大增，国内厂商加速追赶国际龙头。传统功率器件制造商与新兴 SiC 器件制造商纷纷入局，时代电气、斯达半导、扬杰科技、华润微、士兰微、积塔

89、半导体、中芯绍兴等传统功率器件厂商纷纷加大 SiC 器件制造产线的研发、投资力度；长飞先进、泰科天润、基本半导体、世纪金光、中科汉韵、瞻芯等新兴SiC 器件制造商也异军突起；三安集成亦大力投资长沙 SiC 超级工厂。表15：国内 SiC 器件制造企业 企业 地址 类型 比亚迪半导体 宁波 IDM 中车时代 湖南株洲 IDM 泰科天润 北京、浏阳 IDM 三安集成 福建、长沙 IDM 中电五十五所 南京 IDM 基本半导体 深圳 IDM 世纪金光 金华 IDM 中科汉韵 江苏徐州 IDM 华瑞微 安徽滁州 IDM 绿能芯创 山东淄博 IDM 华润微 重庆 IDM 扬杰科技 扬州 IDM 斯达半导

90、体 嘉兴 IDM 士兰微 厦门 IDM 长飞先进半导体 芜湖 代工 瞻芯 浙江义乌 IDM 积塔半导体 上海 代工 中芯绍兴 绍兴 代工 方正微电子 深圳 代工 资料来源：芯 TIP，民生证券研究院 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 41 4.3 SiC 功率模块放量在即，AMB 基板迎来机遇 陶瓷基板按照工艺主要分为 DBC、AMB、DPC、HTCC、LTCC 等基板，国内常用陶瓷基板材料主要为氧化铝、氮化铝和氮化硅，其中氧化铝陶瓷基板最常用，主要采用 DBC 工艺；氮化铝陶瓷基板导热率较高，主要采用 DBC 和 AMB 工艺；氮化

91、硅可靠性较为优秀，主要采用 AMB 工艺。AMB 工艺生产的陶瓷衬板主要运用在功率半导体模块上作为硅基、碳化基功率芯片的基底。图64：标准功率模块剖面结构图 资料来源：博敏电子，民生证券研究院 DBC 衬板应用场景受限，AMB 衬板性能优势明显。由于 AMB 氮化硅基板有较高热导率（90W/mK），可将非常厚的铜金属（厚度可达 0.8mm）焊接到相对薄的氮化硅陶瓷上，载流能力较高；且氮化硅陶瓷基板的热膨胀系数与第 3 代半导体衬底 SiC 晶体接近，使其能够与 SiC 晶体材料匹配更稳定，因此成为 SiC 半导体导热基板材料首选，特别在 800V 以上高端新能源汽车中应用中不可或缺。另外，目前

92、以硅基材料为主的 IGBT 模块在具有高导热性、高可靠性、高功率等要求的轨道交通、工业级、车规级领域正逐渐采用 AMB 陶瓷衬板替代原有的 DBC 陶瓷衬板。图65：DBC/AMB 应用场景比较 资料来源：博敏电子公告，民生证券研究院 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 42 乘借 SiC 功率模块上车东风，AMB 基板市场规模有望实现快速增长。根据GUII 数据，预计 2026 年全球陶瓷衬板市场规模达 100 亿美元以上，分工艺来看，AMB 基板市场规模复合增速最快，2020-2026 年 CAGR 为 25.5%，2026 年市场

93、规模有望达 16.4 亿美元。表16：各类陶瓷基板预测市场规模（亿美元）市场规模（亿美元）2020年 2026年 CAGR DBC 2.6 3.9 7.0%DPC 12 16.9 5.9%AMB 4.2 16.4 25.5%LTCC 29.9 70.8 15.5%HTCC 4.7 8.9 11.2%TFC 7.5 8.6 2.3%其他 5.1 5.2 0.3%资料来源：GUII，博敏电子，民生证券研究院 我国 AMB 陶瓷基板主要依赖进口，国内厂商加速扩产，国产替代进行时。AMB 基板比较领先的企业包括美国罗杰斯、德国贺利仕科技集团、日本日立新材、日本电化株式会社、韩国金刚高丽化学等。受益于

94、SiC 功率模块新机遇，部分国际企业已在计划对 AMB 进行扩产，如东芝高新材料公司已于去年开设大分工厂，开始生产氮化硅陶瓷基板；今年 2 月，罗杰斯官宣扩大德国埃申巴赫工厂 AMB 基板产能。在国际企业积极扩产之时，我国本土也涌现出了一批 AMB 基板生产商包括博敏电子、富乐华、德汇电子、同欣电子、芯舟电子、华清电子等，国产 AMB 基板厂商有望随着扩产加速国产替代，实现快速成长。图66：国内外 AMB 基板供应商 资料来源：博敏电子，民生证券研究院 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 43 5 投资建议 5.1 行业投资建议：国产厂

95、商崛起，星星之火正起燎原之势 以 SiC 为代表的第三代半导体材料是继硅材料之后最有前景的半导体材料之一。与硅材料相比，以碳化硅晶片为衬底制造的半导体器件具备高功率、耐高压、耐高温、高频、低能耗、抗辐射能力强等优点，可广泛应用于新能源汽车、5G 通讯、光伏发电、轨道交通、智能电网、航空航天等现代工业领域，需求快速增长。第三代半导体行业是我国“新基建”战略的重要组成部分，并有望引发科技变革并重塑国际半导体产业格局。我国大力发展第三代半导体产业，国内 SiC 产业链也在逐步成形。国内垂直一体化 SiC 厂商为三安光电；国内 SiC 设备公司主要包括北方华创、晶盛机电、中微公司、芯源微等；衬底制造商

96、主要有天岳先进、天科合达、东尼电子、露笑科技、山西烁科、同光晶体、超芯星、南砂晶圆等；外延厂商包括东莞天域、瀚天天成等；器件设计厂商包括 APS、派恩杰、爱仕特、清纯半导体等；器件制造厂商主要包括时代电气、华润微、士兰微、扬杰科技、闻泰科技、国联万众、长飞先进、积塔半导体、泰科天润等；终端应用厂商主要有比亚迪半导体等。图67：国内碳化硅生态圈 资料来源：各公司官网，民生证券研究院整理。注：不完全统计。随着 SiC 需求的不断增长，国内衬底厂商不断扩大投资产能，下游企业也以签长约方式确保上游材料稳定供应。根据碳化硅芯观察的统计，截至 2022 年 7 月市场上在建、产能爬坡及规划的产能情况来看，

97、碳化硅衬底规划投资超 400 亿元，未来远期规划年产能超 600 万片，国内碳化硅厂商正起燎原之势。行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 44 表17：国内 SiC 衬底项目及产品规划 公司名称 地址 项目 产品 天岳先进 上海 碳化硅半导体材料项目 新增碳化衬底材料产能约30万片/年 天科合达 北京“SiC衬底产业化基地”一期项目 形成年产 12 万片 6 英寸碳化硅晶片,其中 6 英寸导电型碳化硅晶片约为 8.2 万片，6 英寸半绝缘型碳化硅晶片约为 3.8 万片。“SiC衬底产业化基地”二期项目 计划投入 800 台 SiC 单晶生

98、长炉和配套加工设备 徐州 江苏天科合达半导体有限公司碳化硅衬底项目 一期工程已建成碳化硅晶体生长、切割，晶片加工及检测等工序，但外延工段尚未建成。江苏天科合达半导体有限公司碳化硅衬底扩建项目 二期项目主体生产工艺新增了关键石墨件 CVD，不再扩建现有外延工段 深圳 深圳市重投天科半导体有限公司的SiC 衬底和外延片生产线项目 这一项目重点布局 6 英寸碳化硅单晶衬底及碳化硅外延片材料,项目一期投资亿元，达产后将实现年产 10 万片碳化硅衬底与 25 万片外延片。烁科晶体 太原 碳化硅产业园一期 6 寸半绝缘及 6 寸导电衬底 太原 碳化硅产业园二期 6 寸半绝缘及 6 寸导电衬底 露笑科技 合

99、肥 第三代功率半导体(碳化硅)产业园项目 形成年产 24 万片 6 英寸导电型碳化硅衬底片的生产能力 南砂晶圆 广州 南砂晶圆碳化硅单晶材料与晶片生产项目 开展第三代半导体材料碳化硅单晶材料的研发、中试和后续量产等工作 安徽微芯长江半导体 合肥 SiC 单晶衬底研发及产业化项目 碳化硅晶圆片 4 英寸 5 万片、6 英寸 20 万片 晶盛机电 银川 碳化硅衬底晶片生产基地项目 形成年产 40 万片的 6 英寸及以上尺寸的导电型和半绝缘型碳化硅衬底晶片生产线 三安光电 湖南 湖南三安半导体项目 碳化硅长晶、衬底、外延、芯片、器件封装等 同光晶体 河北涞源 政企共建年产 10 万片直径 4-6 英

100、寸碳化硅单晶衬底项目 4-6 英寸碳化硅单晶衬底 河北涞源 建设 2000 台碳化硅晶体生长炉生长基地和年产 60 万片碳化硅单晶衬底加工基地 6 英寸碳化硅单晶衬底 超芯星 江苏南京 南京基地二期项目 4-6 英寸碳化硅单晶衬底 江苏南京 三期扩产规划 6 英寸碳化硅单晶衬底。远期共规划年产能 150 万片。北京晶格领域半导体有限公司 北京 液相法生长碳化硅半导体衬底项目 4-6 英寸液相法碳化硅晶体生长中试线 哈尔滨科友半导体产业装备 哈尔滨 科友半导体产学研聚集区项目 2022 年 7 月竣工，将铺设 100 台套设备，可年产 10 万片碳化硅衬底材料,完成 6 英寸衬底制备，正在研发

101、8 英寸 浙江东尼电子股份有限公司 湖州 年产 12 万片碳化硅半导体材料项目 2020 年 规划 12 万片 6 英寸导电型 SiC 衬底材料 浙江博蓝特半导体科技股份有限公司 金华 2020 年 7 月开工，计划年产 15 万片 SiC 衬底 天达晶阳 保定 年产 4.5 万片碳化硅晶片项目 4-8 英寸碳化硅晶片的年产能将达到 12 万片 资料来源：碳化硅芯观察，民生证券研究院 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 45 表18：碳化硅行业重点关注个股 证券代码 证券简称 股价（元）EPS PE 评级 2021A 2022E 202

102、3E 2021A 2022E 2023E 600703.SH 三安光电 17.48 0.29 0.50 0.67 60 35 26 推荐 688234.SH 天岳先进 107.71 0.21 0.25 0.39 515 439 273 推荐 688187.SH 时代电气 54.20 1.42 1.72 2.11 38 32 26 推荐 603290.SH 斯达半导 324.00 2.33 4.49 6.64 139 72 49 推荐 605111.SH 新洁能 85.01 1.93 2.35 3.37 44 36 25 推荐 003031.SZ 中瓷电子 96.07 0.58 0.82 1.2

103、0 165 117 80 推荐 603936.SH 博敏电子 11.65 0.47 0.53 0.85 25 22 14 推荐 资料来源：Wind,民生证券研究院。（注：股价为 2022 年 9 月 30 日收盘价）行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 46 5.2 重点公司 5.2.1 三安光电：深蹲发力，SiC 一体化龙头前景广阔 三安光电是国内 LED 行业的龙头企业，2019-2021 年营业收入分别为 74.60，84.54，125.72 亿元，2022 年上半年实现营收 67.62 亿元，相比去年同期增长10.60%。公司旗下

104、业务主要包括 LED、通讯射频和 SiC 功率器件业务，公司是全球极少数拥有从碳化硅衬底到器件、封测全产业链布局的公司。其中碳化硅相关的业务主要包括碳化硅功率器件、碳化硅射频器件，碳化硅基氮化镓器件主要用在基站射频领域，碳化硅功率器件主要用于新能源汽车、光伏、储能等领域。图68：三安光电营收及增速（亿元）图69：三安光电业务情况 资料来源：wind，民生证券研究院 资料来源：三安光电公告，民生证券研究院 2014 年起三安光电全面进军化合物半导体行业。公司通过收购 Norstel、多年技术研发，获得了碳化硅衬底制造技术。根据三安光电规划，湖南三安碳化硅全链整合超级工厂总规划年产能超过50 万片

105、，总投资160 亿元，占地面积1000亩，目前已实现产能 12000 片/月 6 英寸晶圆。图70：三安光电 SiC 业务历程 资料来源：三安光电官网，民生证券研究院整理 与 Wolfspeed 一样，三安光电具备较强的全产业链一体化优势和先发优势。公司正在全面进军化合物半导体业务，其中包括碳化硅、碳化硅基氮化镓、硅基氮-20%0%20%40%60%02040608002020212022H1营业收入营收YOY 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 47 化镓、砷化镓、磷化铟等。公司碳化硅已形成

106、从衬底到器件的全产业链一体化布局，有利于在技术路线不确定的情况下把握各环节的生产流程，以获得良率的提升优势。化合物半导体业务的新平台湖南三安拥有全国首条投产的垂直一体化碳化硅产线，凭借多年积累的雄厚技术储备和领先的扩产速度，公司有望获得较强的先发优势。2022 年 9 月 2 日，湖南三安半导体主办的 2022 首届新能源汽车电驱动技术创新峰会在长沙圆满落幕。作为峰会亮点，湖南三安发布了最新的 1200V 碳化硅MOSFET 系列，包含 1200V 80m/20 m/16m，均来自湖南三安自主可靠的六寸全链整合平台，碳化硅业务有望带动三安光电持续成长。图71：湖南三安碳化硅全链整合超级工厂 资

107、料来源：三安芯视野，民生证券研究院 投资建议：我们预计公司 2022-2024 年营收分别为 162.49、214.77、268.79亿元，对应当前股价 PE 分别为 35/36/21 倍。公司作为全球 LED 龙头，不断发力碳化硅、氮化镓等化合物半导体业务，或具备长期成长性，维持“推荐”评级。风险提示：产品验证不及预期；下游行业周期性波动；市场竞争加剧。表19：三安光电盈利预测与财务指标 项目/年度 2021A 2022E 2023E 2024E 营业收入（百万元）12,572 16,249 21,477 26,879 增长率（%）48.7 29.2 32.2 25.2 归属母公司股东净利润

108、（百万元）1,313 2,246 3,012 3,668 增长率（%）29.2 71.1 34.1 21.8 每股收益（元）0.29 0.50 0.67 0.82 PE（现价）60 35 26 21 PB 2.6 2.4 2.2 2.1 资料来源：Wind，民生证券研究院预测；（注：股价为 2022 年 9 月 30 日收盘价）行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 48 5.2.2 天岳先进：立足半绝缘型，全面发力导电型衬底 天岳先进成立于 2010 年，是一家国内领先的宽禁带半导体（第三代半导体）衬底材料生产商，主要从事碳化硅衬底的研发

109、、生产和销售。公司不仅在 2019 年和 2020 年跻身半绝缘型碳化硅衬底市场的世界前三，还成功掌握了导电型碳化硅衬底材料制备的技术和产业化能力。目前，公司除半绝缘型碳化硅衬底外，导电型碳化硅衬底材料也已形成小批量销售。图72：天岳先进产品分类 资料来源：天岳先进招股书，民生证券研究院 公司收入规模稳定增长，2019-2021 年公司营收分别为 2.69、4.25、4.94 亿元，同比分别增长 97.28%、58.18%、16.25%。2022 年上半年营业收入为 1.61亿元，同比-34.95%。2019 年至 2021 年，公司归母净利润分别为-2.01、-6.42、0.90 亿元，20

110、22 年上半年归母净利润为-0.73 亿元。图73：天岳先进营收及增速（亿元，%）图74：天岳先进归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：Wind，民生证券研究院 资料来源：Wind，民生证券研究院 -60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%00022H1营业收入yoy-500%-400%-300%-200%-100%0%100%200%-7-6-5-4-3-2-9202020212022H1归母净利润yoy 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 4

111、9 表20：天岳募资情况（万元）序号 募集资金适用方向 总投资额 拟投入募集资金 1 碳化硅半导体材料项目 250,000.00 200,000.00 资料来源：天岳先进招股书，民生证券研究院 根据公司碳化硅半导体材料项目建设进度，公司预计 2022 年第一期建设完成，2026 年三期全部建设完成并达产。公司 IPO 募投项目将新增导电型碳化硅衬底材料产能 30 万片/年（兼容半绝缘型碳化硅衬底材料），拟投入生产设备 1000余台，其中用于晶体生长的长晶炉 800 台，该类设备系产能的决定性固定资产因素。至 2026 年达产时，天岳先进的单台长晶炉合格导电型碳化硅衬底设计产出约为 375 片/

112、年。图75：天岳先进碳化硅半导体材料项目建设进度表 资料来源：天岳先进招股书，民生证券研究院 天岳先进已具备 6 英寸导电型和半绝缘型衬底的量产能力，公司未来将向 8英寸导电型衬底进军。天岳先进于 2015 年启动 6 英寸半绝缘型衬底的研发，2019年完成开发工作，2020 年公司启动 8 英寸导电型衬底的研发工作。图76：天岳先进 SiC 衬底开发历程 资料来源：天岳先进招股书，民生证券研究院 公司已与大客户签订长期销售合同，在手订单饱满。2022 年 7 月 22 日，天 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 50 岳先进发布公告，

113、2023 年至 2025 年，公司及公司全资子公司上海天岳半导体材料有限公司向合同对方销售 6 英寸导电型碳化硅衬底产品，按照合同约定年度基准单价测算（美元兑人民币汇率以 6.7 折算），预计含税销售三年合计金额为人民币 13.93 亿元。公司与大客户签订长期销售合同，表明公司导电型 SiC 衬底实力强劲，已获大客户认可，待公司上海工厂投产后，导电型 SiC 衬底产能扩张有望带动公司持续快速成长。投资建议：我们预计公司 2022-2024 年归母净利润为 1.05/1.69/2.35 亿元，对应 2022-2024 年 PE 分别为 439/273/197 倍。6 英寸导电型碳化硅衬底对公司业

114、务贡献增量主要从 23 年开始，考虑到公司在半绝缘型碳化硅衬底领域的龙头地位，以及导电型碳化硅衬底有望顺利进行扩产，公司 2023 年之后有望维持高速增长，维持“推荐”评级。风险提示：行业竞争加剧；下游需求不及预期；扩产进度不及预期。表21：天岳先进盈利预测与财务指标 项目/年度 2021A 2022E 2023E 2024E 营业收入（百万元）494 670 1,235 1,635 增长率（%）16.3 35.7 84.3 32.4 归属母公司股东净利润（百万元）90 105 169 235 增长率（%）114.0 17.1 60.8 38.6 每股收益（元）0.21 0.25 0.39 0

115、.55 PE（现价）515 439 273 197 PB 20.8 7.9 7.6 7.4 资料来源：Wind，民生证券研究院预测；（注：股价为 2022 年 9 月 30 日收盘价）行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 51 5.2.3 天科合达：全面推进 6 英寸衬底扩产 天科合达主营业务为碳化硅衬底、碳化硅长晶炉。根据公司招股说明书，公司营收增速较快，从 2017 年营收 0.23 亿元迅速增长到 2019 年的 1.56 亿元。其中 2019 年碳化硅衬底收入 0.74 亿元，长晶炉收入 0.24 亿元。公司从 2006 年成立开

116、始启动碳化硅衬底研发工作，到 2016 年完成 4 寸导电型、半绝缘型和 6 寸导电型衬底的研发；2017-2020 年，各尺寸产品陆续投入量产。图77：天科合达营收及增速（亿元，%）图78：天科合达归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院 资料来源：wind，民生证券研究院 图79：天科合达 SiC 衬底研发历史 资料来源：天科合达招股说明书，民生证券研究院 根据天科合达招股说明书披露，公司 2019 年碳化硅年产能约为 3.75 万片，产量为 3.69 万片，销量 3.26 万片。公司除碳化硅衬底外还对外销售碳化硅长晶炉，2019 年产能 280 台，外销占比较小，仅

117、为 23 台。0%50%100%150%200%250%0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.8201720182019营业收入营收YOY-200%0%200%400%600%800%1000%1200%1400%1600%-0.3-0.2-0.10.00.10.20.30.4201720182019归母净利归母净利YOY 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 52 图80：天科合达碳化硅产能&产量（片）图81：天科合达长晶炉产能产量（台）资料来源：天科合达招股说明书，民生证券研究院 资料来源：天科合达招股说明书，民生

118、证券研究院 天科合达 2020 年提交 IPO 招股说明书，公司拟募投 9.57 亿元建设第三代半导体碳化硅衬底产业化基地建设项目，项目投产后预计年产 12 万片 6 英寸碳化硅晶片，其中 6 英寸导电型碳化硅晶片约为 8.2 万片，6 英寸半绝缘型碳化硅晶片约为 3.8 万片。表22：天科合达募资情况（万元）序号 项目名称 投资总额 利用募集资金投资金额 项目备案 环保批复 1 第三代半导体碳化硅衬底产业化基地建设项目 95,706.00 50,000.00 京兴经信局备201984号 京环审202072号 资料来源：天科合达招股书，民生证券研究院 0%20%40%60%80%100%050

119、000000250003000035000400002017 年2018 年2019 年2020 年 1-3 月产能（片）产量（片）产能利用率0%20%40%60%80%100%05003003502018 年2019 年2020 年 1-3 月产能（台）产量（台）产能利用率 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 53 5.2.4 时代电气：器件设计叠加晶圆制造，打造碳化硅龙头 时代电气主要从事轨道交通装备产品的研发、设计、制造、销售并提供相关服务，在轨交装备行业具有领导地位，拥有“器件+系统+

120、整机”的产业结构，同时公司还积极布局了功率半导体器件、工业变流产品、新能源汽车电驱系统、传感器件、海工装备等领域的业务。在功率半导体器件领域，公司产品布局覆盖 IGBT 及FRD 模块、SiC 芯片及器件、整流管及晶闸管产品线，产品应用领域包括光伏、轨交、电网、新能源汽车等领域，其中在轨交电网领域公司 2021 年 IGBT 交付量为全国第一。图82：时代电气产品种类 资料来源：时代电气公司官网，民生证券研究院 2021 年铁路投资额下降导致公司营业规模的下降，2021 年公司实现营收151.21 亿元，同比下降 6%；22 年起主业触底反弹，2022 年上半年公司营业收入达 65.27 亿元

121、，同比增长 23%，归母净利润达 8.71 亿元，同比增长 25.28%。从营收构成来看，公司在轨交装备业务外积极布局新兴装备业务，新兴装备业务以功率半导体器件业务为主，随着公司产能的爬坡和产品种类的拓展，从 2018 年至今新兴装备业务总营收占比持续提高，2021 年新兴装备业务总营收占比达17.01%。行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 54 图83：时代电气 2018-2021H1 营收和归母净利润及增速（亿元，%）图84：时代电气 2018-2021 年营收构成及新兴装备业务占比情况（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院

122、 资料来源：wind，民生证券研究院 时代电气 SiC 领域布局国内领先。时代自 2011 年起便与中科院微电子所合作布局碳化硅，自主研发掌握了具有核心自主知识产权的 MOSFET 芯片及 SBD 芯片。当前公司产品主要包括 SBD 芯片及器件、MOSFET 芯片及器件、SiC 模块三大产品线，电压范围覆盖 650V-3300V，产品广泛应用于光伏、轨交、电网、新能源汽车、充电桩等领域。2021 年 12 月，公司发布了国内首款基于自主 SiC 大功率电驱产品 C-Power 220s，系统最高效率可达 94%，能够适配高端车型，具有功率密度高、系统损耗少、续航能力强等优势。表23：时代电气

123、SiC 领域产品情况介绍 产品 简介 产品参数 应用 SBD 芯片及器件 具有正温度系数、耐高压、高浪涌能力、高电流密度，低比导通电阻等特点 反向重复峰值电压（V）：1200-3300 正向电流（A）：10-47 运行结温（）：-40-150 光伏、轨交、电网等 MOSFET 芯片及器件 车规级 SiC MOSFET 芯片，具有高电流密度，低比导通电阻，高工作频率等特点，适用于新能源汽车、充电桩领域；高压 SiC MOSFET 芯片，芯片内置栅电阻，具有低开关损耗，高工作频率的特点，适用于轨道交通、电网领域 击穿电压（V)：1200-3300 正向电流（A)：32-60 运行结温（）：-40-

124、175 高压 MOSFET 用于轨交、电网。车规级 MOSFET 用于新能源汽车、充电桩 SiC 模块 采用中车第二代 SiC 芯片，具有正温度系数，高浪涌能力等特点 额定电压（V）：1200-3300 额定电流（A)：500-1600 工作结温（）：75-95 轨交、电网、新能源汽车、充电桩 资料来源：时代电气官网，民生证券研究院 公司目前已经构建了具有全套特色先进 SiC工艺技术的 4英寸和6英寸平台，并继续进行扩产提升。2022 年 4 月公司发布公告，将投资 4.6 亿元升级 SiC 产线，项目建成后，公司现有的平面栅 SiC MOSFET 芯片技术能力将提升至满足沟槽栅 SiC MO

125、SFET 的研发，现有的 4 英寸 SiC 芯片线年 1 万片/年的能力提升到6 英寸 SiC 芯片线 2.5 万片/年。投资建议：我们预计公司 2022-2024 年营收分别为 180.13、217.13、258.15-40%-20%0%20%40%020406080020202021 2022H1营收归母净利润营收yoy归母净利润yoy0%5%10%15%20%050021轨道交通装备新兴装备其他新兴装备业务占比 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报

126、告 55 亿元，归母净利润 24.33/29.83/35.98 亿元，对应当前股价 PE 分别为 32/26/21倍。目前公司在 IGBT、电驱、传感器件等新兴装备领域发力正猛，打开成长新引擎，维持“推荐”评级。风险提示：技术迭代不及预期的风险；宏观经济及行业政策变化的风险；IGBT业务进展不及预期的风险。表24：时代电气盈利预测与财务指标 项目/年度 2021A 2022E 2023E 2024E 营业收入（百万元）15,121 18,013 21,713 25,815 增长率（%）-5.7 19.1 20.5 18.9 归属母公司股东净利润（百万元）2,018 2,433 2,983 3,

127、598 增长率（%）-18.5 20.6 22.6 20.6 每股收益（元）1.42 1.72 2.11 2.54 PE 38 32 26 21 PB 2.3 2.2 2.0 1.9 资料来源：Wind，民生证券研究院预测；（注：股价为 2022 年 9 月 30 日收盘价）行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 56 5.2.5 斯达半导：布局领先，客户资源优质 斯达半导成立于 2005 年，是国内 IGBT 模块的龙头企业，主要从事以 IGBT为主的功率半导体芯片和模块的设计、研发生产和销售，产品应用领域包括工控与电机节能、新能源、变频

128、白色家电及其他领域。在工控与电机节能领域，公司产品在变频器、逆变焊机和 UPS 上有所应用；在新能源领域，公司产品应用于风机逆变器、太阳能逆变器、汽车驱动；在其他领域，公司产品应用于机车牵引、智能电网、舰船电气化、变频家电等。当前公司是国内新能源汽车、光伏及风电逆变器、头部变频企业 IGBT 模块的主要供应商。图85：斯达半导产品应用领域 资料来源：斯达半导招股说明书，民生证券研究院 在工控及电源行业稳定发展、新能源领域快速上升的背景下，斯达半导营收及归母净利润规模整体保持较快的增长。营收方面，公司 2022 年上半年实现营收11.54 亿元，同比增长 60.53%，2021 年实现营业收入

129、17.07 亿元，同比增长77.22%，2017-2021 年营收年均复合增长率达 40.5%。归母净利润方面，公司2022 年上半年实现归母净利润 3.47 亿元，同比增长 125.05%，2021 年实现归母净利润 3.98 亿元，同比增长 120.49%，2017-2021 年均复合增长率 65.8%。图86：斯达半导营收及增速（亿元，%）图87：斯达半导归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院 资料来源：wind，民生证券研究院 0%20%40%60%80%100%0246800202021 2022H1营业收入营业收入

130、yoy0%20%40%60%80%100%120%140%160%00212022H1归母净利润归母净利润yoy 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 57 公司在 IGBT 的技术基础上不断发展以 SiC 和主的宽禁带功率半导体器件关键技术。斯达作为国内车规级 SiC 模块的重要供应商，车规级 SiC 模块已获得了国内外多家车企和 Tier1 的项目定点，有较强的市场竞争力。截至 2021 年 9 月 8日，公司已经获得总金额超 3.4 亿元的车规级 SiC MOSFET 模块订单，交货期在2

131、022-2023 年。2021 年公司通过非公开发行 A 股募集资金投资 5 亿元于 SiC 芯片研发及产业化项目，该项目建设周期为 3 年，将专注于开展 SiC 功率芯片和产业化，加快公司在 SiC 芯片上的技术突破，抢占国产替代机会下的市场份额，提升公司的核心竞争力。该项目达产后，公司将形成年产 6 万片 6 英寸 SiC 芯片的生产能力，进一步为公司 SiC 领域布局加码。表25：斯达半导非公开发行 A 股募集资金投资项目情况（万元）序号 项目名称 投资总额 拟投入募集资金金额 1 高压特色工艺功率芯片 研发及产业化项目 150,000.00 150,000.00 2 SiC 芯片研发及

132、产业化项目 50,000.00 50,000.00 3 功率半导体模块生产线 自动化改造项目 70,000.00 70,000.00 4 补充流动资金 80,000.00 80,000.00 合计 350,000.00 350,000.00 资料来源：斯达半导公司公告，民生证券研究院 投资建议：我们预计公司 2022-2024 年营收分别为 27.06、41.15、59.35 亿元，归母净利润 7.66/11.34/15.86 亿元，对应当前股价 PE 分别为 72/49/35 倍。考虑到当前公司产品品类持续优化，新产品研发进展顺利，核心产品销量不断攀升，维持“推荐”评级。风险提示：新产品营收

133、增长不及预期的风险；行业竞争加剧的风险；下游需求波动的风险。表26：斯达半导盈利预测与财务指标 项目/年度 2021A 2022E 2023E 2024E 营业收入（百万元）1,707 2,706 4,115 5,935 增长率（%）77.2 58.5 52.1 44.2 归属母公司股东净利润（百万元）398 766 1,134 1,586 增长率（%）120.5 92.2 48.1 39.8 每股收益（元）2.33 4.49 6.64 9.29 PE 139 72 49 35 PB 11.1 9.7 8.3 6.8 资料来源：Wind，民生证券研究院预测；（注：股价为 2022 年 9 月

134、30 日收盘价）行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 58 5.2.6 新洁能：碳化硅 MOS 和二极管均有布局 新洁能是国内 MOS 领军企业，已形成沟槽型功率 MOSFET、超结功率MOSFET、屏蔽栅功率 MOSFET、IGBT、第三代半导体 5 大产品平台。主要产品包括 12V200V 沟槽型功率 MOSFET、30V300V 屏蔽栅功率 MOSFET、500V900V 超结功率 MOSFET、600V1350V 沟槽栅场截止型 IGBT 及功率 IC（栅驱动 IC 及电机驱动 IC），产品应用于新能源汽车、智能装备制造、物联网和

135、光伏等领域。图88：新洁能产品应用领域 资料来源：新洁能招股说明书，民生证券研究院 受益于2020年下半年以来功率缺货带来的价格上涨和公司产品在华虹12寸产线上的起量，公司 2021 年营收和归母净利润都实现了大幅提升，2021 年营收达 14.98 亿元，同比增长 56.89%，归母净利润达 4.1 亿元，同比增长 194.55%。图89：新洁能营收及增速（亿元，%）图90：新洁能归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院 资料来源：wind，民生证券研究院 0%20%40%60%024687200212022H1营收营收yoy

136、-50%0%50%100%150%200%250%002020212022H1归母净利润归母净利润yoy 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 59 公司在第三代半导体领域积极布局，拥有第三代半导体功率器件平台，当前公司 1200V 新能源汽车用 SiC MOS 平台正在顺利开发中，同时公司提前布局先进技术领域，在 SiC/GaN 宽禁带半导体功率器件的研发与产业化。公司于 2021 年非公开发行 A 股募集资金，所投 4 个项目有两个涉及 SiC 相关技术发展，分别为第三代半导体 SiC/Ga

137、N 功率器件及封测的研发及产业化项目和 SiC/IGBT/MOSFET 等功率集成模块（含车规级）的研发及产业化项目，所投资金分别为 2 亿元和 5 亿元。项目建成将帮助公司实现产品和技术向宽禁带半导体领域的过渡，缩小公司与国际一流企业的技术差距。表27：新洁能非公开发行 A 股募集资金投资项目情况 项目名称 总投资金额（亿元）拟投入募集资金金额（亿元）项目建设期（月）内部收益率（税后）投资回收期（税后，含建设期）第三代半导体 SiC/GaN 功率器件及封测的研发及产业化 2.24 2 24 18.96%6.32 年 功率驱动 IC 及智能功率模块（IPM）的研发及产业化 6.17 6 36

138、18.08%6.41 年 SiC/IGBT/MOSFET 等功率集成模块（含车规级）的研发及产业化 5.09 5 36 14.38%7.85 年 资料来源：新洁能公司公告，民生证券研究院 投资建议：我们预计公司 2022-2024 年营收分别为 19.26、27.13、37.04 亿元，归母净利润 5.01/7.17/9.47 亿元，对应当前股价 PE 分别为 36/25/19 倍。公司产品结构快速升级，汽车、光伏储能等下游大幅优化，成长动能清晰，维持“推荐”评级。风险提示：下游市场波动的风险；市场竞争加剧的风险；研发进展不及预期。表28：新洁能盈利预测与财务指标 项目/年度 2021A 20

139、22E 2023E 2024E 营业收入（百万元）1,498 1,926 2,713 3,704 增长率（%）56.9 28.5 40.8 36.6 归属母公司股东净利润（百万元）410 501 717 947 增长率（%）194.5 22.1 43.2 32.0 每股收益（元）1.93 2.35 3.37 4.45 PE 44 36 25 19 PB 11.8 5.4 4.6 3.8 资料来源：Wind，民生证券研究院预测；（注：股价为 2022 年 9 月 30 日收盘价）行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 60 5.2.7 中瓷电

140、子：收购国联万众，发力第三代半导体赛道 中瓷电子主营业务为电子陶瓷系列产品研发、生产和销售，致力于成为世界一流的电子陶瓷产品供应商。公司电子陶瓷外壳类产品是高端半导体元器件中实现内部芯片与外部电路连接的重要桥梁，对半导体元器件性能具有重要作用和影响。经过多年的深耕与技术沉淀，公司具备了电子陶瓷和金属化体系关键核心材料、半导体外壳设计仿真技术、多层陶瓷高温共烧关键技术三大核心技术领域的自主知识产权，实现了光通信器件陶瓷外壳产品的进口替代。目前公司产品已广泛应用于光通信、无线通信、工业激光、消费电子、汽车电子等领域。图91：中瓷电子工业激光器用电子陶瓷产品 资料来源：中瓷电子官网，民生证券研究院

141、2019-2021 年公司营收分别为 5.90，8.16，10.14 亿元，2022 年上半年实现营业收入 6.33 亿元，同比增长 27.62%。2019-2021 年公司归属母公司股东净利润分别为 0.76，0.98，1.22 亿元，2022 年上半年归母净利润为 0.78 亿元，同比增长 37.45%。图92：中瓷电子营收及增速（亿元，%）图93：中瓷电子归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院 资料来源：wind，民生证券研究院 0%20%40%60%02468820022H1营业收入营收YOY0%20%40%60%80

142、%0.00.20.40.60.81.01.21.42002020212022H1归母净利归母净利YOY 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 61 拟收购中电科十三所旗下优质第三代半导体资产，进军碳化硅及氮化镓芯片市场。2022 年 8 月 28 日，中瓷电子发布公告，拟向中国电科十三所发行股份购买其持有的博威公司 73.00%股权、氮化镓通信基站射频芯片业务资产及负债，拟向中国电科十三所、数字之光、智芯互联、电科投资、首都科发、顺义科创、国投天津发行股份购买其合计持有的国联万众 94.6029%股权。公司业务版图扩

143、张到第三代半导体领域，未来有望在新型领域快速成长。国联万众主营业务为碳化硅功率模块及其芯片的设计、制造及测试，以及氮化镓通信基站射频芯片的设计和测试。国联万众正在进行芯片制造及封装测试专业化生产线建设，目前已完成厂房建设、第一阶段的净化工程装修和主体设备安装、调试，预期在第一阶段生产线建设完成后，国联万众将具备氮化镓射频芯片和碳化硅功率模块的设计、制造和封装测试的整体能力。公司目前已与比亚迪、智旋等重要客户签订供货协议并供货。图94：国联万众主要产品 资料来源：中瓷电子公告，民生证券研究院 投资建议：我们预计公司 2022-2024 年归母净利润分别为 1.72/2.51/3.31 亿元，对应

144、 PE 倍数为 117/80/61 倍。公司作为国内电子陶瓷外壳龙头，技术实力突出，加速推进电子陶瓷领域的国产替代。当前公司拟收购中电科旗下的第三代半导体优质资产入局高成长赛道，有望大力拓展公司未来的成长空间，维持“推荐”评级。风险提示：收购事项推进不及预期、行业竞争加剧、贸易摩擦风险。行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 62 表29：中瓷电子盈利预测与财务指标 项目/年度 2021A 2022E 2023E 2024E 营业收入（百万元）1,014 1,354 1,794 2,331 增长率（%）24.2 33.5 32.5 29.9

145、 归属母公司股东净利润（百万元）122 172 251 331 增长率（%）24.0 41.4 45.9 31.9 每股收益（元）0.58 0.82 1.20 1.58 PE 165 117 80 61 PB 17.8 15.7 13.3 11.1 资料来源：Wind，民生证券研究院预测；（注：股价为 2022 年 9 月 30 日收盘价）行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 63 5.2.8 长飞光纤：子公司具备完整 6 英寸 SiC 产线 长飞光纤是全球光纤光缆行业的领先企业，是国内最早的光纤光缆生产厂商之一。公司专注于光纤预制棒、光

146、纤、光缆以及数据通信相关产品的研发创新与生产制造，经过多年打磨与积淀，形成了棒纤缆、综合布线、光模块和通信网络工程等光通信相关产品与服务一体化的完整产业链及多元化和国际化的业务模式。图95：长飞光纤解决方案 资料来源：长飞光纤官网，民生证券研究院 公司 2019-2021 年营业收入分别为 77.69，82.22，95.36 亿元，2022 年上半年实现营业收入 63.91 亿元，同比增速高达 46.87%。2019-2021 年归属母公司股东净利润分别为 8.01，5.44，7.09 亿元，2022 年上半年归母净利润为 5.25亿元，同比增长 9.65%。图96：长飞光纤营收及增速（亿元，

147、%）图97：长飞光纤归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院 资料来源：wind，民生证券研究院 收购长飞先进，切入第三代半导体领域。2022 年 5 月，公司收购整合芜湖启迪半导体有限公司及芜湖太赫兹工程中心有限公司，并将其更名为安徽长飞先进半导体有限公司，长飞先进成为公司的子公司。长飞先进主要从事以碳化硅和氮化镓为代表的第三代半导体产品的工艺研发和制造，具备从半导体材料外延生产、芯-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%02040608000212022H1营业收入营收YOY-60%-40%-

148、20%0%20%40%60%80%100%024687200212022H1归母净利归母净利YOY 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 64 片和器件制造到模块封装测试的专业化代工生产能力和技术研发能力，具有完整的 6 英寸产线设备和先进的配套系统，产品主要应用于新能源汽车、5G 通信等领域。公司当前 6 英寸晶圆产线产能 12 万片/年，具备 SiC MOSFET 代工能力。图98：长飞先进业务应用领域 资料来源：长飞先进官网，民生证券研究院 风险提示：研发进度不及预期、行业竞争加剧、下游需

149、求不及预期。行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 65 5.2.9 晶盛机电：成功研发 8 英寸导电型 SiC 衬底 晶盛机电是国内领先的高新技术企业，专注于“先进材料、先进装备”，以“打造半导体材料装备领先企业，发展绿色智能高科技制造产业”为使命。公司多年深耕半导体材料和装备技术与工艺，经过多年技术沉淀逐步形成了先进材料、先进装备双引擎可持续发展的战略定位，围绕硅、蓝宝石、碳化硅三大主要半导体材料开发出一系列关键设备，并延伸到碳化硅衬底材料领域。图99：晶盛机电业务布局 资料来源：晶盛机电公告，民生证券研究院 近年来公司营收、归母净利润

150、实现快速增长。公司 2019-2021 年营收分别为31.10、38.11、59.61 亿元，2022 年上半年实现营业收入 43.70 亿元，较去年同期增长高达 91.02%。2019-2021 年归属母公司股东净利润分别为 6.37,8.58，17.12 亿元，2022 年上半年归母净利润为 12.07 亿元，同比增速高达 101.05%。行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 66 图100：晶盛机电营收及增速（亿元，%）图101：晶盛机电归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院 资料来源：wind，民生证券研究

151、院 成功生长出 8 英寸 SiC 衬底。公司通过自有籽晶经过多轮扩径，成功生长出8 英寸 N 型碳化硅晶体，解决了 8 英寸碳化硅晶体生长过程中温场不均，晶体开裂、气相原料分布等难点问题，破解了碳化硅器件成本中衬底材料占比过高的难题，为大尺寸碳化硅衬底的广泛应用打下基础。晶盛机电通过自主开发的设备、热场和工艺技术，不断扩张产品系列。公司从2017 年开始布局碳化硅业务，到 2020 年建立长晶和加工中试线，SiC 晶体直径也从最初的 4 英寸增大到如今的 8 英寸，进一步缩小国内外技术差距，保障我国碳化硅产业在关键核心技术上的自主可控。图102：晶盛机电成功研发 8 英寸 SiC 晶体 资料来

152、源：中国粉体网，民生证券研究院 风险提示：研发进度不及预期、行业竞争加剧、贸易摩擦风险。0%20%40%60%80%100%00702002020212022H1营业收入营收YOY0%20%40%60%80%100%120%02468002020212022H1归母净利归母净利YOY 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 67 5.2.10 北方华创：已开发多类型化合物半导体设备 北方华创是国内半导体设备龙头企业，其设备产品覆盖 CVD、PVD、ALD

153、、刻蚀、清洗、立式炉等多种类型设备，2021 年设备部分的营收 79.49 亿元，是半导体设备国产替代的主力军。2022 年上半年公司营收 54.44 亿元，同比增速高达50.87%；归母净利润 7.55 亿元，同比增速高达 143.16%。图103：北方华创营收及增速（亿元，%）图104：北方华创归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院 资料来源：wind，民生证券研究院 北方华创作为国内半导体设备龙头企业，积极推动半导体设备国产化。第三代半导体作为国内弯道超车的重要机会，北方华创亦提前做好了布局。目前公司已经开发了 APS 系列 SiC 晶体生长系统、GSE C200

154、 系列等离子刻蚀机、Bpure 系列 石英舟/管清洗机、ActivSiC-650 高温退火炉和 OxidSiC-650 高温氧化炉。图105：北方华创在化合物半导体设备方面的布局 资料来源：北方华创官网，民生证券研究院 风险提示：下游需求不及预期、研发进度不及预期、行业竞争加剧。0%20%40%60%80%02040608000212022H1营业收入营收YOY0%20%40%60%80%100%120%140%160%02468820022H1归母净利归母净利YOY 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资

155、咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 68 5.2.11 博敏电子：AMB 基板技术国内领先，领衔国产替代 博敏电子是国内最具实力的电路板制造商之一，其特色产品包括HDI(高密度互连)板、普通双面、多层、微波高频、厚铜、金属基/芯及软板、软硬结合板等。公司目前已经成为国内印制电路板行业中 HDI 领先者，提供“PCB+元器件+解决方案”一站式服务，产品广泛应用于 5G 通信、数据存储、消费电子、新能源汽车、航天军工等高科技领域。图106：博敏电子业务布局 资料来源：博敏电子公告，民生证券研究院 公司 2019-2021 年营业收入分别为 26.69、27.86、35.21 亿

156、元，呈现逐步增长态势，2022 年上半年实现营业收入 15.34 亿元，同比下滑 6.78%。2019-2021年归属母公司股东净利润分别为 2.02、2.47、2.42 亿元，2022 年上半年归母净利润为 1.09 亿元。图107：博敏电子营收及增速（亿元，%）图108：博敏电子归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院 资料来源：wind，民生证券研究院 公司自 2018 年正式开始布局 AMB 项目，经过几年时间的打磨与积累，目前-20%0%20%40%055402002020212022H1营业收入营收YOY-40%-2

157、0%0%20%40%60%80%100%0.00.51.01.52.02.53.02002020212022H1归母净利归母净利YOY 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 69 已拥有国际领先的 AMB 工艺技术和生产流程。AMB 工艺生产的陶瓷衬板主要应用在功率半导体模块上作为硅基、碳化基功率芯片的衬底。AMB 陶瓷衬板当前仍主要依赖进口，国内产能相对较小，国产替代空间较大。另外随着新能源汽车销量的快速增长，IGBT 和第三代半导体 SiC 功率器件模块市场景气度高企，带来广阔的“蓝海”市场。公司使用自研钎焊料生

158、产的陶瓷衬板具备性能优越、质量可靠、成本优胜的特点，能够达到 5000 次冷热冲击测试，满足航空航天的性能要求。现阶段，公司AMB 陶瓷衬板具备产能达到 8 万张/月，处于国内前列，后续随着设备不断投入及配合相关客户进行扩产，公司预计 2023 年有望达到 15-20 万张/月的产能规模，其相关产品已在轨道交通、工业级、车规级等领域取得认证，进入到多家知名客户的供应体系中，目前在航空体系、中车体系、振华科技、国电南瑞、比亚迪半导体等客户中已开展样板验证和量产使用。图109：博敏电子 AMB 项目发展历程 资料来源：博敏电子，民生证券研究院 盈利预测假设与业务拆分：定制化电子器件解决方案业务：公

159、司拥有国内领先的 AMB/DBC/DPC 生产工艺，主要深耕陶瓷衬板、微波无源器件、新能源汽车电子装联三大业务体系，下游应用于航天军工、轨道交通、5G 云管端、汽车电子、新能源等领域。AMB 工艺的陶瓷衬板产线设计产能 8 万张/月，相关产品已在轨道交通、工业级、车规级等领域取得认证，公司预计 2023 年产能有望达到 15-20 万张/月。在 SiC 替代硅基、国产化替代两个大背景下，陶瓷衬板业务有望在未来实现快速放量，我们预计2022-2024 年定制化电子电器组件(含模组)业务营收分别实现 30%/30%/30%的稳健增长。毛利率方面，陶瓷基板、电子元器件定制业务下游应用于新能源汽车、工

160、业等高端领域，随着产线规模效应逐步达到，未来毛利率有望分别达到23%/25%/25%。PCB 业务：公司 22 年发布非公开发行股份预案，拟定增不超过 15 亿元投入博敏电子新一代电子信息产业投资扩建项目，该项目进一步提升公司高多层板、HDI 板出货占比，完全达产后新增年产能 172 万米，预计 2023 年产能开始起量，并逐渐显现规模效应。我们预计 2022-2024 年公司 PCB 业务分别实现 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 70 5%/30%/30%的同比增速，营收分别达到 25.45/33.08/43.00 亿元，毛利率分

161、别维持 15%/15%/15%。表30：博敏电子分业务收入预测（百万元）2020 2021 2022E 2023E 2024E 合计 营收 2785.51 3520.66 3907.70 5050.01 6535.01 YOY 4.35%26.39%10.99%29.23%29.41%毛利率 21.35%18.66%18.99%19.34%19.11%毛利 594.59 656.91 742.20 976.70 1248.71 定制化电子器件解决方案 营收 686.94 971.59 1263.07 1641.99 2134.58 YOY 24.64%41.44%30.00%30.00%30.

162、00%毛利率 27.42%23.22%23.00%25.00%25.00%毛利 188.37 225.57 290.51 410.50 533.65 PCB 营收 2015.12 2423.46 2544.63 3308.02 4300.43 YOY 0.05%20.26%5.00%30.00%30.00%毛利率 17.04%14.11%15.00%15.00%15.00%毛利 343.39 341.84 381.69 496.20 645.06 其他 营收 83.45 125.61 100.00 100.00 100.00 YOY-19.75%50.52%-20.39%0.00%0.00%毛

163、利率 75.29%71.26%70.00%70.00%70.00%毛利 62.83 89.51 70.00 70.00 70.00 资料来源：博敏电子公告，民生证券研究院预测 投资建议：我们预计公司 2022-2024 年将实现营收 39.08/50.50/65.35 亿元，归母净利润 2.69/4.34/5.77 亿元，对应现价 2022-2024 年 PE 为 22/14/10倍，我们看好公司在 AMB 基板和 PCB 的领先地位，首次覆盖，给予“推荐”评级。风险提示：扩产不及预期；上游原料价格波动；客户拓展不及预期。表31：博敏电子盈利预测与财务指标 项目/年度 2021A 2022E

164、2023E 2024E 营业收入（百万元）3,521 3,908 5,050 6,535 增长率（%）26.4 11.0 29.2 29.4 归属母公司股东净利润（百万元）242 269 434 577 增长率（%）-2.0 11.1 61.4 32.9 每股收益（元）0.47 0.53 0.85 1.13 PE（现价）25 22 14 10 PB 1.6 1.5 1.4 1.2 资料来源：Wind，民生证券研究院预测；（注：股价为 2022 年 9 月 30 日收盘价）行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 71 5.2.12 其他：百舸

165、争流，新锐公司持续涌现 露笑科技主要从事碳化硅业务、光伏发电业务、漆包线业务。公司碳化硅衬底业务主要通过控股子公司合肥露笑半导体材料有限公司实施，合肥露笑半导体2021 年 6 月份起，生长和加工设备陆续入场调试，到 2021 年 12 月，完成衬底片加工车间建设并投入使用。截至 2022 年 6 月，公司已安装 280 台长晶炉并开始批量生产，长晶良率达 50%，处于全球先进水平，后道切磨抛设备已经安装调试完成，处于爬坡阶段；认证方面公司已完成三轮 SBD 认证，MOSFET 认证接近尾声。此外，公司漆包线业务包括生产耐高温铜芯漆包线、微细铜芯电子线材和耐高温铝芯漆包线。公司旗下顺宇洁能负责

166、光伏发电业务，其主业为光伏电站的投资、建设及运营。图110：露笑科技营收及增速（亿元，%）图111：露笑科技归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院 资料来源：wind，民生证券研究院 公司通过多方合作全面切入碳化硅业务。2019 年露笑科技与中科钢研、国宏达成了三方合作协议，协议规定三方利用各自技术的优势，共同推进 6 英寸碳化硅衬底片加工项目，并共同推进半绝缘型衬底研究，面向 5G 市场。此外，露笑为中科钢研和国宏研发可用于其产品的长晶设备，同时为国宏中宇主导的项目提供200 台碳化硅长晶炉。2021 年 11 月，露笑科技披露定增计划，公司拟募资 29.40 亿元加

167、码碳化硅业务。第三代功率半导体（碳化硅）产业园项目总投资 21 亿元，建设期 24 个月，项目完成后将形成年产 24 万片 6 英寸导电型碳化硅衬底片的生产能力。此外，2021 年 11 月露笑科技公告控股子公司合肥露笑半导体与东莞天域签订战略合作框架协议 2022 年-2024 年为后者提供 15 万片 6 英寸碳化硅导电衬底。-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%140%055402002020212022H1营业收入营收YOY-500%-400%-300%-200%-100%0%100%200%300%400%500%-1

168、2-10-8-6-4-20242002020212022H1归母净利归母净利YOY 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 72 图112：露笑科技的碳化硅布局历程 资料来源：露笑科技公告，民生证券研究院 东尼电子主营产品为超微细电子线材、无线充电隔磁材料，兼有医疗线束、光伏硅片用金刚切割线、极耳等产品。同时，公司亦在投入研发半导体领域的碳化硅衬底材料。公司 2019-2021 年营收分别为 6.61、9.28、13.39 亿元；2022 年上半年营收为 8.38 亿元，同比增长 67.22%。图113：东尼电子营收及

169、增速（亿元，%）图114：东尼电子归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院 资料来源：wind，民生证券研究院 2021 年 11 月 23 日，东尼电子发布定增情况公告，本次发行募集资金总额4.68 亿元，募集资金净额 4.62 亿元，用于碳化硅半导体材料项目，项目建设期 36个月，预计达产后可形成年化 12 万片的产能。根据公司的测算，完全达产当年可实现年营业收入 7.78 亿元，净利润 9589.63 万元。表32：东尼电子拟募资情况（万元）序号 项目名称 项目投资金额（万元）使用募集资金金额（万元）1 年产 12 万片碳化硅半导体材料项目 46,940 32,78

170、9 2 补充流动资金 14,052 14,052 合计 60,992 46,841 资料来源：东尼电子公告，民生证券研究院 东尼电子已投入大量资源、积极引入先进生产技术及生产设备，与日本及中国-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%140%024687200212022H1营业收入营收YOY-300%-200%-100%0%100%200%300%400%-2-2-1-00212022H1归母净利归母净利YOY 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声

171、明 证券研究报告 73 台湾的技术团队有效推进碳化硅半导体材料的研发，目前已具备成熟、稳定的研发与投产能力。项目产品质量目前已达到国际先进水平，可以满足下游市场对产品的质量要求。本项目利用东尼电子现有场地设施，工业配套设施齐全，劳动力资源充足。经过长期的培养，公司碳化硅项目团队业务及研发能力突出、人员结构完善。团队人员具备丰富的技术积累、产品研发的实践经验，已熟练掌握关键工艺环节的核心技术。民德电子是一家专业从事条码识读设备的设计、研发、生产和品牌营销的科技公司。公司目前已构建从一维码到二维码、从手持式主动扫描设备到被动式扫描平台设备、从微型扫描引擎到各类成品设备的完整产品体系。公司致力于构建

172、功率半导体 smart IDM 生态圈，目前已通过资本参股或控股的方式，在硅片厂浙江晶睿、晶圆厂广芯微、超薄片背道代工厂芯微泰克、功率半导体设计公司广微集成形成体系化投资战略布局，打通功率半导体全产业链。图115：民德电子功率半导体产业链布局情况 资料来源：民德电子公告，民生证券研究院 公司 2019-2021 年营业收入分别为 3.05、4.03、5.46 亿元，2022 年上半年实现营业收入 2.04 亿元。2019-2021 年归属母公司股东净利润分别为 0.36、0.52、0.76 亿元，2022 年上半年归母净利润为 0.32 亿元，同比增长 25.04%。行业深度研究/电子 本公司

173、具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 74 图116：民德电子营收及增速（亿元，%）图117：民德电子归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院 资料来源：wind，民生证券研究院 定增加码碳化硅功率器件领域。2021 年公司向特定对象发行股票募集资金49433.01 万元，其中 28000 万元用于碳化硅功率器件的研发和产业化。2022 年3 月公司召开临时股东大会通过更改合作方、实施主体及实施地点的决议，但碳化硅功率器件的研发和产业化项目承诺投资金额仍为 28000 万元，截至 2022 年半年报披露，累计已投入 24000 万元。表33：

174、截至 2022 上半年民德电子募资及使用情况（万元）项目名称 变更后承诺项目投资金额累计已投资金额 碳化硅功率器件的研发和产业化 28000 24000 适用于新型能源供给的高端沟槽型肖特基二极管产能的提升及技术改进项目 12000 0 补充流动资金项目 9433.01 9550.51 合计 49433.01 33550.51 资料来源：民德电子公告，民生证券研究院 0%20%40%60%80%100%120%140%000212022H1营业收入营收YOY-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%0.00.10.20.

175、30.40.50.60.70.82002020212022H1归母净利归母净利YOY 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 75 6 风险提示 1）碳化硅在下游应用领域渗透率不及预期的风险。目前碳化硅功率器件的价格仍数倍于硅基器件，下游应用领域仍需平衡碳化硅器件的高价格与因碳化硅器件的优越性能带来的综合成本下降之间的关系，短期内一定程度上限制了碳化硅器件的渗透率。若碳化硅在下游应用领域渗透率不及预期，则将导致整体行业发展不达预期。2）国家产业政策变化的风险。国家出台了一系列政策对宽禁带半导体行业进行支持和鼓励，若国家

176、降低对宽禁带半导体产业扶持力度，或者国家出台进一步的约束性产业政策或窗口指导等措施，或碳化硅行业内的公司拟投资项目被纳入约束性产业政策监管调控范围，则将对行业内的公司运营、持续盈利能力及成长性产生不利影响。3）全球碳化硅行业竞争激烈的风险。由于全球行业龙头企业在碳化硅领域起步较早，因此在碳化硅衬底各尺寸量产推出时间、良率、衬底及器件性能等方面，国内公司与全球行业龙头企业存在差距。若国内碳化硅行业公司无法弥补与全球龙头企业之间在产品技术上的差距，导致差距逐渐拉大、国际龙头市占率不断提升，将对国内碳化硅行业公司业务拓展、收入增长和持续经营带来不利影响。行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务

177、资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 76 表34：博敏电子财务报表数据预测汇总 TABLE_FINANCEDETAIL 利润表（百万元）2021 2022E 2023E 2024E 主要财务指标 2021 2022E 2023E 2024E 营业总收入 3,521 3,908 5,050 6,535 成长能力（%）营业成本 2,864 3,165 4,073 5,286 营业收入增长率 26.39 10.99 29.23 29.41 营业税金及附加 11 16 21 27 EBIT 增长率 2.67 7.24 48.34 26.53 销售费用 62 69 89 116 净利润增长率

178、-1.96 11.12 61.44 32.92 管理费用 94 106 136 177 盈利能力（%）研发费用 143 195 202 261 毛利率 18.66 18.99 19.34 19.11 EBIT 332 356 528 668 净利润率 7.06 6.88 8.59 8.82 财务费用 46 43 44 42 总资产收益率 ROA 3.69 3.89 5.28 5.99 资产减值损失-53-50-50-50 净资产收益率 ROE 6.69 6.97 10.21 12.05 投资收益 15 8 10 13 偿债能力 营业利润 270 299 484 644 流动比率 1.12 1.

179、03 1.00 1.04 营业外收支 6 2 2 2 速动比率 0.89 0.80 0.78 0.80 利润总额 276 301 486 646 现金比率 0.24 0.15 0.14 0.15 所得税 27 32 52 69 资产负债率（%）44.57 43.87 48.07 50.07 净利润 249 269 434 577 经营效率 归属于母公司净利润 242 269 434 577 应收账款周转天数 120.53 113.00 116.00 117.00 EBITDA 533 565 777 958 存货周转天数 67.78 65.00 65.00 66.00 总资产周转率 0.54

180、0.57 0.61 0.68 资产负债表（百万元）2021 2022E 2023E 2024E 每股指标（元）货币资金 597 391 505 654 每股收益 0.47 0.53 0.85 1.13 应收账款及票据 1,262 1,295 1,743 2,256 每股净资产 7.08 7.55 8.32 9.37 预付款项 23 29 48 51 每股经营现金流 0.53 1.05 1.02 1.55 存货 532 564 725 956 每股股利 0.06 0.07 0.10 0.10 其他流动资产 332 368 470 594 估值分析 流动资产合计 2,746 2,647 3,492

181、 4,510 PE 25 22 14 10 长期股权投资 107 143 191 207 PB 1.65 1.54 1.40 1.24 固定资产 1,520 1,925 2,362 2,756 EV/EBITDA 12.19 11.91 9.09 7.39 无形资产 95 126 157 176 股息收益率（%）0.52 0.60 0.86 0.86 非流动资产合计 3,806 4,257 4,725 5,110 资产合计 6,552 6,903 8,217 9,620 短期借款 660 692 1,133 1,300 现金流量表（百万元）2021 2022E 2023E 2024E 应付账款

182、及票据 1,478 1,561 2,009 2,650 净利润 249 269 434 577 其他流动负债 318 311 344 403 折旧和摊销 201 209 248 290 流动负债合计 2,456 2,564 3,486 4,353 营运资金变动-274-31-251-169 长期借款 246 246 246 246 经营活动现金流 273 536 519 792 其他长期负债 218 218 218 218 资本开支-630-673-719-707 非流动负债合计 464 464 464 464 投资-48-36-48-17 负债合计 2,920 3,029 3,950 4,8

183、17 投资活动现金流-267-701-756-711 股本 511 511 511 511 股权募资 0 0 0 0 少数股东权益 16 16 16 16 债务募资 263 32 441 166 股东权益合计 3,632 3,875 4,267 4,803 筹资活动现金流 67-41 351 68 负债和股东权益合计 6,552 6,903 8,217 9,620 现金净流量 62-206 114 149 资料来源：博敏电子公告、民生证券研究院预测 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 77 插图目录 图 1：碳化硅耐压特性优异.3 图

184、2：碳化硅 MOSFET 器件体积更小.4 图 3：碳化硅 MOSFET 器件节能性更好.4 图 4：碳化硅器件与硅基器件频率特性.5 图 5：碳化硅外延生长及下游应用.6 图 6：碳化硅衬底层和外延层结构.6 图 7：碳化硅外延片缺陷与衬底片缺陷的关联性.6 图 8：碳化硅功率器件分类.7 图 9：碳化硅 MOSFET 平面结构（左）与沟槽结构（右）.9 图 10：罗姆沟槽型与平面型 SiC MOSFET 对比.10 图 11：罗姆第二代和第一代沟槽型 SiC MOSFET 对比.10 图 12：Wolfspeed 公司第三代半导体发展历史.10 图 13：碳化硅器件市场规模及预测（亿美元）

185、.11 图 14：碳化硅器件市占率不断提升.11 图 15：2018-2020 年国内碳化硅签署投资项目总额（亿元）.12 图 16：2020 年政府参与项目的占比（亿元）.12 图 17：碳化硅产业链.12 图 18：碳化硅器件成本分布.13 图 19：硅基器件的成本结构.13 图 20：CREE 公司碳化硅衬底尺寸演进.13 图 21：碳化硅衬底尺寸升级后边缘损耗更低.14 图 22：两种类型的碳化硅材料下游用途.15 图 23：碳化硅功率器件应用领域.16 图 24：碳化硅光伏逆变器.16 图 25：蔚来汽车 SiC 电驱.16 图 26：碳化硅功率器件市场规模（百万美元）.17 图 2

186、7：碳化硅器件在新能源汽车上的应用.18 图 28：2026 年汽车中 SiC 器件价值量占比.18 图 29：碳化硅 MOSFET 在汽车主逆变器中的拓扑图.18 图 30：车载充电机（OBC）在电动汽车中的作用.19 图 31：碳化硅 MOSFET 在汽车 DC-DC 转换器中的拓扑.20 图 32：全球新能源车销量预测（万辆）.21 图 33：部分已采用碳化硅器件的车型.21 图 34：光伏逆变器中碳化硅功率器件占比预测.22 图 35：轨道交通中碳化硅功率器件占比预测.23 图 36：400KM 续航所需充电时间（min）.24 图 37：Si-IGBT 与 SiC-MOSFET 整车

187、损耗测试.24 图 38：400V 电子电气架构.24 图 39：800V 电子电气架构.24 图 40：直流快速充电桩示意图.26 图 41：不同类型射频器件市场份额预测（功率在 3W 以上）.27 图 42：不同材料微波射频器件的应用范围对比.27 图 43：5G 基站发展趋势.27 图 44：碳化硅基氮化镓器件市场规模变化（百万美元）.28 图 45：特斯拉 Model 3 逆变器拆解图.29 图 46：特斯拉 Model 3 逆变器小模块.29 图 47：单片 6 英寸衬底可供应主驱逆变器数量.30 图 48：22KW 双向 OBC 中 SiC MOSFET 拓扑图.31 图 49：天

188、科合达建设周期.32 图 50：2020 年导电型衬底市占率.32 图 51：Wolfspeed 营收（百万美元）及增速.32 图 52：2020 年全球半绝缘型衬底市占率.33 图 53：2021 年全球 SiC 功率器件市场格局.33 图 54：碳化硅材料制造过程.35 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 78 图 55：两种 SiC 衬底的主要制造方法.36 图 56：4H-SiC 晶型生成条件苛刻.36 图 57：气体法合成 SiC 时附带反应较多.37 图 58：6 英寸 PVT 长晶炉理论温场仿真.37 图 59：溶液法生长

189、 SiC 晶体长晶示意图.37 图 60：激光切片技术 KABRA 的优势.38 图 61：SILTECTRA 碳化硅衬底分裂工艺.38 图 62：高温离子注入机.40 图 63：高温退火炉.40 图 64：标准功率模块剖面结构图.41 图 65：DBC/AMB 应用场景比较.41 图 66：国内外 AMB 基板供应商.42 图 67：国内碳化硅生态圈.43 图 68：三安光电营收及增速（亿元）.46 图 69：三安光电业务情况.46 图 70：三安光电 SiC 业务历程.46 图 71：湖南三安碳化硅全链整合超级工厂.47 图 72：天岳先进产品分类.48 图 73：天岳先进营收及增速（亿元

190、，%）.48 图 74：天岳先进归母净利润及增速（亿元，%）.48 图 75：天岳先进碳化硅半导体材料项目建设进度表.49 图 76：天岳先进 SiC 衬底开发历程.49 图 77：天科合达营收及增速（亿元，%）.51 图 78：天科合达归母净利润及增速（亿元，%）.51 图 79：天科合达 SiC 衬底研发历史.51 图 80：天科合达碳化硅产能&产量（片）.52 图 81：天科合达长晶炉产能产量（台）.52 图 82：时代电气产品种类.53 图 83：时代电气 2018-2021H1 营收和归母净利润及增速（亿元，%）.54 图 84：时代电气 2018-2021 年营收构成及新兴装备业务

191、占比情况（亿元，%）.54 图 85：斯达半导产品应用领域.56 图 86：斯达半导营收及增速（亿元，%）.56 图 87：斯达半导归母净利润及增速（亿元，%）.56 图 88：新洁能产品应用领域.58 图 89：新洁能营收及增速（亿元，%）.58 图 90：新洁能归母净利润及增速（亿元，%）.58 图 91：中瓷电子工业激光器用电子陶瓷产品.60 图 92：中瓷电子营收及增速（亿元，%）.60 图 93：中瓷电子归母净利润及增速（亿元，%）.60 图 94：国联万众主要产品.61 图 95：长飞光纤解决方案.63 图 96：长飞光纤营收及增速（亿元，%）.63 图 97：长飞光纤归母净利润及

192、增速（亿元，%）.63 图 98：长飞先进业务应用领域.64 图 99：晶盛机电业务布局.65 图 100：晶盛机电营收及增速（亿元，%）.66 图 101：晶盛机电归母净利润及增速（亿元，%）.66 图 102：晶盛机电成功研发 8 英寸 SiC 晶体.66 图 103：北方华创营收及增速（亿元，%）.67 图 104：北方华创归母净利润及增速（亿元，%）.67 图 105：北方华创在化合物半导体设备方面的布局.67 图 106：博敏电子业务布局.68 图 107：博敏电子营收及增速（亿元，%）.68 图 108：博敏电子归母净利润及增速（亿元，%）.68 图 109：博敏电子 AMB 项目

193、发展历程.69 图 110：露笑科技营收及增速（亿元，%）.71 图 111：露笑科技归母净利润及增速（亿元，%）.71 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 79 图 112：露笑科技的碳化硅布局历程.72 图 113：东尼电子营收及增速（亿元，%）.72 图 114：东尼电子归母净利润及增速（亿元，%）.72 图 115：民德电子功率半导体产业链布局情况.73 图 116：民德电子营收及增速（亿元，%）.74 图 117：民德电子归母净利润及增速（亿元，%）.74 表格目录 重点公司盈利预测、估值与评级.1 表 1：三代半导体材料特性

194、对比.3 表 2：半绝缘型和导电型碳化硅衬底的对比.5 表 3：外延片缺陷对最终器件的影响.7 表 4：碳化硅二极管分类.8 表 5：沟槽结构 SiC MOSFET.9 表 6：各个国家和地区三代半导体发展计划.11 表 7：各企业在衬底尺寸方面的研发进度.14 表 8：22KW 双向 OBC 中 SiC 器件与 Si 器件对比.19 表 9：在主驱逆变器中采用 SiC 器件的车企.21 表 10：部分已采用或预计采用 800V 平台的车企.25 表 11：新能源汽车主驱逆变器 SiC 市场空间测算.30 表 12：新能源汽车车载充电机 SiC 市场空间测算.31 表 13：2021 年全球

195、SiC 器件厂商排名.34 表 14：SiC 晶圆制造在原来 Si 基础上需求特定设备（部分）.39 表 15：国内 SiC 器件制造企业.40 表 16：各类陶瓷基板预测市场规模（亿美元）.42 表 17：国内 SiC 衬底项目及产品规划.44 表 18：碳化硅行业重点关注个股.45 表 19：三安光电盈利预测与财务指标.47 表 20：天岳募资情况（万元）.49 表 21：天岳先进盈利预测与财务指标.50 表 22：天科合达募资情况（万元）.52 表 23：时代电气 SiC 领域产品情况介绍.54 表 24：时代电气盈利预测与财务指标.55 表 25：斯达半导非公开发行 A 股募集资金投资

196、项目情况（万元）.57 表 26：斯达半导盈利预测与财务指标.57 表 27：新洁能非公开发行 A 股募集资金投资项目情况.59 表 28：新洁能盈利预测与财务指标.59 表 29：中瓷电子盈利预测与财务指标.62 表 30：博敏电子分业务收入预测（百万元）.70 表 31：博敏电子盈利预测与财务指标.70 表 32：东尼电子拟募资情况（万元）.72 表 33：截至 2022 上半年民德电子募资及使用情况（万元）.74 表 34：博敏电子财务报表数据预测汇总.76 行业深度研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 80 分析师承诺 本报告署名分析师具

197、有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并登记为注册分析师，基于认真审慎的工作态度、专业严谨的研究方法与分析逻辑得出研究结论，独立、客观地出具本报告，并对本报告的内容和观点负责。本报告清晰准确地反映了研究人员的研究观点，结论不受任何第三方的授意、影响，研究人员不曾因、不因、也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接收到任何形式的补偿。评级说明 投资建议评级标准 评级 说明 以报告发布日后的 12 个月内公司股价（或行业指数）相对同期基准指数的涨跌幅为基准。其中：A 股以沪深 300 指数为基准；新三板以三板成指或三板做市指数为基准；港股以恒生指数为基准；美股以纳斯达克综合指数或标普5

198、00 指数为基准。公司评级 推荐 相对基准指数涨幅 15%以上 谨慎推荐 相对基准指数涨幅 5%15%之间 中性 相对基准指数涨幅-5%5%之间 回避 相对基准指数跌幅 5%以上 行业评级 推荐 相对基准指数涨幅 5%以上 中性 相对基准指数涨幅-5%5%之间 回避 相对基准指数跌幅 5%以上 免责声明 民生证券股份有限公司（以下简称“本公司”）具有中国证监会许可的证券投资咨询业务资格。本报告仅供本公司境内客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。本报告仅为参考之用，并不构成对客户的投资建议，不应被视为买卖任何证券、金融工具的要约或要约邀请。本报告所包含的观点及建议并未考虑个别客户的

199、特殊状况、目标或需要，客户应当充分考虑自身特定状况，不应单纯依靠本报告所载的内容而取代个人的独立判断。在任何情况下，本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容而导致的任何可能的损失负任何责任。本报告是基于已公开信息撰写，但本公司不保证该等信息的准确性或完整性。本报告所载的资料、意见及预测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，且预测方法及结果存在一定程度局限性。在不同时期，本公司可发出与本报告所刊载的意见、预测不一致的报告，但本公司没有义务和责任及时更新本报告所涉及的内容并通知客户。在法律允许的情况下，本公司及其附属机构可能持有报告中提及的公司所发行证券的头寸并进行交易，也可能为这些公司提供或正在争

200、取提供投资银行、财务顾问、咨询服务等相关服务，本公司的员工可能担任本报告所提及的公司的董事。客户应充分考虑可能存在的利益冲突，勿将本报告作为投资决策的唯一参考依据。若本公司以外的金融机构发送本报告，则由该金融机构独自为此发送行为负责。该机构的客户应联系该机构以交易本报告提及的证券或要求获悉更详细的信息。本报告不构成本公司向发送本报告金融机构之客户提供的投资建议。本公司不会因任何机构或个人从其他机构获得本报告而将其视为本公司客户。本报告的版权仅归本公司所有，未经书面许可，任何机构或个人不得以任何形式、任何目的进行翻版、转载、发表、篡改或引用。所有在本报告中使用的商标、服务标识及标记，除非另有说明，均为本公司的商标、服务标识及标记。本公司版权所有并保留一切权利。民生证券研究院：上海：上海市浦东新区浦明路 8 号财富金融广场 1 幢 5F；200120 北京：北京市东城区建国门内大街 28 号民生金融中心 A 座 18 层；100005 深圳：广东省深圳市福田区益田路 6001 号太平金融大厦 32 层 05 单元；518026