1、 请阅读最后一页的重要声明！半导体/行业专题报告/2022.10.28 SiCSiC 行业深度报告行业深度报告 证券研究报告 投资评级：看好投资评级：看好(首次首次)最近最近 1212 月市场表现月市场表现 分析师分析师 张益敏张益敏 SAC 证书编号：S02 分析师分析师 吴姣晨吴姣晨 SAC 证书编号：S01 相关报告相关报告 1.BMIC：模拟芯片皇冠，国产替代空间广阔 2022-10-26 2.贸易战没有赢家，自主发展是正道 2018-04-25 3.半导体国产化政策扶持正当时 2018-04-02 SiC 全产业链拆解，新能源行业下一代浪潮

2、之基 核心观点 需求端：需求端：20272027 年年 SiCSiC 功率器件市场规模可达功率器件市场规模可达 62.9762.97 亿美元。亿美元。SiC 因物理特性上较 Si 更有优势，做成器件表现出更为优越的电气性能（损耗低、小型化、热稳定），因此应用场景广阔。根据 Yole 数据，全球 SiC 功率器件市场规模将由 2021 年的 10.9 亿美元，增长至 2027 年的 62.97 亿美元。其中，新能源汽车、光伏储能是 SiC 市场增长的主要驱动力，预计 2021-27 年 CAGR 分别为 39.2%、20.0%。1 1）新能源车新能源车市场市场率先在电驱上采用 SiC 器件节省整

3、车成本，随着车型架构向 800V 高压过渡，叠加充电桩快速覆盖并向配合大功率方向发展，有望带动 SiC 需求进一步提升。据我们测算，全球车用 SiC 器件市场规模有望在 2025 年达到 240 亿元以上。2 2）光伏市场光伏市场不少业内厂商已开始应用 SiC SBD 与硅基 IGBT 的混合模块。随着 SiC 技术成熟价格下探，其他领域如轨交、电网等也有望多点开花。供给端：海外龙头仍是主要玩家，国产供应链有望弯道超车实现自主可控。供给端：海外龙头仍是主要玩家，国产供应链有望弯道超车实现自主可控。SiC产业链可以分为衬底制备、外延生长、芯片设计、器件制造和应用。其中衬底在 SiC 功率器件成本

4、结构中占比 47%是 SiC 产业链的核心。海外企业如Wolfspeed、ROHM、ST 等具有先发优势，但未形成专利、标准的完全垄断，国产企业正加速入局积极追赶，目前已初步实现了全产业链自主可控。在中美摩擦+新能源高景气芯片供给不足+政策支持的背景下，为国产替代带来机会。投资建议：投资建议：关注衬底环节天岳先进、天科合达、露笑科技；天岳先进、天科合达、露笑科技；IDM 系列三安光电、三安光电、民德电子；民德电子；器件环节中瓷电子、斯达半导、时代电气、士兰微；中瓷电子、斯达半导、时代电气、士兰微；材料环节博敏博敏电子；电子；设备环节晶升装备、德龙激光、宇环数控、晶盛机电。晶升装备、德龙激光、宇

5、环数控、晶盛机电。风险提示：风险提示：新能源汽车销量及 SiC 渗透率不及预期的风险；SiC 国产化进度不及预期的风险；国家产业政策变化的风险。表表 1 1：重点公司投资评级：重点公司投资评级 代码代码 公司公司 总市值总市值（亿元）（亿元）收盘价收盘价 EPSEPS（元）（元）PEPE 投资评级 2021A2021A 2022E2022E 2023E2023E 2021A2021A 2022E2022E 2023E2023E 688234.SH 天岳先进 524.25 122.00 0.23 0.26 0.39 0.00 461.07 315.49 未评级 600703.SH 三安光电 77

6、7.17 17.35 0.29 0.47 0.68 128.14 36.72 25.46 未评级 300656.SZ 民德电子 46.09 29.37 0.64 0.73 1.75 83.63 40.27 16.80 未评级 003031.SZ 中瓷电子 217.81 104.18 0.81 0.82 1.12 102.85 126.65 93.22 未评级 603290.SH 斯达半导 616.40 361.01 2.47 4.53 6.39 163.16 79.66 56.47 未评级 688187.SH 时代电气 710.08 62.13 0.00 1.69 1.96 57.56 36.

7、76 31.65 未评级 600460.SH 士兰微 437.71 30.91 1.13 1.01 1.31 50.57 30.58 23.60 未评级 603936.SH 博敏电子 58.51 11.45 0.47 0.52 0.83 36.34 21.95 13.87 未评级 688170.SH 德龙激光 46.01 44.51 1.13 1.08 1.70 0.00 41.21 26.21 未评级 300316.SZ 晶盛机电 971.72 74.30 1.33 2.09 2.82 52.23 35.52 26.33 未评级 数据来源：Wind 数据，财通证券研究所-39%-28%-18

8、%-7%4%15%半导体沪深300上证指数 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 2 内容目录内容目录 1.1.SiCSiC 性能优异，材料升级势在必行性能优异，材料升级势在必行 .1010 1.1.1.1.什么是什么是 SiCSiC .1010 1.2.1.2.我们为什么要用我们为什么要用 SiCSiC 做器件做器件 .1212 2.2.多领域需求驱动，多领域需求驱动，SiCSiC 市场规模可达市场规模可达 62.9762.97 亿美元亿美元 .1616 2.1.2.1.新能源车是

9、新能源车是 SiCSiC 器件应用的最大驱动力，或迎替代机遇器件应用的最大驱动力，或迎替代机遇 .1818 2.1.1.2.1.1.角度一：角度一：SiCSiC 电驱系统抢先上车，体积、损耗有效下降电驱系统抢先上车，体积、损耗有效下降 .1818 2.1.2.2.1.2.角度二：电动汽车架构向高压过渡，成为角度二：电动汽车架构向高压过渡，成为 SiCSiC 上车催化剂上车催化剂 .2121 2.1.3.2.1.3.角度三：充电桩向大功率方向发展，角度三：充电桩向大功率方向发展，SiCSiC 器件渗透率进一步提升器件渗透率进一步提升.2727 2.1.4.2.1.4.车用车用 SiCSiC 解决

10、解决方案市场规模可达方案市场规模可达 240240 亿元人民币亿元人民币 .3232 2.2.2.2.SiCSiC 赋能光伏发电，市场规模有望增长至百亿元赋能光伏发电，市场规模有望增长至百亿元 .3434 2.3.2.3.应用场景多点开花，渗透率逐步提升应用场景多点开花，渗透率逐步提升 .3737 3.3.技术升级成本下降，技术升级成本下降，SiCSiC 落地拐点渐行渐近落地拐点渐行渐近 .3939 3.1.3.1.衬底是影响渗透率提升的关键，高成长高壁垒衬底是影响渗透率提升的关键，高成长高壁垒 .4040 3.1.1.3.1.1.SiCSiC 衬底制备困难导致高成本，衬底制备困难导致高成本，

11、6 6 英寸晶片成为市场主流英寸晶片成为市场主流 .4141 3.1.2.3.1.2.SiCSiC 衬底呈美、欧、日三足鼎立格局衬底呈美、欧、日三足鼎立格局 .5050 3.2.3.2.外延是提高外延是提高 SiCSiC 器件性能及可靠性的关键器件性能及可靠性的关键 .5353 3.3.3.3.SiCSiC 芯片技术成熟和价格改善，封装工艺同步跟进芯片技术成熟和价格改善，封装工艺同步跟进 .5757 3.3.1.3.3.1.SiC MOSFETSiC MOSFET 成为市场增成为市场增长点，多因素推动长点，多因素推动 SiCSiC 器件价格下降器件价格下降 .5757 3.3.2.3.3.2.

12、模块及单管双路线同时存在，模块亟需新的封装材料和工艺模块及单管双路线同时存在，模块亟需新的封装材料和工艺 .6464 3.4.3.4.专用设备研发和产业化加速专用设备研发和产业化加速 .7171 3.4.1.3.4.1.SiCSiC 长晶设备：北方华创及晶升装备占据国内长晶设备：北方华创及晶升装备占据国内 77%77%市场份额市场份额 .7171 3.4.2.3.4.2.碳化硅外延设备：被海外四大企业垄断，瓶颈突破需重视碳化硅外延设备：被海外四大企业垄断，瓶颈突破需重视 .7575 4.4.海外龙头仍是主要玩家，国产供应链有望弯道超车海外龙头仍是主要玩家，国产供应链有望弯道超车 .7777 4

13、.1.4.1.龙头企业上下游厂商整合，强化竞争优势龙头企业上下游厂商整合，强化竞争优势 .7777 4.1.1.4.1.1.WolfspeedWolfspeed（CreeCree）：）：SiCSiC 市场一家独大市场一家独大 .7878 4.1.2.4.1.2.II II-VIVI：垂直布局：垂直布局 SiCSiC 产业链，五年扩产产业链，五年扩产 5 5-1010 倍倍 .8686 4.1.3.4.1.3.ROHMROHM：实现完全垂直整合的制造工艺：实现完全垂直整合的制造工艺 .8989 4.1.4.4.1.4.STST：战略收购并购加速布局：战略收购并购加速布局 SiCSiC 业务业务

14、.9292 4.1.5.4.1.5.英飞凌：涵盖英飞凌：涵盖 SiSi、SiCSiC、GaNGaN 全系列功率产品全系列功率产品 .9595 4.2.4.2.国产供应链逐步完善，与先进水平差距小国产供应链逐步完善，与先进水平差距小 .9999 4.2.1.4.2.1.核心技术取得突破，量产技术逐渐成熟核心技术取得突破，量产技术逐渐成熟 .100100 4.2.2.4.2.2.加快产线建设，国产供应链逐步完善加快产线建设，国产供应链逐步完善 .105105 5.5.建议关注建议关注 .110110 5.1.5.1.天岳先进天岳先进(688234.SH):(688234.SH):半绝缘型衬底龙头，

15、发力导电型衬底市场半绝缘型衬底龙头，发力导电型衬底市场 .111111 5.2.5.2.天科合达天科合达(未上市未上市):):导电型衬底国内第一，再度重启导电型衬底国内第一，再度重启 IPOIPO 工作工作 .114114 5.3.5.3.露笑科技露笑科技(002617(002617.SZ).SZ)：定增切入碳化硅衬底，实现第二增长曲线：定增切入碳化硅衬底，实现第二增长曲线 .118118 5.4.5.4.民德电子民德电子(300656.SZ):(300656.SZ):构建功率半导体构建功率半导体 smart IDMsmart IDM .122122 5.5.5.5.三安光电三安光电(6007

16、03.SH):SiC(600703.SH):SiC 全全产业链布局，具备一体化优势产业链布局，具备一体化优势 .124124 5.6.5.6.中瓷电子中瓷电子(003031.SZ):(003031.SZ):背靠强大科研资源，进军第三代半导体领域背靠强大科研资源，进军第三代半导体领域 127127 5.7.5.7.斯达半导斯达半导(603290.SH):(603290.SH):车规级车规级 SiCSiC 模块率先放量模块率先放量 .133133 5.8.5.8.时代电气时代电气(688187.SH)(688187.SH)：高压领域领军者，布局：高压领域领军者，布局 SiCSiC 有优势有优势 .

17、135135 5.9.5.9.士兰微士兰微(600460.SH)(600460.SH)：IDMIDM 龙头规模初具，具备长期配置价值龙头规模初具，具备长期配置价值 .140140 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 3 5.10.5.10.博敏电子博敏电子(603936.SH):(603936.SH):新型覆铜陶瓷衬板打造第二成长曲线新型覆铜陶瓷衬板打造第二成长曲线 .143143 5.11.5.11.晶升装备晶升装备(未上市未上市):):碳化硅单晶炉具有较强竞争力碳化硅单晶炉具有

18、较强竞争力 .146146 5.12.5.12.德龙激光德龙激光(688170.SH):(688170.SH):碳化硅晶锭切片技术已完成工艺研发碳化硅晶锭切片技术已完成工艺研发 .149149 5.13.5.13.宇环数控宇环数控(002903.SZ)(002903.SZ)：前瞻布局碳化硅磨削和研磨抛光设备：前瞻布局碳化硅磨削和研磨抛光设备 .152152 5.14.5.14.晶盛机电晶盛机电(300316.SZ)(300316.SZ)：设备：设备+材料自主可控材料自主可控.152152 6.6.风险提示风险提示 .154154 图表目录图表目录 图图 1.1.硅和化合物半导体的应用范围硅和化

19、合物半导体的应用范围 .1010 图图 2.SiC2.SiC 功率器件分类功率器件分类 .1212 图图 3.SiC3.SiC 器件发展历史器件发展历史 .1212 图图 4.Si FRD4.Si FRD 正向电流依存性正向电流依存性 .1313 图图 5.SiC SBD5.SiC SBD 正向电流依存性正向电流依存性 .1313 图图 6.Si FRD6.Si FRD 温度依存性温度依存性 .1313 图图 7.SiC SBD7.SiC SBD 温度依存性温度依存性 .1313 图图 8.8.各器件各器件 DPTDPT 开通波形：开通波形：SiCSiC 器件器件 EonEon 减小减小 34

20、%34%.1414 图图 9.9.各器件各器件 DPTDPT 关断波形：关断波形：SiCSiC 器件器件 EoffEoff 可减小可减小 88%88%.1414 图图 10.SiC10.SiC 器件比器件比 SiSi 器件能量损耗更低器件能量损耗更低.1414 图图 11.Si/SJ/SiC MOSFET11.Si/SJ/SiC MOSFET 单位面积导通电单位面积导通电阻比较阻比较 .1414 图图 12.SiC12.SiC 体积约为硅基器件的体积约为硅基器件的 1/101/10 .1515 图图 13.SiC SBD13.SiC SBD 的正向特性（的正向特性（650V650V、10A10

21、A 等级）等级）.1515 图图 14.650V SiC MOSFET/Si MOSFET/Si IGBT14.650V SiC MOSFET/Si MOSFET/Si IGBT 的标准化导通电阻温度的标准化导通电阻温度特性特性 .1515 图图 15.SiC MOSFET15.SiC MOSFET 有望替代有望替代 Si IGBTSi IGBT .1616 图图 16.SiC SBD16.SiC SBD 有望替代高压有望替代高压 Si PNDSi PND、FRDFRD .1616 图图 17.202117. 年全球年全球 SiCSiC 功率器件市场规模（亿美元）功率

22、器件市场规模（亿美元）.1616 图图 18.201618. 年中国第三代半导体电力电子应用市场规模（亿元）年中国第三代半导体电力电子应用市场规模（亿元）.1717 图图 19.202119.2021-2727 全球全球 SiCSiC 功率器件下游市场功率器件下游市场 CAGRCAGR 预测预测 .1717 图图 20.202120.2021-2626 年中国第三代功率半导体下游市场年中国第三代功率半导体下游市场 CAGRCAGR 预测预测 .1717 图图 21.21.新能源汽车成本拆分新能源汽车成本拆分 .1818 图图 22.22.中国动力电池平均售价（元中国动

23、力电池平均售价（元/Wh/Wh）.1818 图图 23.SiC23.SiC 使用明显降低逆变器尺寸使用明显降低逆变器尺寸 .1919 图图 24.24.使用使用 SiCSiC 材料，为新能源汽车节省成本材料，为新能源汽车节省成本 .1919 图图 25.SiC25.SiC 与动力电池的成本竞争与动力电池的成本竞争 .2020 图图 26.26.影响充电速度的因素影响充电速度的因素 .2 22 2 图图 27.27.特斯拉特斯拉 Model3Model3 使用使用 V3V3 极充桩的充电表现极充桩的充电表现 .2222 图图 28.28.华为动力域全栈高压方案华为动力域全栈高压方案 .2222

24、图图 29.SiC 1200V29.SiC 1200V 节能效果节能效果 .2222 图图 30.400V30.400V 分支下进化路线分支下进化路线 .2424 图图 31.800V31.800V 分支下进化路线分支下进化路线 .2424 图图 32.32.全球新能源车各级别车销售量占比全球新能源车各级别车销售量占比 .2424 图图 3 33.3.国内新能源车各级别车销售量占比国内新能源车各级别车销售量占比 .2424 图图 34.800V34.800V 架构需要升级的零部件和元器件架构需要升级的零部件和元器件 .2525 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重

25、要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 4 图图 35.35.各类各类 800V800V 高压架构示意图高压架构示意图 .2626 图图 36.36.采用采用 SiSi 和和 SiCSiC 的的 22KW22KW 双向双向 OBCOBC 系统示意图系统示意图 .2626 图图 37.37.采用采用 SiSi 和和 SiCSiC 的的 22KW22KW 双向双向 OBOBC C 系统成本比较系统成本比较 .2626 图图 38.38.电机逆变器模块器件材料用量份额趋势电机逆变器模块器件材料用量份额趋势 .2727 图图 39.DC/DC39.DC/DC

26、 功率器件材料应用趋势功率器件材料应用趋势 .2727 图图 40.40.超过超过 2020 家汽车制造商在车载充电器中使用家汽车制造商在车载充电器中使用 SiCSiC .2727 图图 41.41.全球公共充电桩数量统计及预测（万个）全球公共充电桩数量统计及预测（万个）.2828 图图 42.42.中国公共充电桩保有量（万个）中国公共充电桩保有量（万个）.2828 图图 43.43.乘用车充电保障能力提升乘用车充电保障能力提升 .2828 图图 44.201644.2016-2020 年新增直流桩平均功率（年新增直流桩平均功率（KWKW）.2929 图图 45.202045.2020-222

27、2 年国家电网充电桩招标功率分布年国家电网充电桩招标功率分布 .2929 图图 46.46.国内国内 ChaoJiChaoJi 充电标准充电标准 20212021 年发布年发布 .2929 图图 47.47.海外快充标准向海外快充标准向 1000V1000V、500A500A 发展发展 .2929 图图 48.SiC MOSFET48.SiC MOSFET 拓扑结构拓扑结构 .3030 图图 49.49.基于基于 SiCSiC 的的 30KW30KW 充电桩模块充电桩模块 .3030 图图 50.50.中国充电桩产业链关系图中国充电桩产业链关系图 .3131 图图 51.251.2015015

28、-2121 年全球公共快充桩和慢充桩比例年全球公共快充桩和慢充桩比例 .3131 图图 52.202252.2022 年年 9 9 月底我国交直流充电桩占比月底我国交直流充电桩占比 .3131 图图 53.53.主要电动汽车最大充电功率主要电动汽车最大充电功率 .3232 图图 54.SiC54.SiC 功率器件的应用时间线功率器件的应用时间线 .3333 图图 55.SiC55.SiC 车上利用情况车上利用情况 .3333 图图 56.SiC56.SiC 功率器件在车载领域应用时间表功率器件在车载领域应用时间表 .3333 图图 57.57.全球与中国光伏规模增长情况（全球与中国光伏规模增长

29、情况（GWGW）.3535 图图 58.SiC58.SiC 逆变器的优势逆变器的优势 .3535 图图 59.59.光伏逆变器中光伏逆变器中 SICSIC 功率器件占比预测功率器件占比预测 .3636 图图 60.60.轨道交通中轨道交通中 SICSIC 功率器件占比预测功率器件占比预测 .3838 图图 61.SiC61.SiC 功率器件应用领域功率器件应用领域 .3939 图图 62.Si62.Si 器件成本构成器件成本构成 .4040 图图 63.SiC63.SiC 功率器件成本构成功率器件成本构成 .4040 图图 64.SiC64.SiC 产业链公司分布产业链公司分布 .4040 图

30、图 65.202165.2021-2727 年碳化硅功率器件市场规模（美元）年碳化硅功率器件市场规模（美元）.4141 图图 66.202066.2020-2626 年氮化镓射频器件市场规模（美元）年氮化镓射频器件市场规模（美元）.4141 图图 67.SiC67.SiC 衬底制备流程衬底制备流程 .4242 图图 68.68.各种各种 SICSIC 同质异构体生成的条件同质异构体生成的条件 .4444 图图 6 69.SiC9.SiC 衬底尺寸发展趋势衬底尺寸发展趋势 .4646 图图 70.670.6 英寸英寸-8 8 英寸，晶圆数量提升英寸，晶圆数量提升 .4646 图图 71.71.衬

31、底技术进展衬底技术进展.4646 图图 72.72.中国导电型中国导电型 SiCSiC 衬底销量预测（万片）衬底销量预测（万片）.4747 图图 73.73.中国半绝缘中国半绝缘 SiCSiC 衬底销量预测（万片）衬底销量预测（万片）.4747 图图 74.74.英飞凌冷切割技术英飞凌冷切割技术 .4848 图图 75.75.冷切割技术提升切割良率冷切割技术提升切割良率 .4848 图图 76.76.大族第三代半导体激光内部改质切割设备大族第三代半导体激光内部改质切割设备 .4848 图图 77.CMP77.CMP 后后 Wolfspeed 8Wolfspeed 8 英寸英寸 SiCSiC 衬

32、底预期良率衬底预期良率 .4949 图图 78.78.导电型导电型 SICSIC 衬底单价（美元衬底单价（美元/片）片）.5050 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 5 图图 79.201879.2018-2727 年全球年全球 SiCSiC 衬底市场规模（亿美元）衬底市场规模（亿美元）.5050 图图 80.202080.2020 年全球衬底厂商市占率年全球衬底厂商市占率 .5151 图图 81.201881.2018 年全球导电型年全球导电型 SiCSiC 衬底市占率衬底市占

33、率 .5151 图图 82.202082.2020 年全球半绝缘型年全球半绝缘型 SiCSiC 衬底市占率衬底市占率 .5151 图图 83.SiC83.SiC 外延工艺外延工艺 .5353 图图 84.SiC84.SiC 衬底层和外延层结构衬底层和外延层结构 .5454 图图 85.85.厚膜外延生长厚膜外延生长.5454 图图 86.SiC86.SiC 外延层工艺难点外延层工艺难点 .5454 图图 87.SiC87.SiC 外延在低、中压领域技术进展外延在低、中压领域技术进展 .5555 图图 88.SiC88.SiC 外延在高压领域技术进展外延在高压领域技术进展 .5555 图图 89

34、.201789.2017-2323 年年 4 4 英寸英寸 6 6 英寸英寸 SiCSiC 衬底市场规模（片）衬底市场规模（片）.5656 图图 90.SiC90.SiC 外延商业模式外延商业模式 .5757 图图 91.91.全球全球 SiCSiC 导电型外延片市场由双寡头垄断导电型外延片市场由双寡头垄断 .5757 图图 92.92.国际上已商业化的国际上已商业化的 SiC SBDSiC SBD 器件性能器件性能 .5858 图图 93.SiC SBD93.SiC SBD 器件结构器件结构.5858 图图 94.SiC JBS94.SiC JBS 器件结构器件结构 .5858 图图 95.

35、1200V 95.1200V 碳化硅碳化硅 MOSFETMOSFET 结构图结构图 .5959 图图 96.96.国际上已商业化的国际上已商业化的 SiC SBDSiC SBD 器件性能器件性能 .6060 图图 97.SiC97.SiC 器件市场中器件市场中 SBDSBD 和和 MOSFETMOSFET 占比占比 .6060 图图 98.201798.2017-2121 年年 650V650V 的的 SiC SBDSiC SBD 价格（元价格（元/A/A）.6363 图图 99.201799.2017-2121 年年 1200V1200V 的的 SiC SBDSiC SBD 价格（元价格（元

36、/A/A）.6363 图图 100.2020100.2020-2222 年年 SiC SiC MOSFETMOSFET 均价（元均价（元/A/A）.6464 图图 101.650V SiC MOSFET101.650V SiC MOSFET、Si IGBTSi IGBT、GaN HEMTGaN HEMT 价格比较（元价格比较（元/A/A）6464 图图 102.SiC102.SiC 器件价格下降器件价格下降 .6464 图图 103.103.电驱中电驱中 IGBTIGBT 功率模块上车方案对比功率模块上车方案对比 .6565 图图 104.104.特斯拉特斯拉 model3model3 中中

37、SiCSiC 模块单元外部架构分析模块单元外部架构分析 .6666 图图 105.105.特斯拉特斯拉 model 3model 3 中中 SiCSiC 模块拆解模块拆解 .6666 图图 106.106.基本半导体成功推出了三款汽车级碳化硅功率模块产品：基本半导体成功推出了三款汽车级碳化硅功率模块产品：PcorePcore 6 6、PcorePcore 2 2、PcellPcell .6666 图图 107.107.上汽大众与臻驱科技联合开发的首款碳化硅上汽大众与臻驱科技联合开发的首款碳化硅“三合一三合一”电桥至少提升电桥至少提升4.5%4.5%续航里程续航里程 .6666 图图 113.S

38、iC113.SiC 模块芯片模块芯片/衬板及互联技术演进趋势衬板及互联技术演进趋势 .6868 图图 119.SiC119.SiC 产业链不同环节所使用的设备情况产业链不同环节所使用的设备情况 .7171 图图 120.120.全球全球 SiCSiC 外延设备几乎被四大企业垄断外延设备几乎被四大企业垄断 .7676 图图 121.2021121.2021-25 25 年全球年全球 SiCSiC 外延设备预期外延设备预期 CAGRCAGR .7777 图图 122.Wolfspeed122.Wolfspeed 发展历程与股价复盘发展历程与股价复盘 .7979 图图 123.Wolfspeed 2

39、023123.Wolfspeed 财年营业收入指引（亿美元）财年营业收入指引（亿美元）.8080 图图 124.Wolfspeed 2012124.Wolfspeed 财年营业收入（亿美元）财年营业收入（亿美元）.8181 图图 125.Wolfspeed SiC125.Wolfspeed SiC 材料材料 .8181 图图 126.Wolfspeed126.Wolfspeed 功率器件产品组合功率器件产品组合 .8181 图图 127.Wolfspeed127.Wolfspeed 分业务毛利率情况分业务毛利率情况 .8282 图图 12

40、8.Wolfspeed128.Wolfspeed（CreeCree）整体销售毛利率）整体销售毛利率 .8282 图图 129.Wolfspeed129.Wolfspeed 净利率情况净利率情况 .8282 图图 130.Wolfspeed130.Wolfspeed 归母净利润归母净利润 .8282 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 6 图图 131.Wolfspeed131.Wolfspeed 专利布局专利布局 .8484 图图 132.Wolfspeed Mohwak Vall

41、ey Fab132.Wolfspeed Mohwak Valley Fab .8585 图图 133.Wolfspeed133.Wolfspeed 晶圆厂晶圆厂 .8585 图图 134.Wolfspeed134.Wolfspeed 产能产能 .8585 图图 135.II135.II-VIVI 发展历程发展历程 .8686 图图 136.II136.II-VIVI 公司营业收入公司营业收入 .8787 图图 137.II137.II-VIVI 公司归母净利润公司归母净利润 .8787 图图 138.II138.II-VIVI 公司公司 SiCSiC 晶圆发展过程晶圆发展过程 .8787 图图

42、 139.II139.II-VIVI 公司公司 SiCSiC 衬底产能扩张计划衬底产能扩张计划 .8888 图图 140.II140.II-VI SiCVI SiC 垂直整合产业链垂直整合产业链 .8989 图图 141.GE SiC141.GE SiC 技术里程碑技术里程碑 .8989 图图 142.142.ROHM SiCROHM SiC 开发历程开发历程 .8989 图图 143.ROHM143.ROHM 垂直整合生产体系垂直整合生产体系 .8989 图图 144.ROHM144.ROHM 公司营业收入公司营业收入 .9090 图图 145.ROHM145.ROHM 公司归母净利润公司归

43、母净利润 .9090 图图 146.ROHM146.ROHM 销售毛利率销售毛利率 .9090 图图 147.ROHM147.ROHM 净利润率净利润率.9090 图图 148.ROHM FY2004148.ROHM FY2004-2222 年销售额变化年销售额变化 .9191 图图 149.149.主逆变器上的商业项目扩展及汽车客户主逆变器上的商业项目扩展及汽车客户 .9191 图图 150.ROHM150.ROHM 中期经营计划中期经营计划 .9191 图图 151.151.ROHMROHM 整体计划示意图整体计划示意图 .9191 图图 152.ROHM Apollo152.ROHM A

44、pollo 新工厂新工厂 .9292 图图 153.ROHM SiC153.ROHM SiC 经营目标经营目标 .9292 图图 154.154.意法半导体意法半导体 SiCSiC 发展历程发展历程 .9292 图图 155.ST155.ST 营业收入营业收入 .9393 图图 156.ST156.ST 营收拆分营收拆分 .9393 图图 157.ST157.ST 销售毛利率销售毛利率&净利率净利率 .9393 图图 158.ST158.ST 归母净利润归母净利润 .9393 图图 159.ST SiC MOSFET159.ST SiC MOSFET 产品系列产品系列 .9494 图图 160

45、.160.英飞凌发展历程英飞凌发展历程 .9595 图图 161.161.英飞凌营业收入英飞凌营业收入 .9696 图图 162.162.英飞凌英飞凌 FY2021FY2021 营收拆分营收拆分 .9696 图图 163.163.英飞凌销售毛利率英飞凌销售毛利率&净利率净利率 .9696 图图 164.164.英飞凌归母净利润英飞凌归母净利润 .9 96 6 图图 165.165.英飞凌英飞凌 SiCSiC 产业化发展历程产业化发展历程 .9797 图图 166.166.公司公司 SiCSiC 业务涉及领域及客户业务涉及领域及客户 .9797 图图 167.SiC167.SiC 收入及展望收入

46、及展望 .9797 图图 168.Siltectra168.Siltectra 冷切割技术冷切割技术 .9898 图图 1 169.69.冷切割技术能有效减少材料损耗冷切割技术能有效减少材料损耗 .9898 图图 170.170.英飞凌沟槽栅结构竞争优势英飞凌沟槽栅结构竞争优势 .9999 图图 171.171.国外衬底技术进展国外衬底技术进展 .100100 图图 172.172.国内衬底技术进展国内衬底技术进展 .100100 图图 176.SiC176.SiC 行业投资逻辑行业投资逻辑 .110110 图图 179.179.天岳先进营收（亿元）及同比天岳先进营收（亿元）及同比 .1121

47、12 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 7 图图 180.180.天岳先进营收拆分（万元）天岳先进营收拆分（万元）.112112 图图 181.181.天岳先进各业务毛利率天岳先进各业务毛利率 .113113 图图 182.182.天岳先进归母净利润（亿元）天岳先进归母净利润（亿元）.113113 图图 183.183.天科合达发展历程天科合达发展历程 .115115 图图 185.185.天科合达收入拆分（万元）天科合达收入拆分（万元）.116116 图图 186.186.天科

48、合达不同尺寸天科合达不同尺寸 SiCSiC 衬底收入占比衬底收入占比 .116116 图图 187.187.天科合达营收及归母净利润（亿元）天科合达营收及归母净利润（亿元）.116116 图图 188.188.天科合达毛利率及净利率天科合达毛利率及净利率 .116116 图图 189.189.天科合达天科合达 SiCSiC 晶片产能、产量及销量晶片产能、产量及销量(片片).117117 图图 190.190.天科合达天科合达 SiCSiC 长晶炉产能、产量及销量长晶炉产能、产量及销量(台台).117117 图图 191.191.露笑科技各行业营业收入（亿元）露笑科技各行业营业收入（亿元）.11

49、9119 图图 192.192.露笑科技营收及归母净利润（亿元）露笑科技营收及归母净利润（亿元）.119119 图图 193.193.露笑科技毛利率及净利率露笑科技毛利率及净利率.119119 图图 194.194.露笑科技露笑科技 SiCSiC 布局路线布局路线 .121121 图图 195.195.民德电子发展历程民德电子发展历程 .122122 图图 196.196.民德电子营收（亿元）及同比民德电子营收（亿元）及同比 .123123 图图 197.197.民德电子归母净利润（亿元）及同比民德电子归母净利润（亿元）及同比 .123123 图图 198.198.民德电子功率半导体业务及传统

50、业务布局情况民德电子功率半导体业务及传统业务布局情况 .123123 图图 199.199.三安光电营收（亿元）及同比三安光电营收（亿元）及同比 .125125 图图 200.200.三安光电营收拆分（三安光电营收拆分（20212021 年）年）.125125 图图 201.201.三安光电销售毛利率三安光电销售毛利率&净利率净利率 .125125 图图 202.202.三安光电归母净利润（亿元）及同比三安光电归母净利润（亿元）及同比 .125125 图图 203.203.三安光电化合物半导体业务发展历史三安光电化合物半导体业务发展历史 .126126 图图 204.204.中瓷电子发展历程中

51、瓷电子发展历程 .128128 图图 207.207.中瓷电子股权结构中瓷电子股权结构 .129129 图图 208.208.国联万众收入占比国联万众收入占比 .131131 图图 209.209.国联万众国联万众 SiCSiC 产品汇总产品汇总 .132132 图图 212.212.斯达半导发展历程斯达半导发展历程 .133133 图图 213.213.斯达半导产品归类斯达半导产品归类 .133133 图图 214.214.斯达半导产品应用领域斯达半导产品应用领域 .133133 图图 215.215.斯达半导营收（亿元）及同比斯达半导营收（亿元）及同比.134134 图图 216.216.

52、斯达半导归母净利润（亿元）及同比斯达半导归母净利润（亿元）及同比 .134134 图图 217.217.时代电气发展历程时代电气发展历程 .135135 图图 218.218.时代电气股权结构及部分子公司、参股公司（截至时代电气股权结构及部分子公司、参股公司（截至 2022/9/302022/9/30）.136136 图图 219.219.时代电气营收时代电气营收及同比及同比 .138138 图图 220.220.时代电气归母净利润及同比时代电气归母净利润及同比 .138138 图图 221.221.时代电气新兴装备业务收入占比时代电气新兴装备业务收入占比 .139139 图图 222.222

53、.士兰微发展历程士兰微发展历程 .141141 图图 223.223.士兰微产品布局全面士兰微产品布局全面 .141141 图图 224.224.士兰士兰微营收（亿元）及同比微营收（亿元）及同比 .142142 图图 225.225.士兰微归母净利润（亿元）及同比士兰微归母净利润（亿元）及同比 .142142 图图 226.226.公司产能情况梳理（截止到公司产能情况梳理（截止到 20222022 年年 4 4 月）月）.142142 图图 227.227.士兰微主要研发、生产、销售子公司分布士兰微主要研发、生产、销售子公司分布 .143143 图图 228.228.博敏电子横纵业务延伸规划博

54、敏电子横纵业务延伸规划 .144144 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 8 图图 229.229.博敏电子营收及同比博敏电子营收及同比 .144144 图图 230.230.博敏电子博敏电子 PCBPCB 应用领域应用领域 .144144 图图 231.231.博敏电子销售毛利率博敏电子销售毛利率&净利率净利率 .145145 图图 232.232.博敏电子归母净利润及同比博敏电子归母净利润及同比 .145145 图图 233.233.晶升装备发展历程晶升装备发展历程 .146

55、146 图图 234.234.晶升装备营收（亿元）及同比晶升装备营收（亿元）及同比.147147 图图 235.235.晶升装备归母净利润（亿元）晶升装备归母净利润（亿元）.147147 图图 237.237.德龙激光营收及同比德龙激光营收及同比 .150150 图图 238.238.德龙激光营收拆分（德龙激光营收拆分（20212021 年）年）.150150 图图 239.239.德龙激光销售毛利率德龙激光销售毛利率&净利率净利率 .150150 图图 240.240.德龙激光归母净利润及同比德龙激光归母净利润及同比.150150 图图 243.243.晶盛机电主营业务布局晶盛机电主营业务布

56、局 .153153 图图 244.244.晶盛机电营收及同比晶盛机电营收及同比 .153153 图图 245.245.晶盛晶盛机电归母净利润及同比机电归母净利润及同比 .153153 图图 246.246.晶盛机电成功研发出晶盛机电成功研发出 8 8 英寸英寸 N N 型型 SiCSiC 晶体晶体 .154154 表表 1.1.三代半导体应用区分三代半导体应用区分 .1111 表表 2.2.各类半导体物理特性比较各类半导体物理特性比较 .1111 表表 3.3.部分高电压平台车型采用部分高电压平台车型采用 SiCSiC .2020 表表 4.4.新能源各车型续航里程新能源各车型续航里程 .21

57、21 表表 5.5255.525 英里通勤各车型耗时表现英里通勤各车型耗时表现 .2121 表表 6.6.相同功率下高电压电池成本比大电流更优相同功率下高电压电池成本比大电流更优 .2323 表表 7.7.各大车厂各大车厂 800V800V 高压系统情况高压系统情况 .2323 表表 8.8.部分车企高功率充电桩布局部分车企高功率充电桩布局 .3232 表表 9.9.新能源车新能源车 SiCSiC 器件市场空间预测器件市场空间预测 .3434 表表 10.10.国际半导体及系统公司国际半导体及系统公司 SiCSiC 光伏逆变器投资开发情况光伏逆变器投资开发情况 .3636 表表 11.11.光

58、伏光伏 SICSIC 器件市场空间预测器件市场空间预测 .3737 表表 12.12.轨交轨交 SiCSiC 器件市场应用情况器件市场应用情况 .3737 表表 13.13.国内地铁采用国内地铁采用 SiCSiC 技术情况技术情况 .3838 表表 14.14.SiCSiC 衬底的两种类型衬底的两种类型 .4141 表表 15.15.SiCSiC 衬底制备方法衬底制备方法 .4343 表表 16.16.沪硅产业、天岳先进募投项目资金沪硅产业、天岳先进募投项目资金 .4545 表表 1 17.7.国内外国内外 SiCSiC 衬底进展衬底进展 .4747 表表 18.18.天岳先进主要生产环节良率

59、天岳先进主要生产环节良率 .4949 表表 19.19.国际国际 SiCSiC 龙头企业提前锁定订单情况龙头企业提前锁定订单情况 .5252 表表 20.SiC20.SiC 厂商扩产事件厂商扩产事件 .5252 表表 21.SiC21.SiC 材料常见缺陷材料常见缺陷 .5555 表表 22.22.6 6 英寸外延材料性能指标英寸外延材料性能指标.5656 表表 23.23.各类型各类型 SiCSiC 器件的优势与存在的问题器件的优势与存在的问题 .5959 表表 24.SiC MOSFET24.SiC MOSFET 与与 Si IGBTSi IGBT 对比对比 .6060 表表 25.25.

60、近年国际企业推出的近年国际企业推出的部分部分 SiC MOSFETSiC MOSFET 产品产品 .6161 表表 26.202226.2022 年上半年部分国际企业推出年上半年部分国际企业推出 SiCSiC 模块产品模块产品 .6262 表表 27.SiC27.SiC 较硅基产品能够大幅减少较硅基产品能够大幅减少 Die SizeDie Size .6262 表表 28.28.20 年不同制造商年不同制造商 SiC SBDSiC SBD 产品价格对比单位产品价格对比单位(元元/A)/A).6363 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页

61、重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 9 表表 29.29.主要主要 SiCSiC 衬底厂商晶体生长设备供应模式衬底厂商晶体生长设备供应模式 .7272 表表 30.30.半导体级硅炉及半导体级硅炉及 SiCSiC 单晶炉价格单晶炉价格.7373 表表 31.31.晶升装备单晶炉产品细分类型、下游应用晶升装备单晶炉产品细分类型、下游应用 .7373 表表 32.32.晶升装备在国内碳化硅单晶炉市场占有率具体情况晶升装备在国内碳化硅单晶炉市场占有率具体情况 .7474 表表 33.33.北方华创及晶升装备北方华创及晶升装备 SiCSiC 单晶炉产品

62、情况单晶炉产品情况 .7474 表表 34.34.未来未来 2 2-5 5 年国内主要年国内主要 SICSIC 衬底厂商扩产情况及长晶设备市场规模测算衬底厂商扩产情况及长晶设备市场规模测算 .7575 表表 35.35.四家四家 SiCSiC 外延设备厂商的优劣势对比外延设备厂商的优劣势对比 .7676 表表 36.36.国外企业产业链上下游整合情况国外企业产业链上下游整合情况 .7878 表表 37.Wolfspeed37.Wolfspeed 高管履历高管履历 .8383 表表 43.202243.2022 年上半年部分国内企业年上半年部分国内企业 SiCSiC 二极管、二极管、SiC MO

63、SFETSiC MOSFET、SiCSiC 模块产模块产品进展品进展 .104104 表表 44.44.中国新能源车用中国新能源车用 SiCSiC 衬底需求测算衬底需求测算 .107107 表表 45.45.国内部分投资金额超国内部分投资金额超 1010 亿的亿的 SiCSiC 项目项目 .108108 表表 46.46.国内第三代半导体产业合作国内第三代半导体产业合作 .109109 表表 47.47.部分自建部分自建 SiCSiC 功率模块产线的功率模块产线的 OEMOEM 和和 Tier1Tier1 .110110 表表 48.48.天岳先进衬底产销及良率情况天岳先进衬底产销及良率情况

64、.112112 表表 49.49.天岳先进产线布局情况天岳先进产线布局情况 .114114 表表 50.50.天科合达天科合达 SiCSiC 衬底项目布局及项目产能情况衬底项目布局及项目产能情况 .118118 表表 51.51.露笑科技露笑科技 SiCSiC 业务核心技术人员业务核心技术人员.120120 表表 52.52.露笑科技第三代功率半导体（碳化硅）产业园项目三期规划露笑科技第三代功率半导体（碳化硅）产业园项目三期规划 .121121 表表 53.53.三安光电产品板块布局三安光电产品板块布局 .124124 表表 54.54.三安光电三安光电 SiCSiC 项目布局情况项目布局情况

65、 .127127 表表 55.55.北电新材碳化硅衬底项目产能规划情况北电新材碳化硅衬底项目产能规划情况 .127127 表表 56.56.中瓷电子募集资金用途中瓷电子募集资金用途 .130130 表表 57.57.中瓷电子拟收购标的资产的中瓷电子拟收购标的资产的 GaNGaN 业务情况业务情况 .130130 表表 58.58.斯达半导斯达半导 20212021 年定增募投规划年定增募投规划 .135135 表表 59.59.时代电气主营业务收入拆分时代电气主营业务收入拆分 .137137 表表 60.60.时代电气现有时代电气现有 SiCSiC 产品产品 .140140 表表 61.61.

66、各工艺陶瓷基板市场规模及其应用领域各工艺陶瓷基板市场规模及其应用领域 .145145 表表 62.62.晶升装备单晶炉销售情况晶升装备单晶炉销售情况 .148148 表表 63.63.晶升装备在研项目情况晶升装备在研项目情况 .149149 表表 64.64.德龙激光在研项目介绍德龙激光在研项目介绍 .151151 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 10 1.1.SiCSiC 性能优异，材料性能优异，材料升级势在必行升级势在必行 SiC 是第三代宽禁带半导体材料，在禁带宽度、击穿

67、场强、电子饱和漂移速度等物理特性上较 Si 更有优势，制备的 SiC 器件如二极管、晶体管和功率模块具有更优异的电气特性，能够克服硅基无法满足高功率、高压、高频、高温等应用要求的缺陷，也是能够超越摩尔定律的突破路径之一，因此被广泛应用于新能源领域（光伏、储能、充电桩、电动车等）。1.1.1.1.什么是什么是 SiCSiC 半导体材料按被研究和规模化应用的时间先后顺序通常分为三代。半导体材料按被研究和规模化应用的时间先后顺序通常分为三代。第一代：第一代：20 世纪 40 年代，硅（Si）、锗（Ge）开始应用，硅的自然储量大、制备工艺简单，是当前产量最大、应用最广的半导体材料，应用于集成电路，涉及

68、工业、商业、交通、医疗、军事等人类生产生活的各个环节，但在高频高功率器件和光电子器件应用上存在较大瓶颈。第二代：第二代：20 世纪 60 年代，砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）在光电子、微电子、射频领域被用以制作高速高频、大功率以及发光电子器件，能够应用于卫星通信、移动通信、光通信、GPS 导航等。由于 GaAs、InP 材料资源稀缺、价格昂贵、有毒性、污染环境，使得第二代半导体材料的应用具有一定的局限性。第三代：第三代：20 世纪 80 年代，碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、金刚石（C）等为代表的宽禁带（Eg2.3eV）半导体迅速发展，具有击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射

69、能力强等优势，满足高电压、高频率场景，应用于高电压功率器件、5G 射频器件等领域。图图 1.1.硅和化合物半导体的应用范围硅和化合物半导体的应用范围 数据来源：数据来源：英飞凌英飞凌 InIntroduction to Infineon 650V troduction to Infineon 650V SiCSiC MOSFETMOSFET，财通证券研究所财通证券研究所 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 11 表表 1.1.三代半导体应用区分三代半导体应用区分 半导体材料半导体材

70、料 代表材料代表材料 主要应用主要应用 应用领域应用领域 第一代 硅、锗 主要应用于低压、低频、低功率的晶体管和探测器中 集成电路 第二代 砷化镓 半导体发光二极管和通信器件 光电子和微电子领域 第三代 SiC、氮化镓 适用于高电压、高频率场景 通信、功率器件 数据来源：数据来源：天岳先进招股说明书天岳先进招股说明书，财通证券研究所财通证券研究所 与与 SiSi 材料相比，材料相比，SiCSiC 主要优势在于：主要优势在于：1）SiC 具有 3 倍于 Si 的禁带宽度，能减少漏电并提高耐受温度。2）SiC 具有 10 倍于 Si 击穿场强，能提高电流密度、工作频率、耐压容量并减低导通损耗，更适

71、合高压应用。3）SiC 具有 2 倍于 Si 的电子饱和漂移速度，所以可工作频率更高。4）SiC 具有 3 倍于 Si 的热导率，散热性能更好，能够支持高功率密度并降低散热要求，使得器件更轻量化。因此，SiC 材料具有明显的材料性能优势，能满足现代电子对高温、高功率、高压、高频、抗辐射等恶劣条件要求，适用于 5G 射频器件和高电压功率器件，满足新能源领域（光伏、储能、充电桩、电动车等）对于轻量化、高能效、高驱动力等要求。表表 2.2.各类半导体物理特性比较各类半导体物理特性比较 物理指标物理指标 SiSi GaAsGaAs InPInP SiCSiC GaNGaN 指标简介指标简介 禁带结构

72、间接带隙间接带隙 直接带隙 直接带隙 直接带隙直接带隙 间接带隙 直接带隙半导体发光效率高，适合制作光电子器件 禁带结构 1.11.1 1.4 1.3 3.33.3 3.4 禁带宽度决定器件的导通损耗、耐受温度和耐压能力 电子迁移率/（cm2/Vs）13501350 8500 4600 10001000 2000 迁移率越大，电阻率越小，电流承载能力越大 介电常数 11.911.9 13.1 10.8 10.110.1 9 介电常数越低，单位面积器件的寄生电容越小，可开发更高的 RF 功率 击穿场强/(MW/cm)0.30.3 0.4 0.5 2.82.8 3.3 击穿场强越大，器件的阻断电压

73、越大，更加适合高压应用 电子饱和漂移速度/(107cm/s)1 1 1 2.2 2.22.2 2.7 电子饱和漂移速度越高，导通电阻越低，导通损耗更低，高频性能更好 热导率/W/（cmK）1.51.5 0.5 0.7 4.94.9 1.3 热导率越高，器件散热更加容易，可在更高温度下工作 最高工作温度/175175 350 600600 800 数值越高，高温承受能力越强，高温环境下的可靠性更高 应用领域 集成电路集成电路功率器件功率器件 射频器件光电器件 光电器件 功率器件功率器件 功率器件射频器件 半导体材料的物理性能不同，应用场景也相应有差异 数据来源：数据来源：宫学源宫学源全球化合物半

74、导体产业竞争格局及未来发展机遇全球化合物半导体产业竞争格局及未来发展机遇，ROHMROHM，财通证券研究所财通证券研究所 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 12 1.2.1.2.我们为什么要用我们为什么要用 SiCSiC 做器件做器件 SiCSiC 器件包括二极管、晶体管和功率模块。器件包括二极管、晶体管和功率模块。2001 年英飞凌最先发布 SiC JBS 产品；2008 年 Semisouth 发布了第一款常关型的 SiC JFET 器件；2010 年ROHM 公司首先量产

75、SiC MOSFET 产品；2011 年 Cree 公司开始销售 SiC MOSFET 产品，2015 年 ROHM 继续优化推出了沟槽栅 MOSFET。目前，SiC SBD 二极管和 MOSFET 晶体管目前应用最广泛、产业化成熟度最高，SiC IGBT 和 GTO 等器件由于技术难度更大，仍处于研发阶段，距离产业化有较大的差距。图图 2.2.SiCSiC 功率器件分类功率器件分类 数据来源：数据来源：陈尧陈尧国内外碳化硅功率器件发展综述国内外碳化硅功率器件发展综述，蔡蔚蔡蔚第三代宽禁带功率半导体及应用发展现状第三代宽禁带功率半导体及应用发展现状，财财通证券研究所通证券研究所 图图 3.3.

76、SiCSiC 器件发展历史器件发展历史 数据来源：数据来源：曹峻曹峻碳化硅半导体技术和市场应用综述碳化硅半导体技术和市场应用综述，财通证券研究所财通证券研究所整理整理 SiCSiC 器件因其材料特性表现优越电气性能：器件因其材料特性表现优越电气性能：1 1）导通、开关）导通、开关/恢复损耗更低：恢复损耗更低：宽带隙使得 SiC 器件漏电流更少，并且在相同耐压条件下，SiC 器件的导通电阻 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 13 约为硅基器件的 1/200，因此因此导通损耗更低；导

77、通损耗更低；Si FRD 和 Si MOSFET 从正向偏置切换到反向偏置的瞬间会产生极大的瞬态电流，过渡到反向偏置状态会产生很大损耗。而 SiC SBD 和 SiC MOSFET 是多数载流子器件，反向恢复时只会流过结电容放电程度的较小电流。并且，该瞬态电流几乎不受温度和正向电流的影响，无论在何种环境条件下都可以实现稳定快速（小于 20ns）的反向恢复。根据 ROHM，SiC MOSFET+SBD 的模组可以将开通损耗（Eon）减小 34%，因此恢复损因此恢复损耗低耗低；SiC 器 件 在 关 断 过 程 中 不 存 在 电 流 拖 尾 现 象，根 据 ROHM，SiC MOSFET+SBD

78、 的模组可以将关断损耗（Eoff）减小 88%，因此开关损耗更低。因此开关损耗更低。图图 4.4.Si FRDSi FRD 正向电流依存性正向电流依存性 图图 5.5.SiCSiC SBDSBD 正向电流依存性正向电流依存性 数据来源：数据来源：ROHM ROHM SiCSiC 功率器件功率器件模模块应用笔记块应用笔记，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：ROHM ROHM SiCSiC 功率器件功率器件模模块应用笔记块应用笔记，财通证券研究所财通证券研究所 图图 6.6.Si FRDSi FRD 温度依存性温度依存性 图图 7.7.SiCSiC SBDSBD 温度依存性温度依存

79、性 数据来源：数据来源：ROHM ROHM SiCSiC 功率器件功率器件模模块应用笔记块应用笔记，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：ROHM ROHM SiCSiC 功率器件功率器件模模块应用笔记块应用笔记，财通证券研究所财通证券研究所 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 14 图图 8.8.各器件各器件 DPTDPT 开通波形：开通波形：SiCSiC 器件器件 EonEon 减小减小34%34%图图 9.9.各器件各器件 DPTDPT 关断波形：关断波形：SiC

80、SiC 器件器件 EoffEoff 可减可减小小 88%88%数据来源：数据来源：ROHMROHM SiCSiC 功率器件功率器件模模块应用笔记块应用笔记，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：ROHM ROHM SiCSiC 功率器件功率器件模模块应用笔记块应用笔记，财通证券研究所财通证券研究所 图图 10.10.SiCSiC 器件比器件比 SiSi 器件能量损耗更低器件能量损耗更低 图图 11.11.Si/SJ/Si/SJ/SiCSiC MOSFETMOSFET 单位面积导通电阻单位面积导通电阻比较比较 数据来源：数据来源：天科合达招股说明书天科合达招股说明书，财通证券研究所财

81、通证券研究所 数据来源：数据来源：ROHM ROHM SiCSiC 功率器件功率器件模模块应用笔记块应用笔记，财通证券研究所财通证券研究所 2 2）器件得以小型化：）器件得以小型化：SiC 禁带宽度决定了它能够以更高的掺杂浓度、更薄的膜厚漂移层制作出 600V以上的高压功率器件（对于相同耐压的产品、同样的导通电阻，芯片尺寸更小）；SiC 饱和电子漂移速率高，所以 SiC 器件能实现更高的工作频率和更高的功率密度，因频率的提升减少了电感、变压器等外围组件体积，从而降低了组成系统后的体积及其他组件成本。SiC 带隙宽并且导热率显著，不仅在高温条件下也能稳定工作，器件散热更容易，因此对散热系统要求更

82、低。行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 15 图图 12.12.SiCSiC 体积约为硅基器件的体积约为硅基器件的 1/101/10 数据来源：数据来源：ROHMROHM SICSIC 功率元器件的理解和活用事例功率元器件的理解和活用事例，财通证券研究所财通证券研究所 3 3）SiCSiC 器件热稳定：器件热稳定：SiC SBD 与 Si FRD 开启电压都小于 1V，但 SiC SBD 的温度依存性与 Si FRD不同：温度越高，导通阻抗就会增加，VF 值会变大，不易发生热失控，

83、提升系统的安全性和可靠性。同等温度条件下，IF=10A 时 SiC 与硅二极管正向导通电压比对，SiC 肖特基二极管的导通压降为 1.5V，硅快速恢复二极管的导通压降为 1.7V,SiC 材料性能好于硅材料。此外，Si MOSFET 的漂移层电阻在温升 100时会变为原来 2 倍，但 SiC MOSFET 的漂移层电阻占比小，其他电阻如沟道电阻在高温时会稍微下降，n+基板的电阻几乎没有温度依存性，因此在高温条件下导通电阻也不容易升高。图图 13.13.SiCSiC SBDSBD 的正向特性（的正向特性（650V650V、10A10A 等级）等级）图图 14.14.650V 650V SiCSi

84、C MOSFETMOSFET /Si MOSFETSi MOSFET /Si Si IGBTIGBT 的标准化导通电阻温度特性的标准化导通电阻温度特性 数据来源：数据来源：ROHMROHM SiCSiC 功率器件功率器件模块应用笔记模块应用笔记，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：ROHM ROHM SiCSiC 功率器件功率器件模块应用笔记模块应用笔记，财通证券研究所财通证券研究所 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 16 超越摩尔定律，新材料是突破路径之一。超越摩

85、尔定律，新材料是突破路径之一。硅基器件逼近物理极限，摩尔定律接近效能极限。SiC 器件作为功率器件材料端的技术迭代产品出现，能够克服硅基无法满足高功率、高压、高频、高温等应用要求的缺陷。图图 15.15.SiCSiC MOSFETMOSFET 有望替代有望替代 Si IGBTSi IGBT 图图 16.16.SiCSiC SBDSBD 有望替代高压有望替代高压 Si PNDSi PND、FRDFRD 数据来源：数据来源：ROHM ROHM SiCSiC 功率器件功率器件模块应用笔记模块应用笔记，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：ROHM ROHM SiCSiC 功率器件功率器件

86、模块应用笔记模块应用笔记，财通证券研究所财通证券研究所 2.2.多领域需求驱动，多领域需求驱动，SiCSiC 市场市场规模可达规模可达 62.9762.97 亿美元亿美元 20212021-2727 年全球年全球 SiCSiC 功率器件市场规模功率器件市场规模 CAGRCAGR 为为 34%34%。SiC 器件被广泛用于新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网、国防军工等领域。Yole 数据显示，全球 SiC 功率器件市场规模将由 2021 年的 10.9 亿美元增长至 2027 年的62.97 亿美元，2021-27 年 CAGR+34%。此外，根据 CASA Research 统计，202

87、0 年国内 SiC、GaN 电力电子器件市场规模约为 46.8 亿元，较上年同比增长 90%，占分立器件的比例为 1.6%。并且预计未来五年 SiC、GaN 将以45%的年复合增长率增至近 300 亿元。图图 17.17.20 年全球年全球 SiCSiC 功率器件市场规模（功率器件市场规模（亿亿美元）美元）数据来源：数据来源：YoleYole，财通证券研究所财通证券研究所 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 17 图图 18.18.2 201016 6

88、-20262026 年年中中国第三代半导体电力电子应用市场规模国第三代半导体电力电子应用市场规模（亿元）（亿元）数据来源：数据来源：C CASAASA，财通证券研究所财通证券研究所 根据根据 YoleYole，新能源汽车、光伏储能是新能源汽车、光伏储能是 SiCSiC 市场增长的主要驱动力。市场增长的主要驱动力。1 1）全球新能源汽车SiC功率器件市场规模2019年为2.3亿美元，占比为41.6%，2021 年 6.8 亿，占比为 62.8%，预计至 2027 年增加至 49.9 亿美元，占比提升至 79.2%，2021-27 年 CAGR 为 39.2%。2 2）光伏储能是 SiC 功率器件

89、第二大应用市场，2021 年该全球市场规模为 1.5亿美元，预计至 2027 年增加至 4.6 亿美元，2021-27 年 CAGR 为 20.0%。据 CASA 预测，2021-26 年中国第三代半导体电力电子市场将保持 40%年均增速，到 2026 年市场规模有望达 500 亿元。其中，车用第三代半导体市场将从40.5 亿元增长至 267.3 亿元；充电桩用第三代半导体市场从 0.54 亿元增长至24.9 亿元；光伏用第三代半导体市场从 5 亿元增长至 20 亿元。图图 19.19.2022021 1-2727 全球全球 SiCSiC 功率器件功率器件下游下游市场市场CAGRCAGR 预测

90、预测 图图 20.20.2022021 1-2626 年年中国中国第三代第三代功率功率半导体半导体下游市下游市场场 C CAGRAGR 预测预测 数据来源：数据来源：YoleYole，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：CASACASA，财通证券研究所财通证券研究所 注：注：第三代功率半导体第三代功率半导体指指 SiCSiC、GaNGaN 功率半导体功率半导体 39.2%27.9%20.0%16.2%14.9%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%115.2%45.9%33.1%0%20%40%60%80%100%120%140%充电桩新能源汽车光伏 行业专题报

91、告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 18 2.1.2.1.新能源车新能源车是是 SiCSiC 器件应用的最大驱动力器件应用的最大驱动力，或迎替代机遇，或迎替代机遇 2.1.1.2.1.1.角度一：角度一：SiCSiC 电驱系统电驱系统抢先上车抢先上车，体积、损耗有效下降，体积、损耗有效下降 SiCSiC 功率器件功率器件做做电驱电驱，电力电力损耗有效下降。损耗有效下降。新能源汽车系统架构中涉及到功率半导体应用的组件包括：电机驱动系统、车载充电系统（OBC）、电源转换系统（车载 DC/DC）和

92、非车载充电桩。其中电驱是 SiC 功率器件最主要的应用部位，行业内也都率先在电驱采用 SiC 器件。根据美国能源部对纯电动车Nissan-Leaf的能耗分析，电驱能量损耗约为16%，其中功率器件占其中的 40%，因此，电控里功率器件能量损耗约占整车的 6.4%。若使用 SiC 器件，通过导通/开关等维度，总损耗相比硅器件下降 70%，全车总损耗下降约 4.48%，也相当于相同的电池容量下行驶里程提升比例。据汽车之家拆分，动力电池占纯电动汽车总成本的 40%-50%，假设某中高端电动车价格为 20 万元，电池成本约 8-10 万元，如以 SiC 方案提升里程 5%计算，相同性能的产品条件下，仅电

93、池系统就为总成本节省 4000-5000 元。图图 21.21.新能源汽车成本拆分新能源汽车成本拆分 图图 22.22.中国动力电池平均售价（元中国动力电池平均售价（元/Wh/Wh）数据来源：数据来源：汽车之家，汽车之家，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：高工产研锂电研究所高工产研锂电研究所，财通证券研究所财通证券研究所 采用采用 SiCSiC 可减小电力电子系统体积、减少能量损失。可减小电力电子系统体积、减少能量损失。SiC 模块可以在实现 50kHz以上的高频驱动（传统 IGBT 模块无法实现），推动电感等被动器件的小型化。另外，IGBT 模块存在开关损耗引起的发热问题，只

94、能按照额定电流的一半进行使用，而 SiC 模块开关损耗较小，即使在高频驱动时也无需进行大幅的电流降额，散热系统要求也相对较低，同样减小了 SiC 器件的体积。采用 SiC 模块可以加速高集成、高密度三合一电驱的推进，实现系统性体积的缩小，进而带来风阻（占驱动损耗的 1/3）的减小，促进能量损耗进一步降低。电池,50%电机,15%电控,15%电驱零部件,10%其他,10%0.00.51.01.52.02.52001920202021 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评

95、级标准 19 ROHM 在 2018、2019 连续两年赞助纯电赛车，全硅的逆变器、电控，重新设计 SiC 的应用持续带来 43%体积减小，6 公斤的减重。图图 23.23.SiCSiC 使用明显降低逆变器尺寸使用明显降低逆变器尺寸 数据来源：数据来源：陈东坡陈东坡碳化硅在新能源汽车中的应用现状与导入路径碳化硅在新能源汽车中的应用现状与导入路径，财通证券研究所财通证券研究所 使用使用 SiCSiC 并未增加整车成本。并未增加整车成本。虽然 SiC 器件成本高于硅基器件，但使用 SiC 器件可以降低系统体积、降低电池损耗、提升续航里程，从而促进整车成本的降低。据 Wolfspeed(Cree)测

96、算，在新能源汽车使用 SiC 逆变器，可以提升 5%-10%的续航，节省 400-800 美元的电池成本，与新增 200 美元的 SiC 器件成本抵消后，还能实现 200-600 美元的单车成本节约，未来，随着 SiC 规模化量产之后，成本有望逐步降低，将为整车成本创造更大空间。图图 24.24.使用使用 SiCSiC 材料，为新能源汽车节省成本材料，为新能源汽车节省成本 数据来源：数据来源：Wolfspeed Investor Day Wolfspeed Investor Day 20192019，财通证券研究所财通证券研究所 SiCSiC 在在城市工况、城市工况、电池容量大、电压低的方向上

97、电池容量大、电压低的方向上能够提升能够提升更大更大系统效率。系统效率。一方面，电池基础容量越大，可以提升的绝对里程数就越多；锂电池成本越高，可以节省的单位电池成本越大。另一方面，在固定电池电压后，电池功率近似跟输出电流 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 20 能力成正比，输出电流能力近似跟芯片的使用数量成正比，功率约高则相应使用SiC 器件越多，替换成本越高。因此 SiC 最高效的应用范围是在下左图的左上方。此外，越是处于频繁开关/频繁刹车加油的低速工况下，获得的效率优势就更高，

98、所以在城市工况中运行，使用 SiC 器件带来的效率提升的优势更加明显。2018年特斯拉在其 Model3 车型首次将 Si IGBT 换成了封装尺寸更小的 SiC 模块，使开关损耗降低了 75%，系统效率提高了 5%，续航里程提升 5-10%。图图 25.25.SiCSiC 与动力电池的成本竞争与动力电池的成本竞争 数据来源：数据来源：汽车之家汽车之家，财通证券研究所财通证券研究所整理整理 表表 3.3.部分部分高电压平台高电压平台车型车型采用采用 SiCSiC 车企车企 Model/platformModel/platform 电压电压 逆变器技术逆变器技术 推出时间推出时间 丰田 Mira

99、i(FCEV)310V SiC MOSFET 2020 特斯拉 Model 3 350-400V SiC MOSFET 2018 Model Y 351-400V SiC MOSFET 2020 福特 Mach E 450V SiC MOSFET 2021 比亚迪 汉 570V SiC MOSFET 2020 e-platform3.0 800V SiC MOSFET 2021 保时捷 Taycan 800V Si IGBT 2019 现代 E-GMP 800V SiC MOSFET 2021 奥迪 e-tron GT 800V SiC MOSFET 2021 小鹏 G9 800V SiC M

100、OSFET 2022 玛莎拉蒂 GranTurismo 800V SiC MOSFET 2022 通用 Ultium 800V SiC MOSFET-奔驰 EVA 800V SiC MOSFET-Apollo G2J 800V SiC MOSFET-数据来源：数据来源：各公司官网，各公司官网，财通证券研究所财通证券研究所整理整理 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 21 2.1.2.2.1.2.角度角度二：电动汽车架构二：电动汽车架构向高压过渡，成为向高压过渡，成为 SiCSiC

101、上车催化剂上车催化剂 补能时间长是新能源汽车的最大痛点。补能时间长是新能源汽车的最大痛点。如今车企推出的电动汽车续航多在500km 上下，甚至高达 700km，和普通燃油车续航里程接近，续航已不再是最大负累。但是电动车还是面临里程焦虑的问题，主要原因还是燃油车加油时间仅为 15 分钟，而电动车快充至少需要 60 分钟，在高峰期充电排队等候时间亦进一步拉长。表表 4.4.新能源各车型续航里程新能源各车型续航里程 品牌品牌 车型车型 技术路线技术路线 售价（万元）售价（万元）续航（续航（kmkm）比亚迪 唐 DM-i PHEV 18.98-31.48 505 宋 PLUS DM-i PHEV 14

102、.68-19.98 505 特斯拉 Model 3 EV 26.67-33.99 556/675 Model Y EV 29.18-38.79 545/566/640 小鹏 P5 EV 15.79-22.39 600 蔚来 ET7 EV 44.80-52.60 500-1000 极氪 极氪 001 EV 29.90-36.00 525/606/712 极狐 阿尔法 S EV 25.19-34.49 525/603/706 埃安 Aion Y EV 10.46-15.76 410/500/600 福特 Mustang Mach-E EV 26.50-37.99 492-619 大众 ID.6 E

103、V 23.98-33.58 436/510/588 岚图 FREE EV 31.36-36.36 475/505 数据来源：数据来源：汽车之家，汽车之家，财通证券研究所财通证券研究所 续航越高、充电续航越高、充电效率效率越高，越高，电动车在通勤中耗时与燃油车电动车在通勤中耗时与燃油车约接约接近。近。根据 Enabling Fast Charging:A Technology Gap Assessment做的一项实验：在 525 英里（1 英里=1.6 公里）的旅程中，普通燃油车只需要加油一次，总耗时 8 小时23 分钟；而续航 300 英里 400KW 的直充电动车单次充电仅需 23 分钟，旅

104、途总计耗时 8 小时 31 分钟，整体耗时不输燃油车。表表 5.5.5 52525 英里通勤各车型耗时表现英里通勤各车型耗时表现 车型车型 补能次数补能次数 总共补能时间总共补能时间 通勤时间通勤时间 ICEV 1 次 15 分钟 8 小时 23 分 BEV-200 mile 50KW-DCFV 4 次 120 分钟 10 小时 48 分 BEV-300 mile 120KW-Tesla 2 次 84 分钟 9 小时 32 分 BEV-300 mile 120KW-Tesla 1 次 68 分钟 9 小时 16 分钟 BEV-200 mile 400KW-XFC 2 次 38 分钟 8 小时

105、46 分 BEV-300 mile 400KW-XFC 1 次 23 分钟 8 小时 31 分 数据来源：数据来源：美国能源部美国能源部Enabling Fast Charging:A Technology Gap AssessmentEnabling Fast Charging:A Technology Gap Assessment，财通证券研究所财通证券研究所 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 22 根据根据 P=UIP=UI，提升充电效率的方向有二，提升电压最佳。，提升充电

106、效率的方向有二，提升电压最佳。根据发热量公式Q=IRt，提升电流模式充电过程会产生大量热量，对汽车散热系统和热管理有更高的要求。在用大电流充电时，还会导致极化现象出现、电池内部化学反应不充分，对于电池的伤害较大。此外，大电流模式的应用场景有限制，目前大电流模式仅在 10%-20%SOC 进行最大功率充电，在其他区间充电效率也有明显下降。而提升电压模式除了减少能耗、提高续航里程外，还有减少重量、节省空间等优点，是目前厂商普遍采用的模式。图图 26.26.影响充电速度的因素影响充电速度的因素 图图 27.27.特斯拉特斯拉 Model3Model3 使用使用 V3V3 极充桩的充电表极充桩的充电表

107、现现 数据来源：财通证券研究所数据来源：财通证券研究所整理整理 数据来源：数据来源：3 38 8 号车评中心，号车评中心，财通证券研究所财通证券研究所 相同功率下高电压比大电流更优。相同功率下高电压比大电流更优。华为分别测算了高电压 800V/250A，大电流400V/500A，相较基准 400V/250A 的电池系统成本和整车成本变化，高电压高电压架构下整车成本的上升架构下整车成本的上升不足不足 2%2%，比大电流方案更优比大电流方案更优。根据戴姆勒奔驰研究，在800V 高压平台采用 SiC 模块较硅基 IGBT 模块整车低了 7.6%的能耗，相比中低压能耗降低更多。图图 28.28.华为动

108、力域全栈高压华为动力域全栈高压方案方案 图图 29.29.SiCSiC 1200V1200V 节能效果节能效果 数据来源：数据来源：盖世汽车，盖世汽车，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：半导体行业观察半导体行业观察，财通证券研究所财通证券研究所 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 23 表表 6.6.相同功率下高电压电池成本比大电流更优相同功率下高电压电池成本比大电流更优 电池系统部件电池系统部件 400V/250A400V/250A 400V/500A400V/5

109、00A 800V/250A800V/250A BMS A 5%5%热管理系统 B 持平 持平 电池模组 C 6%持平 高低压线束 D 50%持平 占整车成本-3%2%数据来源：数据来源：华为数字能源，华为数字能源，财通证券研究所财通证券研究所 越来越多汽车厂商布局越来越多汽车厂商布局 800V800V 平台。平台。受限于硅基 IGBT 功率元器件的耐压能力，之前电动车高压系统普遍采用的是 400V 电压平台。如今，高压快充路线受到越来越多主机厂的青睐，先是保时捷 TaycanTurboS、小鹏，随后现代、起亚等国际巨头，比亚迪、长城、广汽等国内主机厂也相继推出或计划推出 800V 平台，高压快

110、充体验将会成为电动车市场差异化体验的重要标准。未来，随着市场对续航里程、充电速度要求的提高，电动车电压有望升至 800V-1000V。表表 7.7.各大车厂各大车厂 8 80000V V 高压系统情况高压系统情况 公司公司 国家国家 形式形式 时间时间 电压电压 功率功率 续航续航 保时捷 德国 车型、充电桩 Jun-18 800V 350KW 15 分钟冲 80%电 起亚 韩国 充电桩 Sep-20 800V 430KW-现代 韩国 平台 Dec-20 800V 14 分钟冲 80%电 比亚迪 中国 平台 Apr-21 800V 充电 5 分钟，续航 150 公里 吉利极氪 中国 车型、充电

111、桩 Sep-21 800V 360KW 充电 5 分钟，续航 120 公里 吉利 中国 平台、车型 Apr-21 400V/800V 30 分钟冲 80%电 长城 中国 车型 Nov-21 800V 400KW 充电 10 分钟，续航 800 里 北汽极狐 中国 车型 Apr-21 800V 充电 10 分钟，续航 196 公里 广汽埃安 中国 车型、充电桩 Aug-21 1000V（峰值）480KW 充电 5 分钟，续航 200 公里 东风岚图 中国 平台、充电桩 Oct-21 800V 360KW 充电 10 分钟，续航 400 公里 小鹏 中国 车型、充电桩 Oct-21 800V 48

112、0KW 充电 5 分钟，续航 200 公里 长安 中国 平台 Aug-21 800V 300KW 充电 10 分钟，续航 200 公里 理想 中国 平台 预计 2023 800V -蔚来 中国 车型 预计 2022 800V -数据来源：数据来源：各大车企官网，各大车企官网，佐思汽车研究，佐思汽车研究，财通证券研究所财通证券研究所 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 24 图图 30.30.400V400V 分支下进化路线分支下进化路线 图图 31.31.800V800V 分支下进

113、化路线分支下进化路线 数据来源：数据来源：车市物语公众号车市物语公众号，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：车市物语公众号车市物语公众号，财通证券研究所财通证券研究所 高压架构高压架构未来向中小车型渗透。未来向中小车型渗透。根据车型划分，可将乘用车划分为 A00、A0、A、B、C 级车等多个级别。根据各车企官网数据，A 级以下微型或小型车型普遍采用低压系统，而在 B 级/C 级中大型车型中，高压平台逐渐普及。长期看快充对于中小车型亦是刚需，800V 架构升级具备长期趋势。图图 32.32.全球全球新能源车各级别车销售量占比新能源车各级别车销售量占比 图图 33.33.国内国内新能

114、源车各级别车销售量占比新能源车各级别车销售量占比 数据来源：数据来源：乘联会乘联会，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：乘联会乘联会，财通证券研究所财通证券研究所 高电压平台需要各部件耐高压、耐高温，将导致高电压平台需要各部件耐高压、耐高温，将导致 SiCSiC 器件的替代需求显著增长。器件的替代需求显著增长。高压平台看起来只是升高了整车的电压，但对于技术的开发和应用，却是“牵一发而动全身”的系统工程。1 1）电机电控：）电机电控：800V 平台要求下，硅基 IGBT 的开关/导通损耗将大幅升高，而SiC 器件在耐压、开关频率、损耗等多个维度表现优异，因此电机控制器需要采用 Si

115、C MOSFET 代替硅基 IGBT。2 2）车载车载 OBCOBC：主流功率从 3.6kW、6.6kW 升级到 11kW、22kW，并向双向逆变升级。双向 OBC 不仅可将 AC 转化为 DC 为电池充电，同时也可将电池的65.8%77.0%72.3%67.1%58.5%59.0%59.9%18.7%11.3%18.4%24.0%32.9%34.9%31.8%0%20%40%60%80%100%A级及以下B级C级及以上86.3%86.9%95.7%91.0%87.7%67.8%66.9%69.2%13.7%13.1%4.3%6.1%8.7%28.4%30.5%28.9%0%20%40%60%

116、80%100%A级及以下B级C级及以上 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 25 DC 转化为 AC 对外进行功率输出，需要使用 SiC 器件。3 3）DC/DCDC/DC：直流快充桩原本输出电压等级为 400V，可直接给动力电池充电，但车系统平台升级为 800V 后需要额外的升压产品使电压能够上升到 800V，配合 OBC 给动力电池进行直流快充。此外，DC/DC 转换器还可将高电池电压转换为低电压，为动力转向系统、空调以及其他辅助设备提供所需的电力，同样需要耐高压材质的 SiC

117、 器件。4 4）空调压缩空调压缩机：机：由电动机驱动，为系统提供主动制冷/热的动力，在汽车热管理系统中处于重要地位，随着动力源向更高电压切换，SiC 器件有很大的优势。图图 34.34.800V800V 架构架构需要升级的零部件和元器件需要升级的零部件和元器件 数据来源数据来源：N NE E 时代时代，财通证券研究所财通证券研究所 实现大功率快充的高压系统架构共有三类实现大功率快充的高压系统架构共有三类，全系高压快充有望成为主流架构。全系高压快充有望成为主流架构。1 1）全系高压，）全系高压，即800V电池+800V电机电控+800V OBC、DC/DC、PDU+800V空调、PTC。全系高压

118、的优势是能量转化率高，但是短期成本较高，但长期来看，产业链成熟以及规模效应具备之后，整车成本下降。2 2）部分高压，）部分高压，即 800V 电池+400V 电机、电控+400V OBC、DC/DC、PDU+400V 空调、PTC。部分高压的优势是基本沿用现有架构，仅升级动力电池，车端改造费用较小，短期有较大实用性，但是能量转化率没有全系高压高。3 3）全部低压架构，）全部低压架构，即 400V 电池（充电串联 800V，放电并联 400V）+400V电机、电控+400V OBC、DC/DC、PDU+400V 空调、PTC。其优势是短期成本最低，但是对充电效率提升有限。行业专题报告行业专题报告

119、 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 26 图图 35.35.各类各类 800V800V 高压架构示意图高压架构示意图 数据来源数据来源：SAE InternationalSAE International，财通证券研究所财通证券研究所 高压将进一步加速主驱、高压将进一步加速主驱、OBCOBC 和和 DC/DCDC/DC 的的 SiCSiC 渗透率提升。渗透率提升。以 22kW 800V双向 OBC 为例，从 Si 转到 SiC 设计，因从一个三电频降到两电频开关拓扑，DC 端器件数量从 16 颗到降到了

120、8 颗器件，驱动电路、pcb 板面积也减半，同时提高了运行效率，替换具有显著优势。根据 CASA 预测，SiC 功率器件渗透率将在电机逆变器及 DC/DC 器件中持续增长。图图 36.36.采用采用 SiSi 和和 SiCSiC 的的 22KW22KW 双向双向 OBCOBC 系统系统示意图示意图 图图 37.37.采用采用 SiSi 和和 SiCSiC 的的 22KW22KW 双向双向 OBCOBC 系统系统成本比较成本比较 数据来源：数据来源：WolfspeedWolfspeedWhy Choose Why Choose SiCSiC over Si for Your Next over

121、Si for Your Next Bidirectional OnBidirectional On-Board Charger Design?Board Charger Design?，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：WolfspeedWolfspeedWhy Choose Why Choose SiCSiC over Si for Your Next over Si for Your Next Bidirectional OnBidirectional On-Board Charger Design?Board Charger Design?，财通证券研究所财通证券研究所

122、行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 27 图图 38.38.电机逆变器模块器件材料用量份额趋势电机逆变器模块器件材料用量份额趋势 图图 39.39.DC/DCDC/DC 功率器件材料应用趋势功率器件材料应用趋势 数据来源：数据来源：CASACASA，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：CASACASA，财通证券研究所财通证券研究所 根据 Yole 统计，有超过 20 家汽车厂商在 OBC 中已经或计划采用 SiC SBD 或SiC MOSFET 器件，新能源车 OBC

123、 用 SiC 功率器件市场在 2021-27 年将维持 38%的增长。图图 40.40.超过超过 2020 家汽车制造商在车载充电器中使用家汽车制造商在车载充电器中使用 SiCSiC 数据来源：数据来源：Y Yoleole，财通证券研究所财通证券研究所 2.1.3.2.1.3.角度角度三三：充电桩向大功率方向发展，充电桩向大功率方向发展，SiCSiC 器件渗透率进一步提升器件渗透率进一步提升 中国中国公共充电桩快速增长公共充电桩快速增长，总量占比超过全球半数。，总量占比超过全球半数。IEA 数据显示，2021 年全球共公共充电桩保有量为 176 万个，其中有 120 万个为低速充电桩（功率22

124、kW），56 万个为高速充电桩（功率22kW）。根据各国已宣布的气候承诺方案，预测，预测 2 2022022-3030 年全球年均建设年全球年均建设 1 10000 万万/5050 万个低速万个低速/高速充电桩，高速充电桩，2030 年 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 28 全球将拥有 1000 万/550 万个低速/高速充电桩。2021 年底中国拥有 115 万个公共充电桩，占全球 65%。根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟发布的最新数据，2022 年 1-9 月新增公共充

125、电桩 48.9 万台，充电配套设施建设逐步完善。图图 41.41.全球公共充电桩全球公共充电桩数量统计及预测（万个）数量统计及预测（万个）图图 42.42.中国公共充电桩保有量（万中国公共充电桩保有量（万个个）数据来源：数据来源：I IEAEA，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：E EVCIPAVCIPA，财通证券研究所财通证券研究所 我国有望于我国有望于 20252025 年在城市年在城市和城际重点区域和城际重点区域实现实现 2 2-3C3C 公共充电桩的初步覆盖。公共充电桩的初步覆盖。根据 中国电动车充电基础设施发展战略与路线图研究（2021-2035），我国将于 2025

126、 年实现 2-3C 的充电桩在重点区域的城市和城际公共充电设施的初步覆盖；于 2030 年实现 3C 及以上公共快充网络在城乡区域与高速公路的基本覆盖；于 2035 年实现 3C 及以上快充在各应用场景下的全面覆盖。图图 43.43.乘用车充电保障能力提升乘用车充电保障能力提升 数据来源：数据来源：中国电动中国电动汽车汽车充电基础设施发展战略与路线图研究（充电基础设施发展战略与路线图研究（20），财通证券研究所财通证券研究所 31.6%48.4%56.7%65.3%58.1%0%10%20%30%40%50%60%70%02004006008001,0001,20

127、01,4001,6001,800中国全球中国占比(右轴)51.680.7114.7162.30204060800180Dec-19Jun-20Dec-20Jun-21Dec-21Jun-22 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 29 充电桩向大功率方向发展。充电桩向大功率方向发展。交通运输部关于推动交通运输领域新型基础建设的指导意见 中明确要在高速公路服务区建设超级快充、大功率充电汽车充电设施。据 EVICPA 统计，2 2016016-2020 年中国新增直

128、流桩的平均功率从年中国新增直流桩的平均功率从 7 70 0k kWW 提升至提升至1 13131k kWW，在新增直流桩中 150kW 的比例从 9%增至 28%；从用户使用习惯的角度来看，99.3%用户在公用场站充电选择快充桩，8 87%7%用户选择用户选择 1 12020k kWW 及以及以上的大功率充电桩上的大功率充电桩。国家电网是国内最大的充电桩公开招标企业，2022 年招标的充电桩中，功率为 160kW、240kW 和 480kW 的占比分别为 53%、3%和16%，1 16060k kWW 超越超越 8 80 0k kWW 成为主力招标功率成为主力招标功率。图图 44.44.201

129、62016-2020 年新增年新增直流直流桩平均功率（桩平均功率（KWKW）图图 45.45.2022020 0-2222 年国家电网充电桩招标功率分布年国家电网充电桩招标功率分布 数据来源：数据来源：EVCIPAEVCIPA，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：国家电网国家电网，财通证券研究所财通证券研究所 更高功率更高功率、更多数量的超充站布局更多数量的超充站布局。截至 2022 年 6 月，特斯拉在中国大陆已建立1200多座超级充电站，8700多个超级充电桩，其V3充电桩功率为250kW，未来还将推出峰值充电功率 350kW 的 V4 充电桩；小鹏汽车 22 年 8 月发布

130、峰值充电功率为 400kW 的 S4 超快充桩，计划到 23 年新增超过 500 座以上、到25 年累计建设 2000 座超快充站。此外，2022 年 7 月中国主导发起的 ChaoJi直流充电接口标准在 IEC 全票通过，有望促进超级充电基础设施加速布局。图图 46.46.国内国内 ChaoJiChaoJi 充电标准充电标准 20212021 年发布年发布 图图 47.47.海外快充标准向海外快充标准向 1000V1000V、500A500A 发展发展 数据来源：数据来源：NENE 时代，时代，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：NENE 时代，时代，财通证券研究所财通证券研究

131、所 70950406080019202034%30%53%0%20%40%60%80%100%120%20202021202280KW160KW240KW480KW 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 30 大功率大功率充电桩充电桩带动带动 SiCSiC 渗透率不断提升。渗透率不断提升。对于充电桩而言，采用 SiC 模块可将充电模块功率提高至 60KW 以上，而采用 MOSFET/IGBT 单管的设计还是在15-30

132、kW 水平。同时，和硅基功率器件相比，SiC 功率器件可以大幅降低模块数量。因此，SiC 的小体积优势在城市大功率充电站、充电桩的应用场景中具有独特优势。图图 48.48.SiCSiC MOSFETMOSFET 拓扑结构拓扑结构 图图 49.49.基于基于 SiCSiC 的的 30KW30KW 充电桩模块充电桩模块 数据来源：数据来源：英飞凌英飞凌碳化硅器件在直流充电桩中的应用研究碳化硅器件在直流充电桩中的应用研究，财通证财通证券研究所券研究所 数据来源：数据来源：英飞凌英飞凌碳化硅器件在直流充电桩中的应用研究碳化硅器件在直流充电桩中的应用研究，财通证财通证券研究所券研究所 充电桩运营商从减少

133、损耗率和储能对双向电充电桩运营商从减少损耗率和储能对双向电流流需求需求两方面，也倾向使用两方面，也倾向使用 SiCSiC。（1）对特来电、星星充电为首的公共充电桩运营商而言，从国家电网买电，到给新能源车主充电的过程中，存在约 2%的损耗，通过使用 SiC 能够将损耗降低到 0.5%，则运营成本能显著降低，加快回收投资。（2）随着局部地区充电站数量增多、密度变大的情况，为了平抑对电网的冲击，需要配套储能系统，在夜间进行储能，充电高峰期间通过储能电站和电网一同为充电站供电，实现削峰填谷。充电与储能环节的电流方向变化，而 IGBT 只能单向流通，使用 SiC 是唯一选择。行业专题报告行业专题报告 证

134、券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 31 图图 50.50.中国充电桩产业链关系图中国充电桩产业链关系图 数据来源：数据来源：EVCIPAEVCIPA，财通证券研究所财通证券研究所 注：各运营商直流桩及交流桩数量统计截至注：各运营商直流桩及交流桩数量统计截至 2 2022/8022/8 市场上主要由交流桩和直流桩两种充电桩类型构成。市场上主要由交流桩和直流桩两种充电桩类型构成。交流桩因为其技术成熟成本较低，可接入 220V 居民用电而成为公共充电桩的主流，但其充电效率低，耗时长，主要适用于家用领域，目前大多仍

135、使用硅基功率器件，随着 SiC 功率器件成本降低，未来交流充电桩中未来交流充电桩中 SiCSiC 功率器件的渗透率将进一步提升功率器件的渗透率将进一步提升。直流充电桩充电速度较快，但技术复杂且成本高昂，因此早期推广速度不如交流充电桩；但对于公共充电桩来说，提升充电效率是用户的关注核心。根据 IEA 统计，全球 22kW 以上的快充桩占比从 2015 年的 14.4%，上升至 2021 年的31.8%，公共充电桩中直流桩的渗透率持续提升。据中国充电联盟发布的数据显示，截止 2022 年 9 月我国 163.6 万台公共充电桩中，交流桩达到 93.1 万台，而直流桩为 70.4 万台，直流桩占比

136、43.1%。直流充电桩技术的未来研发市场十直流充电桩技术的未来研发市场十分广阔分广阔，SiCSiC 功率器件需求量进一步增加功率器件需求量进一步增加。图图 51.51.2012015 5-2 21 1 年全球公共快充桩和慢充桩比例年全球公共快充桩和慢充桩比例 图图 52.52.20222022 年年 9 9 月月底底我国交直流充电桩我国交直流充电桩占比占比 数据来源：数据来源：IEAIEA，财通证券研究所财通证券研究所 注：慢注：慢充桩充桩为为功率功率22kW22kW，快快充桩充桩为为功率功率22kW22kW。数据来源：数据来源：EVCIPAEVCIPA，财通证券研究所财通证券研究所 0%20

137、%40%60%80%100%200021公共慢充桩公共快充桩直流桩,43.1%交流桩,56.9%行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 32 在实际应用中特斯拉在实际应用中特斯拉领衔车企布局领衔车企布局 200kW200kW 级快充桩级快充桩。特斯拉 V3 充电桩应用了其液冷式充电连接器专利技术，最大充电电流超过 600A，最大功率为 250kW。保时捷 Turbo、吉利极氪极充、北汽极狐极充、广汽埃安 A480、小鹏 S4 等与自家车型适配

138、的更高功率充电桩也陆续发布。图图 53.53.主要电动汽车最大充电功率主要电动汽车最大充电功率 数据来源：数据来源：行家产研行家产研 CeliaCelia，财通证券研究所财通证券研究所 随着超充、快充需求的增加，全 SiC 模块开始在充电桩上大量采用，根据各公司官网参数，800V 架构的高性能充电桩大部分采用全 SiC 模块。表表 8.8.部分车企高功率充电桩布局部分车企高功率充电桩布局 发布时间发布时间 充电桩充电桩 单桩最大电流单桩最大电流 峰值充电功率峰值充电功率 特斯拉 2019 V3 631A 250kW 保时捷 2020 Turbo 500A 270kW 广汽埃安 2021 A48

139、0 600A 480kW 吉利极氪 2021 极充 500A 360kW 北汽极狐 2022 极狐超充站 600A 360kw 小鹏 2022 S4 670A 400kW 蔚来 2022-23 液冷超级快充桩 650A 500kW 数据来源：数据来源：各公司官网，各公司官网，财通证券研究所财通证券研究所整理整理 2.1.4.2.1.4.车用车用 SiCSiC 解决方案市场规模可达解决方案市场规模可达 2 24 40 0 亿元人民币亿元人民币 由于 SiC 器件在新能源车用领域的优势，随着 SiC 在新能源车领域的应用，SiC成本的降低，各大厂商纷纷布局 SiC，未来 SiC 在车用领域渗透率会

140、越来越高。行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 33 图图 54.54.SiCSiC 功率器件的应用时间线功率器件的应用时间线 数据来源：数据来源：YoleYole，财通证券研究所财通证券研究所 图图 55.55.SiCSiC 车上利用情况车上利用情况 图图 56.56.SiCSiC 功率器件在车载领域应用时间表功率器件在车载领域应用时间表 数据来源：财通证券研究所数据来源：财通证券研究所整理整理 数据来源：数据来源：ROHMROHMSiCSiC 在电动汽车中的应用在电动汽车中的应用

141、，财通证券研究所财通证券研究所 SiCSiC 新能源汽车市场规模：新能源汽车市场规模：根据 EV-Volumes 最新数据，全球 2022H1 新能源汽车销量达 430 万辆，同比+62%，新能源汽车渗透率提升至 11.3%。预计到2025年全球新能源汽车销量有望接近2000万辆，渗透率有望突破20%，2021-25 年复合增长率有望达 30%以上。我们假设车规 SiC 电驱模块价值量约为 3000-4000 元，加之 OBC、DC/DC等部件使用，整车的 SiC 器件价值量约为 4500 元。中压车和低压车会部分采用SiC 器件，通过对不同电压新能源车渗透率的计算，我们预计全球车用 SiC

142、器件市场规模有望在 2025 年达到 240 亿元以上。行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 34 表表 9.9.新能源车新能源车 SiCSiC 器件市场空间预测器件市场空间预测 项目 2021 年 2022 年 2023 年 2024 年 2025 年 全球乘用车销量（万辆）8397 8817 9082 9173 9081 yoy 7.70%5.00%3.00%1.00%-1.00%全球新能源车渗透率 7.74%11.06%15.03%19.35%23.45%全球新能源乘用车销量（

143、万辆）650 975 1365.0 1774.5 2129.4 yoy 100.62%50.00%40.00%30.00%20.00%高压（800V）占比 5%5%10%15%20%中压（400V）占比 45%45%40%35%30%低压占比 50%50%50%50%50%高压车销量（万辆）33 49 137 266 426 中压车销量（万辆）293 439 546 621 639 低压车销量（万辆）325 488 683 887 1065 OBC-SiC 价格（元）200 200 200 200 200 DC/DC-SiC 价格（元）300 300 300 300 300 电机驱动-SiC

144、价格（元）4000 4000 4000 4000 4000 单辆高压车 SiC 价格（元）4500 4500 4200 4200 4000 单辆中压车 SiC 价格（元）4300 4200 3800 3800 3600 单辆低压车 SiC 价格（元）3600 3500 3200 3200 3000 高压车 SiC 渗透率 40%60%80%100%100%中压车 SiC 渗透率 0%10%10%15%20%低压车 SiC 渗透率 0%0%1%1%1%SiCSiC 车用市场规模（亿元）车用市场规模（亿元）5.85 31.59 68.80 150.03 219.54 新能源车保有量（万辆）1571

145、 2389 3515 4938 6573 车桩比 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 充电桩总量（万台）524 796 1172 1646 2192 充电桩新增（万台）70 272 375 474 546 充电桩 SiC 渗透率 0%5%10%15%20%单充电桩 SiC 价格（元）1900 1900 1900 1900 1900 SiCSiC 充电桩市场规模（亿元）充电桩市场规模（亿元）0.00 2.58 7.13 13.52 20.73 新能源车领域新能源车领域 SiCSiC 总市场规模（亿元）总市场规模（亿元）5.85 34.17 75.93 163.55 240.28 数据来源：数

146、据来源：WindWind、乘联会、乘联会，财通证券研究所财通证券研究所测算测算 2.2.2.2.SiCSiC 赋能光伏发电，赋能光伏发电，市场规模市场规模有望增长至百亿元有望增长至百亿元 政策驱动光伏国产化进程加速，新增装机量持续提升。政策驱动光伏国产化进程加速，新增装机量持续提升。光伏逆变器是可以将光伏（PV）太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电（AC）的逆变器，可以反馈回商用输电系统，或是供离网的电网使用。根据中国光伏行业协会（CPIA）数据，2021 年全球光伏新增装机规模有望达到 170GW，创历史新高，行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明

147、及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 35 各国光伏新增装机数据亮眼，其中中国新增装机规模 54.88GW，同比增长13.9%。未来在光伏发电成本持续下降和全球绿色复苏等有利因素的推动下，全球光伏市场将快速增长，预计“十四五”期间，全球光伏年均新增装机超过 220GW，我国光伏年均新增装机或将超过 75GW。图图 57.57.全球与中国光伏规模增长情况（全球与中国光伏规模增长情况（GWGW）数据来源：数据来源：CPIACPIA，财通证券研究所财通证券研究所 SiCSiC 赋能光伏发电，转换率提升显著。赋能光伏发电，转换率提升显著。光伏系统是 SiC 器件

148、除了汽车领域外的重要应用领域之一。根据天科合达招股说明书，使用 SiC MOS 或 Si MOS 与SiC SBD 结合的功率模块的光伏逆变器，转换效率可以从 96%提升至 99%，能效损耗降低 50%以上，设备循环寿命提升 50 倍，从而缩小系统体积、增加功率密度、延长使用寿命。SiC 还可以通过降低无源元件的故障率、减少散热器尺寸、减少占地面积和节省安装成本等方式间接节约成本。图图 58.58.SiCSiC 逆变器的优势逆变器的优势 数据来源：数据来源：天科合达招股说明书，天科合达招股说明书，财通证券研究所财通证券研究所 预计预计 SiCSiC 在光伏逆变器中渗透率逐步提高。在光伏逆变器中

149、渗透率逐步提高。根据观研天下数据显示，2020 年，050030035020020202242025全球光伏新增规模中国光伏新增规模 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 36 SiC 光伏逆变器占比为 10%，预计 2025 年 SiC 光伏逆变器占比将达到 50%，2048 年达到 85%。目前从应用端来看，受成本影响，SiC 在光伏逆变器上应用有限，预期未来器件成本下降后，SiC 光伏逆变器应用潜力将会大幅增加。

150、图图 59.59.光伏逆变器中光伏逆变器中 SICSIC 功率器件占比预测功率器件占比预测 数据来源：数据来源：天科合达招股说明书，天科合达招股说明书，C CASAASA，财通证券研究所财通证券研究所 海海外布局较早，外布局较早，国内国内 SiCSiC 企业也逐渐将产品导入到光伏市场企业也逐渐将产品导入到光伏市场。在海外，英飞凌、富士电机等全球知名厂商早在 2012 年起开始布局、开发、量产应用 SiC 器件的光伏逆变器产品。三安、瞻芯、泰科天润等企业都已经与国内主流的光伏逆变器生产企业进行合作，逐步扩大产能继续带动国产 SiC 器件的应用。表表 10.10.国际半导体及系统公司 SiC 光伏

151、逆变器投资开发情况 公司名称公司名称 开发情况开发情况 英飞凌 英飞凌开发出了适用于光伏发电用逆变器的耐压为 1200V 的 SiC 型 JFET“CoolSiC 产品群”并于2012 年投产。采用 SiC 型 JFET 可以实现装置的小型轻量化，同时提高工作频率，并能降低开关损耗。富士电机 富士电机积极推进 SiC MOSFET 的实用化，用于 2014 年 8 月开始量产输出功率 1000kW 的百万瓦级光伏电站使用的光伏逆变器。田渊电机 该公司采用 SiC 二极管的逆变器通过减少开关损耗和导通损耗，大幅降低了转换损失。虽然仍需组合采用 IGBT，但今后通过完全采用 SiC，估计损耗还将减

152、少 60%左右，并且成本反而可能下降。三菱电机 在可再生能源技术及产品展“PVJapan2014”上，三菱电机展示了“全 SiC-IPMT”电源调整器产品，只使用一个逆变器，可支持 4.4kW 的输出功率，将直流电力转换成交流电力的转换效率为98.0%。西门子 西门子旗下子公司 Kaco new energy 于 2020 年 12 月推出了两款用于大型光伏项目的组串型逆变器，blueplanet 155 TL3 和 165 TL3，额定输出功率分别为 155kW 和 165kW，均采用了 SiC 晶体管设计。与传统逆变器相比，采用 SiC 晶体管的逆变器具有更高的功率密度，更少的冷却需求和更

153、低的整体系统成本。德国 Fraunhofer ISE 德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（Fraunhofer ISE）研发了一款 250kW 的 SiC 逆变器，可用于连接中压系统的公用事业规模的光伏项目，其运行转换效率为 98.4%，可以节省高达 40%的体积。安森美半导体 2020 年，安森美半导体推出了一款适用于太阳能逆变器应用的全 SiC 功率模块，该产品已被全球领先的电源和热管理方案供应商台达选用，用于支持其 M70A 三相光伏组串逆变器，产品能实现高达98.8%的峰值能量转换能效。阳光电源 2014 年，阳光电源 SG60KTL-M、SG60KTL 组串逆变器采用了 SiC MOS

154、器件；2017 年，阳光电源将 SiC 模块规模化应用于 SG80KTL-M 组串逆变器。数据来源：数据来源：观研天下，观研天下，财通证券研究所财通证券研究所 10.0%50.0%70.0%75.0%80.0%85.0%0%20%40%60%80%100%20202025E2030E2035E2040E2048E碳化硅光伏逆变器占比 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 37 光伏逆变器市场规模光伏逆变器市场规模有望有望增长至增长至百百亿元亿元。CPIA 预测到 2025 年，乐观情

155、景下全球光伏新增装机量有望超 330GW。受益于光伏装机量上升，逆变器市场需求将大幅增长，我们测算 2025 年全球 SiC 光伏逆变器新增市场有望增长至 108.90亿元。表表 11.11.光伏 SIC 器件市场空间预测 20212021 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 2025E2025E 全球光伏新增装机量（GW）170 240 275 300 330 全球光伏逆变器出货量（GW）187 264 303 330 363 海外平均价格（元/W）0.04 0.045 0.05 0.055 0.06 SiC 光伏逆变器占比 15%20%30%40%50%SiC

156、 光伏逆变器出货量（GW）28 53 91 132 182 SiC 光伏逆变器价值量（亿元）11.22 23.76 45.38 72.60 108.90 数据来源：数据来源：CPIACPIA，财通证券研究所财通证券研究所测算测算 2.3.2.3.应用应用场景多点开花，场景多点开花，渗透率逐步提升渗透率逐步提升 1 1）轨道交通）轨道交通 SiC 特性满足轨交发展需求，节能提升符合“双碳”大趋势。SiC 高温高频耐高压的特性可满足轨道交通大功率和节能需求，因此轨道交通中牵引变流器、辅助变流器、主辅一体变流器、电力电子变压器、电源充电机尤其有使用 SiC 器件的需求。以牵引变流器为例，作为机车大功

157、率交流传动系统的核心设备，使用 SiC 器件能提高牵引变流器装置效率，从而满足轨道交通大容量、轻量化和节能型牵引变流装置的应用需求，并提升系统的整体效能。根据中国城市轨道交通协会统计的数据，使用 SiC 牵引逆变器可以节省至少 10%以上的电能耗，如果我国全面采用SiC，以 2019 年全国轨交总电能耗为例，可节省 15.26 亿度电，相当于北京一年的轨交电能耗。表表 12.12.轨交 SiC 器件市场应用情况 年份年份 线路线路 产品产品 效果效果 2012 东京地铁银座线 混合 SiC 功率模块 列车牵引系统节能效果的明显提升、电动机能量损耗的大幅下降 2014 日本小田急电铁新型通勤车

158、三菱电机 3300V/1500A 全 SiC 功率模块逆变器 开关损耗降低 55%，体积和重量减少 65%，电能损耗降低 20%至 36%2021 慕尼黑 Avenio 有轨电车 西门子 SiC 半导体技术 噪音水平较低，电机噪音总体上有所降低，而且能源消耗大约减少了 10%。2021 深圳地铁 1 号线列车 全 SiC 牵引逆变器 综合能耗降低 10%以上，牵引电机在中低速段噪声同比下降 5 分贝以上，温升同比降低 40以上 2022 名古屋至中津川中央干线 SiC 牵引系统 可节约 35%的能耗 数据来源数据来源：天科合达招股书，第三代半导体风向，株洲新闻网，：天科合达招股书，第三代半导体

159、风向，株洲新闻网，财通证券研究所财通证券研究所 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 38 SiCSiC 功率器件在轨道交通渗透率逐步提升。功率器件在轨道交通渗透率逐步提升。根据 CASA 数据，目前轨道交通中硅基功率器件的使用仍占主体，未来 SiC 功率器件占比将逐步提高，2030 年有望提高到 30%。2019 年光轨道交通带来的 SiC 功率器件市场规模为 0.09 亿美元，预计 2019-25 年将以 55%的 CAGR 增长至 1.18 亿美元，增速较高。图图 60.60.

160、轨道交通中轨道交通中 SICSIC 功率器件占比预测功率器件占比预测 数据来源：数据来源：C CASAASA，财通证券研究所财通证券研究所 表表 13.13.国内地铁采用 SiC 技术情况 通车时间通车时间 线路线路 制造商制造商 效果效果 2018 年 12 月 西安地铁 4 号线 中车四方股份 整车综合节能 15%以上 2019 年 11 月 广州地铁 8 号线 中车青岛四方机车 整车减重 13%，综合节能 15%2020 年 7 月 珠海 1 号线 中车大连公司 采用 SiC 器件后设备体积减少 50%，重量减轻 56%，效率提高到 95.5%以上。2020 年 7 月 武汉东湖有轨电车

161、 中车四方股份 变流装置功率等级超过 200kW、能耗降低 40%以上、重量和体积均减少 30%2020 年 10 月 上海 8 号线 西安中车永济 不详 2020 年 10 月 上海 6 号线 西安中车永济 不详 2021 年 3 月 苏州轨道交通 3 号线 中车南京浦镇 仅采用 SiC 可节能 5%以上，加上永磁直驱牵引电机列车节能达 20%2021 年 5 月 深圳地铁 1 号线 重车株洲电力机车研究所 无故障运营 5 个月以上，累计载客公里数超过 6.5 万公里，各项性能参数均达到世界先进水平 数据来源：数据来源：天岳先进、天科合达招股说明书，天岳先进、天科合达招股说明书，财通证券研究

162、所财通证券研究所 2 2）智能电网）智能电网 未来智能电网将大量采用电力电子装置来实现新能源接入,功率半导体器件是核心元件，传统硅基功率半导体器件的发展已接近其物理极限,新一代 SiC 功率器件的优异性能可以满足未来智能电网对高效率,高性能的需求，采用 SiC MOSFET 可以大幅度减小功率损耗,特别是器件的通态损耗，相比于采用硅基MOSFET 的电力电子变换器,采用 SiC 功率器件损耗可以减少 60%以上，未来0%20%40%60%80%100%20182030E2040E2050ESi IGBT器件混合SiC器件全SiC器件SiC分立器件 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究

163、报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 39 随着智能电网产业的升级，SiC 功率器件替代硅基半导体器件或将成为必然。3 3）其他）其他 由于 SiC 器件工作频率和效率较高、耐温性较强等特性，其对功率转换（即整流或者逆变）模块中电容电感等被动元件以及散热片的要求大大降低，预期使用SiC 器件可对整个工作模块产生优化，从而满足当前器件小型化和效率提升要求。预期未来在 PFC 电源、不间断电源（UPS）、电机驱动器、风能发电以及铁路运输等领域，SiC 应用场景可持续扩大。图图 61.61.SiCSiC 功率器件应用领域功率器件应用领

164、域 数据来源：数据来源：Y Yoleole，财通证券研究所财通证券研究所 3.3.技术升级成本下降，技术升级成本下降，SiCSiC 落地落地拐点渐行渐近拐点渐行渐近 SiCSiC 产业链可以分为衬底材料制备、外延生长、产业链可以分为衬底材料制备、外延生长、芯片设计芯片设计、器件制造和应用。器件制造和应用。SiC晶体生长后经过切割、研磨、抛光、清洗等工序加工形成 SiC 衬底；在符合质量要求的衬底材料上生长出新的半导体晶层作为外延，是影响元件的基本性能；最后配合电路设计、封装形成功率器件，应用于下游市场。衬底在衬底在 SiCSiC 器件制造中占据核心地位。器件制造中占据核心地位。SiC 成本分布

165、较硅基不同，据 Telescope Magazine 数据，传统硅晶圆中衬底部分占比前道工序平均成本结构的 7%，晶圆制造设备及工艺占比最高达 50%。由于 SiC 晶体生长速度缓慢且制造难度大，据前瞻产业研究和 CASA Research 在 2020 年发布的数据，衬底和外延在 SiC功率器件成本结构中占比分别为 47%和 23%，二者合计占比 70%，是 SiC 器件的核心。行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 40 图图 62.62.SiSi 器件成本构成器件成本构成 图图

166、63.63.SiCSiC 功率器件成本构成功率器件成本构成 数据来源：数据来源：Telescope MagazineTelescope Magazine，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：前瞻经济学人，前瞻经济学人，CASA CASA ResearchResearch，财通证券研究所财通证券研究所 产业呈现美、欧、日三足鼎立格局。产业呈现美、欧、日三足鼎立格局。玩家纷纷布局 SiC 业务，海外企业如Wolfspeed、ROHM、ST 等具有先发优势，在产业链的多个环节具备较强的产业优势；国产企业也正在加速入局积极追赶，目前已初步实现了全产业链自主可控。图图 64.64.SiCS

167、iC 产业链公司分布产业链公司分布 数据来源：数据来源：天岳先进招股书，天岳先进招股书，财通证券研究所财通证券研究所整理整理 3.1.3.1.衬底是影响渗透率提升的关键衬底是影响渗透率提升的关键，高成长高壁垒高成长高壁垒 SiC 衬底可分为半绝缘型和导电型两种，由于 SiC 衬底制备晶体温度要求严格、良率低、时间长，导致成本居高不下，价格是硅基衬底的 4-5 倍。行业通过尺寸大化、提高切割良率等方式正逐步缩小与硅基产品的价差。当前以 Wolfspeed为龙头的欧美日企业在 SiC 衬底市场占据多数份额，在上游供给紧缺的情况下，国际巨头正加紧完善产业布局，主要的措施包括了扩大产能，与上游衬底厂商

168、锁定订单，收购衬底厂商等，全球也迎来了对 SiC 衬底的扩产、收购潮。国内专注做 SiC 衬底且规模较大的企业主要为天岳先进、天科合达、河北同光及山西烁科，竞争优势有望持续扩大。其他原材料,24%衬底,7%能效维护,19%晶圆制造设备,50%衬底,47%外延,23%前段,19%其他,5%研发费用,6%行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 41 3.1.1.3.1.1.SiCSiC 衬底制备困难导致高成本，衬底制备困难导致高成本，6 6 英寸晶片成为市场主流英寸晶片成为市场主流 SiC

169、SiC 衬底分为半绝缘型和导电型衬底分为半绝缘型和导电型。半绝缘型 SiC 衬底指电阻率高于 105cm的 SiC，主要用于生长 GaN 外延层制作射频器件；导电型 SiC 衬底指电阻率在15-30mcm 的 SiC，主要用于生长 SiC 外延层制造耐高温、耐高压的功率器件。导电型 SiC 衬底可通过 N 和 Al 作为掺杂剂实现 N 型和 P 型导电性，目前产品以 N 型为主（氮气掺杂）。因下游新能源汽车、光伏等应用领域需求处于高速增长阶段，SiC 导电型衬底未来将占据 SiC 市场主导地位。表表 14.14.SiC 衬底的两种类型 产品类别产品类别 产品图示产品图示 下游产品与应用下游产品

170、与应用 电阻率要求电阻率要求 生长工艺生长工艺 参数关注点参数关注点 半 绝半 绝缘型缘型 制成 HEMT 等微波射频器件，适用于高频、高温等工作环境，主要应用于 5G通讯、卫星、雷达等领域。0.02cm 左右 通过去除晶体中的各种杂质，特别是浅能级杂质，实现晶体的本征高电阻率。衬底高纯度、高电阻率 导 电导 电型型 制成 SiC 二极管、SiC MOSFET 等功率器件，适用于高温、高压等工作环境，应用于新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网等领域。大于 106cm 采用 N 掺杂，通过标定氮气掺杂浓度、生长速度等参数与晶体电阻率的对应关系等方式实现导电型产品电阻率的精确控制。低阻值、衬底

171、面内电阻率径向分布均匀、不同衬底间电阻率值一致 数据来源：数据来源：天岳先进、天科合达招股说明书，天岳先进、天科合达招股说明书，财通证券研究所财通证券研究所 各施其能，各尽其长，两种衬底未来前景广阔。各施其能，各尽其长，两种衬底未来前景广阔。根据 Yole 数据，随着 5G 基站建设和雷达下游市场对射频器件的大量需求，半绝缘型 SiC 衬底市场规模有望取得较快增长。应用半绝缘型 SiC 衬底的氮化镓射频器件全球市场规模有望在2026 年达到 24 亿美元，复合增长率为 18%。而受益新能源市场发展，全球应用导电型 SiC 衬底的 SiC 功率器件市场规模 2027 年有望达到 62.97 亿美

172、元，复合增长率为 34%。下游应用市场的高速发展将带动上游衬底市场规模的快速增长，导电型衬底市场潜力高于半绝缘型衬底。图图 65.65.20212021-2727 年年碳化硅功率碳化硅功率器件市场器件市场规模（美规模（美元元）图图 66.66.20202020-2 26 6 年氮化镓年氮化镓射频射频器件市场规模（美器件市场规模（美元元）数据来源：数据来源：Y Yoleole，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：Y Yoleole，财通证券研究所财通证券研究所 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及

173、财通证券股票和行业评级标准 42 SiCSiC 衬底生产流程与硅基类似，晶体为流程核心衬底生产流程与硅基类似，晶体为流程核心：1 1）原料合成原料合成&晶体生长晶体生长。将高纯硅粉和高纯碳粉按一定配比混合，在 2000以上的高温下反应合成 SiC 颗粒。经过破碎、清洗等工序，制得满足晶体生长要求的高纯度 SiC 微粉原料。并以高纯度 SiC 微粉为原料，使用晶体生长炉生长SiC 晶体。2 2）晶锭加工晶锭加工&切割切割。将制得的 SiC 晶锭使用 X 射线单晶定向仪进行定向后磨平、滚磨，加工成标准直径尺寸的 SiC 晶体。使用多线切割设备，将 SiC 晶体切割成厚度不超过 1mm 的薄片。3

174、3）晶片研磨晶片研磨&抛光抛光。通过不同颗粒粒径的金刚石研磨液将晶片研磨到所需的平整度和粗糙度，并利用机械抛光和化学机械抛光方法得到表面无损伤的 SiC 抛光片。4 4）晶片检测晶片检测。使用光学显微镜、X 射线衍射仪、原子力显微镜、非接触电阻率测试仪、表面平整度测试仪、表面缺陷综合测试仪等仪器设备，检测 SiC 晶片的微管密度、结晶质量、表面粗糙度、电阻率、翘曲度、弯曲度、厚度变化、表面划痕等各项参数指标，据此判定晶片的质量等级。5 5）晶片清洗晶片清洗。以清洗药剂和纯水对 SiC 抛光片进行清洗处理，去除抛光片上残留的抛光液等表面污物，再通过超高纯氮气和甩干机将晶片吹干、甩干将晶片在超净室

175、封装在洁净片盒内形成可供下游即开即用的 SiC 晶片。图图 67.67.SiCSiC 衬底制备流程衬底制备流程 数据来源：数据来源：天科合达招股说明书天科合达招股说明书，财通证券研究所财通证券研究所 物理气相传输法是制备物理气相传输法是制备 SiCSiC 衬底最常用的方法衬底最常用的方法。目前 SiC 晶体生长包括物理气相传输法（PVT）、高温化学气相沉积法（HT-CVD）、液相法（LPE）三种。1 1）PVTPVT 法法将高纯 SiC 微粉和籽晶分别置于单晶生长炉内圆柱状密闭的石墨坩埚下部和顶部，用中频感应线圈将坩埚加热至 2000以上并控制籽晶处温度略低于下部微粉，SiC 微粉在温度梯度下

176、升华形成硅原子、SiC2 分子、Si2C 分子 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 43 等不同气相组分的反应气体，并在籽晶上结晶形成圆柱状 SiC 晶锭，生长速率一般为 0.2-0.4mm/h 左右。2 2）HTHT-CVDCVD 法法是 SiH4、C2H4、C3H8 等反应气体和载气从底部通入向上输运，到达放置在顶端的籽晶夹具处，在 18000-2300加热区域内部完全分解并发生反应形成硅和 SiC 团簇，这些团簇升华并在籽晶上生长。然后，残余气体从反应室顶部排出，生长速率一般

177、为 0.3-1mm/h 左右。3 3）LPELPE 法法以 1800熔融硅作为溶剂、以坩埚内壁的石墨作为溶质，构成碳饱和的硅熔体。SiC 籽晶粘结在石墨棒底端。由于固液界面相对于熔体内部温度较低，从而使籽晶附近的熔体处于过饱和状态，SiC 沿衬底的晶体结构沉析出来成长为晶体，每小时 0.5-2mm/h 左右。因设备价格低、温度场调节灵活等优势，PVT 法是目前技术成熟度最高、应用最广泛的方法。而气态的高纯碳源和硅源比高纯 SiC 粉末更容易获得，并且由于气态源几乎没有杂质，HT-CVD 法更容易生长出高纯半绝缘（HPSI）半导体，通过控制通入的氮或者硼的流量，就可以控制 SiC 晶体的掺杂和导

178、电强弱。液相法由于生长过程处于稳定的液相中，没有螺旋位错、边缘位错、堆垛层错等缺陷，生长晶体因尺寸较小目前仅用于实验室生长，但却是另一种重要的方向和未来发展的储备。表表 15.15.SiC 衬底制备方法 物理气相传输法（物理气相传输法（PVTPVT 法）法）高温化学气相沉积法（高温化学气相沉积法（HT CVDHT CVD 法）法）液相法（液相法（LPELPE 法）法）特性及示意图 典型速率：200-400m/h 温度：2200-2500 晶型：4H6H 典型速率：300-1000m/h 温度：2200 晶型：4H6H 典型速率：500-2000m/h 温度：1460-1800 晶型：4H6H

179、应用企业 Wolfspeed（Cree）、-、ROHM、Dow-Corning、Nippon Steel、我国所有企业 瑞典：ST（Norstel）日本：住友金属、丰田电装 技术成熟度 技术成熟 较不成熟 较不成熟 优点 技术成熟、固态原料、耗材及设备成本较低。原料可持续供应，精确控制原料Si/C，纯度高，掺杂方便 生长的晶体质量高、缺陷少。比较适合 P 型晶体生长 缺点 原料持续供应性较差，气相成分比例控制较差，难以生长半绝缘型晶体。气态原料，成本高；技术不成熟，反应缓慢，缺陷较多。原料持续供应性差；气相成分比例控制差，对材料要求高，生长缓慢 数据来源：数据来源：基本半导体公众号基本半导体公

180、众号，财通证券研究所财通证券研究所 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 44 SiCSiC 衬底制备难度大导致其价格居高不下。衬底制备难度大导致其价格居高不下。对比传统硅材，SiC 衬底制备具有晶体温度要求严格、良率低、时间长等特点，导致成本价格居高不下，是硅基衬底的 4-5 倍。1 1）温场控制困难：温场控制困难：Si 晶棒生长只需 1500，而 SiC 晶棒需要在 2000以上高温下进行生长，并且 SiC 同质异构体有 250 多种，但用于制作功率器件的主要是 4H-SiC 单

181、晶结构，如果不做精确控制，将会得到其他晶体结构。此外，坩埚内的温度梯度决定了 SiC 升华传输的速率、以及气态原子在晶体界面上排列生长方式，进而影响晶体生长速度和结晶质量，因此需要形成系统性的温场控制技术。与 Si 材料相比，SiC 生产的差别还在如高温离子注入、高温氧化、高温激活等高温工艺上，以及这些高温工艺所需求的硬掩模工艺等。2 2）晶体生长缓慢：晶体生长缓慢：Si 晶棒生长速度可达 30150mm/h，生产 1-3m 的硅晶棒仅需约 1 天的时间；而 SiC 晶棒以 PVT 法为例，生长速度约为 0.2-0.4mm/h，7 天才能生长不到 3-6cm，长晶速度不到硅材料的百分之一，产能

182、极为受限。3 3）良品参数要求高、良率低：良品参数要求高、良率低：SiC 衬底的核心参数包括微管密度、位错密度、电阻率、翘曲度、表面粗糙度等，在密闭高温腔体内进行原子有序排列并完成晶体生长，同时控制参数指标，是复杂的系统工程。4 4）材料材料硬度大、脆性高，切割耗时长、磨损高：硬度大、脆性高，切割耗时长、磨损高：SiC 莫氏硬度达 9.25 仅次于金刚石，这导致其切割、研磨、抛光的加工难度显著增加，将一个 3cm 厚的晶锭切割 35-40 片大致需要花费 120 小时。另外，由于 SiC 脆性高，晶片加工磨损也会更多，产出比只有 60%左右。图图 68.68.各种各种 SICSIC 同质异构体

183、生成的条件同质异构体生成的条件 数据来源：数据来源：基本半导体基本半导体官网官网，财通证券研究所财通证券研究所 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 45 SiCSiC 衬底制备生产投入成本较硅片更高。衬底制备生产投入成本较硅片更高。SiC 衬底的制造需要精确的热场控制、材料匹配及经验累积，技术门槛高，制造工艺难度大,研发时间长,存在较高的技术门槛和人才门槛。因此，大尺寸、高品质 SiC 晶片生产成本较硅片更高。对比沪硅产业和天岳先进的扩产项目，若折合成 6 寸片，建设 1 万片年产

184、能的硅片和 SiC 分别需要投资 320 万元和 8333 万元，建设 SiC 衬底的资金门槛远高于硅片。表表 16.16.沪硅产业、天岳先进募投项目资金 沪硅产业：沪硅产业：1212 英寸硅片英寸硅片 天岳先进：天岳先进：6 6 英寸导电型英寸导电型 SiCSiC 衬底衬底 项目项目 投资金额（万元）投资金额（万元）占比占比 项目项目 投资金额（万元）投资金额（万元）占比占比 建设投资 450641.1 97.89%设备硬件投资 120820 48.33%建筑工程及安装工程费用 90100 19.57%机电安装投资 33000 13.20%设备购置费 355555.1 77.24%基础设施建

185、设投资 30000 12%工程建设其他费用 2733.5 0.59%电力设施建设投资 23000 9.20%基本预备费 2252.5 0.49%智慧工厂 19200 7.68%铺底流动资金 9710.1 2.11%铺底流动资金 16438 6.58%合计合计 460351.2460351.2 100%100%合计合计 250000250000 100%100%达产后年新增产能（万片/年）360 达产后年新增产能（万片/年）30 达产后年平均营业收入（万元）195013.57 达产后年平均营业收入（万元）180000 总投入：年收入*2.36 总投入：年度收入 1.39 数据来源：数据来源：沪硅

186、产业公司公告，天岳先进招股说明书，沪硅产业公司公告，天岳先进招股说明书，财通证券研究所财通证券研究所 注：注：*达产后年新增产能换算为达产后年新增产能换算为 6 6 英寸硅片计算英寸硅片计算 SiCSiC 衬底成本可以通过做大尺寸、降低切割损耗和提高良率等方式下降。衬底成本可以通过做大尺寸、降低切割损耗和提高良率等方式下降。1 1）大尺寸）大尺寸 SiCSiC 衬底是重要发展方向。衬底是重要发展方向。SiC 衬底主要有 2 英寸（50mm）、3 英寸（75mm）、4 英寸（100mm）、6 英寸（150mm）、8 英寸（200mm）英寸等规格。据 wolfspeed，从 6 英寸到 8英寸，单

187、片衬底可切割芯片数量由 488 增至 845 个，边缘浪费由 14%减至 7%。因此随着衬底的尺寸越大，边缘的浪费就越小、制备的芯片数量增多，促进单位芯片成本的降低。因此，大尺寸是 SiC 衬底制备技术的重要发展方向。行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 46 图图 69.69.SiCSiC 衬底尺寸发展趋势衬底尺寸发展趋势 图图 70.70.6 6 英寸英寸-8 8 英寸英寸，晶圆数量提升晶圆数量提升 数据来源：数据来源：CASACASA，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数

188、据来源：WolfspeedWolfspeed Investor Day 2021Investor Day 2021，财通证券研究所财通证券研究所 国际国际 SiCSiC 商业化衬底以商业化衬底以 6 6 英寸为主，逐步向英寸为主，逐步向 8 8 英寸过渡英寸过渡。在半绝缘型 SiC 衬底市场主流产品规格为 4 英寸；在导电型 SiC 衬底市场主流产品规格为 6 英寸。行业领先者 Wolfspeed、II-VI、ST、Onsemi、Soitec、ROHM 等已成功研发8 英寸产品，国际龙头企业已陆续开始投资建设 8 英寸 SiC 晶片生产线，预计 5年内 8 英寸全面商用。国内国内 SiCSiC

189、 商业化衬底以商业化衬底以 4 4 英寸为主，逐步向英寸为主，逐步向 6 6 英寸过渡英寸过渡。国内企业起步较晚，研发进度稍慢，但也完成了 6 英寸衬底的布局，与国外差距不断缩小。2020 年山西烁科晶体 SiC 衬底项目投产，同时天科合达、河北同光晶体、南砂晶圆等几大衬底生产商均在扩张 6 英寸衬底产能。图图 71.71.衬底技术进展衬底技术进展 数据来源：数据来源：YoleYole，财通证券研究所财通证券研究所 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 47 表表 17.17.国内外

190、国内外 SiCSiC 衬底进展衬底进展 公司公司 衬底尺寸衬底尺寸 进展事件进展事件 国外 Wolfspeed（Cree）4 英寸 成功研制并规模化生产 6 英寸 2012 年全球首次成功研制并规模化生产 8 英寸 成功研制，2019 年宣布产线建设计划-4 英寸 成功研制并规模化生产 6 英寸 成功研制并规模化生产 8 英寸 2015 年全球首次成功研制，2019 年宣布产线建设计划 ROHM（SiCrystal）4 英寸 成功研制并规模化生产 6 英寸 成功研制并规模化生产 英飞凌 6 英寸 成功研制并规模化生产 8 英寸 成功研制，2020 年宣布产线建设计划 国内 三安光电 4 英寸

191、2020 年启动 4 英寸半绝缘衬底项目建设 6 英寸 2020 年启动 6 英寸导电型衬底项目建设 露笑科技 6 英寸 2021 年实现 6 英寸导电型衬底小批量生产 天岳先进 4 英寸 成功研制并规模化生产 6 英寸 成功研制，2019 年宣布产线建设计划 天科合达 4 英寸 成功研制并规模化生产 6 英寸 2014 年国内首次成功研制，已规模化生产 8 英寸 2020 年启动研发 数据来源：数据来源：天科合达招股说明书，各公司公告天科合达招股说明书，各公司公告，财通证券研究所财通证券研究所 预计到预计到 20302030 年，年，国内国内 6 6 英寸导电型、英寸导电型、半半绝缘型衬底绝

192、缘型衬底将将分别分别增长至增长至 4040、2020 万万片。片。根据中国宽禁带功率半导体及应用产业联盟测算，受益于新能源汽车逆变器的巨大需求，导电型衬底将保持高速增长态势并向大尺寸发展，预计到2030年，4 英寸导电型衬底退出市场，6 英寸导电型衬底增长至 40 万片。同时受下游 5G基站强劲需求驱动，SiC 基氮化镓高频射频器件将逐步加强市场渗透，到 2030年，4 英寸半绝缘型衬底同样退出市场，6 英寸半绝缘型衬底将增长至 20 万片。图图 72.72.中国导电型中国导电型 SiCSiC 衬底销量预测（万片）衬底销量预测（万片）图图 73.73.中国中国半绝缘半绝缘 SiCSiC 衬底销

193、量预测（万片）衬底销量预测（万片）数据来源：数据来源：中国宽禁带功率半导体及应用产业联盟中国宽禁带功率半导体及应用产业联盟，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：中国宽禁带功率半导体及应用产业联盟中国宽禁带功率半导体及应用产业联盟，财通证券研究所财通证券研究所 1010501.5820400554045200304英寸6英寸442005025200304英寸6英寸 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股

194、票和行业评级标准 48 2 2）提高材料使用效率：）提高材料使用效率：提高衬底切割良率提高衬底切割良率。由于 SiC 的莫氏硬度为 9.5，硬度与金刚石接近，只能用金刚石材料进行切割，切割难度大，切割过程中易碎，保证切割过程稳定获得低翘曲度的晶片是技术难点之一，可以通过激光切割或其他技术手段减少当前线切割工艺的损耗。例如英飞凌收购的 Siltectra 使用的一种冷切割技术基于激光的技术采用化学物理过程，利用热应力产生一种力，该力沿着所需的平面以极高的精度分裂材料，并且几乎不产生割缝损失。可使得原材料损耗从传统75%减至50%，减少耗材成本，同时能够使单片晶圆产出的芯片数量翻倍。图图 74.7

195、4.英飞凌冷切割技术英飞凌冷切割技术 图图 75.75.冷切割技术提升切割良率冷切割技术提升切割良率 数据来源：数据来源：英飞凌英飞凌 FY 2022 Quarterly UpdateFY 2022 Quarterly Update，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：英飞凌英飞凌 FY 2022 Quarterly UpdateFY 2022 Quarterly Update，财通证券研究所财通证券研究所 国内大族激光已生产出 SiC 晶锭激光切片机、SiC 超薄晶圆激光切片机设备，运用的 QCB 技术可在原来传统线切割的基础上大幅提升产能，以切割 2cm 厚度的晶锭，分别产出

196、最终厚度 350um、175um 和 100um 的晶圆为例，产能提升幅度分别为 40%、120%和 270%，目前设备正处于量产验证阶段。图图 76.76.大族第三代半导体激光内部改质切割设备大族第三代半导体激光内部改质切割设备 数据来源：数据来源：大族大族激光官网激光官网，财通证券研究所财通证券研究所 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 49 3 3）减少损耗、良率提升促）减少损耗、良率提升促 SiCSiC 成本下降。成本下降。目前主流商用的 PVT 法晶体缺陷控制难度大导致衬

197、底良率低，各厂商通过技术投入研发逐年提升 SiC 衬底良率。例如天岳先进设计不同尺寸 SiC 单晶生长炉，对坩埚、保温进行了设计，实现了均匀热场结构，提升晶体质量和良率，其 SiC 衬底良率近年来保持在 70%以上。Wolfspeed 的 8 英寸 SiC 衬底良率在经过化学机械抛光(CMP)后预期良率在95%之上，因此拥有产品定价权。随着衬底厂商完成低缺陷密度单晶生长工艺及厚单晶生长工艺研发后，衬底单位面积价格将会快速的下降。图图 77.77.CMPCMP 后后 WolfspeedWolfspeed 8 8 英寸英寸 SiCSiC 衬底预期良率衬底预期良率 数据来源：数据来源：Wolfspe

198、ed Investor Day 2021Wolfspeed Investor Day 2021，财通证券研究所财通证券研究所 表表 18.18.天岳先进主要生产环节良率 主要生产环节主要生产环节 20212021 年年 1 1-6 6 月月 20202020 年度年度 20192019 年度年度 20182018 年度年度 晶棒良率 49.90%50.73%38.57%41.00%衬底良率 75.74%70.44%75.15%72.61%数据来源：数据来源：天岳先进招股书天岳先进招股书，财通证券研究所财通证券研究所 SiCSiC 衬底与硅基衬底价差将持续缩小。衬底与硅基衬底价差将持续缩小。尽管

199、当前 SiC 衬底成本相对硅基衬底高，未来随着上游材料端衬底厂商在提高长晶速度的同时控制损耗的缺陷，将会有效降低成本，带动衬底价格下行。根据 Yole，目前 6 寸导电型衬底片的市场零售价约 800 美元/片,到 2027 年衬底价格有望下降至 600 美元/片左右，与硅基成本差距会在 2-3 倍内，进一步推动 SiC 基器件的渗透率。行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 50 图图 78.78.导电型导电型 SICSIC 衬底单价（美元衬底单价（美元/片）片）数据来源：数据来源：Y

200、oleYole，财通证券研究所财通证券研究所 20272027 年年 SiCSiC 衬底市场规模将达到衬底市场规模将达到 3333 亿美元。亿美元。随着 5G 市场对 SiC 基氮化镓器件需求的增长，以及新能源领域对功率半导体的旺盛需求，将带动 SiC 衬底的市场规模逐步扩张。结合 wolfspeed 的经营情况，到 2027 年全球 SiC 衬底材料市场规模预计将达到约 33 亿美元。图图 79.79.20182018-2727 年全球年全球 SiCSiC 衬底市场规模（亿美元）衬底市场规模（亿美元）数据来源：数据来源：YoleYole，Wolfspeed Investor Day 2019

201、Wolfspeed Investor Day 2019，财通证券研究所财通证券研究所 3.1.2.3.1.2.SiCSiC 衬底呈美、欧、日三足鼎立格局衬底呈美、欧、日三足鼎立格局 国外企业市占率高，美国国外企业市占率高，美国 WWo olfspeedlfspeed 全球独大。全球独大。由于芯片制造企业对 SiC 衬底的选用极为慎重，美国 Wolfspeed（Cree）布局较早，良率和产能规模都在全球处于领先的地位，其市场份额约为 45%呈现一家独大的竞争格局。按地域分，美国占据全球约 58%的市场份额。欧洲和日本的 SiC 企业占据了剩余的大部分份额。国内企业的市占率约为 8%，主要有天科合

202、达、天岳先进等。1.22025303520182024E2027E 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 51 图图 80.80.20202020 年全球衬底年全球衬底厂商厂商市占率市占率 数据来源：数据来源：前瞻产业研究院前瞻产业研究院，财通证券研究所财通证券研究所 按类型分，按类型分，WolfspeedWolfspeed市占率在导电型和半绝缘型衬底领域中亦最高。市占率在导电型和半绝缘型衬底领域中亦最高。根据Yole数据，全球半绝缘型 SiC 衬底市场中，20

203、20 年 Wolfspeed（Cree）、II-VI、天岳先进市占率总计高达 98%，形成三足鼎立的态势。全球导电型 SiC 衬底市场中，2018 年美国 Wolfspeed（Cree）市占率为 62%，遥遥领先于其他厂商，II-VI 和 ROHM 份额分别为 16%和 12%，三家合计占比高达 90%;陶氏、昭和电工、ST（Norstel）等厂商分配剩余 10%的份额，国内厂商天科合达和天岳先进占比分别为 1.7%和 0.5%，相对较低。图图 81.81.20182018 年全球导电型年全球导电型 SiCSiC 衬底市占率衬底市占率 图图 82.82.20202020 年全球半绝缘型年全球半

204、绝缘型 SiCSiC 衬底市占率衬底市占率 数据来源：数据来源：YoleYole，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：YoleYole，财通证券研究所财通证券研究所 上游上游 SiCSiC 衬底供给紧缺，国际巨头衬底供给紧缺，国际巨头提前锁定订单提前锁定订单。当前全球 SiC 行业呈现上游衬底产能供给不足的情况,下游器件厂商为保证对 SiC 衬底需求得到保障，通常采用合同、联盟或其他方式与上游衬底厂商提前锁定订单，以此确保供应，为中长期增长需求提供了保障。例如 Wolfspeed 已经与英飞凌、ST 等欧美主要第三代半导体下游企业签订长期供货协议，在多个行业达成了总额超过 13

205、亿美元Wolfspeed（美国）,45%ROHM,20%-（美国）,13%昭和电工（日本）,8%天科合达（中国）,5%山东天岳（中国）,3%其他,6%Wolfspeed,62%-,16%ROHM,12%陶氏,4%昭和电工,2%ST,0.50%天科合达,1.70%其他,1.30%Wolfspeed（美国）,33%-（美国）,35%天岳先进（中国）,30%其他,2%行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 52 的材料供应长期协议。这一方面将推动 SiC 材料的市场渗透率加速，另一方面也初步

206、奠定了未来几年第三代半导体领域的竞争格局。表表 19.19.国际国际 SiCSiC 龙头企业提前锁定订单情况龙头企业提前锁定订单情况 供应商 时间 客户 协议 Wolfspeed（Cree）2018.02 领先电力设备公司 8500 万美元的长期协议，供应 SiC 晶片 2018.01 英飞凌 1 亿美元的长期供应协议，为其光伏逆变器、充电基础设施、工业源牵引和变速驱动等产品提供 SiC 晶片 2019.08 安森美 8500 万美元的 6 英寸 SiC 衬底和外延片供应协议 2021.08 ST 协议总金额扩大至超过 8 亿美元，供应 6 英寸 SiC 晶片 ROHM 2020.01 ST

207、1.2 亿美元的长期协议，供应先进 150mmSiC 晶片 昭和电工 2021.05 英飞凌 为期两年的 SiC 晶圆供应合同 数据来源：数据来源：CASACASA，财通证券研究所财通证券研究所 表表 20.20.SiCSiC 厂商扩产事件厂商扩产事件 企业企业 SiCSiC 衬底衬底/器件扩产计划器件扩产计划 WolfspeedWolfspeed （CreeCree）2019 年宣布投资 10 亿美元扩大 SiC 产能，在公司美国总部北卡罗莱纳州达勒姆市建造一座 8 英寸功率及射频 SiC 晶圆生产工厂和一座材料超级工厂，预计 2024 年 SiC 衬底、器件产能均为 2017 年 30倍。

208、2022 年 9 月宣布投资数十亿在北卡罗来纳州查塔姆县建造一座 8 英寸 SiC 晶圆生产工厂，建成后可将公司在达勒姆园区的 SiC 产能提高 10 倍以上；一期建设计划投入 13 亿美元，预计于 2024 年完成。ROHMROHM 2018 年筑后工厂新建 6 英寸 SiC 晶圆产线，2020 年投产，产能约 15 万片/年；2022H1 日本波罗筑后和宫崎新工厂投入运营，器件产能预计提高 5 倍以上；2025 年 3 月底前累计将投资 600 亿日元，届时将 SiC 电源控制芯片产能大幅扩增至 2016 年度 16 倍。II II-VIVI 2021 年计划将在五年内将 SiC 衬底的生

209、产能力提高 5 至 10 倍，其中包括 8 英寸的衬底；2022 年起为期 10 年的 10 亿美元 SiC 投资计划。2022 年，6 英寸、8 英寸 SiC 衬底和外延片扩产项目。STST 2021 年 7 月瑞典北雪平工厂制造出首批 8 英寸 SiC 晶圆片；目标在 2024 年量产并实现 40%SiC 衬底的自主供应，并计划到 2024 年将 SiC 晶圆产能提高到 2017 年的 10 倍。2022 年 10 月宣布将在意大利建造价值 7.3 亿欧元的 SiC 芯片厂，将成为欧洲首条 6 英寸 SiC 产线，预计 2023 年开始投入生产。2022 年，Bouskoura 工厂 Si

210、C 模块扩产项目。昭和电工昭和电工 2012-2019 年先后 6 次扩大 SiC 产能，将产能提升了 6 倍；2021 年宣布由公募增资、第三者配额增资筹措约 1,100 亿日圆资金，其中约 700 亿日圆将用于扩增 SiC晶圆等半导体材料产能。英飞凌英飞凌 2022 年宣布将投资 20 亿欧元在马来西亚新建一座前端晶圆厂，以增强在第三代半导体领域的制造能力 SKSK SK 集团计划在 SiC 半导体晶圆业务上投资 7000 亿韩元，将 SiC 晶圆的生产能力从 3 万片增加到 2025年的 60 万片。2022 年 H1，美国 SK Siltron CSS SiC 晶圆扩产项目 Onsem

211、iOnsemi 2022 年，SiC 产能扩充 4 倍。SoitecSoitec 2022 年，SmartSiC 晶圆制造项目。富士电机富士电机 2022 年 H1，SiC 功率半导体扩产项目 天岳先进天岳先进 2021 年拟募集 20 亿元在上海扩产，建设 SiC 衬底项目。数据来源：数据来源：CASACASA，材料深一度，材料深一度公众号公众号，财通证券研究所财通证券研究所 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 53 3.2.3.2.外延是提高外延是提高 SiCSiC 器件性能及

212、可靠性的关键器件性能及可靠性的关键 SiCSiC 外延材料生长技术成熟，壁垒相对较低，由于外延市场处于产业链中间环节，外延材料生长技术成熟，壁垒相对较低，由于外延市场处于产业链中间环节，衬底衬底/器件厂商具备一定外延能力，因而市场规模以及玩家数量相对较小。主要器件厂商具备一定外延能力，因而市场规模以及玩家数量相对较小。主要系国外系国外 SiCSiC 设备昂贵且交期慢，行业由设备昂贵且交期慢，行业由 WolfspeedWolfspeed 和昭和电工双寡头垄断。国和昭和电工双寡头垄断。国内主要玩家为东莞天域、瀚天天成和南京百识，随着国产内主要玩家为东莞天域、瀚天天成和南京百识，随着国产 SiCSi

213、C 外延设备突破，外延设备突破，未来该环节利润会逐步回归正常水平。未来该环节利润会逐步回归正常水平。图图 83.83.SiCSiC 外延工艺外延工艺 数据来源：数据来源：Wolfspeed Investor Day 2021Wolfspeed Investor Day 2021，财通证券研究所财通证券研究所 SiCSiC 外延工艺是提高外延工艺是提高 SiCSiC 器件性能及可靠性的关键。器件性能及可靠性的关键。SiC 外延是指在衬底的上表面生长一层与衬底同质的单晶材料 4H-SiC。外延层可减小晶体生长和加工中引入的缺陷带来的影响，使 SiC 表面晶格排列整齐，形貌较衬底大幅优化。在此基础上

214、制造的功率器件，器件性能和可靠性将显著提升。SiCSiC 外延材料生长方法与晶体生长方法相近外延材料生长方法与晶体生长方法相近。主要有升华外延（PVT）、液相外延（LPE）、分子束外延（MBE）和化学气相淀积（CVD）。化学气相淀积是 SiC外延生长中最常用的方法，其生长机理是以高纯氢气或者氩气作为载气，将反应源气体（如 SiH4、C3H8 等）带入淀积室化学反应后生成 SiC 分子并沉积在衬底上，生长出晶体取向与衬底相同的 SiC 单晶外延层。常用设备为热壁式水平外延炉，典型生长温度范围为 15001650，生长速率 530m/h。行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅

215、尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 54 图图 84.84.SiCSiC 衬底层和外延层结构衬底层和外延层结构 数据来源：数据来源：基本半导体基本半导体官网官网，财通证券研究所财通证券研究所 厚膜材料的不成熟限制厚膜材料的不成熟限制 SiCSiC 高压器件发展。高压器件发展。随着 SiC 高压器件需求不断增长，外延层厚度也随之不断增加，对掺杂浓度均匀性以及缺陷密度的控制就变得愈发困难。图图 85.85.厚膜外延生长厚膜外延生长 图图 86.86.SiCSiC 外延层工艺难点外延层工艺难点 数据来源：数据来源：启迪半导体启迪半导体官网官网，财

216、通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：启迪半导体启迪半导体官网官网，财通证券研究所财通证券研究所 在中、低压应用领域，在中、低压应用领域，SiCSiC 外延的技术相对是比较成熟的。外延的技术相对是比较成熟的。基本上可以满足低中压的 SBD、JBS、MOS 等器件的需求，例如一个 1200 伏器件应用的 10m的外延片，它的厚度、掺杂浓度都非常优秀，而且表面缺陷可以达到 0.5 平方以下。然而在高压领域外延的技术发展相对比较滞后。然而在高压领域外延的技术发展相对比较滞后。展示的应用于 2 万伏的器件上的 200m 的一个 SiC 外延材料，它的掺杂浓度均匀性、厚度和浓度都比低压的要差很

217、多。行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 55 图图 87.87.SiCSiC 外延在低、中压领域技术进展外延在低、中压领域技术进展 图图 88.88.SiCSiC 外延在高压领域技术进展外延在高压领域技术进展 数据来源：数据来源：启迪半导体启迪半导体官网官网，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：启迪半导体启迪半导体官网官网，财通证券研究所财通证券研究所 SiC 外延层中的缺陷包括衬底缺陷（微管、贯穿螺型位错 TSD、贯穿刃型位错TED、基平面位错 BPD）、外延生长期

218、间的位错以及宏观缺陷（三角形缺陷、胡萝卜缺陷/彗星型缺陷、浅坑、堆垛层错、掉落物）。外延缺陷会对器件击穿电压造成影响，最终使得器件良率提升难度大。因此未来在厚膜外延、尤其是缺陷的控制还需要继续突破。表表 21.21.SiCSiC 材料常见缺陷材料常见缺陷 缺陷缺陷/器件器件 SBDSBD MOSFETMOSFET，JFETJFET pinpin，BJTBJT，晶闸管，晶闸管，IGBTIGBT TSDTSD（无蚀坑）（无蚀坑）无 无 无，但会引发局部载流子寿命降低 TEDTED（无蚀坑）（无蚀坑）无 无 无，但会引发局部载流子寿命降低 BPDBPD（包括界面位错、半（包括界面位错、半环阵列）环阵

219、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）内生堆垛层错内生堆垛层错 VB 降低（20%-50%)VB 降低（20%-50%)VB 降低（20%-50%)胡萝卜缺陷、三角形缺陷胡萝卜缺陷、三角形缺陷 VB 降低（30%-70%)VB 降低（30%-70%)VB 降低（30%-70%)掉落物缺陷掉落物缺陷 VB 降低（50%-90%)VB 降低（50%-90%)VB 降低（50%-90%)数据来源：数据来源：基本半导体基本半导体官网官网，财通证券研究所财通证券研究所 SiCSiC 外延生长技术的不断发展。外延生长技术的不断发展。经过几十年的不断

220、发展完善，行业通过台阶控制外延法、TCS 法等改进生长工艺，提升生长速率、保障晶型稳定。以行业龙头企业道康宁（Dow Corning）为例，该公司生长的 6 英寸 4H-SiC 同质外延材料厚度均匀性小于 2%，掺杂浓度均匀性小于 3%，表面粗糙度小于 0.4nm。行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 56 表表 22.22.6 英寸外延材料性能指标 公司名称公司名称 厚度均匀性厚度均匀性/%/%掺杂浓度均匀性掺杂浓度均匀性/%/%生长速率生长速率/（mm h h-1 1）表面粗糙度

221、表面粗糙度/nm/nm Dow Corning 2 3 5-20 0.4 LPE 3 1.7 30 0.4 英飞凌 1-1.2 5.2-6.6 5-20 0.2 数据来源：数据来源：车辆与动力技术车辆与动力技术，财通证券研究所财通证券研究所 SiCSiC 衬底需求带动外延片市场增长。衬底需求带动外延片市场增长。受益于 SiC 衬底市场规模不断增长，尤其是从 4 英寸向 6 英寸的过度，将直接带动对于外延片的需求。图图 89.89.20172017-2323 年年 4 4 英寸英寸 6 6 英寸英寸 SiCSiC 衬底市场规模（片）衬底市场规模（片）数据来源：数据来源：YoleYole，财通证券

222、研究所财通证券研究所 SiCSiC 外延市场由外延市场由 WWolfspeedolfspeed 和和昭和电工昭和电工双寡头垄断。双寡头垄断。SiC 外延厂商从商业模式来看，可分为中国的大陆的 EpiWorld、东莞天域以及台湾的嘉晶电子这类纯外延厂商；业内龙头 Wolfspeed 这样垂直一体化，能够提供衬底、外延、器件的公司；日本昭和电工这样 SiC 单晶和外延制备的上游原材料厂商。由于外延市场处于产业链中间环节，通常器件厂商具备一定外延能力，因而市场规模以及玩家数量相对较小。据 Yole 数据，2020 年 SiC 导电型外延片市场中Wolfspeed 和昭和电工市占率分别为 51.4%和

223、 43.1%。Wolfspeed 在外延产能和质量在全球范围内均处于领先地位，昭和电工在外延质量方面和Wolfspeed 处在同一水平，产能方面略逊于 Wolfspeed。国内厂商东莞天域及瀚天天成同属第二梯队，均计划向 8 英寸方向布局，在外延片产能与质量方面不及国际一线厂商 Wolfspeed 与昭和电工。南京百识因体量较小，行动较慢，逊于东莞天域及瀚天天成。4568582427323462827570000200000250000300000350000400000450000200202021202

224、220234英寸（片）6英寸（片）行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 57 图图 90.90.SiCSiC 外延商业模式外延商业模式 图图 91.91.全球全球 SiCSiC 导电型外延片市场由双寡头垄断导电型外延片市场由双寡头垄断 数据来源：数据来源：Y Yoleole，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：Y Yoleole，财通证券研究所财通证券研究所 3.3.3.3.SiCSiC 芯片芯片技术技术成熟成熟和和价格改善，封装工艺价格改善，封装工艺同步跟进同步跟进

225、芯片方面，芯片方面，目前 SiC SBD 出货最大，SiC MOSFET 接力 SiC 二极管有望成为市场增长点。Yole 预测到 2027 年全球 SiC MOSFET 占 80%的市场规模（约 50.38亿美元）。由于各环节良率提升、多企业布局促价格竞争、终端需求开始放量摊薄生产固定成本，SiC 器件与 Si 器件价差缩小，预计 2023-25 年可达到合理性价比。封装方面，封装方面，从传统 HPD 升级到 AMB，材料、工艺方面升级，由传统器件厂商 ST、英飞凌占主导地位，国内如斯达、三安、士兰微、中车等企业也在陆续研发验证。3.3.1.3.3.1.SiCSiC MOSFETMOSFET

226、 成为市场增长点成为市场增长点，多因素推动多因素推动 SiCSiC 器件价格下降器件价格下降 中高压二极管产品逐年增多。中高压二极管产品逐年增多。Mouser 数据显示，2021 年共有 828 款 SiC SBD产品在售，较 2020 年新增约 30 款，中高压商业化产品逐年增多。其中，80%以上的产品耐压范围集中在 650V 和 1200V；1700V 的 SiC SBD 产品达到 31款，与 2020 年相比新增 10 款；3300V SiC SBD 产品约 6 款，单芯片导通电流最高达 90A（Microchip，3300V/90A）。Wolfspeed,52%昭和电工,43%其他,5

227、%行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 58 图图 92.92.国际上已商业化的国际上已商业化的 SiCSiC SBDSBD 器件性能器件性能 数据来源：数据来源：MouserMouser，C CASAASA，财通证券研究所财通证券研究所 SiCSiC MOSFETMOSFET 接力接力 SiCSiC 二极管成为市场增长点。二极管成为市场增长点。二极管击穿电压主要分布在600V-3300V，电流覆盖 2A100A，当下 650-1700V 的 JBS 器件较为成熟，能提供超过 100

228、A 电流的单管芯片，满足光伏逆变、电动汽车以及风力发电场合的应用。当下 SiC 二极管已在功率因素校正电源、光伏中得到大规模应用。SiC 晶体管量产产品的击穿电压主要分布在 650V1700V，导通电流超过100A。随着 SiC MOSFET 器件中 650-1700V 电压等级的器件也逐步推向市场，逐步在光伏逆变、风力发电中应用，其栅氧工艺也在逐步完善，并且陆续通过可靠性检验，使用在电动汽车传动系统主逆变器等应用上，未来 5 年内 SiC MOSFET 市场规模及应用领域有望快速拓展。图图 93.93.SiCSiC SBDSBD 器件结构器件结构 图图 94.94.SiCSiC JBSJBS

229、 器件结构器件结构 数据来源：数据来源：昭和电工官网，昭和电工官网，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：Kang,InKang,In-Ho&Kim,SangHo&Kim,Sang-Cheol&Moon,JungCheol&Moon,Jung-Hyeon&Bahng,Wook&Kim,NamHyeon&Bahng,Wook&Kim,Nam-Kyun.Kyun.Fabrication of a Fabrication of a 600600-V/20V/20-A 4HA 4H-SiCSiC schottky barrier diodeschottky barrier diode，财通

230、证券研究所财通证券研究所 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 59 表表 23.23.各类型 SiC 器件的优势与存在的问题 器件类型器件类型 电压等级电压等级/kV/kV 优势优势 存在问题存在问题 SBD 0.3-3.3 低压场合 浪涌能力不足 JBS/MPS 0.65-10 导通电阻低，较好的浪涌能力 高压场导通能力弱 PiN 6.5-27.5 高压场合 材料缺陷引起的大电流器件良率低，控制少子寿命工艺不成熟 JFET 0.6-10 导通电阻低 开关速度控制能力低，两个器件之

231、间动态性能匹配的可靠性问题 MOSFET 0.6-10 导通电阻低，易于控制 材料缺陷引起的栅氧可靠性问题 IGBT 4.5-27.5 高压场合易于控制 材料缺陷导致栅氧可靠性问题及大电流器件良率低控制少子寿命不成熟 GTO 4.5-27.5 高压场合导通电阻低，避免栅氧可靠性问题 材料缺陷引起的大电流器件良率低，控制少子寿命工艺不成熟 数据来源：数据来源：盛况等盛况等碳化硅功率器件技术综述及展望碳化硅功率器件技术综述及展望，财通证券研究所财通证券研究所 图图 95.95.1200V 1200V 碳化硅碳化硅 MOSFETMOSFET 结构图结构图 数据来源：数据来源：基本半导体基本半导体公众

232、号，公众号，财通证券研究所财通证券研究所 实际应用中的需求促使实际应用中的需求促使 IGBT+FRDIGBT+FRD 的组合成为标配，的组合成为标配，SiCSiC MOSFETMOSFET 未来有望未来有望替代该组合。替代该组合。受结构限制，IGBT 的内部没有寄生二极管，电感突然断电所释放的电容易烧坏回路中的 IGBT，若有快恢复续流二极管，其电就会通过续流二极管回路放电,不至于烧坏 IGBT，因此 IGBT 厂家就索性在 ce 之间再加上快速恢复二极管。目前，对于大电流的功率模块，由 Si 的 IGBT 和 FRD 组合而成的IGBT 模块已得到广泛应用。SiC MOSFET 高温、高压特

233、性使其能够更好的应用于大功率设备，在 600V 以上具有较强优势，最高可应用于 6500V 高压，相较于传统的 Si-IGBT 体积缩小了 50%，效率提升了 2%，器件的使用寿命得到延长，并且在相同功率下损耗小，散热需求低，在电流密度、工作频率、可靠性、漏电流等性能指标方面优势明显。实际使用中，通过优化 SiC MOSFET 器件结构和布局，可以提升 SiC 体 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 60 二极管通流能力，不需要额外并联二极管，有效降低系统成本、减小体积。图图 96

234、.96.国际上已商业化的国际上已商业化的 SiCSiC SBDSBD 器件性能器件性能 数据来源：数据来源：英飞凌英飞凌 Introduction to Infineon 650V Introduction to Infineon 650V SiCSiC MOSFETMOSFET，财通证券研究所财通证券研究所 表表 24.24.SiCSiC MOSFETMOSFET 与与 Si IGBTSi IGBT 对比对比 项项目目 S Si i IGBTIGBT SiCSiC MOSFETMOSFET 说明说明 最高结温 150,175 175+受限于封装 SiC MOSFET 占优 电流密度 200A

235、/cm2-300A/cm2 300A/cm2-400 A/cm2 SiC MOSFET 占优 工作频率 50KHz,主流5us 30um/h 10*100mm 6*150mm B 产能大 LPE（意大利）PE1o6 90um/h 1*100mm 1*150mm A 生长速率大 TEL（日本）Probus 30um/h 7*100mm 3*150mm A 双腔体 Nuflare（日本）S6 30um/h 1*100mm 1*150mm C 气流方式不易产生缺陷 数据来源：数据来源：头豹研究院头豹研究院，财通证券研究所财通证券研究所 从竞争格局来看，全球全球 SiCSiC 外延设备几乎被四大企业垄

236、断，外延设备几乎被四大企业垄断，分别是意大利意大利 LPELPE公司、德国公司、德国 A Aixtronixtron 公司、日本公司、日本 TELTEL 和和 N Nuflareuflare 公司，公司，C CR4R4100100%。图图 120.120.全球全球 SiCSiC 外延设备几乎被四大企业垄断外延设备几乎被四大企业垄断 数据来源：数据来源：头豹研究院头豹研究院，财通证券研究所，财通证券研究所 目前整个碳化硅产业链的瓶颈在外延环节。目前整个碳化硅产业链的瓶颈在外延环节。近两年资本市场更关注价值量更高的SiC 衬底环节和以及上车最快的模块环节，却疏忽了外延的环节。目前外延环节成为整个

237、SiC 产业链产业化的瓶颈，主要问题在于以下两点：1）外延设备供不应求。到目前为止，主要 6 寸外延设备集中在国外 4 家厂商手中，他们的产能有限且交期极长，而国内 SiC 外延设备厂商的产品还需验证。现在国内主要有两大 SiC 外延厂，一个是厦门的瀚天天成，还有一个是东莞的天域半导体。2022 年上半年的二者的外延设备数量在 20 多台，到年底可以超过 30台左右。Axitro,33%LPE,13%TEL,34%Nuflare,20%行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 77 2）

238、外延炉在验证过程中还主要面临几大问题：a）主要零配件能否满足供给；b）本身设备的稳定性、操作方便性；c）生产出来的外延片能否满足市场需求。预计未来预计未来5 5年全球年全球SiCSiC外延设备增速外延设备增速为为2 25%5%：2022年7月，ASM International N.V.（ASM）宣布收购位于意大利的碳化硅(SiC)和硅外延设备制造商 LPE S.p.A.的所有流通股。ASM 内部预计从 2021-25 年，对 SiC 外延设备的需求将以超过 25%的复合年增长率增长。国内做 SiC 外延设备厂商有北方华创、晶盛机电、恒普股份等，目前也在逐步进入到客户验证阶段。图图 121.1

239、21.20212021-25 25 年年全球全球 SiCSiC 外延设备外延设备预期预期 C CAGRAGR 数据来源：数据来源：ASMASM 官网官网，财通证券研究所，财通证券研究所 4.4.海外龙头仍是主要玩家，国产供应链有望弯道超车海外龙头仍是主要玩家，国产供应链有望弯道超车 4.1.4.1.龙头龙头企业上下游厂商整合，强化竞争优势企业上下游厂商整合，强化竞争优势 IDMIDM 推动上下游厂商整合，并购成为推动上下游厂商整合，并购成为 SiCSiC 领域主要发展方式领域主要发展方式。由于 SiC 衬底、器件更依赖工艺经验的积累和长时间的投入，上下游整合有助于快速反馈生产过程中的问题并迅速

240、进行产线调整。各行业巨头上下游延伸趋势日益明显，通过并购缩短研发时间、快速掌握先进技术，全产业链布局进一步提升竞争优势。行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 78 表表 36.36.国外企业产业链上下游整合情况 企业企业 上下游产业整合情况上下游产业整合情况 Wolfspeed（Cree）2006 年，收购 IntrinSiC，获得低瑕疵密度 SiC 衬底研发技术；2015 年，收购 APEI，增强了在 SiC 功率模块技术与专利的布局；2018 年，与英飞凌签署 6 寸 SiC 晶

241、圆片的长期供应协议；2019 年，与 ST 签署 2.5 亿美元 SiC 晶圆的多年供货协议；2019 年，成为大众汽车 FAST 项目 SiC 独家合作伙伴；2019 年，与德尔福、采埃孚合作，开展汽车 SiC 器件研究；2019 年，与 ABB 合作，推动 SiC 器件进入电力、机车牵引、新能源汽车领域；2020 年，与宇通合作，推动 SiC 在大巴车的应用；2021 年，与通用汽车达成战略供应商协议，将 SiC 用于通用汽车的未来电动汽车项目 2021 年，和 Gospower 合作为服务器电源提供 SiC MOSFET 方案；2021 年，与 ST 更新 6 寸 SiC 晶圆供货协议，

242、规模超 8 亿美元。ROHM 2009 年，收购 SiCrystal，获得了 SiC 晶圆制造技术；2020 年，与联合汽车电子共同成立“SiC 技术联合实验室”；2020 年，与大陆集团旗下 Vitesco 合作，共同开发 SiC 在电动汽车中的应用技术；2020 年，与臻驱科技合作建立“SiC 技术联合实验室”，开发 SiC 车载应用；2021 年，与正海集团就成立合资公司达成协议，主营以 SiC 为核心的功率模块业务 2021 年，与吉利汽车集团缔结以 SiC 为核心的战略合作伙伴关系 ST 2019 年，收购 Norstel，上游延伸至 SiC 衬底；2019 年，为雷诺（Renaul

243、t）、日产汽车、三菱汽车联盟（Alliance）旗下的电动汽车搭载的 OBC 提供 SiC器件，2021 年批量生产；2020 年，与德国 Innolectric 公司合作，推出 22kWSiC 车载充电器；2021 年，与雷诺集团达成战略合作；2022 年，为赛米控(Semikron)的 eMPack 电动汽车(EV)功率模块提供 SiC 技术；II-VI 2020 年，计划建立 6 英寸 SiC 垂直集成平台：与通用电气合作，获得 SiC 器件和模块制造技术；2020 年，收购 SiC 外延晶片和电力电子器件领导者 Ascatron AB；2020 年，收购用于硅和化合物半导体器件的离子注

244、入技术的领导者 INNOViON Corporation；2021 年，与天域半导体达成战略合作，为其供应 6 寸 SiC 衬底。昭和电工 2017 年，从新日铁收购有关升华再结晶法制造 SiC 晶片的资产；2021 年，与英飞凌签订了一份包括外延在内的多种 SiC 材料的供应合同；2021 年，与东芝 D&S 签订 SiC 外延晶圆长期供应合同。英飞凌 2011 年，整合 SiCED 业务；2018 年，收购 Siltectra，将一项可以降低材料损失的创新技术(Cold Spilt)收入了囊中。SK Siltron 2020 年，收购杜邦(DuPont)SiC 晶圆事业部；2022 年，收

245、购 Yes Power，补充韩国本土 SiC 晶圆产能。安森美 2021 年，收购 GTAT，丰富 SiC 等晶体生长领域的经验。住友 2017 年，收购 SiCoxs，预备量产 SiC 晶圆。数据来源：数据来源：CASACASA，N NE E 时代，时代，各公司公告各公司公告，财通证券研究所财通证券研究所整理整理 4.1.1.4.1.1.WolfspeedWolfspeed（CreeCree）：SiCSiC 市场一家独大市场一家独大 SiCSiC衬底领域研发超过衬底领域研发超过3535年年，行业需求增长带动行业需求增长带动WWolfspeedolfspeed股价持续创新高股价持续创新高。Cr

246、ee 成立于 1987 年，是集化合物半导体材料、功率器件、微波射频器件、LED照明解决方案于一体的著名制造商。自 2000 年以来，公司经历了从 LED 到 SiC龙头的业务转变，其发展历程可分为四个阶段：行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 79 20132013 年之前：年之前：LEDLED 及照明业务为投资主线及照明业务为投资主线。公司通过内生增长与外延收购并举，完成 LED 全产业链布局，产品覆盖 LED 外延、芯片制造和封装以及 LED 照明解决方案。股价经过短暂波动后维

247、持在较低水平。直到 2008 年，电子产品的发展使得 LED 需求快速增加。公司收入不断增长，2013 年 LED 和照明业务收入接近 13 亿美元，成为仅次于日亚化学的 LED 巨头，带来股价提升。20142014-2020 年：业务调整，年：业务调整，剥离剥离 LEDLED 及照明业务及照明业务并并向向 SiCSiC 聚焦聚焦。随着 LED 行业进入成熟期，行业整体增速开始放缓，在 LED 及照明行业陷入成本竞争以及中美贸易摩擦影响后，公司在 2018 后将其重心放在 Wolfspeed业务并于 2018 年 3 月收购英飞凌的射频功率（Radio Frequency Power）业务。公

248、司陆续剥离了 LED 及照明业务，潜心研究 SiC 领域，营收占比从 2014Q1的不足 7%持续提升至 2017Q4 的 19%。由于市场规模较小以及 SiC 商业化前景尚不明朗，行业内仍以 LED 及照明业务为公司定价。2 2021021 年之后：年之后：市场关注度逐步提升，估值业绩双成长。市场关注度逐步提升，估值业绩双成长。随着 2018 年，特斯拉 Model3 上市，成为全球首款采用 SiC 驱动的量产电动车，市场对 SiC 技术的关注度日益攀升。公司公司于于 20212021 年年 1010 月正式改名为月正式改名为WolfspeedWolfspeed，并在纽约证券交易所重新上市，

249、标志着公司完全蜕变成一家以宽禁带半导体产品为主的公司。随着新能源汽车的发展，SiC 需求增长强劲，公司与众多厂商达成合作关系，逐渐带动业绩增长。公司价值重估，股价一路走高。图图 122.122.WolfspeedWolfspeed 发展历程发展历程与股价复盘与股价复盘 数据来源：数据来源：WindWind，WolfspeedWolfspeed 公告公告，财通证券研究所财通证券研究所 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 80 业务需求增加，营收持续增长。业务需求增加，营收持续增长。新

250、冠疫情、供应链扰动、高通胀环境之下，Wolfspeed 维持快速增长。FY2021 实现营业收入 5.26 亿美元，同比+12%；FY2022 公司实现营收 7.46 亿美元，同比增长 42.0%，其中 FY22Q4 实现营收 2.29 亿美元，同比+57%/环比+22%，超过此前的指引上限 2.15 亿美元。SiC 材料及器件下游需求旺盛，根据公司投资者关系介绍，预计 FY2023 营收约 10 亿美元，考虑功率设备需求增加，将 FY2026 的收入预测较此前的 21 亿美元上调30%-40%至27.3-29.4亿美元，FY2022-26期间CAGR约40%，长期增长趋势强劲。图图 123.

251、123.WWolfspeedolfspeed 20 财年营业收入财年营业收入指引指引（亿美元）（亿美元）数据来源：数据来源：WindWind，Wolfspeed Investor Day 2021Wolfspeed Investor Day 2021，WWolfspeedolfspeed1010-K K，财通证券研究所财通证券研究所 注：注：WolfspeedWolfspeed 的财年的财年 FYFY，对应的是，对应的是 CYQ3CYQ3-Q2Q2，以，以 FY2022FY2022 为例，对应的是为例，对应的是 CY2021Q3CY2021Q3-2022Q2202

252、2Q2。公司产品主要包括 SiC 材料、功率器件和射频器件。公司 FY2021 收入 5.26 亿美元：碳化硅材料收入 2.39 亿美元，占比 45%；碳化硅器件收入 2.87 亿美元，占比 55%。材料方面，材料方面，包括碳化硅衬底、碳化硅外延片、GaN-on-SiC 外延片，公司材料收入主要来自于衬底。SiC 衬底分为主要应用于新能源汽车领域的低电阻率导电型衬底和应用于 5G、射频通讯领域的高电阻率半绝缘型衬底，FY2021 导电型衬底占公司材料收入 73%。器件器件方面方面，可进一步分为功率器件（Power devices，SiC-on-SiC）和射频器件（RF devices，GaN-

253、on-SiC），FY2021 功率器件收入 1.55 亿美元，占总收入 29%，射频器件收入 1.32 亿美元，占总收入 25%。5.267.46051015202530FY12 FY13 FY14 FY15 FY16 FY17 FY18 FY19 FY20 FY21 FY22 FY23 FY24 FY25 FY26经营指引：FY2026营收27-29亿美元 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 81 图图 124.124.WWolfspeedolfspeed 20122012-20

254、222022 财年营业收入（亿美元）财年营业收入（亿美元）数据来源：数据来源：WindWind，财通证券研究所，财通证券研究所 图图 125.125.Wolfspeed Wolfspeed SiCSiC 材料材料 图图 126.126.WolfspeedWolfspeed 功率器件产品组合功率器件产品组合 数据来源：数据来源：Wolfspeed Investor Day 2021Wolfspeed Investor Day 2021，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：Wolfspeed Investor Day 2021Wolfspeed Investor Day 2021，财

255、通证券研究所财通证券研究所 细分公司各业务，受益于 SiC 在新能源汽车以及光伏等领域需求旺盛，Wolfspeed 的功率及射频业务毛利率水平整体高于照明及 LED 业务，在FY2020 前保持 48%左右的毛利率水平，在扩产后毛利率水平下降。FY2020-21 由于疫情影响与产能调整，公司产能利用率下降，毛利率持续下滑。FY22Q4毛利率为36.5%，同比+4.3pcts/环比+0.2pct，高于指引中值36.3%，主要系疫情影响有所减弱，叠加产能效率优化以及新工厂开业等一系列调整。随着设备生产从达勒姆向莫霍克谷转移的加速，预计在未来 8 英寸量产及整体产量提高后，成本有望下降，毛利水平有望

256、回归，公司预计 FY2024 产品毛利率从目前 30%提升至 50%水平。024681012141618FY12FY13FY14FY15FY16FY17FY18FY19FY20FY21FY22照明业务LED产品电源及射频产品Wolfspeed收入 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 82 图图 127.127.WolfspeedWolfspeed 分业务分业务毛利率情况毛利率情况 图图 128.128.WolfspeedWolfspeed（CreeCree）整体销售）整体销售毛利率

257、毛利率 数据来源：数据来源：WindWind，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：WindWind，财通证券研究所财通证券研究所 业务调整影响净利润水平，业务调整影响净利润水平，FY2022FY2022 亏损明显收窄。亏损明显收窄。Wolfspeed FY2021 实现归母净利润-5.24 亿美元；FY2022H1 实现-1.67 亿美元。前期业绩下滑主要系照明及 LED 业务剥离以及转型期间对研发与设备的持续投入均对净利润产生了显著影响。近几年主要是由于收购英飞凌 RF 业务/扩充 SiC 产能导致资本开支增加中美贸易摩擦导致亚洲业务受损疫情影响开工率等不利因素。公司于FY20

258、21已达资本开支峰值，FY2022公司转型阵痛得到有效缓解，Non-GAAP 净亏损率从-20%缩减至-8%，未来逐渐减少财务压力，随着公司实现业务整合、8 英寸晶圆实现量产并提高良率及周期，使器件工艺向更多晶圆代工厂转移，盈利能力料将持续提升。公司预计 FY2023Q1 营收为 2.33-2.48 亿美元，预计净亏损 1400-2100 万美元。图图 129.129.WolfspeedWolfspeed 净净利率情况利率情况 图图 130.130.WolfspeedWolfspeed 归母净利润归母净利润 数据来源：数据来源：WindWind，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源

259、：WindWind，财通证券研究所财通证券研究所 Wolfspeed 的优势在于：（1）3030 年年 SiCSiC 领域经验积累最多专利，掌握领域经验积累最多专利，掌握 8 8 英寸英寸 SiCSiC 衬底技术，导电型衬底技术，导电型46.77%48.22%48.07%39.22%31.32%33.41%0%10%20%30%40%50%60%FY12FY14FY16FY18FY20FY22照明业务LED产品电源及射频产品Wolfspeed收入0%5%10%15%20%25%30%35%40%FY12FY14FY16FY18FY20FY22整体销售毛利率-120%-100%-80%-60%-

260、40%-20%0%20%FY12FY14FY16FY18FY20FY22整体净利率-6-5-4-3-2-1012FY12FY14FY16FY18FY20FY22归母净利润（亿美元）行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 83 SiCSiC 衬底市场一家独大衬底市场一家独大。公司技术来自于北卡罗来纳州立大学，公司创始人之一兼现任首席技术官 John Palmour 作为北卡州立大学材料与工程实验室的一名在读研究生，和其他几位学生一起组成研究小组，共同参与由美国海军办公室资助的研究课题，旨

261、在通过开发出采用 SiC 材料的微波晶体管的生产制程，从而为军用飞机的更高功率电子系统提供支持。自 1991 年发布全球第一个商用 SiC 晶片以来，在 SiC 衬底的商业化运用和规模量产方面持续领跑。截至 2021 年 11 月，公司拥有及申请中的专利合计 2939 项，其中 412 项与碳化硅材料相关，1212 项与功率器件相关，1315 项与射频器件相关。目前，全球头部厂商产能集中于 6 英寸及以下晶圆，公司能够批量供应 4 英寸至6 英寸导电型和半绝缘型 SiC 衬底，公司是全球第一家突破 8 英寸 SiC 量产技术的公司，已成功研发并开始建设 8 英寸产品生产线。公司 2019 年就

262、开始建造 8 英寸工厂，花了大约 1.25-1.5 年的时间来运行与调试，公司于 2022 年 4 月成功开设莫霍克谷晶圆厂，一个工厂的完整周期（从立项到全面达产）需要约 5 年时间，竞争对手短期内难以追平。表表 37.37.WolfspeedWolfspeed 高管履历高管履历 职务职务 履历履历 Gregg Lowe 总裁&CEO 拥有罗斯-霍曼理工学院的电气工程理学学士学位，并完成了斯坦福大学的高管课程。2017 年 9 月加入公司，加入公司之前曾任飞思卡尔半导体的总裁兼 CEO，在加入飞思卡尔之前，Gregg 在德州仪器工作了 28 年，担任过高级副总裁和模拟业务负责人。Neill R

263、eynolds CFO 2018 年 8 月加入公司，加入公司之前曾在 NXP 担任财务、战略和采购高级副总裁，在此之前曾任通用电气担任部门首席财务官职务。John Palmour CTO 拥有北卡罗来纳州立大学材料科学与工程博士学位。公司创始人之一。领导公司在功率器件和射频器件的开发工作，在碳化硅和氮化镓电子器件设计和制造领域共发表了 386 篇出版物，拥有 75 项专利。Cengiz Balkas 高级副总裁(材料)拥有北卡罗来纳州立大学材料科学与工程博士学位。2002 年与他人共同创立了 INTRINSIC，2006 年被 Cree 收购后加入公司，此前，曾担任碳化硅材料公司 Sterl

264、ing Semiconductor 的总经理兼技术总监，在碳化硅材料和半导体的开发和商业化方面拥有超过 20 年的经验，在宽带隙半导体领域拥有多项专利。Jay Cameron 高级副总裁(功率)拥有密歇根大学电气工程硕士学位。2018 年 5 月加入公司，加入公司之前曾在德州仪器工作 17 年，担任副总裁和总经理职位。拥有跨越多个地理区域和不同行业的多元化技术背景，包括亚洲、欧洲、中东和美洲以及个人电子、汽车、工业、电信和企业市场。Gerhard Wolf 高级副总裁(射频)拥有德国慕尼黑工业大学电气工程硕士学位。2018 年 3 月加入公司，加入公司之前曾在英飞凌工作 8 年，担任射频功率产

265、品线副总裁兼总经理，并在欧洲、德国和奥地利担任多个管理职位。数据来源：数据来源：WolfspeedWolfspeed 官网官网，财通证券研究所财通证券研究所 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 84 图图 131.131.WWolfspeedolfspeed 专利布局专利布局 数据来源：数据来源：WWolfspeedolfspeed Investor Day 2021Investor Day 2021，财通证券研究所，财通证券研究所 （2 2）材料与器件均有材料与器件均有 5 5-

266、1010 倍产能倍产能扩张规划扩张规划：公司 SiC 衬底由其位于北卡罗来纳州达勒姆总部的 Durham Fab 和 RTP Fab生产。2021 年 11 月投资者日上，公司展望 SiC 材料产能将从 FY2022，增加至 FY2024 的 24.2 万平方英尺，根据 Yole 的预测，折合折合 6 6 英寸英寸 SiCSiC 衬底衬底产能产能将将从从 2 2022022 年的年的 1 16 6 万片万片/年，年，增加到增加到 2 2026026 年的年的 1 10000 万片万片/年年。2019 年，公司宣布投资 10 亿美元扩大 SiC 产能，建造一座采用最先进技术的自动化 200mm

267、SiC 生产工厂和一座材料超级工厂，预计预计 20242024 年实现年实现 SiCSiC 晶晶圆制造产能和圆制造产能和 SiCSiC 材料生产相比材料生产相比 F FY2017Q1Y2017Q1 扩大扩大 3030 倍倍。2022 年 4 月，纽约州马西镇的莫霍克谷晶圆厂（MVF Fab）成功开设，该工厂是世界上第一个、最大和唯一的全自动 8 寸 SiC 制造工厂，聚焦车规级产品，开业以来已完成初始批次产品的生产和交付。2022 年 9 月，Wolfspeed 宣布在北卡罗来纳州查塔姆县投资数十亿建造一座 8英寸 SiC 晶圆生产工厂（Chatham County Materials Fac

268、ility），建成后可将公司在达勒姆园区的 SiC 产能提高 10 倍以上，有助于保障 MVF Fab 的材料供应；一期建设计划投入 13 亿美元，预计于 2024 年完工。如果公司在投资和就业上满足要求，州和地方政府将提供接近 10 亿美元的各项补助，可大幅减少扩产的资金压力。行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 85 图图 132.132.WWolfspeedolfspeed MohwakMohwak V Valleyalley F Fabab 数据来源：数据来源：WWolfsp

269、eedolfspeed Investor Day 20Investor Day 201919，财通证券研究所，财通证券研究所 图图 133.133.WolfspeedWolfspeed 晶圆厂晶圆厂 图图 134.134.WolfspeedWolfspeed 产能产能 数据来源：数据来源：WWolfspeedolfspeed Investor Day 2021Investor Day 2021，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：WWolfspeedolfspeed Investor Day 2021Investor Day 2021，财通证券研究所财通证券研究所 （3 3）汽车

270、等领域客户持续导入。）汽车等领域客户持续导入。FY22 公司 Design-in 达 64 亿美元，FY21 潜在销售机会(Pipeline)相比 FY20 增加了两倍，已高达 180 亿美元，为未来几年的销售增长提供了确定的保障，其中汽车领域占比最大，并且期间CAGR达75%最快，在 FY2021，106 项方案选择了 Wolfspeed 的 SiC 器件，其中汽车产品Design-in 占据大部分预估终身收入（ELR）。随着 OEM 代工厂和一级供应商将基于 SiC 的解决方案用于动力总成、车载充电器和非车载快速充电器，车规级SiC 功率器件市场将加快发展，同时公司把握当前 Design-

271、in 的黄金时间点，行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 86 通过 3-4 年的验证周期后能够实现批量供货，公司已经与通用、蔚来、奥迪、大众和宝马在 800V 架构应用中已建立合作，在 2019 年成为大众 FAST 项目 SiC独家合作伙伴。4.1.2.4.1.2.II II-VIVI：垂直布局垂直布局 SiCSiC 产业链，五年扩产产业链，五年扩产 5 5-1010 倍倍 II-VI 公司成立于 1971 年，是工程材料和光电元件的全球供应商和领导者，提供光电材料和化合物半导体

272、，核心业务包括工业激光器，光通信，军事等，业务发展方向包括 EUV 光刻技术、无线 SiC 产品、电动汽车、SiC 产品和三维传感器等，同时也是世界领先的 SiC 衬底供应商，在 SiC 领域也有近 20 年经验，能够提供 4 至 6 英寸导电型和半绝缘型晶片，并已成功研制 8 英寸导电型 SiC 晶片。根据 Yole 数据，20212021 年年 II II-VIVI 公司的公司的 SiCSiC 晶片供应量位居世界第二晶片供应量位居世界第二。2022 年 II-VI 公司完成对激光器及激光设备领域公司 Coherent 收购后，将公司名称变更为 Coherent，将逐步完成旧名称和品牌标识向

273、新名称的过渡，本报告从习惯出发，仍旧沿用 II-VI。图图 135.135.II II-VIVI 发展历程发展历程 数据来源：数据来源：II II-VIVI 官网官网，财通证券研究所财通证券研究所 近十年 IIVI 以复合年增长率 20在增长。II-VI 公司 FY2022 实现营业收入33.17 亿美元，同比+6.78%；归母净利润 2.35 亿美元。FY2022Q4 实现营业收入 8.87 亿美元，同比+9.77%；归母净利润 0.44 亿美元，同比-46.98%。II-VI 公司在 SiC 领域主要提供 SiC 衬底和外延片，并且全部对外销售，FY21 行业专题报告行业专题报告 证券证券

274、研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 87 公司化合物半导体营收占比 34%，约 10.5 亿美元。图图 136.136.II II-VIVI 公司营业收入公司营业收入 图图 137.137.II II-VIVI 公司归母净利润公司归母净利润 数据来源：数据来源：WindWind，财通证券研究所财通证券研究所 注：注：II II-VIVI 的财年的财年 FYFY，对应的是，对应的是 CYQ3CYQ3-Q2Q2，以，以 FY2022FY2022 为例，对应为例，对应的是的是 CY2021Q3CY2021Q3-2022Q

275、22022Q2。数据来源：数据来源：WindWind，财通证券研究所财通证券研究所 II II-VIVI 早于早于 20092009 年、年、20132013 年就量产了年就量产了 4 4 英寸、英寸、6 6 英寸英寸 SiCSiC 衬底，衬底，8 8 英寸衬底英寸衬底即将量产。即将量产。在 2015 年 7 月，II-VI 展示了 8 英寸导电型 SiC 衬底，2019 年展示了半绝缘 8 英寸 SiC 衬底，公司预计从 2024 年开始量产 8 英寸衬底。图图 138.138.II II-VIVI 公司公司 SiCSiC 晶圆发展过程晶圆发展过程 数据来源：数据来源：II II-VIVIE

276、nabling a mobile,Enabling a mobile,intelligent,and electric futureintelligent,and electric future，财通证券研究所财通证券研究所 5 5 年内衬底产能扩产年内衬底产能扩产 5 5-1010 倍。倍。2014-19 年，II-VI 的 SiC 衬底产能每 18-24个月就实现翻倍，II-VI 计划自 2020 年开始 5 年内首先 6 寸晶圆产能扩张 5-10 倍，其中包括量产 8 英寸衬底，量产时间预计为 2024 年。同时 II-VI 宣布自FY2022 在未来 10 年内向 SiC 投资 10

277、亿美元，以满足客户在电动汽车上对SiC 电力电子器件的需求。目前 II-VI 在中国的福州、广州、上海、深圳、苏州0%10%20%30%40%50%60%70%80%055FY12FY14FY16FY18FY20FY22营业收入（亿美元）同比（右轴）-200%-100%0%100%200%300%400%500%600%(1.0)(0.5)0.00.51.01.52.02.53.03.5FY12FY14FY16FY18FY20FY22归母净利润（亿美元）同比（右轴）行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅

278、尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 88 和无锡等城市拥有庞大的制造业务和产品开发业务。图图 139.139.II II-VIVI 公司公司 SiCSiC 衬底产能扩张计划衬底产能扩张计划 数据来源：数据来源：II II-VIVISiCSiC-Based Materials and Devices Enabling Electrification and Mobility at ScaleBased Materials and Devices Enabling Electrification and Mobility at Scale，财通证券研究所财通证券研究所 通过垂直整合构造通过垂

279、直整合构造 SiCSiC 产业链。产业链。II-VI 在具备 SiC 衬底技术的基础上，2020 年与 GE（通用电气）签署了大规模的专利许可协议，共享仅在 GE 内部使用的专利技术，共同开发 SiC 器件和模块，并通过 II-VI 进行量产，将其应用于飞机以外的各个行业，例如汽车和医疗保健。目标是提供可应用于车载充电器(OBC)和安装在电动汽车内的电机的 SiC 器件和模块。2022 年 2 月，II-VI 公司宣布其在自有高质量 SiC 衬底上制作的 1200V SiC MOSFET 已达到严格的汽车标准要求，并通过与 GE（通用电气）研究院签署为期三年的技术准入协议（TAA），以获得该实

280、验室的世界级 SiC 模块技术和专家团队，加速客户设计参与活动。目前，公司主要产品为 1200V 和 1700V 级 SiC。II-VI 还计划在未来与 GE 一起开发 2500V 的下一代 SiC 半导体。2020 年 8 月 II-VI 又收购了 Ascatron（生产 SiC 外延片和器件）和 Innovion（世界级大型离子注入服务提供商），向下游器件延伸，补充技术平台。行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 89 图图 140.140.II II-VI VI SiCSiC 垂

281、直整合产业链垂直整合产业链 图图 141.141.GE GE SiSiC C 技术里程碑技术里程碑 数据来源：数据来源：II II-VIVI INVESTOR PRESENTATION 20220909INVESTOR PRESENTATION 20220909，财通财通证券研究所证券研究所 数据来源：数据来源：II II-VIVI Enabling a mobile,intelligent,and electric Enabling a mobile,intelligent,and electric futurefuture，财通证券研究所财通证券研究所 4.1.3.4.1.3.ROHMRO

282、HM：实现实现完全垂直整合的制造工艺完全垂直整合的制造工艺 SiCSiC 领域深耕领域深耕 2020 年。年。ROHM 是日本首家具备 SiC 全产业链生产能力的半导体厂商，创立于 1958 年，以电阻起家。公司于 1967 年和 1969 年逐步进入了晶体管、二极管领域和 IC 等半导体领域；从 2000 年开始进行 SiC MOSFET 的基础研究，并在 2009 年收购德国 SiC 晶圆材料厂商 SiCrystal，从而拥有了从晶棒生产、晶圆工艺到封装组装的完全垂直整合的制造工艺；2010 年全球首发SiC SBD(肖特基二极管)/MOS 并实现量产；2012 年全 SiC 模块量产；2

283、015年沟槽型 SiC MOS 量产以及 2017 年 6 英寸 SiC SBD 量产。图图 142.142.ROHM ROHM SiCSiC 开发历程开发历程 图图 143.143.ROHMROHM 垂直整合生产体系垂直整合生产体系 数据来源：数据来源：R ROHMOHM 官网官网，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：R ROHMOHM Group Corporate ProfileGroup Corporate Profile，财通证券研究所财通证券研究所 ROHM 公司 FY2022 实现营业收入 4521 亿日元，同比+25.6%；归母净利润668 亿日元，同比+80.5

284、3%，收入及利润规模均创下近年来的新高水平。受到比预期更强的下游需求，开拓新市场，日元贬值，以及规模效应的共同作用下，行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 90 公司在 2022 年 10 月上修了对 FY2023 前 6 个月的经营预测，收入上修 3%至2595 亿日元，归母净利润上修 62.5%至 520 亿日元。图图 144.144.ROHMROHM 公司营业收入公司营业收入 图图 145.145.ROHMROHM 公司归母净利润公司归母净利润 数据来源：数据来源：WindWi

285、nd，财通证券研究所财通证券研究所 注：注：ROHMROHM 的财年的财年 FYFY，对应的是，对应的是 CYQ2CYQ2-Q1Q1，以，以 FY2022FY2022 为例，对为例，对应的是应的是 CY2021Q2CY2021Q2-2022Q12022Q1。数据来源：数据来源：WindWind，财通证券研究所财通证券研究所 公司近年来销售毛利率保持平稳在 30%左右，FY2022 毛利率 35.90%，净利润率 14.78%，均为近年新高水平。图图 146.146.ROHMROHM 销售毛利率销售毛利率 图图 147.147.ROHMROHM 净利润净利润率率 数据来源：数据来源：WindWi

286、nd，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：WindWind，财通证券研究所财通证券研究所 根据公司 FY2021 经营情况汇报，ROHM 在汽车和工业上的销售额从 FY2004的 16%增长至 FY2022 的 52%。随着越来越多汽车客户采用了 ROHM 最新第四代 SiC MOSFET 作为电动车中主逆变器，未来 ROHM 将继续向汽车和工业转型。公司预计到 FY2026 年采用公司 SiC MOSFET 作为主逆变器的方案将相比 FY2023 扩大 23 倍，并且 ROHM 已经与丰田、三菱有深入合作开发，吉利等汽车品牌也均有计划使用 ROHM 的产品。-15%-10%-5

287、%0%5%10%15%20%25%30%0040005000FY12FY14FY16FY18FY20FY22营业收入（亿日元）同比（右轴）-200%-150%-100%-50%0%50%100%150%200%250%-600-600800FY12FY14FY16FY18FY20FY22归母净利润（亿日元）同比（右轴）0%5%10%15%20%25%30%35%40%FY12FY14FY16FY18FY20FY22销售毛利率-20%-15%-10%-5%0%5%10%15%20%FY12FY14FY16FY18FY20FY22销售净利率 行业专

288、题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 91 图图 148.148.ROHM ROHM FY20FY200404-2222 年销售额变化年销售额变化 图图 149.149.主逆变器上的商业项目扩展及汽车客户主逆变器上的商业项目扩展及汽车客户 数据来源：数据来源：R ROHMOHM Financial Results FY2021Financial Results FY2021，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：R ROHMOHM Financial Results FY202

289、1H1Financial Results FY2021H1，财通证券研究所财通证券研究所 发布中期经营计划彰显信心。发布中期经营计划彰显信心。2022 年 3 月，公司在此前发布的中期经营计划“MOVING FORWARD to 2025”的基础上，上修了包括收入、经营利润率、ROE 等指标在内的 2025 年的经营目标，公司将通过以功率元器件和车载 LSI核心的业务，加强盈利能力提高产品附加值，FY2025 实现营业收入 6000 亿日元，此外 ROHM 还将致力于面向未来的发展创造新的增长业务如 GaN、功率模块和自动驾驶辅助模块。图图 150.150.ROHMROHM 中期经营计划中期经

290、营计划 图图 151.151.ROHMROHM 整体计划示意图整体计划示意图 数据来源：数据来源：R ROHMOHM Financial Results FY2021Financial Results FY2021，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：R ROHMOHM 官网官网，财通证券研究所财通证券研究所 20252025 年年扩产扩产 6 6 倍。倍。ROHM 在 2022 年 3 月提出 SiC 事业部的经营目标，在FY2021-25 年间，即 2022 年 3 月-2026 年 3 月间，累计投资 1200-1700 亿日元，将 SiC 功率器件年产能扩至 FY2021

291、 的 6 倍以上，实现年营收超过 1000亿日元。ROHM 的 SiC 功率器件由筑后工厂（福冈县筑后市）和宫崎工厂（宫崎市）的 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 92 6 英寸产线生产，产能将逐步扩张，且计划在 2025 年之前利用 8 英寸芯片产线进行量产。筑后工厂继 2021 年 Apollo 筑后市新工厂建成投产后，一条 SiC 功率器件专用的新产线于 2022 年 6 月建成，将在 22 年底前投入量产。ROHM 的子公司德国 SiCrystal 预计 2023 年开始

292、量产 8 英寸 SiC 衬底，未来将把衬底产能提升至数十万片/年。图图 152.152.ROHM ApolloROHM Apollo 新工厂新工厂 图图 153.153.ROHM ROHM SiCSiC 经营目标经营目标 数据来源：数据来源：ROHM Financial Results FY2019ROHM Financial Results FY2019，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：R ROHMOHM Financial Results FY2021Financial Results FY2021，财通证券研究所财通证券研究所 4.1.4.4.1.4.S ST T：战略

293、收购并购加速布局：战略收购并购加速布局 SiCSiC 业务业务 ST（意法半导体）于 1987 年成立，由意大利的 SGS 微电子公司和法国Thomson 半导体公司合并而成，是业内半导体产品线最广的厂商之一。在 SiC领域，ST 早于 1996 年就与卡塔尼亚大学物理系合作开展 SiC 研究，在 2007年正式量产第一代二极管，随着与特斯拉开启合作后，ST 快速迭代自身产品系列，并且收购了 Norstel AB 公司获得 SiC 衬底制造技术，在卡塔尼亚建立了SiC 衬底产线。图图 154.154.意法半导体意法半导体 SiCSiC 发展历程发展历程 数据来源：数据来源：意法半导体中国公众号

294、意法半导体中国公众号，财通证券研究所财通证券研究所 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 93 盈利能力进一步提高。盈利能力进一步提高。ST FY2021实现营业收入127.61亿美元，同比+24.88%，归母净利润 20 亿美元，同比+80.83%，盈利能力持续向好。公司近年来销售毛利率系产品结构改善、定价有利和生产效率提高而稳步提升，FY2021 销售毛利率 41.74%，鉴于市场供需紧张的环境影响，预计毛利率能够维持在这一高水平。图图 155.155.STST 营业收入营业收入

295、 图图 156.156.STST 营收拆分营收拆分 数据来源：数据来源：WindWind，财通证券研究所财通证券研究所 注：注：STST 的财年的财年 FYFY，对应的是，对应的是 CYQ1CYQ1-Q4Q4，以，以 FY2022FY2022 为例，对应为例，对应的是的是 CY2022Q1CY2022Q1-2022Q42022Q4。数据来源：数据来源：WindWind，财通证券研究所财通证券研究所 图图 157.157.STST 销售毛利率销售毛利率&净利率净利率 图图 158.158.STST 归母净利润归母净利润 数据来源：数据来源：WindWind，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源

296、：数据来源：WindWind，财通证券研究所财通证券研究所 SiCSiC 功率器件聚焦车用领域。功率器件聚焦车用领域。ST 在 SiC 领域拥有超过 20 年的经验，并通过专门的产品线成为市场的领导者。ST 的 SiC 器件组合包括：1）ST POWER SiC MOSFET，范围覆盖 650V 到 1700V，拥有行业最高结温额定值 200。2019 年特斯拉 model3 首次采用的 1 便是 ST 650V SiC MOSFET。2021 年 12 月，ST 推出第三代 ST POWER SiC MOSFET 晶体管，推进在电动汽车动力系统功率设备的前沿应用，及在其他以高功率密度、高-1

297、5%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%020406080100120140FY12FY14FY16FY18FY2022H1营业收入（亿美元）同比（右轴）MDG，Analog,MEMS&Sensors GroupADG，Automotive&Discrete GroupAMS,Analog,MEMS&Sensors Group0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%FY16FY17FY18FY19FY20FY21-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%FY12FY14FY16FY18FY2022H1销售毛利率净利润率-200%-100%

298、0%100%200%300%400%500%-15-10-50510152025FY12FY14FY16FY18FY2022H1归母净利润（亿美元）同比（右轴）行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 94 能效、高可靠性为重要目标的场景应用。2）ST POWER SiC 二极管，范围覆盖 600V 到 1200V，具有可忽略的开关损耗和比标准硅二极管低 15%的正向电压 VF。与双二极管高功耗集成，降低了PCB 尺寸；显著降低了功率转换器尺寸和成本。公司在 SiC 方面目前正在与 90

299、 个项目合作，涉及 72 个客户，公司预计到 2024年在 SiC 领域实现 10 亿美元营收，包括晶体管、二极管和功率模块。图图 159.159.ST ST SiCSiC MOSFETMOSFET 产品系列产品系列 数据来源：数据来源：S ST T 官网，官网，财通证券研究所财通证券研究所 持续扩大产能，计划到持续扩大产能，计划到 20242024-2525 实现实现 SiCSiC 收入收入 40%40%的内部供应的内部供应。ST 持续加大投资，扩大意大利 Catania 和新加坡工厂的 SiC 器件产能，为了支持汽车和工业客户的业务增长计划，公司计划于 2024 年将 SiC 器件产能提高

300、到 2017 年的 10 倍，2020 年的 2.5 倍。同时，公司不断垂直整合供应链，计划在 2024 年之前实现 40%衬底来自内部供应。ST 在 2019 年 12 月收购了瑞典 SiC 衬底厂商 Norstel AB。Norstel 采用高温化学气相沉积(HTCVD)专利技术，能够提供 6 寸 SiC 衬底和外延片，并购有助于增强 ST 内部的 SiC 生态系统，让 ST 能够更好地控制晶片的良率和质量改进，提高生产灵活性，保证晶圆供给量，满足汽车和工业客户未来几年增长的MOSFET和二极管需求。2021年7月ST的瑞典北雪平工厂（前身是Norstel）实现重大突破，成功制造出首批 8

301、 英寸 SiC 晶圆片，将用于生产下一代电力电子芯片的产品原型。2021 年，ST 的资本支出达到 21 亿美元。其中，用于全球产能扩建的资金约 14亿美元，其余 7 亿美元用在了在建的意大利 Agrate 300mm（12 英寸）晶圆新厂、意大利 Catania SiC 工厂和法国 Tours 氮化镓工厂。2022 年 10 月 ST 宣布将在意大利 Catania SiC 器件工厂旁边，兴建一座价值 7.3 亿欧元的 SiC 衬 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 95 底制造

302、厂，将成为欧洲首条 6 英寸 SiC 衬底产线，预计 2023 年开始投入生产。通过签订供应协议巩固市场地位。通过签订供应协议巩固市场地位。此外，ST 2020 年 1 月与 ROHM 旗下SiCrystal 签订长期供应超 1.2 亿美元 6 英寸 SiC 晶圆协议。2021 年 8 月 ST与 Wolfspeed(Cree)宣布扩大现有的多年长期 SiC 6 英寸晶圆供应协议至超过8 亿美元，这些举动帮助 ST 提前锁定上游衬底材料。4.1.5.4.1.5.英飞凌：涵盖英飞凌：涵盖 SiSi、SiCSiC、GaNGaN 全系列功率产品全系列功率产品 市场上唯一一家提供涵盖硅、市场上唯一一家

303、提供涵盖硅、SiCSiC 和氮化镓等材料的全系列功率产品的公司和氮化镓等材料的全系列功率产品的公司。英飞凌前身是西门子集团的半导体部门，于 1999 年独立，英飞凌设计、开发、制造并销售各种半导体和系统解决方案，其业务重点包括汽车电子、工业电子、射频应用、移动终端和基于硬件的安全解决方案等。图图 160.160.英飞凌发展历程英飞凌发展历程 数据来源：数据来源：英飞凌英飞凌 FY 2022 QFY 2022 Quarterlyuarterly U Updatepdate，财通证券研究所财通证券研究所 单季度收入及利润均创下最佳纪录单季度收入及利润均创下最佳纪录。FY2021 实现营业收入 11

304、0.6 亿欧元，同比+29.10%，FY22Q3 营收达到 36.18 亿欧元，环比+10%，同比+33%，创下新纪录，公司展望 FY22Q4 营收预计 39 亿欧元，环比+8%；FY2021 实现归母净利润 11.69 亿欧元，同比+217.66%，FY22Q3 归母净利润达到 5.17 亿欧元，环比+10%，同比+111%，创下新纪录。公司盈利能力持续提升，近年来销售毛利率保持平稳在 36%左右，FY2021 销售毛利率 38.52%，进入 FY2022 后毛利率继续提升，FY22Q3 的毛利率达到43.23%。行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通

305、证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 96 图图 161.161.英飞凌营业收入英飞凌营业收入 图图 162.162.英飞凌英飞凌 F FY Y2 2021021 营收拆分营收拆分 数据来源：数据来源：WindWind，财通证券研究所财通证券研究所 注：注：英飞凌的财年英飞凌的财年 FYFY，对应的是，对应的是 CYQ4CYQ4-Q3Q3，以，以 FY2022FY2022 为例，对为例，对应的是应的是 CY2021Q4CY2021Q4-2022Q32022Q3。数据来源：数据来源：英飞凌英飞凌 FY 2022 QFY 2022 Quarterlyuarterl

306、y U Updatepdate，财通证券研究所财通证券研究所 图图 163.163.英飞凌销售毛利率英飞凌销售毛利率&净利率净利率 图图 164.164.英飞凌归母净利润英飞凌归母净利润 数据来源：数据来源：WindWind，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：WindWind，财通证券研究所财通证券研究所 签订供应协议签订供应协议提前锁定产能。提前锁定产能。公司有丰富的SiC器件研发和制造经验，早在2001年就在业界率先推出 SiC 二极管；在 2006 年推出了全球首个 SiC 商用电源模块，目前已经发展至第五代；2015 年实现了 SiC 从 4 英寸转 6 英寸晶圆的生产

307、；2018 年英飞凌与 Wolfspee(Cree)签订 1 亿美元合同,锁定 6 英寸 SiC 晶圆；2019 年，发布了 1200V 的车规级 SiC MOSFET；2020 年与 GTAT 签订5 年期 SiC 晶棒供应协议，并同年收购赛普拉斯,成为全球第一车用半导体供应商。2022 年，英飞凌将投资超过 20 亿欧元扩大 SiC 和 GaN 的产能。-5%0%5%10%15%20%25%30%35%40%020406080100120营业收入（亿欧元）同比（右轴）0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%销售毛利率净利率-100%-50%0%50%100%150%200%

308、250%0246810121416归母净利润（亿欧元）同比（右轴）行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 97 图图 165.165.英飞凌英飞凌 SiCSiC 产业化发展历程产业化发展历程 数据来源：数据来源：英飞凌英飞凌官网官网，财通证券研究所财通证券研究所 公司 SiC 下游应用领域全面，覆盖了工业电源、光伏、交通、汽车、充电桩等领域，并且客户数量众多，拥有 3000 多客户，包括了小鹏等造车新势力、中国中车、阳光电源、西门子等各行业头部客户。公司在 SiC 领域 FY2021

309、实现收入约 2 亿美元，同比增长+100%左右，预计 Mid-20ies（20 年代中期）达到 10亿美元收入，并占据 30%市场份额，虽然目前工业领域收入占比大于汽车领域，但未来汽车领域收入增速将显著更快。图图 166.166.公司公司 SiCSiC 业务涉及领域及客户业务涉及领域及客户 图图 167.167.SiCSiC 收入及展望收入及展望 数据来源：数据来源：英飞凌英飞凌 FY 2022 QFY 2022 Quarterlyuarterly U Updatepdate，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：英飞凌英飞凌 FY 2022 QFY 2022 Quarterlyu

310、arterly U Updatepdate，财通证券研究所财通证券研究所 英飞凌英飞凌CoolCoolSiCSiCTMTM系列种类众多，性能卓越。系列种类众多，性能卓越。英飞凌已发布200款CoolSiCTM产品，超过130个型号针对客户创新需求开发，在全球范围内更是拥有超过3000 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 98 家活跃客户。英飞凌的 CoolSiCTM 技术能提供最高的能源效率和前所未有的功率密度，从而大幅度降低能源消耗，目前该产品系列涵盖肖特基二极管、MOSFET

311、及 MOSFET 栅极驱动 IC。CoolSiCTM 肖特基二极管的结构为肖特基二极管与 PiN 结二极管的组合，在 N 型掺杂区上面多了 P 型掺杂的窗口，结合两种二极管的优点于一身，导通损耗可以降低 30%。CoolSiCTM MOSFET 产品是硬式开关和谐振开关拓扑结构（如 LLC 和 ZVS）的理想之选，它可以在硅器件无法达到的开关频率下，提供最高频率，使系统尺寸得以降低，同时提高功率密度和工作寿命内的可靠性。英飞凌冷切割技术推动晶圆的产能得到大幅提升和更高效的应用。英飞凌冷切割技术推动晶圆的产能得到大幅提升和更高效的应用。英飞凌在2018 年 11 月收购 Siltectra，该公

312、司具备一项能够大幅减少材料损耗的切割晶体材料技术（Cold Spilt），能与 SiC 一起应用，英飞凌计划在未来五年内实现该技术的工业化规模使用，从而使得单片 SiC 晶圆产出芯片数量在 2022 年增加 2倍，从而有效降低 SiC 成本。图图 168.168.SiltectraSiltectra 冷切割技术冷切割技术 图图 169.169.冷切割技术能有效减少材料损耗冷切割技术能有效减少材料损耗 数据来源：数据来源：SiltectraSiltectra 官网官网，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：英飞凌英飞凌 FY 2022 QFY 2022 Quarterlyuarter

313、ly U Updatepdate，财通证券研究所财通证券研究所 沟槽栅沟槽栅 SiCSiC MOSFETMOSFET 能够实现更高功率密度。能够实现更高功率密度。在可靠性和质量保证方面，SiC器件有平面栅和沟槽栅两种类型。英飞凌基于沟槽栅 SiC MOSFET 规避了平面栅的栅极氧化层可靠性问题，实现了更高的功率密度，并且在目前使用平面栅类型的竞争对手中损失最少。英飞凌预计第二代解决方案将会在 FY2022 发布，功率能力能提高 25-30。行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 99

314、 图图 170.170.英飞凌沟槽栅结构竞争优势英飞凌沟槽栅结构竞争优势 数据来源：数据来源：英飞凌英飞凌 Industrial Power Control Industrial Power Control Businesss UpdateBusinesss Update，财通证券研究所财通证券研究所 4.2.4.2.国产供应链逐步完善，与先进水平差距小国产供应链逐步完善，与先进水平差距小 各国各国重视重视 SiCSiC 半导体材料技术半导体材料技术，给予政策扶持，给予政策扶持。第三代半导体应用前景广阔，受到各国广泛重视，欧洲美国等发达国家及地区正积极推动本国产业链发展，巩固自身领先地位。国内

315、，工信部将将碳化硅复合材料纳入“十四五”产业科技创新相关发展规划。2022 年上半年，美国、英国、日本政府先后资助了 10 个第三代半导体相关项目；中国科技部国家重点研发计划，“新型显示与战略性电子材料”重点专项 2022年度项目中，对第三代半导体材料与器件的 7 个项目进行研发支持。表表 38.38.欧美日各国欧美日各国 SICSIC 领域布局领域布局 发展计划发展计划 发布机构发布机构 主要内容主要内容 SPEED 计划 欧盟委员会 围绕材料、外延、器件、应用等 SiC 全产业链，突破 SiC 器件技术，发展下一代 SiC 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.

316、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，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 SiC 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

317、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 SiC 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 数据来源：天科合达招股说明书，财通证券研究所数据来源：天科合达招股说明书，财通证券研究所 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 100 欧美企业 SiC 产业链完备，日本企业在终端设备和功率模块开发方面优势明显，我国的 SiC 晶体研究从 20 世纪 90 年代末才起步，起步虽晚，但发展较快，已初步形成了从材料、器件到应用的全

318、产业链，实现了设备研制、原料合成、晶体生长、晶体切割、晶片加工、清洗检测的全流程自主可控。目前已有 SiC 衬底制造商天科合达、天岳等，外延制造商天域、瀚天天成等，器件设计企业泰科天润、瀚薪、飞锃、爱仕特、瞻芯等企业,并且与海外龙头企业的与海外龙头企业的技术差距正在缩小，技术差距正在缩小，未来随着厂商产品研发未来随着厂商产品研发迭代升级迭代升级及产能扩张，国内厂商在第及产能扩张，国内厂商在第三代半导体领域将加速追赶海外厂商，享受行业三代半导体领域将加速追赶海外厂商，享受行业规模规模增长和国产化机遇增长和国产化机遇。4.2.1.4.2.1.核心技术取得突破，量产技术逐渐成熟核心技术取得突破，量产

319、技术逐渐成熟 1 1）SiCSiC 衬底是我国产业发展、实现弯道超车的关键衬底是我国产业发展、实现弯道超车的关键 衬底制备技术成熟度正在追赶：衬底制备技术成熟度正在追赶：尺寸方面，尺寸方面，国内 SiC 商业化衬底 4 英寸导电和半绝缘衬底已经实现产业化，6 英寸导电衬底小批量供货，22 年上半年，山西烁科晶体和中科院物理所先后宣布突破 8 英寸 SiC 衬底，国内水平与行业龙头的差距正不断缩小。厚度方面厚度方面，哈尔滨科友宣布其 6 英寸 SiC 导电型晶体厚度达到 32mm，SiC 晶锭的厚度提升能增加切片得到的衬底片数，降低衬底生产成本。图图 171.171.国外衬底技术进展国外衬底技术

320、进展 图图 172.172.国内衬底技术进展国内衬底技术进展 数据来源：数据来源：CASACASA，财通证券研究所财通证券研究所 数据来源：数据来源：CASACASA，财通证券研究所财通证券研究所 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 101 表表 39.39.中国部分本土企业中国部分本土企业 SiCSiC 衬底进展衬底进展 企业名称企业名称 工艺环节工艺环节 是否量产是否量产 技术水平技术水平 产能新增规划产能新增规划 天科合达 衬底 已量产 4/6 英寸衬底规模量产 预计 202

321、3 年 6 英寸导电型约 8 万片/年 世纪金光 衬底+外延+器件 已量产 4/6 英寸衬底小规模量产 预计 2023 年 6 英寸衬底约 3.6 万片/年 天岳先进 衬底 已量产 4/6 英寸衬底规模量产/露笑科技 衬底+外延 未量产 6 英寸衬底试产 预计 2023 年 6 英寸导电型约 32.2万片/年 中科钢研 衬底 已量产 4 英寸衬底规模量产 预计 2023 年 4 英寸衬底约 5 万片/年 上海合晶 衬底 未量产 6 英寸衬底研发中 预计 2023 年 6 英寸衬底约 5000片/年 中电科材料 衬底+外延 已量产 4 英寸衬底规模量产/江苏晶能 衬底 未量产/预计 2025 年

322、 4/6 英寸衬底约 10万片/年 河北同光晶体 衬底+外延 已量产 4/6 英寸衬底规模量产 预计 2023 年 4/6 英寸衬底约 10万片/年 山西烁科晶体 衬底 已量产 4 英寸规模量产；6 英寸小规模量产；8 英寸单晶研发成功/晶盛机电 衬底+器件 未量产/预计 2027 年 6 英寸衬底 40 万片/年 露笑科技 衬底 已量产 6 英寸衬底小规模量产 预计 2022 年 6 月 6 英寸衬底 10万片/年 数据来源：数据来源：CEMIACEMIA，财通证券研究所整理，财通证券研究所整理 产品性能方面，产品性能方面，目前国际上 8 英寸 SiC 衬底样品微管密度达到 0.6cm-2，

323、国产SiC衬底实现微管密度小于1个/cm2，衬底面积95%可用，位错约在103/cm2；在单晶一致性、成品率方面与国际先进水平仍有差距。但国内 SiC 龙头企业技术水平也在不断提升，例如天岳先进、天科合达已经掌握半绝缘型 SiC 衬底和导电型 SiC 衬底的生产技术，其产品参数包括直径、微管密度、多型面积、电阻率范围、总厚度变化、弯曲度、翘曲度、表面粗糙度等已经能够比肩国际先进水平。行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 102 表表 40.40.国内外国内外企业企业 SiCSiC 衬

324、底主要参数对比情况衬底主要参数对比情况 4 4 英寸导电型英寸导电型 SiCSiC 晶片晶片 4 4 英寸半绝缘英寸半绝缘 SiCSiC 晶片晶片 WolfspeedWolfspeed (Cree)Cree)II II-VIVI 天岳先进天岳先进 天科合达天科合达 WolfspeedWolfspeed (Cree)Cree)II II-VIVI 天岳先进天岳先进 天科合达天科合达 电阻率电阻率 0.015-0.028cm 0.02cm左右 0.015-0.028cm 0.015-0.025cm 1 106cm 1 1011cm 1 105cm 1 107cm 直径直径 99.5-100mm 未

325、披露 99.5-100mm 99.5-100mm 99.5-100mm 未披露 99.5-100mm 99.5-100mm 翘曲度翘曲度 45 m 未披露 45 m 35 m 45 m 未披露 45 m 35 m 总厚度总厚度 变化变化 15 m 未披露 10 m 10 m 15 m 未披露 10 m 10 m 多型多型 5%（面积）未披露 0 0 5%（面积）未披露 0 0 微管密度微管密度 1cm-2 0.1cm-2 1cm-2 0.5cm-2 未披露 1 1011cm 1 108cm 1 105cm 直径直径 150 0.25mm 未披露 150 0.2mm 150 0.2mm 150

326、0.25mm 未披露 150mm 0.2mm 150 0.2mm 翘曲度翘曲度 40 m 未披露 40 m 60 m 40 m 未披露 40 m 60 m 总厚度总厚度 变化变化 10 m 未披露 10 m 15 m 10 m 未披露 10 m 15 m 多型多型 5%（面积）未披露 0 0 5%（面积）未披露 0 0 微管密度 1cm-2 0.1cm-2 0.5cm-2 0.5cm-2 未披露 0.1cm-2 0.5cm-2 1cm-2 数据来源：天科合达、数据来源：天科合达、天岳先进天岳先进招股说明书，财通证券研究所招股说明书，财通证券研究所 2 2）SiCSiC 外延中低压应用领域相对成

327、熟外延中低压应用领域相对成熟 产品性能方面产品性能方面，国外 6 英寸外延材料可以实现厚度均匀性小于 2%，掺杂浓度均匀性小于 4%，同时生长出 6 片 6 英寸高质量 4H-SiC 同质外延材料；国内的瀚天天成、东莞天域是专注于 SiC 外延片生产销售的企业，其产品除满足国内市场需求外，还有部分外销能力，国内已实现掺杂浓度小于 11013/cm3，在51018/cm3 量级掺杂浓度均匀性6%。行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 103 表表 41.41.WWolfspeedolf

328、speed 的的 SiCSiC 外延片外延片性能性能 导电性导电性 N N-typetype P P-typetype 掺杂物 氮 铝 净掺杂浓度 ND-NA NA-ND 硅表面 5E141E19/cm3 5E141E20/cm3 碳表面 1E161E19/cm3/耐受性 20%50%厚度范围-硅表面 0.2-200m 8%选择厚度 10%选择厚度 厚度范围-碳表面 0.21.0m 25%选择厚度/1.010.0m 15%选择厚度/数据来源：数据来源：WolfspeedWolfspeed MMaterialaterials Catalogs Catalog，财通证券研究所，财通证券研究所 厚度

329、方面，厚度方面，根据启迪半导体，低压 600V 器件需要外延的厚度约为 6m 左右；中压V器件厚度为10-15m；高压10kV以上器件需要95m以上。随着电压能力的增加，外延厚度随之增加，高质量外延片的制备难度也提升。在高压应用端，在高压应用端，我国外延技术相对落后，主要体现在厚度、掺杂浓度均匀性等方面，在外延材料缺陷控制的三角形缺陷上并不理想，同时高压 SiC 功率器件所需的 N 型 SiC 外延片以及双极型 SiC 功率器件所需的 P 型 SiC 外延片等方面还处于研究阶段。国内 SiC 外延的领先厂商主要有瀚天天成、东莞天域，以瀚天天成为例，其目前能够做到 n 型

330、SiC 外延片厚度达 40m，且正在加强技术研发，开发厚度达200m 的 n 型 SiC 外延片以及 40m 的 p 型 SiC 外延片。表表 42.42.SiCSiC 外延关键参数外延关键参数 额定电压 600V 1200V 1700V 3300V 6500V 10000V 15000V 击穿电压 750V 1500V 2125V 4125V 8125V 12500V 18750V 漂移掺杂（cm-3)2.5E16 1E16 7E15 3E15 1.2E15 7E14 4E14 厚度 m 6 10 15 30 60 95 145 数据来源：启迪半导体，财通证券研究所数据来源：启迪半导体，财通

331、证券研究所 3 3）SiCSiC 器件器件、模块、模块加速发展加速发展，覆盖，覆盖的电压等级已经基本无差别的电压等级已经基本无差别 SiCSiC 二极管二极管：实现 650V-1700V 全系列批量供货能力，导通电流最高 50A。泰科天润在北京拥有一座完整的半导体工艺晶圆厂，可在 4/6 英寸 SiC 晶圆上实 行业专题报告行业专题报告 证券证券研究报告研究报告 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 104 现半导体功率器件的制造工艺，已经发布 3300V/0.6A-50A SiC 二极管系列产品，产品质量可以比肩国际同行业的先进水平

332、。2022 年 2 月，泰科天润发布消息称，其 SiC 芯片量产线已进入生产状态中，预期年产 6 万片 6 英寸 SiC 功率芯片，可实现国产 SiC 功率半导体的自主控制，填补国内产业空白。SiCSiC MOSFETMOSFET：实现 650V（120-17m）、1200V（80-25m）、1700V（80-45m）产品小批量生产，尚处于应用推广阶段，代表企业有中电科 55所、三安集成、中车时代半导体、全球能源互联网研究院、基本半导体、瞻芯电子等。已经研制出 6.5kV（25A，45mcm2），10kV（10A，114mcm2，15kV（10A，204mcm2），20kV（4A，443mcm

333、2）SiC MOSFET 样品，深圳基本半导体的 1200V SiC MOSFET 性能达到业界领先水平。SiCSiC 功率模块：功率模块：国内 SiC 功率模块量产产品电压等级 650V-1700V，其中比亚迪产品已经开始实现上车应用，目前正在推进布局的企业包括华微电子、士兰微、江苏宏微、斯达半导体、中恒微、基本半导体等。表表 43.43.2 2022022 年上半年部分国内企业年上半年部分国内企业 SiCSiC 二极管、二极管、SiCSiC MOSFETMOSFET、SiCSiC 模块产品进展模块产品进展 企业企业 产品进展产品进展 SiC 二极管 三安半导体 650V 20A SiC 二极管于 2022 年 1 月首批入选汽车芯片推广应用推荐目录，该产品已收获来自 PBC 领域头部企业和某中国最早布局新能源汽车的主机厂订单。森国科 650V 和 1200V 系列产品，6 寸晶圆生产，