1、 2023.04.25 多技术并行，碳化硅衬底切片设备加速国产化多技术并行，碳化硅衬底切片设备加速国产化 碳化硅设备行业碳化硅设备行业深度深度报告报告 徐乔威徐乔威(分析师分析师)李启文李启文(研究助理研究助理) 证书编号 S0880521020003 S0880123020064 本报告导读：本报告导读：碳化硅具备增效与节能的优势，有望在中高压环节实现对硅基材料器件的替代；受益碳化硅具备增效与节能的优势，有望在中高压环节实现对硅基材料器件的替代；受益于下游新能源汽车和光伏需求激增，行业产能扩张催生百亿级设备市场。于下游新能源汽车和光伏需求激增

2、，行业产能扩张催生百亿级设备市场。摘要：摘要：投资要点：碳化硅衬底是产业链最核心环节，新能源汽车投资要点：碳化硅衬底是产业链最核心环节，新能源汽车+光伏需求光伏需求驱动产能扩张，为切片设备带来增量。驱动产能扩张，为切片设备带来增量。1）碳化硅具备高性能与低损耗的优势，有望在中高压领域实现对硅基材料的替代；2）衬底制备作为当前产业链最核心环节(价值量占 47%)，晶体生长和切割 环节高难度限制了当前行业产能；3）新能源汽车和光伏兴起，对高压、高功率半导体器件需求激增，催生碳化硅产能扩张。产能端建议关注国内外厂商 8 英寸衬底进展，衬底扩径可提高晶圆利用率，降低制造成本；设备端建议关注大尺寸衬底切

3、片设备技术进展，切割设备技术提升可以提高衬底综合良率。首次覆盖碳化硅设备行业，给予增持评级。推荐标的：推荐标的：实现高线速碳化硅金刚线切片机批量销售，已推出 8 寸碳化硅金刚线切片机并持续推进设备国产替代的高测股份高测股份。推出国内首款高线速碳化硅金刚线切片机 GC-SCDW6500 可获得和砂浆切割相同的晶片质量，同时大幅提升切割效率，显著降低生产成本，行业内独家实现批量销售，实现国产替代。碳化硅材料兼具高性能碳化硅材料兼具高性能+低损耗优势，晶体生长和切割是产业化瓶低损耗优势，晶体生长和切割是产业化瓶颈。优势：颈。优势：1）高性能：碳化硅相比硅有四大优势：大带隙、大载流子漂移速率、大热导率

4、和大击穿电场，做成的器件对应有四高性能：高功率、高频率、高温和高电压。2）低损耗：SiC 材料导通电阻低，制作的器件漂移层掺杂浓度更高也更薄，相比硅基器件开关损耗和系统损耗较低。瓶颈：瓶颈：晶体生长慢、工艺可控性差、扩径难度高；碳化硅硬度高、脆性大、化学性质稳定，切割加工难度大，造成行业多技术路线并存的现状，也是当前国产化进程的难点。新能源汽车新能源汽车+光伏需求增长刺激产能扩张，我们测算光伏需求增长刺激产能扩张，我们测算2026年碳化硅年碳化硅设备市场空间超设备市场空间超 250 亿。亿。1）供给端：我们预计 2026 年碳化硅衬底名义产能达 839.2 万片，对应 251.8 亿设备总市场

5、空间，48.0 亿的新增市场空间，其中切片设备占比 14%。2）需求端：目前新能源车是导电型碳化硅衬底最大应用领域，光伏是第二大应用市场，我们测算到2026 年导电型碳化硅衬底合计有 455.7 万片的新增潜在市场需求，而我们估计导电型衬底有效产能仅为 397.3 万片，存在 58.4 万片的有效产能缺口，对应约 29.2 亿元设备投资空间。风险提示：风险提示：碳化硅渗透率提升不及预期、碳化硅扩产不及预期 评级：评级：增持增持 上次评级：细分行业评级 行业深度研究行业深度研究 股票研究股票研究 证券研究报告证券研究报告 碳化硅切割设备碳化硅切割设备 目目 录录 1.投资观点.6 1.碳化硅高性

6、能+低损耗，产业化受制于衬底产能.7 1.1.半导体材料更迭四代，宽禁带材料突破瓶颈.7 1.2.SiC 功率器件性能优越，有望实现对硅基器件的替代.9 1.3.价值量集聚于衬底和外延，成本高企制约产能释放.12 1.3.1.价值量聚焦于衬底和外延，市场规模增长较快.12 1.3.2.衬底扩径有望降低成本，8 英寸衬底 2024 年集中落地.13 1.3.3.衬底成本高企制约产业化发展，核心在于产能供应不足.14 2.碳化硅工艺难度大，衬底制备是最核心环节.15 2.1.晶体生长：速度慢可控性差，是衬底制备主要技术难点.16 2.2.晶体加工：切割是技术难点，研磨抛光提高表面质量.18 2.2

7、.1.切割是首道加工工序，固结磨料金刚线切割应用最广.19 2.2.2.研磨抛光清洗工序，保障晶片表面质量和精度要求.22 2.3.外延生长：极大影响器件性能，向低缺陷高耐压发展.23 2.4.晶圆制造：工艺与硅基类似，需要特定工艺和设备.25 3.新能源需求拉动，产能放量为设备投资带来增量.26 3.1.需求端：新能源车需求领航，光伏应用前景广阔.26 3.2.供给端：国内外衬底厂商放量在即，带来巨大设备空间.30 4.投资建议及推荐标的.35 4.1.高测股份：深耕高硬脆材料切割，耗材设备同步推动.35 4.2.东尼电子：专注超微细合金线材，推动金刚线技术持续改造 37 4.3.德龙激光：

8、聚焦激光加工设备，推出碳化硅激光切割设备.39 5.风险提示.43 5.1.碳化硅渗透率增长不及预期.43 5.2.碳化硅扩产不及预期.43 5.3.宏观经济和行业波动.43 表表 1：本报告对应行业内重点公司估值表本报告对应行业内重点公司估值表 公司名称公司名称 代码代码 收盘价收盘价 2023/4/24 盈利预测（盈利预测（EPS）PE 评级评级 2023E 2024E 2025E 2023E 2024E 2025E 高测股份 688556.SH 62.80 4.40 6.13 8.43 14.28 10.24 7.45 增持 数据来源：Wind、国泰君安证券研究 注：收盘价和 EPS货币

9、单位均为元。高测股份 EPS取国泰君安预测值，其余 EPS预期均取 Wind 一致预期。UZiWhURUkYhUtQoNnPbRaObRpNmMmOtQiNpPtPlOnPsMbRmMvMwMqMtNvPsQrN图目录图目录 图 1：第三代半导体具备广阔的应用前景.8 图 2：SiC 功率半导体市场占比远高于 GaN.8 图 3：碳化硅常见晶格结构.8 图 4：第三代半导体击穿电压更高、电阻率更低.9 图 5：SiC 器件相比硅基器件，尺寸更小能耗更低.9 图 6：SiC 主要用于功率器件和微波射频器件.10 图 7：SiC 功率器件主要包括二极管和晶体管两类.10 图 8：SiC-SBD 是

10、速度最快的高压肖特基二极管，耐压且损耗低.10 图 9：SiC-MOSFET 对标高压 Si-MOSFET 和 IGBT.11 图 10：SiC-MOSFET 开关损耗明显优于 IGBT.11 图 11：IGBT 应用范围广阔，碳化硅器件适合高压大功率领域.12 图 12：材料环节价值量占比高达 70%，其中衬底占比 47%，外延占比 23%.12 图 13：全球半绝缘性 SiC 衬底市场规模（亿美元）.13 图 14：全球导电型 SiC 衬底市场规模（亿美元）.13 图 15：晶圆扩径是产业趋势.13 图 16：衬底大型化可提高晶圆利用率.13 图 17：Wolfspeed 预计 8 英寸衬

11、底降幅较快.14 图 18：PGC 预计 8 英寸衬底 2024 年具备成本优势.14 图 19：2020 年导电型衬底 CR3 达 89%.15 图 20：2020 年半绝缘型衬底 CR3 达 98%.15 图 21：天岳先进衬底良率约 70%，晶棒良率约 40%.15 图 22：碳化硅衬底加工工艺（以天科合达PVT 法为例）.16 图 23：晶体生长后需经历晶体加工和晶片加工.19 图 24：传统游离磨料砂浆切割方式与新型金刚线切割方式.20 图 25：DISCO 开发的新型激光切割工艺 KABRA.21 图 26：英飞凌冷裂技术可增产将本.21 图 27：水导激光切割提供厚材料、低损伤切

12、割新思路.22 图 28：本土企业在碳化硅金刚线切割与激光切割工艺方面均有布局.22 图 29：切抛磨是保证晶片精度的关键工艺.23 图 30：目前已开发出的三种 CMP 配置.23 图 31：合适的衬底偏角和温度可提高外延生长效率.24 图 32：外延生长设备基本由海外企业垄断.24 图 33：碳化硅功率器件下游应用主要为新能源车和光伏逆变器.26 图 34：碳化硅器件应用于新能源车主驱逆变器、OBC 和 DC/DC 转换器 .27 图 35：阳光电源 SG250HX 逆变器已应用英飞凌碳化硅技术.29 图 36：2023 年每十万片衬底产能设备投资额价值量估计.30 图 37：切割装备与切

13、割耗材营业收入占比最大.36 图 38：近三年归母净利润稳定增长.36 图 39：2023 年金刚线产能预计可达 9,000 万千米.36 图 40：2023 年硅片切割产能预计可达 38GW.36 图 43：光伏板块营业收入占比逐年提高.38 图 44：近五年归母净利润波动较大.38 图 45：光伏板块产能近三年持续上涨.38 图 46：精密激光加工设备为主要营收来源.40 图 47：22Q3 归母净利润 3465.96 万，同比下降 60%.40 表目录表目录 表 1：本报告对应行业内重点公司估值表.2 表 2：不同代际半导体材料应用领域不同.7 表 3：SiC 各项性能指标优异.9 表

14、4：8 英寸碳化硅衬底目前仅 wolfspeed 投产，厂商量产时间集中在2023-2024 年.14 表 5：PVT 法是目前 SiC 衬底主流制备工艺.16 表 6：PVT 仍是目前 SiC 衬底的主流制备工艺.17 表 7：液相法研发主要集中在中日韩，我国已有相关设备下线.18 表 8：金刚线切割与游离磨料砂浆切割对比（以硅材料为例）.20 表 9：固结磨料金刚线切割是主流，激光切割逐渐兴起.20 表 10：碳化硅单晶抛光片加工标准.23 表 11：碳化硅相比硅基半导体需要部分特定设备.25 表 12：我们预计 2026 年碳化硅衬底设备市场空间 251.8 亿元，对应48.0 亿元新增

15、设备空间.26 表 13：预计 2026 年新能源车领域新增碳化硅衬底（折合到六英寸）需求将达到 347.3 万片。.28 表 14：预计 2026 年光伏领域新增碳化硅衬底（折合到六英寸）需求将达到 108.4 万片.29 表 15：预计至 2026 年碳化硅衬底产能达 839.2GW.30 表 16：公司主要产品为高硬脆材料切割设备与耗材.35 表 17：公司在切割设备、金刚线、硅片切割技术方面占据行业领先地位 .37 表 18：公司聚焦五大领域，主要生产与销售超微细合金线材及其他金属基复合材料.37 表 19：具有金刚线相关专利.39 表 20：主要从事精密激光加工设备、激光器、激光设备

16、租赁和激光加工服务四类业务.40 表 21：半导体晶圆激光隐形切割设备利用激光实现碳化硅晶圆的切割加工.40 表 22：具有两项碳化硅激光切割相关技术.41 表 23：一项碳化硅激光切割技术项目在研.41 表 24：精密激光加工设备扩产后产能预计新增 380 台.42 1.投资观点投资观点 碳化硅相比硅基材料在增效节能方面更具优势，目前产业化受制于衬底碳化硅相比硅基材料在增效节能方面更具优势，目前产业化受制于衬底产能不足；伴随产能不足；伴随 8英寸衬底进入量产期和工艺良率持续提升，长期看有英寸衬底进入量产期和工艺良率持续提升，长期看有望在中高压应用领域实现对硅基材料的替代。望在中高压应用领域实

17、现对硅基材料的替代。碳化硅属于宽禁带半导体材料，带隙宽度、击穿电场强度、热导率、饱和电子漂移率明显优于硅基材料，可以极大提升碳化硅器件的耐压性、耐高温性、导电性和工作频率，同时大幅降低器件开关损耗，非常契合新能源汽车、光伏、智能电网等中高压领域对高频、高压、高功率半导体器件的需求。因此，碳化硅材料凭借其优异的物理性能应用领域广泛，但现阶段大规模产业化仍面临衬底产能供应不足和工艺良率较低等难题。我们认为，伴随头部企业 8 英寸大衬底在 2023-2024 年集中量产，以及晶体生长和切抛磨等工艺流程的技术的陆续突破，碳化硅成本降本提速后有望在中高压应用领域对硅基半导体形成替代。碳化硅以衬底和外延为

18、核心环节，下游应用需求激增推动产能供给扩张，碳化硅以衬底和外延为核心环节，下游应用需求激增推动产能供给扩张，为切片设备投资带来广阔增量。为切片设备投资带来广阔增量。现阶段，碳化硅产业链核心为衬底和外延环节，价值量占比分别为 46%、23%。衬底主要技术难点在于晶体生长和切割，为此行业存在多技术路线并存的现象。我们认为当前碳化硅市场将是需求激增带来的产能供给扩张，将给设备厂商带来广阔增量。根据我们对供需端的分析，需求端新能源车是最大应用领域，光伏应用前景广阔。我们测算至 2026 年导电型碳化硅衬底合计有 455.7 万片的新增潜在市场需求；供给端我们预计伴随国内外厂商积极扩产，至 2026 年

19、行业合计产能将达到 839.2 万片，对应 251.8 亿元的总设备市场空间和48.0 亿元新增设备空间，其中切片机总市场空间约为 35.3 亿元。预计总产能中，导电型衬底有效产能约为 397.3 万片，存在约 58.4 万片的有效产能缺口，对应约 29.2 亿元设备投资空间。碳化硅衬底产能扩张带来新增切片机设备投资需求，碳化硅衬底产能扩张带来新增切片机设备投资需求，当前技术路径并存，当前技术路径并存，我们看好具备先发优势且前瞻布局我们看好具备先发优势且前瞻布局6-8英寸大衬底切片设备的企业。英寸大衬底切片设备的企业。推荐标的：已实现高线速碳化硅金刚线切片机批量销售，已推出 8 寸碳化硅金刚线

20、切片机并持续推进设备国产替代的高测股份高测股份。受益标的：从事精密激光加工设备业务，碳化硅激光切片技术已完成工艺研发和测试验证，2-12 英寸碳化硅晶圆激光切割在研项目技术指标先进的德龙激光德龙激光；专注超微细合金线材，金刚线技术持续精进的东尼电子东尼电子。请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 1.碳化硅高性能碳化硅高性能+低损耗，产业化受制于衬底产能低损耗，产业化受制于衬底产能 1.1.半导体材料更迭四代，宽禁带材料突破瓶颈半导体材料更迭四代，宽禁带材料突破瓶颈 在高性能和低能耗半导体器件驱动下，半导体材料经历四次更迭。在高性能和低能耗半导体器件驱动下，半导体材料

21、经历四次更迭。半导体材料是制造半导体器件和集成电路的电子材料，是电子信息技术发展的基础。伴随下游应用日趋复杂化和精细化，高性能及低损耗的半导体器件需求成为半导体研究的重要方向，驱动半导体材料经历四次更迭：1）第一代元素半导体材料：硅（）第一代元素半导体材料：硅（Si）、锗（）、锗（Ge）。）。20 世纪 50 年代兴起，取代了笨重的电子管，奠定了以集成电路为核心的微电子工业的基础，广泛用于信息处理和自动控制等领域。2）第二代化合物半导体材料：砷化镓（）第二代化合物半导体材料：砷化镓（GaAs）、磷化铟（）、磷化铟（InP）。）。20 世纪90 年代兴起，突破硅在高频高压及光电子领域的局限，开拓

22、了移动通信和以光纤通信为基础的信息高速公路和互联网产业，多用于发光电子器件以及通信基础设备。3）第三代宽禁带半导体材料：碳化硅（）第三代宽禁带半导体材料：碳化硅（SiC）、氮化镓（）、氮化镓（GaN）等。）等。近 10年逐渐兴起，具备大带隙、大载流子漂移速率、大热导率和大击穿电场四大特性，全面突破材料在高频、高压、高温等复杂条件下的应用极限，适配 5G 通信、新能源汽车、智能物联网等新兴产业，对节能减排、产业转型升级、催生新的经济增长点将发挥重要作用。4）第四代超禁带半导体材料：氧化镓（）第四代超禁带半导体材料：氧化镓（Ga2O3）、氮化铝（）、氮化铝（AlN）、金刚）、金刚石以及锑化镓（石以

23、及锑化镓（GaSb）、锑化铟（）、锑化铟（InSb）等。）等。近 5-10 年被提出，在第三代半导体基础上实现进一步提效降本，以人工智能与量子计算为驱动力，目前处于科研与产业化起步阶段。表表 2：不同代际半导体材料应用领域不同不同代际半导体材料应用领域不同 第一代半导体第一代半导体 第二代半导体第二代半导体 第三代半导体第三代半导体 第四代半导体第四代半导体 代表代表材料材料 硅（Si）、锗（Ge）砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）碳化硅（碳化硅（SiC）、氮化镓（）、氮化镓（GaN）锑化镓（GaSb）、氧化镓（Ga2O3）材料材料性质性质 间接带隙结构，禁带宽度较窄、电子迁移率和击穿电场较

24、低 直接带隙结构，电子迁移率是硅 6 倍，发光效率高 宽禁带、击穿电场高、热导率高、宽禁带、击穿电场高、热导率高、电子饱和率高、抗辐射能力强电子饱和率高、抗辐射能力强 超窄带隙，电子迁移率高；超宽带隙，更高击穿电场等 特点特点分析分析 工艺成熟、成本低廉、自然界储备大 工艺较为成熟、资源稀缺、材料具有毒性 工艺发展中、成本较高、适用于高工艺发展中、成本较高、适用于高电压、高频率场景，减少电力消耗电压、高频率场景，减少电力消耗 科研阶段，工艺良率低、成本高，外部设备禁运 应用应用领域领域 大规模集成电路领域，低亚、低频器件（硅基器件占半导体产品 90%以上）微电子和光电子领域，发光二极管和通信器

25、件等 新能源汽车、新能源汽车、5G 和高速轨道交通和高速轨道交通等新兴领域，光电子和功率电子器等新兴领域，光电子和功率电子器件等件等 探测器、激光器等和特性更突出得功率器件 数据来源：天岳先进招股说明书、环球市场随笔、半导体产业纵横、国泰君安证券研究。高功率高功率+高频率高频率+高温高温+高电压，第三代半导体（高电压，第三代半导体（SiC 和和 GaN）物理性能）物理性能优异。优异。第三代半导体作为宽禁带材料，具有四大特性：大带隙、大载流子漂移速率、大热导率和大击穿电场，做成的器件对应有四高性能：高功率、高频率、高温和高电压，制造的装备系统对应有四小优点：小能耗、小体积、小体重和小成本（暂未实

26、现）。在半导体照明、新一代移动通信、能源互联网、高速轨道交通、新能源汽车、消费电子等领域有广阔的应用前景。行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 of 44 SiC 和和 GaN应用各有侧重，应用各有侧重，SiC 为宽禁带核心材料。为宽禁带核心材料。SiC和 GaN 是应用最广、发展最快的第三代半导体材料，光电子领域主要是 GaN 的应用，涉及 LED、LD 及光探测器，热门赛道是 Micro-LED 和深紫外 LED。1)电力电子领域：SiC 适合中高压，GaN 适合中低压，二者在中压领域竞争（650-1200V，汽车和光伏），热门赛道

27、是 SiC SBD、MOSFET 和 GaN HEMT 等。2)微波射频方面：SiC 基 GaN-HEMT 已占据 5G 基站功率放大器半壁江山。现阶段，现阶段，SiC 质量远高于质量远高于 GaN，占据了近，占据了近 90%的第三代的第三代半导体电力电子器件市场。半导体电力电子器件市场。图图 1：第三代半导体具备广阔的应用前景第三代半导体具备广阔的应用前景 图图 2：SiC 功率半导体市场占比远高于功率半导体市场占比远高于 GaN 数据来源：陆敏第三代半导体的自画像 数据来源：CASA、omedia、国泰君安证券研究 SiC 不同晶体结构性能各异，不同晶体结构性能各异，4H-SiC 综合性能

28、最佳。综合性能最佳。SiC由于 C原子和Si 原子结合方式多样，有 200 多种同质异型晶体结构，其中 6H-SiC 结构稳定，发光性能好，适合光电子器件；3C-SiC 饱和电子漂移速度高，适合高频大功率器件；4H-SiC 电子迁移率高、导通电阻低、电流密度高，适合电力电子器件。4H-SiC 是目前综合性能最好、商品化程度最高、技术最成熟的第三代半导体材料，是制造高压、高温、抗辐照功率半导体器件的理想材料。SiC的热、物理、化学性质很稳定的热、物理、化学性质很稳定：热导率84W/(m K)超过铜，约为硅的 3 倍；禁带宽度约为 Si 的 3 倍，击穿电场强度高于 Si一个数量级，饱和电子漂移速

29、度是 Si 的 2.5 倍，2000时导电性与石墨相当；耐腐蚀性非常强，表面 SiO2 薄层防止进一步氧化，室温下几乎可以抵抗任何已知的腐蚀剂。图图 3：碳化硅常见晶格结构碳化硅常见晶格结构 数据来源：国泰君安证券研究 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%SiC功率器件SiC功率模组GaN功率器件GaN功率模组与系统IC 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 of 44 表表 3：SiC 各项性能指标优异各项性能指标优异 物理特性物理特性 Si GaAs 4H-SiC 6H-SiC 3C-SiC GaN 禁

30、带结构禁带结构 间接间接 直接 直接直接 直接 直接 间接 禁带宽度（禁带宽度（eV）1.1 1.4 3.2 3.0 2.2 3.4 临界击穿电场（临界击穿电场（MV/cm）0.3 0.06 3 5 3 5 电子迁移率（电子迁移率（/)1350 8500 800 400 800 1250 空穴迁移率（空穴迁移率（/)480 400 115 90 320 200 饱和漂移速度（饱和漂移速度（107cm/s）1 2 2 2 2.5 2.5 相对介电常数相对介电常数 11.8 12.8 9.7 10 9.7 9 热导率（热导率（W/cm*K）1.3 0.55 4.9 4.9 3.6 2 数据来源：赵

31、正平宽禁带半导体高频及微波功率器件与电路、CASA、今日半导体、国泰君安证券研究 1.2.SiC 功率器件性能优越，有望实现对硅基器件的替代功率器件性能优越，有望实现对硅基器件的替代 继承继承 SiC 材料优点，材料优点，SiC 器件兼具高性能和低损耗。器件兼具高性能和低损耗。SiC 器件基于 SiC材料，在效能提升和损耗控制上相比硅基器件均有优势，具体体现在：1）更高的耐压性和耐高温性。）更高的耐压性和耐高温性。SiC 材料击穿电场强度是 Si 的 10 余倍，能承受更大的工作区间和功率范围。SiC 热导率约为 Si 的 3 倍，更高的热导率可以带来功率密度的显著提升，同时散热性能更好，散热

32、系统的设计更简单，或者直接采用自然冷却。2）更高的工作频率。）更高的工作频率。SiC 材料饱和电子漂移速率为 Si 的 2.5 倍，导通电阻更低，导通损耗低；SiC 器件（SBD 和 MOSFET）能够克服 IGBT 器件在关断过程的电流拖尾现象，降低开关损耗和系统损耗，大幅提高实际应用的开关频率。3）更低的能耗和更小的尺寸。）更低的能耗和更小的尺寸。SiC 材料击穿电场强，可以更高的杂质浓度和更薄的漂移层，制作导通电阻非常低的耐高压大功率器件。根据Rohm 测算，理论上相同规格 SiC-MOSFET 导通电阻可降为硅基MOSFET 的 1/200，尺寸降低为 1/10；使用 SiC-MOSF

33、ET 的逆变器的系统能耗，小于使用同规格 Si-IGBT 逆变器能耗的 1/4。图图 4：第三代半导体击穿电压更高、电阻率更低第三代半导体击穿电压更高、电阻率更低 图图 5：SiC器件相比硅基器件，尺寸更小能耗更低器件相比硅基器件，尺寸更小能耗更低 数据来源：电子工程专辑 数据来源：天科合达招股说明书 SiC材料适用于制造功率器件和射频器件，新能源汽车材料适用于制造功率器件和射频器件，新能源汽车+光伏驱动功率光伏驱动功率器件快速发展。器件快速发展。SiC 衬底可分为导电型衬底和半绝缘型衬底，从电化学性质差异来看，导电型衬底电阻率区间为 1530cm，半绝缘型衬底电阻率高于 105cm。导电型衬

34、底生长 SiC 外延层后可用于制造各类功率 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 of 44 器件，半绝缘型衬底生长 GaN 衬底后可进一步用于制造各类微波射频器件。近几年，由于新能源汽车、光伏、智能电网等行业兴起，拉动 SiC功率器件市场快速增长。SiC功率器件主要包括二极管和晶体管，有望实现对硅基器件的替代。功率器件主要包括二极管和晶体管，有望实现对硅基器件的替代。功率器件主要用于电力电子设备电能管理，由于 Si 硅材料物理性质限制，依靠 Si 器件完善来提高装置和系统性能的潜力有限，而 SiC 功率器件由于出色的高压、高频、高温

35、和低损耗性能，非常具有应用前景。SiC功率器件按类型主要可以划分为功率二极管和功率晶体管，功率二极管有三种类型：肖特基二极管（SBD）、PiN 二极管和结势垒控制肖特基二极管（JBS）；功率晶 体管主要包括金属氧 化物半导体场效应 管（MOSFET）、结型场效应管（JFET）、双极性晶体管（BJT）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）和晶闸管（Thyristor）。二极管、MOSFET 和 IGBT是应用最广泛且性能指标先进的功率半导体，SiC-SBD 于 2001 年开始商用；SiC-MOSFET 于 2010 年开始商用，已经是 SiC 功率器件最大市场；SIC-IGBT 由于研发起步晚，目前尚

36、未实现产业化。图图 6：SiC 主要用于功率器件和微波射频器件主要用于功率器件和微波射频器件 图图 7：SiC功率器件主要包括二极管和晶体管两类功率器件主要包括二极管和晶体管两类 数据来源：天科合达招股说明书 数据来源：半导体材料与工艺设备 SiC-SBD 替代目标为高压（替代目标为高压（600V）的硅基快速恢复二极管（）的硅基快速恢复二极管（Si-FRD）。）。SiC-SBD 与 Si-SBD 结构基本相同，本质是金属和半导体材料接触时，在界面半导体处的能带弯曲形成肖特基势垒，因此 SiC-SBD 继承了 Si-SBD 的优点：TRR 高速性、低恢复损耗、反向电流小、可实现小型化和高频工作等

37、。由于 SiC 材料耐压、耐高温，SiC-SBD 基本不存在温度依赖性，还将 SBD 应用范围从 250V 提升到 1200V，部分产品电压达到1700/3300V。SiC-SBD 仅电子移动产生电流，Si-FRD 利用 PN 结二极管通过电子和空穴（孔）产生电流，关断速度慢、TRR 特性较差且损耗较大。现阶段，SiC-SBD 在部分高压硬开关拓扑的应用中（通信/服务器/工业/汽车 AC-DC 电源换流二极管，变频器/逆变器续流二极管等）对 Si-FRD 形成替代，SiC-PiN 和 SiC-JBS 相比硅基器件耐压性、耐高温性和高频性等更好。英飞凌、罗姆、科瑞和意法半导体产品种类占比达 53

38、%，国内已实现 600V1700VSiC 二极管产品批量销售，代表企业为中电科55 所、泰科天润、世纪金光、国联万众等。图图 8：SiC-SBD 是速度最快的高压肖特基二极管，耐压且损耗低是速度最快的高压肖特基二极管，耐压且损耗低 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 11 of 44 数据来源：电子发烧友、半导体材料与工艺设备 SiC-MOSFET 替代目标为高压（替代目标为高压（650V）的）的 Si-MOSFET 和和 IGBT。MOSFET 是通过给金属层(M-金属铝)栅极和隔着氧化层(O-绝缘层SiO2)源极施加电压，产生电场来控

39、制半导体(S)导电沟道开关的场效应晶体管（FET）。MOSFET 优点在于开关速度快（几十至几百纳秒）、开关损耗很小、稳定性高，缺点在于高压环境下电阻增大，传导损耗增大。在 650V以上高压下，Si 材料导通电阻很大，因此常采用 IGBT 结构调制电导率以降低导通电阻，缺点是在关断时产生拖尾电流，开关损耗较大。SiC-MOSFET 继承了硅基器件的优异特性，关断损耗和导通损耗很小，同时由于漂移层更薄、导通电阻极低、耐压性更好，不会产生拖尾电流，而且可以实现高频驱动，有利于电路节能和散热设备及被动设备的小型化。目前市场上共有 180 余款 SiC-MOSFET 系列产品，科瑞和罗姆产品占比达 4

40、3%，击穿电压 650V1700V，导通电流超过 100A；国内目前处于起步阶段，中电科 55 所、泰科天润、世纪金光、基本半导体、国联万众等企业已推出产品，击穿电压集中在 1200V。图图 9：SiC-MOSFET 对标高压对标高压 Si-MOSFET 和和IGBT 图图 10：SiC-MOSFET开关损耗明显优于开关损耗明显优于 IGBT 数据来源：高远等碳化硅功率器件：特性、测试和应用技术 数据来源：电力电子技术与新能源 IGBT应用非常广泛，应用非常广泛，SiC-IGBT限于研发进度尚未实现产业化。限于研发进度尚未实现产业化。IGBT是 BJT(双极型三极管）和 MOS（绝缘栅型场效应

41、管）组成的复合式半导体，通过电压驱动控制通断（与 MOSFET 原理类似），IGBT 拥有高输入阻抗和低导通压降特点，缺点在于高频开关时损耗增大。IGBT 应用范围一般在耐压 600V 以上，电流 10A 以上频率 1KHz 以上，是电机驱动核心，广泛应用于逆变器、变频器等，在 UPS、开关电源、电车、交流 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 12 of 44 电机等领域对 GTO、GTR 等形成替代。SiC-IGBT 作为双极器件，在阻断电压增大时，导通电阻增加很小，非常适合高压大功率领域，现阶段由于研发起步晚，SiC-IGBT 尚未实

42、现产业化。图图 11：IGBT应用范围广阔，碳化硅器件适合高压大功率领域应用范围广阔，碳化硅器件适合高压大功率领域 数据来源：第三代半导体联合创新孵化中心、国泰君安证券研究 1.3.价值量集聚于衬底和外延，成本高企制约产能释放价值量集聚于衬底和外延，成本高企制约产能释放 1.3.1.价值量聚焦于衬底和外延，市场规模增长较快价值量聚焦于衬底和外延，市场规模增长较快 碳化硅产业链上下游清晰，衬底和外延是核心环节，价值量占比达碳化硅产业链上下游清晰，衬底和外延是核心环节，价值量占比达70%。SiC 产业链主要包括上游衬底和外延制备、中游器件和模块制作以及下游终端应用。从成本结构上看，根据亿渡数据，传

43、统硅基器件衬底价值量仅 7%左右，核心为晶圆制造设备，占比 50%；与之相比，SiC 器件中衬底约占成本 47%，外延约占 23%，器件制造仅占到 19%。图图 12：材料材料环环节价值量占比高达节价值量占比高达 70%，其中衬底占比，其中衬底占比 47%，外延占比，外延占比 23%数据来源：中商情报网、维科网、今日半导体、万联芯城、国泰君安证券研究 衬底市场规模增长较快，导电型衬底占多数。衬底市场规模增长较快，导电型衬底占多数。碳化硅衬底主要分为导电型衬底和半绝缘性衬底，主要区别在于电阻率不同，导电型衬底电阻率 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免

44、责条款部分 13 of 44 区间为 1530cm，半绝缘型衬底电阻率高于 105cm。根据 Yole 数据，半绝缘型碳化硅衬底全球市场规模由 2019 年的 1.52 亿美元增长至2021 年的 2.10 亿美元，导电型碳化硅衬底市场规模从 2018 年的 1.70 亿美元增长至 2021 年的 3.80 亿美元，增长较快。得益于下游市场的大量需求，至 2023 年，半绝缘型碳化硅衬底市场将增长至 2.81 亿美元，导电型碳化硅衬底市场将增长至 6.84 亿美元。图图 13：全球半绝缘性全球半绝缘性 SiC 衬底市场规模（亿美元）衬底市场规模（亿美元）图图 14：全球导电型全球导电型 SiC

45、 衬底市场规模（亿美元）衬底市场规模（亿美元）数据来源：Yole、国泰君安证券研究 数据来源：Yole、国泰君安证券研究 1.3.2.衬底扩径有望降低成本，衬底扩径有望降低成本，8 英寸衬底英寸衬底 2024 年集中落地年集中落地 衬底大型化可增加单批次芯片产量和降低边缘损耗，有望降低制造成本。衬底大型化可增加单批次芯片产量和降低边缘损耗，有望降低制造成本。目前，单片 6 英寸碳化硅约 900-1000 美元，而单片 6 英寸硅衬底单价在50 美元以下，相差数十倍，阻碍了碳化硅产业化。碳化硅降本核心在于扩大衬底尺寸、提升长晶速度和生产良率。根据 Wolfspeed 数据，衬底单片尺寸从 6 英

46、寸扩大到 8 英寸时，单批次芯片产量从 448 增长到 845，同时边缘损失率从 14%降低到 7%，大大提高了晶圆利用率。图图 15：晶圆扩径是产业趋势晶圆扩径是产业趋势 图图 16：衬底大型化可提高晶圆利用率衬底大型化可提高晶圆利用率 数据来源：Wolfspeed、国泰君安证券研究 数据来源：中商情报网、国泰君安证券研究 成本降低循序渐进，成本降低循序渐进，8英寸衬底预计英寸衬底预计 2024年开始具备优势。年开始具备优势。衬底扩径对生产工艺和设备要求更严格，8 英寸衬底还存在诸多技术问题：首先是8 英寸籽晶的研制，其次要解决大尺寸带来的温场不均匀、气相原料分布和输运效率问题，还要解决应力

47、加大导致晶体开裂问题。衬底尺寸从6 英寸发展到 8 英寸，单位面积成本首先会因为良率问题有所上升，随着技术成熟度上升和竞争加剧而逐渐下降。根据 Wolfspeed 预测，8 英寸衬底于 2024 年全面达产，单位面积制造成本相比 2022 年 6 英寸衬底降1.521.82.12.422.813.263.784.330202021 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E1.792.322.83.85.126.849.0712.2116.221.605820202022E2024E2026E 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文

48、之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 14 of 44 幅超过 60%。根据 PGC Consultancy 的成本预测模型，2023-2024 年碳化硅 8 英寸衬底开始具备经济型；到 2030 年，使用 8 英寸衬底制作的1200V/100A MOSFET 器件的成本相比 2022 年使用 6 英寸制作的同规格器件，有望降低 54%（最好情况降低 57%，最差情况降低 50%）。图图 17：Wolfspeed 预计预计 8 英寸衬底降幅较快英寸衬底降幅较快 图图 18：PGC预计预计 8英寸衬底英寸衬底 2024年具备成本优势年具备成本优势 数据来源：Wolfspeed、国泰

49、君安证券研究 数据来源：电力电子器件技术 国际厂商转向国际厂商转向 8 英寸，国内主流英寸，国内主流 4 英寸，英寸，8 英寸已展开布局。英寸已展开布局。现阶段，国际主流尺寸为 6 英寸，逐渐向 8 英寸发展，尺寸大型化可使边缘损失率降低为 7%，提高衬底利用率。2022 年 4 月 Wolfspeed 在美国纽约州莫霍克谷的全球首条 8 英寸碳化硅制造设施开业。国内由于起步晚、产业化程度低，目前主要尺寸为 4 英寸，天岳先进和天科合达发展迅速，三安光电、露笑科技等也正加大布局力度。表表 4：8 英寸碳化硅衬底目前仅英寸碳化硅衬底目前仅 wolfspeed 投产，厂商量产时间集中在投产，厂商量

50、产时间集中在 2023-2024 年年 国际主流碳化硅企业国际主流碳化硅企业 8 英寸衬底进展英寸衬底进展 国内主流碳化硅企业国内主流碳化硅企业 8 英寸衬底进展英寸衬底进展 企业名称企业名称 研发成功时间研发成功时间 预计投产时间预计投产时间 企业名称企业名称 研发成功时间研发成功时间 预计投产时间预计投产时间 Wolfspeed 2015 2022.04 投产，预计2024 达产 烁科晶体烁科晶体 2020.01 2022.01 小批量量产 罗姆罗姆 2015 2023 天科合达天科合达 2022.11 2023 年小批量量产-2015 2024 晶盛机电晶盛机电 2022.08 2023

51、 年 Q2 小批量量产 意法半导体意法半导体 2021.07 2021.08 首批出货，预计 2023 年量产 天岳先进天岳先进 2022.09-昭和电工昭和电工 2021 2022.09 首批出货 科友半导体科友半导体 2022.12-安森美安森美 2022 2025 中科院物理所中科院物理所 2021.01-英飞凌英飞凌-2023 山东大学山东大学-南砂晶圆南砂晶圆 2022.09-Soitec 2021 2023H2 -数据来源：功率半导体之家、全球半导体观察、微电子制造、国泰君安证券研究 1.3.3.衬底成本高企制约产业化发展，核心在于产能供应不足衬底成本高企制约产业化发展，核心在于产

52、能供应不足 衬底价格昂贵制约发展衬底价格昂贵制约发展(近当前硅片的近当前硅片的 10倍倍)，2023年年 SiC材料渗透率材料渗透率约约 3.75%。根据 EE World 数据，2022 年 SiC 龙头 Wolfspeed 的 6 英寸导电型衬底单片价格约 1000美元，而12 英寸硅片价格仅100美元左右，半绝缘型衬底单价则是同尺寸导电型衬底的 2-3 倍。成本高企严重制约 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 15 of 44 了 SiC 材料的产业化，根据 Yole 统计，2023 年半导体材料中 90%以上仍然为 Si，而 Si

53、C 的渗透率预计仅为 3.75%。成本高企核心在于优质产能不足和良率较低。成本高企核心在于优质产能不足和良率较低。衬底是碳化硅产业链中技术壁垒最大环节，产业集中度较高，优质产能供应不足。目前，导电型衬底 CR3 高达 89%，Wolfspeed 一家独大，占据 62%市场份额，天科合达发展较快，占比达 4%。半绝缘型衬底 CR3 高达 98%，-、Wolfspeed和山东天岳三分天下。成本高企另一原因在于工艺难度较大，良率较低。SiC 衬底工艺包括原料合成、晶体生长、切抛磨等环节，晶体生长最核心，难点在于长晶速度慢、生长条件严苛、易产生多型夹杂缺陷等；切割环节是制约产能释放的主要瓶颈，难点在于

54、 SiC 硬度高、表面质量和精度要求高等。目前硅片良率可达 90%，而 SiC 方面，Wolfspeed 综合良率约 60%，国内厂商综合良率约 40%，整体偏低。图图 19：2020 年导电型衬底年导电型衬底 CR3 达达 89%图图 20：2020 年半绝缘型衬底年半绝缘型衬底 CR3 达达 98%数据来源：Yole、中商产业研究院、国泰君安证券研究 数据来源：Yole、中商产业研究院、国泰君安证券研究 图图 21：天岳先进衬底良率约天岳先进衬底良率约 70%，晶棒良率约，晶棒良率约 40%数据来源：天岳先进招股说明书、国泰君安证券研究 2.碳化硅工艺难度大，衬底制备是最核心环节碳化硅工艺

55、难度大，衬底制备是最核心环节 衬底制备是最核心环节，难度集中在晶体生长和衬底切割。衬底制备是最核心环节，难度集中在晶体生长和衬底切割。从原材料到碳化硅器件需要经历原料合成、晶体生长、晶体加工、晶片加工、外延Wolfspeed62%-14%SiCrystal13%SK Siltron5%天科合达4%其他2%-35%Wolfspeed33%山东天岳30%其他2%0%10%20%30%40%50%60%70%80%20021H1晶棒良率衬底良率 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 16 of 44 生长、晶圆制造和封测等工

56、艺流程。衬底制备是最核心环节，技术壁垒高，难点主要在于晶体生长和切割；外延生长关键环节，影响最终器件性能。SiC 晶圆制造与硅晶圆类似，通过涂胶、显影、光刻、减薄、退火等前道工艺加工成晶圆，经后段工艺制成芯片，用于制造各类器件及模组，通过验证后即可用于汽车、光伏等应用领域。2.1.晶体生长：速度慢可控性差，是衬底制备主要技术难点晶体生长：速度慢可控性差，是衬底制备主要技术难点 SiC衬底是芯片底层材料，主要技术难衬底是芯片底层材料，主要技术难点在于晶体生长。点在于晶体生长。衬底是沿晶体特定结晶方向切割、研磨、抛光，得到的具有特定晶面和适当电学、光学及机械特性，用于生长外延层的洁净单晶圆薄片。S

57、iC 单晶衬底是半导体芯片的支撑材料、导电材料和外延生长基片，主要起到物理支撑、导电等作用。生产碳化硅单晶衬底的关键步骤是晶体生长，也是碳化硅半导体材料应用的主要技术难点，是产业链中技术密集型和资金密集型的环节。SiC 单晶生长方法主要有：物理气相传输法（PVT)、高温化学气相沉积法（HTCVD)和以顶部籽晶溶液生长法(TSSG)为主流的高温溶液生长法（HTSG）。图图 22：碳化硅衬底加工工艺（以天科合达碳化硅衬底加工工艺（以天科合达 PVT法为例）法为例）数据来源：天科合达招股说明书、国泰君安证券研究 表表 5：PVT法是目前法是目前 SiC 衬底主流制备工艺衬底主流制备工艺 物理气相传输

58、法（物理气相传输法（PVT）高温化学气相沉积法（高温化学气相沉积法（HTCVD）顶部籽晶溶液生长法顶部籽晶溶液生长法(TSSG)原理图原理图 原理原理 通过电磁感应方法在 2000以上高温、近真空、低压密闭腔室内加热 SiC 粉料，升华产生Si2C、SiC2、Si2等不同气相组分气体，按照设定热场和温度梯度使组分在籽晶处结晶成圆柱形 SiC 晶锭 在 2000-2500的高温下，从底部导入高纯度的SiH4、C2H4等反应气体，先在高温区生长腔进行反应，形成 SiC 前驱物，再经由气体带动进入低温区籽晶处沉积，生长形成 SiC 晶锭 SiC 常压无熔点常规熔融法失效。HTSG 法目前以 TSSG

59、 为主：Si 和助熔剂置于高纯石墨坩埚、籽晶杆连接冷端并设定温度梯度，待高温溶液中 C 浓度平衡时将籽晶下推与溶液接触并生长SiC 晶体，石墨坩埚也可为晶体生长提供 C 源 生长温度生长温度 2100-2450，350MPa 约 2200 1400-1800 生长速度生长速度 m/h 200-400 300 500 适用晶型适用晶型 4H、6H 4H、6H 4H、6H 优点优点 技术成熟、生长过程简单、设可以实现晶体持续生长 温度要求低、质量高，生长 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 17 of 44 备成本较低 微管缺陷随技术进步基本

60、可以消除（密度小于 0.2cm2）缺陷较少、纯度较高，方便掺杂 无需粉料合成、预处理等，设备投入综合成本较 PVT 较低 的晶体无微管 易扩径、可调控性更强、易实现 p 型掺杂等 缺点缺点 长晶速度慢、可监控参数较少 成品率低、成本高 扩径难度大，阻碍大尺寸发展 位错密度高（102104 cm2），影响器件寿命和性能 温度要求高，反应慢，可监控生长参数少 多种气相物质，生产成本较高 附带反应较多，石墨坩埚也可与气体产生反应 进/排气口易堵塞，稳定性差 生长缓慢，材料要求高，金属杂质难以控制 生长晶体尺寸较小 产业化程度产业化程度 国际主流为 6 英寸，向 8 英寸发展（2022 年 4 月 W

61、olfspeed 首条8 英寸 SiC 产线投产）；国内产线以 4 英寸为主，6 英寸部分量产 主流尺寸为 4 英寸和 6 英寸；国际已规模化生产，国内产业化程度较低，但已具备条件 主流尺寸为 4 英寸和 6 英寸；国际已实现量产，国内已成功生长 4 英寸单晶，相关设备顺利下线 数据来源：陈小龙高温溶液法生长 SiC 单晶的研究进展（2022）、天岳先进招股说明书、中国粉体网、国泰君安证券研究。PVT法技术成熟、原理简单、成本较低，是应用最广、商业化程度最高法技术成熟、原理简单、成本较低，是应用最广、商业化程度最高的衬底制备方案。的衬底制备方案。目前，Wolfspeed、-、SiCrystal

62、（Rohm 子公司）和天岳先进、天科合达等企业均采用 PVT 法生产 SiC 衬底。主要技术难主要技术难点在于：点在于：1）粉体纯度要求高，主要采用改进自蔓延高温合成法。）粉体纯度要求高，主要采用改进自蔓延高温合成法。PVT法通过SiC粉料的高温分解与结晶来实现单晶生长，粉体杂质含量低于 0.001%。改进自蔓延高温合成法是目前工艺最成熟、使用最广的粉体制备方法。2）长晶速度慢，封闭生长可控性有限。）长晶速度慢，封闭生长可控性有限。硅棒一般 2-3 天可拉出约 2m 长的 8 英寸硅棒，PVT 法下 SiC 7 天才能生长约 2cm 晶体。SiC 良品参数要求高，核心参数包括微管密度、位错密度

63、、电阻率、翘曲度、表面粗糙度等，但生长过程在密闭高温腔体进行，工艺可控性有限。3）晶型多样，易产生多型夹杂缺陷。）晶型多样，易产生多型夹杂缺陷。SiC 单晶有 200 多种晶型，一般仅需一种晶型（如 4H），因此需要精准控制硅碳比、温度梯度、外部杂质引入以及气流气压等，量产性能稳定的高品质 SiC 晶片技术难度大。4）扩径难度很大，）扩径难度很大，扩径可提高晶圆利用率降低制造成本，PVT 法下 SiC扩径难度极大，随着晶体尺寸的扩大，生长难度工艺呈几何级增长。表表 6：PVT仍是目前仍是目前 SiC 衬底的主流制备工艺衬底的主流制备工艺 气相法气相法 液相法液相法 固相法固相法 制备方法制备方

64、法 化学气相沉积法（化学气相沉积法（CVD）等离子体法等离子体法 溶胶溶胶-凝胶法凝胶法 改进的自蔓延高温合成法改进的自蔓延高温合成法 原理图原理图 原理原理 利用高纯气源（纯度在99.9999%以上）如SiH4、SiCl4、CH4、C2H4、CCl4等在高纯石墨件中合成纳米级高纯超细粉体 将 CVD 相同气源气体通入由射频电源激发的等离子体容器中，气体在高速电子碰撞下反应生产高纯粉体 将无机盐或醇盐溶于溶剂（水或醇）形成均匀溶液，得到均匀溶胶，经干燥或脱水转化成凝胶，热处理后得到超细粉体，原用于碳化硅陶瓷，现可用于单晶生长 外加热源条件下，添加活化剂来使高纯固态 Si 源和C 源自发持续进行

65、反应，为避免活化剂引入杂质以保证生成物纯度，进一步提高温度和持续加热来维持反应的进行 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 18 of 44 优点优点 粉体纯度极高，尤其 N 元素杂志含量很低，可用于生长半绝缘 SiC 单晶 粉体纯度高，粒径分布均匀，可以很好地控制粒径大小 粉体纯度高，原料便宜，过程简单，可用于工业化生产 缺点缺点 粉体粒径太小，原料昂贵，合成效率低 杂质含量较高，过程复杂 粉体粒径分布大，N 元素杂质含量无法控制 数据来源：粉体圈公众号、国泰君安证券研究。HTCVD 法可控性较好，国内已有相关设备下线。法可控性较好，国内

66、已有相关设备下线。HTCVD 法利用硅源和碳源气体的高温化学反应实现单晶生长，优点在于：1）可通过连续供源实现晶体稳定持续生长；2）省去粉料合成过程，可以制成一体化设备。缺点在于 HTCVD 法和 PVT 一样需要高温条件，需要用到多种气体，成本较高，而且生长过程存在多种附带。目前，意法半导体、丰田集团和电装集团等已实现 HTCVD 规模化生产碳化硅晶体，国内江苏超芯星已研制出 HTCVD 碳化硅单晶生长设备。TSSG法有望成为制备大尺寸、高结晶质量且成本更低的衬底制备方法。法有望成为制备大尺寸、高结晶质量且成本更低的衬底制备方法。高温溶液生长法通过 Si 和 C 元素在高温溶液中的溶解、再析

67、过程实现 SiC 单晶生长，其中 TSSG 法由于具有生长温度低、易扩径、晶体质量有高、易实现 p 型掺杂等优点，为业界所看好。目前，液相碳化硅晶体生长的研发主要集中在日本、韩国和中国，主要包括日本住友金属、丰田汽车、三菱电机、东京大学和名古屋大学等，韩国陶瓷工程技术研究所、东义大学、延世大学等，以及中国中科院物理所、北京晶格领域和常州臻晶半导体等。表表 7：液相法研发主要集中在中日韩，我国已有相关设备下线液相法研发主要集中在中日韩，我国已有相关设备下线 时间时间 主体名称主体名称 近期进展近期进展 2021.08 日本住友金属 利用 MPZ（多参数和区域控制）技术，实现 6 英寸英寸 SiC

68、 衬底和外延片生长，相比 PVT 法长晶速度提高 5 倍左右，消除了表面缺陷和基面位错，无缺陷区达无缺陷区达 99%2021 中科院物理所 陈小龙团队 2016 年开始开展 TSSG 法，成功获得 10mm 厚的 2 英寸 4H-SiC 晶体，近期通过优化高温溶液成分、优化温场等，成功生长 4 英寸的英寸的 4H-SiC 晶体晶体 2022.02 晶格领域 已建成 4-6 英寸英寸液相法碳化硅衬底试验线，具备年产 5400 片产能；扩建项目中试线，项目总投资 4.5 亿元，是中科院物理所科技成果转化项目，分三期落地 2022.03 连城数控 首次研制的液相法碳化硅长晶炉顺利下线，经检验各项性能

69、达到预期目标 2022.10 日本名古屋大学 利用“溶液法+可视化+人工智能”生产出高质量 6 英寸英寸 SiC 单晶衬底单晶衬底，缺陷数量降至原来 1%，计划 2022 年销售样品，2025 年正式量产；目前已实现 7 英寸衬底生成，开始 8 英寸衬底研发 2022.11 常州臻晶 常州臻晶的液相法碳化硅 6 英寸产品预计 2023 年 6-9 月向客户送样，目前已与目标客户达成相关意向，8 英寸产品预计 2025 年推出。数据来源：第三代半导体风向、国泰君安证券研究 2.2.晶体加工：切割是技术难点，研磨抛光提高表面质量晶体加工：切割是技术难点，研磨抛光提高表面质量 由于由于 SiC 材料

70、硬度高、脆性大、化学性质稳定，加工难度大。材料硬度高、脆性大、化学性质稳定，加工难度大。碳化硅晶锭需要借助 X 射线单晶定向仪定向再磨平、滚磨成标准尺寸的碳化硅晶棒。晶棒要制成 SiC 单晶片，还需要以下几个阶段：切割粗研细研抛光，简称切抛磨，切抛磨工艺环节难度相对较小，各家差距不大，工艺路线基本一样。SiC 切抛磨工艺的挑战在于：（切抛磨工艺的挑战在于：（1）硬度大）硬度大：SiC 单晶材料莫氏硬度分布在 9.2-9.6 之间，仅比金刚石硬度低 0.5 左右，因此切 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 19 of 44 割速度慢，切一片

71、要 2 天，且易破碎，一般要损失掉一半左右。（2）化）化学稳定性高：学稳定性高：几乎不与任何强酸或强碱发生反应，室温下能抵抗任何已知的酸性腐蚀剂；（3）加工机理及缺陷扩散的研究欠缺。）加工机理及缺陷扩散的研究欠缺。图图 23：晶体生长后需经历晶体加工和晶片加工晶体生长后需经历晶体加工和晶片加工 数据来源：创力 2.2.1.切割是首道加工工序，固结磨料金刚线切割应用最广切割是首道加工工序，固结磨料金刚线切割应用最广 切割是衬底加工中首要关键的工序，成本占总加工成本切割是衬底加工中首要关键的工序，成本占总加工成本50%以上。以上。切割是碳化硅晶棒第一道加工工序，决定了后续研磨、抛光的加工水平，切片

72、后需要使用全自动测试设备进行翘曲度（Warp）、弯曲度（Bow）、厚度变化（TTV）等面型检测。切割工艺的演进主要经历了：1）传统的内圆锯切割和金刚石带锯。2）目前较多提及且较有效的电火花切割、线锯切割（包括游离磨砂线锯切割和金刚石线锯切割）、激光切割、冷分离工艺等。3）水导激光切割等具备未来应用前景的新型工艺。传统锯切工具缺陷多效率低，不适用于碳化硅晶体切割。传统锯切工具缺陷多效率低，不适用于碳化硅晶体切割。内圆切割机使用环形不锈钢内圆刀片，内刃口镀金刚砂颗粒，周边采用机械方式张紧，切缝宽、翘曲度大、表面质量差、精度低、噪声大而且仅可切割直线表面。金刚石带锯需要频繁停止和换向，切削速度非常低

73、，一般不超过 2 m/s，机械磨损大，维修费用高，而且受限于锯条宽度，切割曲率半径不能太小，只能进行单片切割，不能进行多片切割。传统锯切方式材料损耗大、加工效率低，不适用于工业化碳化硅晶片切割。固结磨料金刚线切割成为主导，但存在损耗率及效率问题。固结磨料金刚线切割成为主导，但存在损耗率及效率问题。20世纪90年代中期，游离磨料砂浆切割取代传统锯切工艺，并随着光伏行业兴起而爆发，逐渐广泛应用于半导体行业。游离磨料砂浆切割利用线锯快速运动，将砂浆中的磨料颗粒带入锯缝达到“滚动-压痕”机制以去除材料，实现了多片同时切割，产率高且耗损率低，已广泛用于单晶和多晶硅切割，缺点是存在切割速度低、精度差、晶片

74、厚度不均匀、砂浆回收难造成环境污染等问题。固结磨料金刚线切割通过电镀、树脂粘结、钎焊或机械镶嵌等方式将金刚石磨粒固结在切割线上，借助金刚线高速运动完成切割，根据金刚线运动方式不同可分为单向式、往复式和环形式，往复式切割单位长度有效利用度高、速度快，成为目前 SiC 晶体切割主流 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 20 of 44 工艺。图图 24：传统游离磨料砂浆切割方式与新型金刚线切割方式传统游离磨料砂浆切割方式与新型金刚线切割方式 数据来源：高测股份招股说明书、国泰君安证券研究 表表 8：金刚线切割与游离磨料砂浆切割对比（以硅材料为

75、例）金刚线切割与游离磨料砂浆切割对比（以硅材料为例）切割方式切割方式 比较项目比较项目 切割磨损 切割速度 切割辅料 游离磨料砂浆切割 磨料颗粒磨损约为 60m 砂浆切片机线网速度约为 580-900m/min PEG 悬浮液，较难处理 固结磨料金刚线切割 金刚石颗粒磨损约为 20m 金刚线切片机线网速度已达到2,400m/min 及以上 水基切割液，较易处理 对比结果对比结果 相同线径下金刚线切割的硅片产相同线径下金刚线切割的硅片产出可增加约出可增加约 20%金刚线切割速度约为砂浆切割的金刚线切割速度约为砂浆切割的2-4 倍倍 金刚线切割工艺更为环保金刚线切割工艺更为环保 数据来源：高测股份

76、招股说明书、国泰君安证券研究 激光切割逐渐兴起，工艺精细效率更高。激光切割逐渐兴起，工艺精细效率更高。目前针对 SiC材料较为有效的切片方法除了固结磨料金刚线切割，还有电火花切割、激光切割、冷分离工艺等。电火花切割主要利用脉冲放电的电蚀作用进行切割，但存在切缝宽、表面烧伤层厚度大等缺点。激光切割是通过激光处理，在晶体内部形成改性层从碳化硅晶体上剥离出晶片，属于非接触无材料损失加工，并且具有切割断面质量好、切割效率高、清洁安全无污染等优点。冷分离切割利用激光在晶锭内部形成角质层点平面，在上表面涂覆特制分离材料并冷冻，遇冷收缩分离晶圆薄片。表表 9：固结磨料金刚线切割是主流，激光切割逐渐兴起固结磨

77、料金刚线切割是主流，激光切割逐渐兴起 切割方法切割方法 固结磨料金刚线切割固结磨料金刚线切割 激光切割激光切割 冷分离切割冷分离切割 电火花切割电火花切割 原理图原理图 原理原理 通过电镀、树脂粘结、钎焊或机械镶嵌等方式将金刚石磨粒固结在切割线使用特定波长激光束通过透镜聚焦在晶体内部，产生局部改质层（主要由孔使用激光在晶锭内部形成角质层点平面，在上表面涂覆以移动的细线状金属丝作为工作电极，并在金属丝及工件间接通脉冲 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 21 of 44 上，采用往复式、高线速、摆动切割和可靠的张力控制算法来提高切割功效 洞

78、、高位错密度及裂纹组成），借助外力分离晶圆 特制分离材料并冷冻，遇冷收缩分离晶圆 电流，利用两级间脉冲放电的电蚀作用对工件进行切割加工 切割速度切割速度 2-3m/s（往复式）-8-10m/s 切缝宽度切缝宽度/m 180-250 10 10 100 总厚度变化总厚度变化/m 30 25 1 25 表面质量表面质量 Ra1m，损伤层10m，切割面烧伤重，相变明显 优点优点 成本较低，环境污染小 断面质量好、切割效率高、清洁安全无污染 材料利用率高、节能环保、效率较高 精度和生产率高，可进行曲线加工 缺点缺点 切割效率低、晶片表面损伤层深、线锯磨损快，不适合超薄大尺寸晶片生产 成本较高 成本较高

79、 成本较高，后续加工量大,不适合 SiC 的切割 数据来源：李伦横向超声激励下的金刚石线锯切割 SiC 单晶机理与实验研究、碳化硅单晶衬底加工技术现状及发展趋势碳化硅晶圆切割方法综述、国泰君安证券研究。为提高切片效率，国外企业开始采取更为先进的激光切割技术。为提高切片效率，国外企业开始采取更为先进的激光切割技术。2016年日本 DISCO 开发了新型激光切片技术 KABRA，通过激光连续照射钢锭，在指定深度形成分离层分离晶片，可用于各类 SiC 铸锭。优势主要有：（1）显著提高切割效率，现有工艺 3.1h 才能切割 1 片 6 英寸 SiC 晶圆，而 KABRA 技术仅需 10 分钟。（2）省

80、去研磨过程，因为分离后的晶圆波动可控。（3）晶圆生产数量相比现有工艺增加了 1.4 倍。2018 年 11月，英飞凌以 1.24 亿欧元收购晶圆切割初创企业 Siltectra GmbH，后者开发了冷裂工艺（Cold Split），通过专利激光技术定义分裂范围、涂覆专用聚合物材料、控制系统冷却诱导应力精准分裂材料和研磨清洗等实现晶圆切割。冷裂可将 SiC 产能提升 3 倍以上，每片晶圆损失低至 80m，而且晶圆减薄仅需几分钟，对晶锭采用冷裂工艺可降低损失比例 50%。图图 25：DISCO 开发的新型激光切割工艺开发的新型激光切割工艺 KABRA 图图 26：英飞凌冷裂技术可增产将本英飞凌冷裂

81、技术可增产将本 数据来源：DISCO 官网 数据来源：电子技术设计 水导激光切割等新型工艺提供厚材料、低损伤切割新思路。水导激光切割等新型工艺提供厚材料、低损伤切割新思路。水导激光加工（Laser MicroJet，简称 LMJ）利用导水激光器将激光聚焦并导入微型水柱中，水柱可以在稳定范围内加工，而且长有效工作距离特别适合于厚材料切割。水导激光切割可以利用水流带走热量和切屑，规避传统激光切割两侧热损伤问题。理论上水导激光切割具备应用前景，但现阶段由于技术难度较大，相关设备成熟度不高等，尚不适用于碳化硅晶片制 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款

82、部分 22 of 44 造。图图 27：水导激光切割提供厚材料、低损伤切割新思路水导激光切割提供厚材料、低损伤切割新思路 数据来源：激光制造网 设备端以金刚线切割机为主，激光切割逐渐发展，国产品牌发展迅速。设备端以金刚线切割机为主，激光切割逐渐发展，国产品牌发展迅速。2016 年以前，光伏切割设备领域占主导地位是以瑞士 Meyer Burger 公司、HCT 公司，日本高鸟、小松 NTC 等为代表的国际厂商；激光切割方面则由日本半导体设备巨头 DISCO 主导。近年来国产品牌发展迅速，国产光伏切割设备已经占据市场主导地位。目前国内碳化硅切割设备主流为金刚线切割设备，主要集中于高测股份、上机数控

83、、连城数控、宇主要集中于高测股份、上机数控、连城数控、宇晶股份等国内企业；激光切割设备目前试产份额较小，主要集中于德龙晶股份等国内企业；激光切割设备目前试产份额较小，主要集中于德龙激光、大族激光等国内企业。激光、大族激光等国内企业。图图 28：本土企业在碳化硅金刚线切割与激光切割本土企业在碳化硅金刚线切割与激光切割工艺方面均有布局工艺方面均有布局 数据来源：Wind、国泰君安证券研究 2.2.2.研磨抛光清洗工序，保障晶片表面质量和精度要求研磨抛光清洗工序，保障晶片表面质量和精度要求 切割片存在损伤层，需要通过磨削、研磨、抛光和清洗环节提高表面质切割片存在损伤层，需要通过磨削、研磨、抛光和清洗

84、环节提高表面质量和精度。量和精度。切割片通常采用砂轮磨削和研磨相结合来去除刀痕及表面损伤层，超声振动辅助磨削和在线电解修整辅助磨削可以提高磨削质量。研磨分为粗磨和精磨，粗磨使用粒径较大磨粒，可有效去除刀痕和变质层；精磨使用粒径较小磨粒，可改善表面光洁度和平整度。抛光进一步消除表面划痕、降低粗糙度和消除加工应力，化学机械抛光工艺（CMP）是实现 SiC 单晶片全局平坦化最有效的方法，是实现加工表面超光滑、无缺陷损伤的关键工艺。抛光后需借助 X 射线衍射仪、原子力显微镜、行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 23 of 44 表面平整度检测仪、

85、表面缺陷综合测试仪等设备检测各项参数指标来判定晶片等级。随后需在百级超净间内，使用清洗药剂和纯水清洗，去除微尘、金属离子、残留抛光液等沾污物，再借助超高纯氮气和甩干机吹干、甩干，并封装在洁净片盒内。表表 10：碳化硅单晶抛光片加工标准碳化硅单晶抛光片加工标准 指标指标 要求要求 总厚度变化（TTV）25m 绝对弯曲度（Bow）45m 翘曲度（Warp）35m 表面粗糙度（Ra）0.5nm（1010m）数据来源：GB/T 306562014 碳化硅单晶抛光片，国泰君安证券研究 图图 29：切抛磨是保证晶片精度的关键工艺切抛磨是保证晶片精度的关键工艺 图图 30：目前已开发出的三种目前已开发出的三

86、种 CMP 配置配置 数据来源：张玺碳化硅单晶衬底加工技术现状及发展趋势 数据来源：芯 TIP 2.3.外延生长：极大影响器件性能，向低缺陷高耐压发展外延生长：极大影响器件性能，向低缺陷高耐压发展 外延层是晶圆上生长的微米级单晶层，极大影响器件性能。外延层是晶圆上生长的微米级单晶层，极大影响器件性能。SiC器件制作工艺不同于传统硅基器件，不能直接制作在 SiC 单晶材料上，必须基于单晶衬底额外生长特定的一层微米级新单晶，再在外延层上制造器件。外延层主要作用在于消除 SiC 晶体生长和加工过程产生的表面或亚表面缺陷，使晶格排列整齐，大大改善衬底表面质量。SiC 衬底上可异质生长 GaN 外延层，

87、主要用于制造中低压高频功率器件（小于 650V）、大功率微波射频器件以及光电器件；也可同质生长 SiC 外延层，主要用于制造功率器件。由于宽禁带半导体器件几乎都做在外延层上，所以外延层质量对器件性能有很大影响。化学气相沉积法（化学气相沉积法（CVD）工艺可控性强，是外延生长的主要方法。）工艺可控性强，是外延生长的主要方法。外延生长方法包括：蒸发生长法、液相外延生长（LPE）、分子束外延生长（MBE）、化学气相沉积（CVD）。CVD 是同质外延批量生产的主要方法，优势在于可以很好地控制 C/Si 原子比率、反应室温度与压力，精准控制外延层厚度、背景掺杂浓度和掺杂类型。早期 CVD 法采用无偏角衬

88、底方式生产外延，但存在严重的多型夹杂缺陷；台阶控制外延法通过特定偏角斜切衬底，可实现低温条件下（1200）复制衬底的堆垛次序消除多型体共存缺陷。为了提升外延生长速度，TSG 法应运而生，主要 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 24 of 44 采用采用三氯氢硅(TCS)作为硅源，比起常规的硅源它的外延速率会提高 10 倍以上。图图 31：合适的衬底偏角和温度可提高外延生长效率合适的衬底偏角和温度可提高外延生长效率 数据来源：碳化硅芯观察 随着功率器件制造要求和耐压等级提高，随着功率器件制造要求和耐压等级提高，SiC外延向低缺陷、高厚度方

89、外延向低缺陷、高厚度方向发展。向发展。随着器件耐压等级提升，外延厚度随之增加。在 600V 低压领域，所需外延层厚度约 6 m；在 12001700V 中压领域，所需外延层厚度约 10-15 m；在 10000V 以上高压领域，所需外延层厚度达到 100 m以上。目前中低压外延技术较成熟，可以满足中低压的 SBD、JSB、MOSFET 等器件需求；而高压领域还有不少难关需要攻克，主要体现为缺陷控制方面。目前，Wolfspeed、-、ROHM、英飞凌等国外厂商多为衬底+外延垂直整合模式，国内衬底与外延分属两个不同环节，代表厂商为瀚天天成、东莞天域。外延设备则基本由海外企业垄断，意大利LPE、德国

90、 Aixtron、日本 Nuflare 市场占比高达 87%，国内设备厂家如中电科 55 所、三安集成、苏州希科等产品逐渐得到认可。图图 32：外延生长设备基本由海外企业垄断外延生长设备基本由海外企业垄断 数据来源：今日半导体、国泰君安证券研究 LPE（意）34%Aixtron（德）33%Nuflare（日）20%其他13%行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 25 of 44 2.4.晶圆制造：工艺与硅基类似，需要特定工艺和设备晶圆制造：工艺与硅基类似，需要特定工艺和设备 工艺流程与硅基器件大体类似，材料不同要求特定工艺与设备。工艺流程与

91、硅基器件大体类似，材料不同要求特定工艺与设备。碳化硅器件也包括器件设计、晶圆制造和封测等环节，晶圆制造主要包括涂胶、显影、光刻、清洗、减薄、退火、掺杂、刻蚀、氧化、磨削、切割等前道工艺约三百多道工序。由于材料特性的不同，部分工序需要特定设备和特定工艺，与硅制程设备无法完全通用。主要差异在于：1）光刻对准：）光刻对准：双面抛光的 SiC 晶圆是透明的，光刻工艺难以适应，各设备传送、取片难以定位，CD-SEM 和计量测量变得复杂。2）蚀刻工艺：）蚀刻工艺：SiC 在化学溶液中呈惰性，只有干法刻蚀可行，需重新开发掩膜材料、混合气体、侧壁斜率、蚀刻速率、侧壁粗糙度等。3）掺杂工艺：）掺杂工艺：SiC

92、扩散温度远高于 Si，高温高能离子注入成为唯一的 SiC制造掺杂方法，但这会破坏材料的晶格结构，所以还需要在 1600的条件下使用高温退火工艺恢复结构，是否具备高温离子注入机是衡量碳化硅生产线的重要标准之一。4）MOSFET栅极氧化：栅极氧化：SiC-MOSFET 器件的栅氧质量直接影响沟道的迁移率和栅极可靠性，导致阈值电压不稳定，需要开发钝化技术，以提高 SiC/SiO2 界面质量。表表 11：碳化硅相比硅基半导体需要部分特定设备碳化硅相比硅基半导体需要部分特定设备 设备名称设备名称 要求要求 高温退火炉 最高温度：1950 高温离子注入机 最高温度：700 SiC 减薄设备 晶圆减薄 背面

93、金属沉积设备 Ti/Cr/W/Mo/TiW/Ni 背面激光退火设备 背面欧姆接触形成 SiC 衬底和外延片表面缺陷检测和计量 与透明晶圆兼容的工作波长（385nm 带隙）数据来源：芯 TIP，国泰君安证券研究 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 26 of 44 3.新能源需求拉动，产能放量为设备投资带来增量新能源需求拉动，产能放量为设备投资带来增量 我们认为当前碳化硅市场将是需求激增带来的产能供给扩张，已前瞻布我们认为当前碳化硅市场将是需求激增带来的产能供给扩张，已前瞻布局的设备厂商有望从中实现订单兑现。局的设备厂商有望从中实现订单兑现

94、。根据我们对于供需端的分析，1）需求端：导电性衬底需求受新能源车需求的催生，光伏应用作为第二大应用市场前景广阔，我们测算至 2026 年合计有 455.7 万片的新增潜在市场需求；2）供给端：我们预计伴随国内外各大厂商积极扩产，至 2026年行业合计产能将达到 839.2 万片，为设备厂商带来广阔增量，对应 2026年 251.8 亿元的总设备市场空间和 48.0 亿元新增设备空间，切片机设备按照 14%的价值量占比测算，切片机总市场空间约为 35.3 亿元，新增市场空间为 6.72 亿元。2026 年预计总产能中，导电型衬底若按照 78.9%占比，衬底良率 60%计算，导电型衬底有效产能约为

95、 397.3 万片，相较于需求而言，存在约 58.4 万片的有效产能缺口，对应约 29.2 亿元衬底设备投资空间与 4.1 亿切片机投资空间。表表 12：我们预计我们预计 2026 年碳化硅衬底设备市场空间年碳化硅衬底设备市场空间 251.8 亿元，对应亿元，对应 48.0 亿元新增设备空间亿元新增设备空间 2022 2023E 2024E 2025E 2026E 新能源车衬底需求新能源车衬底需求(万片万片)50.7 93.8 162.4 256.3 347.3 光伏领域衬底需求光伏领域衬底需求(万片万片)34.3 63.7 85.2 98.0 108.4 合计需求合计需求(万片万片)85.0

96、 157.5 247.5 354.4 455.7 碳化硅衬底产能合计碳化硅衬底产能合计(万片万片)218.5 357.8 514.6 679.2 839.2 其中其中:导电衬底有效产能导电衬底有效产能(万片万片)89.0 152.2 227.2 311.3 397.3 导电衬底供需缺口导电衬底供需缺口 5.3 20.3 43.0 58.4 碳化硅衬底设备总市场空间碳化硅衬底设备总市场空间(亿元亿元)136.0 180.1 217.3 251.8 碳化硅衬底设备新增市场空间碳化硅衬底设备新增市场空间(亿元亿元)52.9 54.9 52.7 48.0 数据来源：Yole，国泰君安证券研究 注：导电

97、型衬底占比根据 Yole 数据测算 3.1.需求端：新能源车需求领航，光伏应用前景广阔需求端：新能源车需求领航，光伏应用前景广阔 耐高压耐高压+耐高温耐高温+低损耗，碳化硅性能优势主要应用于新能源车、光伏领低损耗，碳化硅性能优势主要应用于新能源车、光伏领域。域。目前碳化硅电力电子器件已经开始应用于新能源车和光伏逆变器中，后续有望凭借产业链降本增效，在风能、储能、消费电子等领域得到更广泛的应用，据 Yole 数据，2021 年碳化硅功率器件下游细分市场中，新能源车占比最高，达 62.8%，能源领域应用占比达 14.1%，工业领域和运输领域下游应用占比分别为 11.6%和 7.2%。图图 33：碳

98、化硅功率器件下游应用主要为新能源车和光伏逆变器碳化硅功率器件下游应用主要为新能源车和光伏逆变器 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 27 of 44 数据来源：Yole，天科合达招股说明书,国泰君安证券研究 应用场景应用场景 1：新能源汽车主驱逆变器需求领航。：新能源汽车主驱逆变器需求领航。同样工况下，相较于硅基功率器件，碳化硅功率器件具备耐高压、耐高温、大功率和高频工作、低损耗等优良性能，率先在新能源车领域得到广泛应用，应用场景主要包括车载电机驱动器、车载充电机（OBC）、DC/DC 转换器以及非车载的充电桩产品。通过搭载碳化硅基的功率

99、半导体器件，新能源车有望实现电力电子器件的小型化、轻量化和高效化，也能够削减冷却系统成本、改善车辆电力消耗、增加整车续航里程，从而降低整车成本。图图 34：碳化硅器件应用于新能源车主驱逆变器、碳化硅器件应用于新能源车主驱逆变器、OBC 和和 DC/DC 转换转换器器 数据来源：ROHM 新能源车应用碳化硅功率器件已具备经济性：新能源车应用碳化硅功率器件已具备经济性：按照单电机的纯电动车主驱 IGBT 器件的价值量约为 1000-1500 元计算，高端车型采用双电机结构，其单车主驱 IGBT 器件价值量为 2000-3000 元。若 SiC MOSFET 价格为 Si IGBT 的三倍，则使用碳

100、化硅器件的新增成本约为 4000-6000 元。据 Wolfspeed 数据，使用 SiC MOSFET 整车可以提升 5%-10%的续航里程。据 Virtual Capitalist 数据，按照新能源车电池 101$/kWh 计算，100kWh 电池成本约 10100$（折合人民币约 70000 元），若通过缩减 5%电池容量则可降低成本 3500 元，同时考虑到冷却系统成本缩减和损耗降低带来的电费成本节省，新能源车应用碳化硅功率器件具备良好的经济性。我们预计我们预计 2026 年新能源车领域新增碳化硅衬底需求（折合到六英寸）年新能源车领域新增碳化硅衬底需求（折合到六英寸）将达到将达到347

101、.3万片万片/年。根据我们上述测算，碳化硅功率器件已具备应用年。根据我们上述测算，碳化硅功率器件已具备应用经济性，经济性，且伴随产业链降本增效，新能源车中碳化硅功率器件渗透率不 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 28 of 44 断提升，至 2026 年碳化硅在新能源车主驱逆变器中的渗透率有望突破至 30%，而车载充电机、DC/DC 转换器中的碳化硅器件渗透率有望在2026 年达到 70%，为此我们认为新能源车市场是碳化硅衬底需求的主要推动力。预测假设：预测假设：1）根据第三代半导体产业技术创新战略联盟 CASA 报告，到 2026 年

102、车用主逆变器第三代半导体功率器件的渗透率将达到 20%-30%，我们假设2022-2026 年碳化硅功率器件在新能源车主驱逆变器中的渗透率分别为15%/20%/27%/32%/35%，2022-2026 年碳化硅功率器件在新能源车其他车载部件（含车载充电机、DC/DC 转换器）中的渗透率分别为30%/40%/50%/60%/70%。2）以特斯拉 Model 3 作为参考，其主驱逆变器采用了 24 个碳化硅模块，每个碳化硅模块包含 2 个碳化硅裸晶，共计 48 颗 SiC MOSFET。以Wolfspeed 官网 22kW 双向 OBC 拓扑结构为参考，其采用了 14 颗 SiC MOSFET。

103、以 Wolfspeed 官网 6.6kW DC/DC 转换器拓扑结构为参考，其采用了 4 颗 SiC MOSFET。以安森美 25 kW 快速电动汽车充电桩模块为参考，其中用到了 14 颗 SiC MOSFET。3）根据 Wolfspeed 数据，四英寸、六英寸、八英寸碳化硅衬底能够生产32mm2裸晶颗数分别为 199、448、845 颗，所有衬底需求折算为 6 英寸。4）假设 2022-2026 年单车主驱碳化硅裸晶(32mm2)耗量分别为 48、50、54、60、64，新能源车其他部件碳化硅裸晶(32mm2)耗量分别为 18、18、20、25、30。5）假设 2022-2026 年，碳化硅

104、功率半导体器件制造良率缓慢提升，分别为 60%、62%、64%、66%、68%。表表 13：预计预计 2026 年新能源车领域新增碳化硅衬底（折合到六英寸）需求将达到年新能源车领域新增碳化硅衬底（折合到六英寸）需求将达到 347.3 万片。万片。2022 2023E 2024E 2025E 2026E 全球新能源车销量全球新能源车销量(万辆万辆)1082 1515 1894 2216 2438 YOY 61.6%40%25%17%10%SiC 主驱渗透率主驱渗透率 15%20%27%32%35%单车主驱碳化硅裸晶耗量单车主驱碳化硅裸晶耗量 48 50 54 60 64 碳化硅功率器件良率碳化硅

105、功率器件良率 60%62%64%66%68%主驱逆变器衬底需求主驱逆变器衬底需求(万片万片)29.0 54.5 96.3 143.9 179.3 SiC 其他部件渗透率其他部件渗透率 30%40%50%60%70%单车其他部件碳化硅裸晶耗量单车其他部件碳化硅裸晶耗量 18 18 20 25 30 碳化硅功率器件良率碳化硅功率器件良率 60%62%64%66%68%其他部件衬底需求其他部件衬底需求(万片万片)21.7 39.3 66.1 112.4 168.1 新能源车合计衬底需求新能源车合计衬底需求(万片万片)50.7 93.8 162.4 256.3 347.3 数据来源：CASA，Wolf

106、speed，安森美，国泰君安证券研究 应用场景应用场景 2：受益于光伏电站电压、电流等级提升，碳化硅器件应用前：受益于光伏电站电压、电流等级提升，碳化硅器件应用前景广阔。景广阔。近年来光伏电站直流侧电压等级逐渐从 1000V 提升到 1500V，未来光伏电站电压等级有望进一步提升至 1700V，系统电流也将逐步达到 20A 的大电流。未来光伏电站高电压、大功率的场景下，若采用硅基IGBT 器件，系统的拓扑结构会更加复杂、且消耗更多的电子器件，逆变 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 29 of 44 器的体积和重量会进一步增加。通过搭载碳

107、化硅功率器件，光伏逆变器转化效率能从 96%提升至 99%，能量损耗降低一半以上，极大延长设备的使用寿命，降低系统冷却要求，缩小设备的体积，减轻系统的重量。图图 35：阳光电源阳光电源 SG250HX 逆变器已应用英飞凌碳化硅技术逆变器已应用英飞凌碳化硅技术 数据来源：北极星太阳能光伏网 我们预计我们预计 2026年光伏领域新增碳化硅衬底需求（折合到六英寸）将达年光伏领域新增碳化硅衬底需求（折合到六英寸）将达到到108.4万片万片/年。年。据 CASA 预测，碳化硅功率器件在光伏逆变器领域的渗透率有望在 2025 年达到 50%，带来碳化硅衬底需求的快速增长，我们认为光伏市场是碳化硅衬底需求的

108、重要推动力。预测假设：预测假设：1）假设全球新增光伏逆变器需求等于全球新增光伏装机需求，暂不考虑存量光伏逆变器替换的需求。2）根据第三代半导体产业技术创新战略联盟 CASA 报告，2021 年光伏领域第三代半导体渗透率已经达到 13%，我们预计 2022-2026 年光伏逆变器中碳化硅功率器件的渗透率将达到 20%，30%，40%，50%，52%。3）假设 2022-2026 年光伏逆变器平均单价为 0.25/0.22/0.2/0.18/0.18。行业平均毛利率维持为 30%/28%/28%/26%/26%，IGBT 器件占 BOM 成本比为 16%。4）假设 SiC MOSFET 价格逐渐下

109、降，2022-2026 年 SiC MOSFET 单价/IGBT 单价分别为 3.5/3.2/3/2.8/2.6。5）假设 2022-2026 年 SiC 器件成本构成中衬底成本占比为 46%、44%、42%、40%、40%。假设 2022-2026 年 SiC 衬底单价分别为 0.6、0.57、0.54、0.5、0.45万元/片。表表 14：预计预计 2026 年光伏领域新增碳化硅衬底（折合到六英寸）需求将达到年光伏领域新增碳化硅衬底（折合到六英寸）需求将达到108.4 万片万片 2022 2023E 2024E 2025E 2026E 全球光伏逆变器总需求全球光伏逆变器总需求(GW)228

110、.5 350 440 500 550 光伏逆变器平均单价光伏逆变器平均单价(元元/W)0.25 0.22 0.2 0.18 0.18 行业平均毛利率行业平均毛利率 30%28%28%26%26%IGBT器件占器件占 BOM成本比成本比 16%16%16%16%16%IGBT器件市场空间器件市场空间(亿元亿元)72.0 99.8 101.4 106.6 117.2 碳化硅器件渗透率碳化硅器件渗透率 20%30%40%50%52%SiC MOSFET/IGBT单价单价 3.5 3.1 2.7 2.3 2 SiC 器件市场空间器件市场空间(亿元亿元)44.8 82.5 109.5 122.5 121

111、.9 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 30 of 44 SiC 衬底市场空间衬底市场空间(亿元亿元)20.6 36.3 46.0 49.0 48.8 衬底单价衬底单价(万元万元/片片)0.6 0.57 0.54 0.5 0.45 光伏领域衬底需求光伏领域衬底需求(万片万片)34.3 63.7 85.2 98.0 108.4 数据来源：集邦咨询，CPIA，CASA，国泰君安证券研究 3.2.供给端：国内外衬底厂商放量在即，带来巨大设备空间供给端：国内外衬底厂商放量在即，带来巨大设备空间 根据产能梳理，我们预计至根据产能梳理，我们预计至

112、2026年碳化硅衬底名义产能达年碳化硅衬底名义产能达 839.2 万片，万片，对应设备总市场空间对应设备总市场空间 251.8 亿元，当年市场空间亿元，当年市场空间48.0亿元。亿元。2023-2026年，预计国外龙头企业 Wolfspeed、Coherent 有望凭借先发优势，碳化硅衬底产能将率先突破百万片；国内厂商也在陆续扩产，其中东尼电子、天科合达产能扩张较快。根据 Yole 市场空间预测数据，2026 年全球导电型碳化硅衬底市场规模约占衬底总市场规模的78.9%,假设衬底良率为60%，我们折算出 2026 年导电型衬底有效产能约为 397.3 万片，相比于455.7 万片的需求，仍存在

113、约 58.4 万片的有效供给缺口，对应约 29.2 亿元设备投资空间。2022 年天岳先进上海临港工厂募资项目，每 10 万片衬底产能的设备投资约为 4 亿元。结合 2021 年晶盛机电定增公告，其碳化硅衬底晶片项目中，每 10 万片衬底产能设备投资约为 6 亿元。考虑技术快速迭代带来的设备投资下降，我们估计 2023-2026 年每 10 万片碳化硅衬底设备投资额分别为 3.8/3.5/3.2/3 亿元。参考晶盛机电公告，其年产 40 万片及以上 6 英寸碳化硅衬底晶片项目中，设备购置及安装成本中，晶体生长炉成本占比 50.6%，切片机成本占比 14.3%，原料合成炉成本占比10.1%，粗抛

114、光机成本占比 5.7%；其他支出占比 19.2%图图 36：2023 年每十万片衬底产能设备投资额价值量估计年每十万片衬底产能设备投资额价值量估计 数据来源：晶盛机电，国泰君安证券研究 表表 15：预计至预计至 2026 年碳化硅衬底产能达年碳化硅衬底产能达 839.2GW 2022 2023E 2024E 2025E 2026E Wolfspeed 87.8 107.5 127.2 147.2 167.2 Coherent 20 40 60 80 100 晶体生长炉1.92 亿切片机0.55 亿原料合成炉0.38 亿粗抛光机0.22 亿其他支出0.73 亿 行业深度研究行业深度研究 请务必阅

115、读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 31 of 44 RHOM 10 18 26 34 40 SK Siltron 12 21 31 41 50 安森美安森美 4 8 12 16 20 天岳先进天岳先进 6 10 20 28 36 天科合达天科合达 12 21 40 60 80 东尼电子东尼电子 7 13.5 30 50 70 露笑科技露笑科技 4 20 20 30 35 同光晶体同光晶体 10 10 10 10 10 烁科晶体烁科晶体 4 12 20 30 40 三安光电三安光电 7.2 16.8 26.4 36 46 国宏中能国宏中能 6 7 9 11 11 中科钢研

116、中科钢研 9 9 9 9 9 世纪金光世纪金光 3 5 10 13 17 微芯长江微芯长江 1 10 22 25 30 科友半导体科友半导体 4 10 15 20 30 中国电科中国电科 10 15 15 15 15 天达晶阳天达晶阳 0.5 1 5 10 12 博兰特博兰特 0 1 5 10 15 中电化合物中电化合物 1 2 2 4 6 碳化硅衬底产能合计碳化硅衬底产能合计(万片万片)218.5 357.8 514.6 679.2 839.2 碳化硅衬底当年新增产能碳化硅衬底当年新增产能(万片万片)139.3 156.8 164.6 160 十万片衬底产能设备投资十万片衬底产能设备投资(亿

117、元亿元)3.8 3.5 3.2 3 碳化硅衬底设备总市场空间碳化硅衬底设备总市场空间(亿元亿元)136.0 180.1 217.3 251.8 碳化硅衬底设备新增市场空间碳化硅衬底设备新增市场空间(亿元亿元)52.9 54.9 52.7 48.0 数据来源：各公司公告，电子发烧友，半导体行业观察，国泰君安证券研究。注：以上截至 2023 年 4 月不完全统计，统计中对部分公司产能进展进行了线性假设(若有出入请以公司公告为准)。1）Wolfspeed：根据 Wolfspeed 2021 年投资者日资料，预计 2022 年公司产能达到 16.7 万平方英尺，按照 6 英寸衬底 176.71 平方厘

118、米折算，年产能规划约为 87.8 万片；预计 2024 年公司产能达到 24.2 万平方英尺，对应 2024 年产能规划约为127.2万片。公司提出 65 亿美元扩产计划，在建项目包括位于北卡罗来纳州占地 445 英亩的碳化硅材料工厂（一期项目预计于 2024 年末竣工）以及 2023 年 2 月宣布的德国萨尔州工厂。我们预计 Wolfspeed 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）为107.5/127.2/147.2/167.2 万片。2）Coherent(原原 II-VI)：2022 年 3 月，II-VI 公司对于宾夕法尼亚州的工厂进行大规模的扩建，总投资额近 64 亿元。

119、我们预计未来 5 年产能至少增加 6 倍，在 2027 年实现年产 100 万片 6 英寸衬底。其 8 英寸 SiC 衬底预计在 2024 年量产。据此我们预计 Coherent 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）为 40/60/80/100 万片。3)RHOM：罗姆计划在 2021-2025 年期间投入 1700-2200 亿日元用于碳化硅扩产，其预计 2025 年产能相较于 2021 年产能提升至 6 倍。其 8 英寸衬底也将于 2023 年量产。我们预计罗姆 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）为 18/26/34/40 万片。行业深度研究行业深度研究 请务

120、必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 32 of 44 4）SK Siltron：2022 年 9 月，SK Siltron 美国密歇根贝城 6 英寸新厂正式建成投产，公司正扩建二期项目，预计 2025 年完工后年产能将跃增至 50 万片，考虑到产能爬坡的因素。我们预计 SK Siltron 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）为 18/26/34/50 万片。5）安森美：安森美：安森美 2021 年收购 GTA T 开始布局衬底。2022 年 7 月，安森美在京畿道富川市投资 10 亿美元，建立一个新的研究中心和晶圆制造厂，拟于 2025 年竣工。202

121、2 年 8 月，安森美在新罕布什尔州哈德逊的碳化硅工厂剪彩落成，该基地将使安森美 2022 年底 SiC 晶圆产能同比增加五倍。2022 年 9 月，安森美在捷克罗兹诺夫扩建的碳化硅工厂落成。据此我们预计安森美 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）8/12/16/20 万片。6）天岳先进：天岳先进：2021 年公司衬底产能约为 6.7 万片，其中半绝缘衬底仍以4 英寸为主。公司 2022 年上市募集资金 20 亿元用于其上海临港新工厂的建设，新工厂建设周期为 6 年，拟于 2026 年实现满产，实现 6 英寸导电型碳化硅衬底年交付超过 30 万片，一期项目原定于 2022 年三季

122、度投产，受疫情影响有所延误。结合公司最新公告，我们预计天岳先进 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）10/20/28/36 万片。7）天科合达：天科合达：公司目前北京大兴一期工厂已经开始进入全面达产阶段，预计 2023 年深圳工厂产能逐渐爬坡，当前正拟募资新建北京大兴 2 期和徐州 2 期的扩产项目。结合公司业绩指引，我们预计天科合达 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）21/40/60/80 万片。8）东尼电子：东尼电子：公司于 2021 年 12 月宣布定增项目，建设周期为 3 年，满产之后实现年产 12 万片产能碳化硅半导体材料。2021 年 1 月，公司与下

123、游客户签订重大销售协议，根据公告内容，我们预计东尼电子 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）13.5/30/60/70 万片。9）露笑科技：露笑科技：公司 2022 年底衬底产能规划为 5000 片/月，2023 年 6 英寸导电型衬底产能规划为 20 万片。公司合肥二期项目设计产能为年产10 万片 8 英寸碳化硅衬底，按照项目期两年估计。我们预计露笑科技2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）20/20/30/35 万片。10）同光晶体：同光晶体：2021 年 9 月，同光晶体年产 10 万片 4-6 英寸碳化硅单晶衬底项目投产。我们预计同光晶体 2023-2026

124、年衬底产能（折合为 6英寸）10/10/10/10 万片。11）烁科晶体：烁科晶体：2022 年末公司月产能约为 8000 片，4 英寸半绝缘为主 6英寸小批量供应、8 英寸导电型小批量生产。公司产能规划到 2025 年实现年产 30 万片的产能。我们预计烁科晶体 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）12/20/30/40 万片。12）三安光电：三安光电：2022 年公司半年报披露其月产能为 6000 片，其湖南三安半导体项目预计 2025 年达产，规划配套年产能 36 万片。我们预计三 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分

125、33 of 44 安光电 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）16.8/26.4/36/46 万片。13）国宏中能：国宏中能：公司年产 4-6 英寸导电型和半绝缘衬底片 11 万片 SiC 衬底片项目 2021 年 1 月启动试生产，2021 年 6 月项目一期工程投产。我们预计国宏中能 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）7/9/11/11 万片。14）中科钢研：中科钢研：公司目前南通、青岛均有衬底产能，南通工厂设计年产能为 4 英寸 N 型碳化硅晶体衬底片 5 万片、6 英寸 N 型碳化硅晶体衬底片 5 万片、4 英寸高纯度半绝缘型碳化硅晶体衬底片 1 万片。青

126、岛工厂年产能为 5 万片 4 英寸 SiC 晶体衬底片，5000 片 4 英寸高纯度半绝缘型SiC 晶体衬底片。我们预计中科钢研 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）9/9/9/9 万片。15）世纪金光：世纪金光：公司年产 3 万片 6 英寸碳化硅单晶衬底项目已于 2022 年9 月投产。2021 年 7 月，公司宣布将在金华建设年产 22 万片 6-8 英寸碳化硅芯片产线，项目分三期完成建设，按照建设期 6 年估计，我们预计世纪金光 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）5/10/13/17 万片。16）微芯长江：微芯长江：碳化硅项目厂房于 2021 年竣工，该项目

127、预计达产后可实现年产 4 英寸衬底 5 万片、6 英寸衬底 20 万片，我们预计微芯长江 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）10/22/25/30 万片。17）科友半导体：科友半导体：公司 2022 年 6 英寸碳化硅单晶衬底产能约为 4-5 万片，后续预计项目全部达产后可形成年产 10 万片 6 英寸碳化硅衬底的生产能力，2023-2024 年产能规划为 2030 万片碳化硅衬底的产能，公司已经在 8 英寸技术中有所突破。我们预计科友半导体 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）10/15/20/30 万片。18）中国电科：中国电科：2020 年 2 月，中国电科

128、（山西）碳化硅材料产业基地在山西转型综合改革示范区正式投产。项目设计产能为年产 10 万片 4-6 英寸 N 型（导电型）碳化硅单晶晶片、5 万片 4-6 英寸高纯半绝缘型碳化硅单晶晶片。我们预计中国电科 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）15/15/15/15 万片。19）天达晶阳：天达晶阳：公司扩产项目分为两期，第一期为年产 4 英寸碳化硅晶片 1.2 万片，使用单晶生长炉 54 台，第二期年产分别为 4-8 英寸碳化硅晶片 10.8 万片。当前一期项目已经完成。我们预计天达晶阳 2023-2026年衬底产能（折合为 6 英寸）1/5/10/12 万片。20）博兰特：博兰特

129、：2020 年公司 7 月公司年产 15 万片第三代半导体碳化硅衬底项目开工。按照项目期 4 年估计，我们预计博兰特 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）1/5/10/15 万片。21）中电化合物：中电化合物：当前公司衬底产能约为 2 万片，2022 年公司提出拟分两期建成年产 8 万片 4-6 寸碳化硅衬底及外延片、碳化硅基氮化镓 N 外延片生产能力，按照项目期 4 年估计。我们预计中电化合物 2023-2026年衬底产能（折合为 6 英寸）2/2/4/6 万片。行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 34 of 44 此外，

130、优晶、溢泰半导体、晶格领域、超芯星、荃芯半导体等公司均在衬底环节有所布局，但无具体产能规划，未纳入统计范围。行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 35 of 44 4.投资建议及推荐标的投资建议及推荐标的 碳化硅衬底产能高速扩张，带来国内切割设备厂商成长机遇。碳化硅衬底产能高速扩张，带来国内切割设备厂商成长机遇。据我们测算，2026 年碳化硅衬底产能有望达到839.2万片/年，四年CAGR达40%。当前碳化硅衬底切割设备仍以海外进口为主，伴随衬底产能迅速扩张，技术领先、具备成本优势的国产碳化硅切割设备厂商有望实现国产替代，带来业务高速增长。

131、推荐标的推荐标的：实现碳化硅金刚线切片机销售的高测股份，其研发的国内首款高线速碳化硅金刚线切片机 GC-SCDW6500，已经在行业内独家实现了批量销售，目前公司已推出适用于 8 寸碳化硅衬底切割的碳化硅金刚线切片机，有望在未来进一步实现碳化硅切割设备的国产替代。受益标的：受益标的：专注超微细合金线材，金刚线技术持续精进的东尼电子、激光加工设备技术领先，已推出碳化硅激光切割设备的德龙激光。4.1.高测股份：深耕高硬脆材料切割，耗材设备同步推动高测股份：深耕高硬脆材料切割，耗材设备同步推动 高测股份主要从事高硬脆材料切割设备与耗材的研发、高测股份主要从事高硬脆材料切割设备与耗材的研发、生产与销售

132、生产与销售。高测股份成立于 2006 年，产品主要应用于光伏行业硅片制造环节。公司的主要品类有切割设备与切割耗材，切割设备包括单/多晶截断机、单/多晶开方机、磨倒一体机、金刚线切片机等；切割耗材为金刚线。公司持续研发新品，推进金刚线切割技术在光伏硅材料、半导体硅材料、蓝宝石材料、磁性材料等更多高硬脆材料加工领域的产业化应用。表表 16：公司主要产品为高硬脆材料切割设备与耗材公司主要产品为高硬脆材料切割设备与耗材 产品分类产品分类 主要产品主要产品 应用场景应用场景 高硬脆材料切割设备高硬脆材料切割设备 单晶截断机 主要用于光伏行业硅材料切割 单晶开方机 多晶开方机 多晶截断机 磨倒一体机 金刚

133、线切片机金刚线切片机 高硬脆材料切割耗材高硬脆材料切割耗材 金刚线 轮胎检测设备及耗材轮胎检测设备及耗材 轮胎断面切割机、轮胎高速耐久试验机、轮胎强度脱圈试验机、轮胎水压爆破试验机、轮胎滚动阻力试验机等设备，轮胎断面切割丝等耗材 主要用于轮胎新产品研发试验及轮胎产成品性能检测 数据来源：高测股份公告，国泰君安证券研究 近三年归母净利润增速迅猛，切割装备与切割耗材在营业收入中占比最近三年归母净利润增速迅猛，切割装备与切割耗材在营业收入中占比最大。大。公司切割设备 2022 年营业收入 14.74 亿元，同比增长 50.41%，营业收入占比 62.57%，受代工服务占比提升影响，较 2021 年占

134、比减少20.92%；公司切割耗材 2022 年营业收入 8.4 亿元，同比增长 188.15%，营业收入占比 23.74%，较 2021 年占比增加 5.12%。公司 2022 归母净利润为 7.89 亿元，同比增长 356.66%。行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 36 of 44 图图 37：切割装备与切割耗材营业收入占比最切割装备与切割耗材营业收入占比最大大(单位：亿元单位：亿元)图图 38：近三年归母净利润稳定增长近三年归母净利润稳定增长 数据来源：Wind、国泰君安证券研究 数据来源：Wind、国泰君安证券研究 产能持续增长，

135、产能持续增长，2023 年金刚线产能预计可达年金刚线产能预计可达 9,00万千米，硅片切割产万千米，硅片切割产能预计可达能预计可达 38GW。1）在金刚线产能方面：公司 2022 年全年金刚线产能达 4,000 万千米，同比增加 300%，2022Q1“单机十二线”技改活动已全部完成，2022 全年金刚线产能大幅提升，“壶关（一期）年产 4000 万千米金刚线项目”顺利推进，预计 2023 年达产。2）在硅片切割方面：募投项目“乐山 6GW 光伏大硅片及配套项目”及“乐山 12GW 机加及配套项目”已于 2022 年 12 月完成建设并完全达产，“建湖（一期）10GW 光伏大硅片项目”已于 2

136、022 年内完成建设并达产；此外，2022 年公司还启动了“建湖（二期）12GW 光伏大硅片项目”的投资建设，并签署了“滑县 5GW 光伏大硅片项目”的投资协议，预计 2023 年均可达产。图图 39：2023 年金刚线产能预计可达年金刚线产能预计可达 9,000 万千米万千米 图图 40：2023 年硅片切割产能预计可达年硅片切割产能预计可达 38GW 数据来源：Wind、国泰君安证券研究 数据来源：Wind、国泰君安证券研究 切割设备、金刚线、硅片切割技术等方面不断发展，技术具备领先市场切割设备、金刚线、硅片切割技术等方面不断发展，技术具备领先市场竞争优势。竞争优势。1）碳化硅切割设备方面

137、）碳化硅切割设备方面：国内首款高线速碳化硅金刚线切片机 GC-SCDW6500可获得和砂浆切割相同的晶片质量，同时大幅提升切割效率，显著降低生产成本，行业内独家实现批量销售，实现国产替代，同时公司已推出适用于 8 寸碳化硅衬底切割的碳化硅金刚线切片机。2）金刚线方面:公司已经实现 40m、38m、36m 及 34m 线型金刚线05540202020212022切割装备切割耗材轮胎测试装备其他54 32 59 173 789 28%-40%84%193%357%-100%-50%0%50%100%150%200%250%300%350%400%0050

138、0600700800900200212022归母净利润(百万)YOY4.64 10 40 9002040608020222023E金刚线产能(百万公里)5225303540202120222023E硅片切割产能(GW)行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 37 of 44 批量销售，并实现 33m 线型金刚线批量测试，同时积极开展更细线型及钨丝金刚线的研发测试，推动行业切割工艺持续进步。3）硅片切割方面：公司创新性推出适配更薄硅片切割的半棒半片切割技术路线，已批量为客户提供

139、210mm 规格 130m 硅片半片，并已具备210mm 规格 120m 硅片半片的量产能力，同时在行业内首次推出 80m超薄硅片半片样片。表表 17：公司在切割设备、金刚线、硅片切割技术方面占据行业领先地位公司在切割设备、金刚线、硅片切割技术方面占据行业领先地位 类别类别 技术进展技术进展 硅片切割硅片切割 创新性推出适配更薄硅片切割的半棒半片切割技术路线，已批量为客户提供 210mm规格 130m硅片半片，并已具备 210mm规格 120m硅片半片的量产能力，同时在行业内首次推出同时在行业内首次推出 80m超薄超薄硅片半片样片硅片半片样片 金刚线金刚线 公司已经实现 40m、38m、36m

140、及 34m 线型金刚线批量销售，并实现并实现 33m线型金刚线批量线型金刚线批量测试测试，同时积极开展更细线型及钨丝金刚线更细线型及钨丝金刚线的研发测试，推动行业切割工艺持续进步。切割设备切割设备 国内首款高线速碳化硅金刚线切片机国内首款高线速碳化硅金刚线切片机 GC-SCDW6500 可获得和砂浆切割相同的晶片质量可获得和砂浆切割相同的晶片质量，同时大幅提升切割效率，显著降低生产成本，行业内独家实现批量销售行业内独家实现批量销售，实现国产替代，同时公司已推出适用于 8 寸碳化硅衬底切割的碳化硅金刚线切片机寸碳化硅衬底切割的碳化硅金刚线切片机 数据来源：高测股份 22 年年报、国泰君安证券研究

141、 4.2.东尼电子：专注超微细合金线材，推动金刚线技术持续东尼电子：专注超微细合金线材，推动金刚线技术持续改造改造 专注于超微细合金线材及其他金属基复合材料的应用研发、生产与销售。专注于超微细合金线材及其他金属基复合材料的应用研发、生产与销售。东尼电子成立于 2008 年 1 月，主要产品为超微细导体、复膜线等电子线材，并在传统切割钢线的基础上实现了超细金刚石切割线的应用研发，产品类型不断丰富并逐步向高附加值的新兴领域扩展。公司超微细导体、复膜线目前主要应用于消费类电子产品，并逐步向新能源汽车、医疗器械、智能机器人等领域拓展；金刚石切割线则主要应用于硅和蓝宝石等硬脆材料切割领域。表表 18：公

142、司聚焦五大领域，主要生产与销售超微细合金线材及其他金属基复合材料公司聚焦五大领域，主要生产与销售超微细合金线材及其他金属基复合材料 分类分类 细分产品细分产品 细分产品介绍细分产品介绍 消费电子消费电子领域领域 磁材 磁材是在核心功能性材料研发的基础上，配套进行材料的模切，进而组装成模组，具备从材料到模组的供应链整合能力，从而拥有高性能、高质量、高效率、低成本的竞争优势。导体 导体是电线电缆导电线芯的简称，主要为各类工业领域提供导通性的生产材料，主要材料有纯铜、锡铜合金，银铜合金，镀银/镀锡铜线等各类有色金属线。复膜线(漆包线)及线圈 主要产品有直径范围 0.015-0.40mm 漆包圆铜线；

143、各类规格的漆包绞线；各种超微细铜合金高张力漆包线；各种超微细漆包铜扁线，及矩形漆包线。新能源汽新能源汽车领域车领域 FPC&CCS FPC 是以柔性覆铜板为基材制成的一种印制电路板，是电子产品的关键电子互连件，起到导通和传输的作用；电池连接系统(简称 CCS），将线束/FPC（含温度端子）、塑料支架、汇流排（输出极铜/铝巴、串联铝巴）通过焊接等结合方式组合在一起，将温度和电压采集线束集成，便于电池厂模组生产。极耳铝塑膜 极耳是一种专用于软包型锂离子电池的封装结构材料；铝塑膜是新能源软包锂电池的外包装膜，具备耐腐蚀、耐穿刺、较好的成型性和阻隔性的特点。线缆线束 新能源汽车线束，为新能源汽车核心部

144、件提供安全、可靠的电流和信号传输。行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 38 of 44 医疗领域医疗领域 医疗线缆和线束 具备国内首创的极细铁氟龙物理发泡技术和超微细导体生产工艺。光伏领域光伏领域 金刚石切割线 广泛应用于光伏行业（单晶硅、多晶硅切割），蓝宝石、磁性材料、光伏玻璃等硬脆性材料的切割。与传统砂浆切割方式相比，金刚线切割效率高、出片率高、环境污染较小、产品损伤小、切割成本低。太阳能胶膜 涵盖了包括高透 EV A、高截止 EV A、白色 EV A、POE、共挤 EPE 等主流太阳能电池封装胶膜产品。半导体新半导体新材料材料 Si

145、C 碳化硅 采用的前沿技术突破了碳化硅单晶材料的大直径生长、多型控制、应力和位错缺采用的前沿技术突破了碳化硅单晶材料的大直径生长、多型控制、应力和位错缺陷降低等关键问题陷降低等关键问题，解决了碳化硅晶体生长缺陷数量的控制和晶体品质的瓶颈问题，从而得到高质量、大尺寸的碳化硅单晶材料。数据来源：东尼电子官网、国泰君安证券研究 近五年归母净利润波动较大，消费电子板块为公司最主要营业收入来源，近五年归母净利润波动较大，消费电子板块为公司最主要营业收入来源，光伏板块营业收入占比逐年提高。光伏板块营业收入占比逐年提高。光伏板块主要产品为金刚线切割线与太阳能胶膜，光伏板块近三年营收占比逐渐从 2020 年的

146、 4.39%增大至2022 年的 23.73。消费电子营收虽未公司主要营收来源，但近三年其营收占比从 2020 年的 87.63%下降至 56.83%。公司近 5 年归母净利润波动较大，2022 年实现归母净利润 1.08 亿，同比增长 227%。图图 41：光伏板块营业收入占比逐年提高光伏板块营业收入占比逐年提高 图图 42：近五年归母净利润波动较大近五年归母净利润波动较大 数据来源：Wind、国泰君安证券研究（注：单位为亿元）数据来源：Wind、国泰君安证券研究 光伏板块产能持续上涨，金刚线经过持续技术改造，订单量增加。光伏板块产能持续上涨，金刚线经过持续技术改造，订单量增加。随着2019

147、 年单晶份额的提升及金刚线切割性能的提高，单片耗线量大幅降低，金刚线总需求量大幅下滑。加之众多金刚线生产企业扩产，导致公司金刚线产品产能过剩且同质化严重，2020年公司金刚线产能仅49万KPCS，同比下降 67.17%。随后，公司对金刚线进行了持续技术改造，金刚线订单量逐渐增加，2020-2022 光伏板块产能不断提升，2022 总计产能 477万 KPCS，同比增长 111.45%。图图 43：光伏板块产能近三年持续上涨光伏板块产能近三年持续上涨 050212022消费电子营收光伏营收医疗营收新能源营收半导体营收其他1.2-1.50.50.31.1-229%132%-3

148、1%227%-300%-200%-100%0%100%200%300%-2-1.5-1-0.500.511.5200212022归母净利润(亿元)YOY 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 39 of 44 数据来源：东尼电子公司年报，国泰君安证券研究 引进日本钨丝技术，自主研发光伏领域钨丝金刚线。引进日本钨丝技术，自主研发光伏领域钨丝金刚线。经过多年的研发，公司已经掌握了超微细合金线材相关的全套设计技术、工艺制作技术、检测测试技术、精密制造技术等核心技术，具有独立开发新款产品的能力。在微细合金线材生产的关键技术拉丝

149、技术方面，公司已有能力将铜材及合金材料拉需直径仅为0.016 毫米的细丝，相当于人头发丝1/5，且在大长度拉拔后仍能保持材料具有高度的稳定性及一致性，目前国内仅有极少数企业可以达到这一技术水平。金刚线产品方面，公司已经取得了金刚线相关专利，且不断对金刚石切割线产品进行技术设备改造，并且引进日本钨丝技术，着力研究钨丝金刚线。表表 19：具有金刚线相关专利具有金刚线相关专利 专利名称专利名称 取得时间取得时间 专利期限专利期限 对发行人主营业务影响对发行人主营业务影响 一种金刚石线锯的上砂装置一种金刚石线锯的上砂装置 2014 10 年 是一种固定装置，解决了金刚石颗粒与金属丝之间的结合牢固度问题

150、 一种切割蓝宝石的金刚线材一种切割蓝宝石的金刚线材 2015 10 年 是一种新型蓝宝石和硅片材料切割工具，具有良好的耐高温性能、线经小和硬度高切割速度快且环保性好 一种切割硅片的金刚线材一种切割硅片的金刚线材 2014 10 年 一种切割蓝宝石的金刚线材一种切割蓝宝石的金刚线材 2016 20 年 数据来源：东尼电子招股说明书、国泰君安证券研究 4.3.德龙激光：聚焦激光加工设备，推出碳化硅激光切割设德龙激光：聚焦激光加工设备，推出碳化硅激光切割设备备 公司主营业务为精密激光加工设备及激光器的研发、生产、销售，并为公司主营业务为精密激光加工设备及激光器的研发、生产、销售，并为客户提供激光设备

151、租赁和激光加工服务。客户提供激光设备租赁和激光加工服务。德龙激光是一家技术驱动型企业，成立于 2005 年，致力于激光精细微加工领域，凭借先进的激光器技术、高精度运动控制技术以及深厚的激光精细微加工工艺累积，聚焦于半导体及光学、显示、消费电子及科研等应用领域，为各种超薄、超硬、脆性、柔性、透明材料及各种复合材料提供激光加工解决方案。公司通过自主研发，目前已拥有纳秒、超快（皮秒、飞秒）及可调脉宽系列固体激光器的核心技术和工业级量产的成熟产品。目前，公司产品批量应用于碳化硅、氮化镓等第三代半导体材料晶圆划片、MEMS芯片的切割、Mini LED 以及 5G 天线等的切割、加工等。49226477-

152、67%356%111%-100%-50%0%50%100%150%200%250%300%350%400%00500600202020212022光伏领域(万KPCS)YOY 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 40 of 44 表表 20：主要从事精密激光加工设备、激光器、激光设备租赁和激光加工服务四类业务主要从事精密激光加工设备、激光器、激光设备租赁和激光加工服务四类业务 类别类别 产品产品 用途用途 精密精密激光激光加工加工设备设备 半导体及光学半导体及光学激光加工设备激光加工设备 半导体晶圆激光隐形切割设备、

153、晶圆激光开槽设备（lowk）、LED 晶圆激光应力诱导切割设备、激光剥离设备和玻璃晶圆激光切割设备 主要应用于半导体材料（含集成电路芯片和 LED）和光学玻璃材料的精细微加工。显示激光加工显示激光加工设备设备 全自动玻璃激光倒角设备、全自动偏光片激光切割设备、全自动柔性 OLED 模组激光切割设备、OLED 激光修复设备、Mini LED 3D 激光刻蚀设备等。主要用于 TFT-LCD 和 AMOLED 和 Mini LED 显示屏的切割、修复等。消费电子激光消费电子激光加工设备加工设备 FPC/PCB 激光加工设备、陶瓷激光加工设备、玻璃激光加工设备、薄膜激光蚀刻设备等 主要应用于柔性电路板

154、（FPC）、印制电路板（PCB）、陶瓷、玻璃、PET 薄膜等的切割、钻孔、蚀刻 科研领域激光科研领域激光加工设备加工设备 激光精细微综合加工设备、超短脉冲激光五轴微纳加工设备等。根据科研院所及相关特定客户的专用化需求，定制相关的激光加工设备。激光器激光器 按激光脉冲宽度划分主要包括纳秒激光器、皮秒激光器、飞秒激光器及可变脉宽激光器等 主要用于公司配套生产精密激光加工设备，部分激光器对外销售。激光设备租赁激光设备租赁 主要集中于显示和消费电子领域 将激光设备租赁给客户使用，公司根据租赁合同或订单约定的租赁期间，按租赁期确认租赁收入。激光加工服务激光加工服务 采用自主研发、生产的各类激光加工设备为

155、客户进行激光切割、钻孔、刻蚀及焊接等激光加工服务 主要应用于半导体领域晶圆划片、陶瓷封装基板的切割加工，消费电子领域的高硬度玻璃切割、陶瓷钻孔等。数据来源：德龙激光招股说明书、国泰君安证券研究 表表 21：半导体晶圆激光隐形切割设备利用激光实现碳化硅晶圆的切割加工半导体晶圆激光隐形切割设备利用激光实现碳化硅晶圆的切割加工 产品名称产品名称 产品图示产品图示 应用示例应用示例 产品用途产品用途 加工方式加工方式 半导体晶圆激光半导体晶圆激光隐形切割设备隐形切割设备 利用超短脉冲激光实现硅/砷化镑/碳化硅晶圆高质量高效率的切割加工；主要应用于微波器件、功率器件的晶圆片的切割。隐切 数据来源：德龙激

156、光招股说明书、国泰君安证券研究 精密激光加工设备是公司的主要营业收入来源，精密激光加工设备是公司的主要营业收入来源，22Q3公司归母净利润公司归母净利润3465.96 万，同比下降万，同比下降 60%。精密激光加工设备板块一直以来都是公司的主要营业收入来源，2019 年-2021 年在总体营业收入中占比不断上升，分别达到 65.81%、71.49%、73.46%；激光器在公司营业收入中占比第二，2019-2022 年占比也逐年提升，分别是 7.34%、8.76%、10.39；激光加工服务与激光设备租赁服务在公司营收中占比不断下降。2018-2021 年，公司归母净利润逐年提升，从-744.94

157、 万上升到 8771.37 万，2022Q3 公司归母净利润为 3465.96 万，同比下降 60%。图图 44：精密激光加工设备为主要营收来源精密激光加工设备为主要营收来源 图图 45：22Q3 归母净利润归母净利润 3465.96 万，同比下降万，同比下降 60%行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 41 of 44 数据来源：Wind、国泰君安证券研究（注：单位为亿元）数据来源：Wind、国泰君安证券研究 注：2022 年数据为业绩快报公布值 碳化硅晶锭激光切片技术已完成工艺研发和测试验证，正积极开拓市场；碳化硅晶锭激光切片技术已完成

158、工艺研发和测试验证，正积极开拓市场；此外，碳化硅激光切割技术两项实现，一项在研，在研项目在总体技术此外，碳化硅激光切割技术两项实现，一项在研，在研项目在总体技术指标上已基本赶上国外先进水平。指标上已基本赶上国外先进水平。激光应力诱导切割技术是针对半导体、光学等透明脆性材料专门开发的核心激光加工工艺技术，适用于硅、砷化镶、碳化硅、氮化镍、蓝宝石、石英等材料。与传统的机械刀轮切割比较具有切割效率高、材料损耗小、崩边小、无粉尘等优势。公司以该核心技术为依托形成了晶圆激光应力诱导切割设备、玻璃晶圆激光切割设备、碳化硅晶圆激光切割设备等系列产品。精密运动模组及控制技术可提升平台定位精度，满足多维激光加工

159、轨迹的精确控制，平台定位精度 0.5m、平台动态起伏小于 0.5m、多维激光加工轨迹控制精度 3m，适用于半导体、显示面板、消费电子等多个领域的激光精细微加工设备。“面向 5G 应用的半导体晶圆高速、高精度激光智能切制设备的研发及产业化”是公司目前重大在研项目，该项目针对我国半导体晶圆激光的卡脖子难题，有三点创新之处：（1）解决了切割材料切割过程中会产生不同程度的崩边问题；（2）对芯片进行高速、高效、高精度切制；（3）对大尺寸 5G 半导体品圆切过程进行高精度运动控制。该项目在总体技术指标上已基本赶上国外先进水平。表表 22：具有两项碳化硅激光切割相关技术具有两项碳化硅激光切割相关技术 核心技

160、术名称核心技术名称 技术特征技术特征 关联产品关联产品 激光应力诱导激光应力诱导切割切割 该技术具有无粉尘、无材料损耗、切割效率高、切割崩边小等优势，特别适用于半导体晶圆级精细切割应用。切割速度可达到 1000mm/s，切割精度优于 2m，切割崩边小于 5m。碳化硅晶圆碳化硅晶圆激光切割设激光切割设备备 精密运动模组精密运动模组及控制技术及控制技术 该技术可提升平台定位精度，满足多维激光加工轨迹的精确控制，平台定位精度 0.5m、平台动态起伏小于 0.5m、多维激光加工轨迹控制精度 3m；适用于半导体、显示面板、消费电子等多个领域的激光精细微加工设备。数据来源：德龙激光招股说明书、国泰君安证券

161、研究 表表 23：一项碳化硅激光切割技术项目在研一项碳化硅激光切割技术项目在研 项目名称项目名称 所处阶段所处阶段 项目技术水平项目技术水平 达成目标达成目标 面向面向 5G 应用的半应用的半导体晶园高速、高导体晶园高速、高研发中 本项目在总体技术指标上已基本赶已基本赶上国外先进水平上国外先进水平，为解决我国半导 加工能力:晶圆尺寸晶圆尺寸 212 英寸英寸；切制崩边3m；焦点数量3，焦00202021精密激光加工设备激光器激光加工服务激光设备租赁服务其他业务-7 20 67 88 67 374%230%30%-23%-50%0%50%100%150%200%250%30

162、0%350%400%-20020406080202020212022归母净利润(百万元)YOY 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 42 of 44 精度激光智能切割精度激光智能切割设备的研发及产业设备的研发及产业化化 体产业卡脖子难题，赶超国外先进水平做好了充足的技术支撑。点能量及能量分布可调。适用材料：蓝宝石、硅、玻璃、碳化硅 数据来源：德龙激光招股说明书、国泰君安证券研究 精密激光加工设备项目扩产后产能预计新增精密激光加工设备项目扩产后产能预计新增380台。台。精密激光加工设备项目拟利用公司成熟的工艺流程进行扩

163、产建设，建成后，预计将实现年新增 380 台精密激光加工设备的生产能力，其中应用于半导体及光学领域的 150 台/年，消费电子领域的 150 台/年显示面板及科研领域各 50台/年、30 台/年。产能扩充计划的有序实施将进一步提升公司产品的市场占有率，巩固并提高公司的核心竞争力。表表 24：精密激光加工设备扩产后产能预计新增精密激光加工设备扩产后产能预计新增 380 台台 序号序号 产品名称产品名称 年增加产能年增加产能(台台)1 半导体及光学应用激光设备 150 2 显示应用激光设备 50 3 消费电子应用激光设备 150 4 科研应用激光设备 30 总计总计 380 数据来源：德龙激光公告

164、，国泰君安证券研究 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 43 of 44 5.风险提示风险提示 5.1.碳化硅渗透率增长不及预期碳化硅渗透率增长不及预期 碳化硅在下游应用领域的渗透率受到工艺良率、衬底成本、衬底产能、器件性能以及下游景气度等因素影响，如果上述环节造成碳化硅应用时带来的综合性能提升不及预期，可能会导致碳化硅渗透率增长不及预期，将对市场规模和厂商发展造成不利影响。5.2.碳化硅扩产不及预期碳化硅扩产不及预期 目前国内外碳化硅厂商进入扩产节奏，扩产对资金和技术要求较高，如果相关厂商资金投入力度不足或者技术研发进度不及预期，可能会

165、影响厂商扩产节奏，进一步加剧碳化硅产能紧缺，对产业发展造成不利影响。5.3.宏观经济和行业波动宏观经济和行业波动 碳化硅行业受下游新能源汽车、光伏、储能等领域的影响，宏观经济受不确定性因素的冲击以及周期性全球宏观经济的恶化，会对新能源需求产生负面影响，进一步影响碳化硅的扩产和渗透率的提升，使得行业存在一定的周期性波动风险。行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 44 of 44 本公司具有中国证监会核准本公司具有中国证监会核准的证券投资的证券投资咨询咨询业务资格业务资格 分析师声明分析师声明 作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或

166、相当的专业胜任能力，保证报告所采用的数据均来自合规渠道，分析逻辑基于作者的职业理解，本报告清晰准确地反映了作者的研究观点，力求独立、客观和公正，结论不受任何第三方的授意或影响，特此声明。免责声明免责声明 本报告仅供国泰君安证券股份有限公司（以下简称“本公司”）的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。本报告仅在相关法律许可的情况下发放，并仅为提供信息而发放，概不构成任何广告。本报告的信息来源于已公开的资料，本公司对该等信息的准确性、完整性或可靠性不作任何保证。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入

167、可升可跌。过往表现不应作为日后的表现依据。在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司不保证本报告所含信息保持在最新状态。同时，本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改，投资者应当自行关注相应的更新或修改。本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户，不构成客户私人咨询建议。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的投资建议。在任何情况下，本公司、本公司员工或者关联机构不承诺投资者一定获利，不与投资者分享投资收益，也不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。投资者务必注意，其据此做出的任何投资决策与本公司、本公司员工或

168、者关联机构无关。本公司利用信息隔离墙控制内部一个或多个领域、部门或关联机构之间的信息流动。因此，投资者应注意，在法律许可的情况下，本公司及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券或期权并进行证券或期权交易，也可能为这些公司提供或者争取提供投资银行、财务顾问或者金融产品等相关服务。在法律许可的情况下，本公司的员工可能担任本报告所提到的公司的董事。市场有风险，投资需谨慎。投资者不应将本报告作为作出投资决策的唯一参考因素，亦不应认为本报告可以取代自己的判断。在决定投资前，如有需要，投资者务必向专业人士咨询并谨慎决策。本报告版权仅为本公司所有，未经书面许可，任何机构和个人不得以任何形式翻版

169、、复制、发表或引用。如征得本公司同意进行引用、刊发的，需在允许的范围内使用，并注明出处为“国泰君安证券研究”，且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。若本公司以外的其他机构（以下简称“该机构”）发送本报告，则由该机构独自为此发送行为负责。通过此途径获得本报告的投资者应自行联系该机构以要求获悉更详细信息或进而交易本报告中提及的证券。本报告不构成本公司向该机构之客户提供的投资建议，本公司、本公司员工或者关联机构亦不为该机构之客户因使用本报告或报告所载内容引起的任何损失承担任何责任。评级说明评级说明 评级评级 说明说明 1.1.投资建议的比较标准投资建议的比较标准 投资评级分为股票评级和行

170、业评级。以报告发布后的12个月内的市场表现为比较标准，报告发布日后的 12 个月内的公司股价（或行业指数）的涨跌幅相对同期的沪深 300 指数涨跌幅为基准。股票投资评级股票投资评级 增持 相对沪深 300 指数涨幅 15%以上 谨慎增持 相对沪深 300 指数涨幅介于 5%15%之间 中性 相对沪深 300 指数涨幅介于-5%5%减持 相对沪深 300 指数下跌 5%以上 2.2.投资建议的评级标准投资建议的评级标准 报告发布日后的 12 个月内的公司股价（或行业指数）的涨跌幅相对同期的沪深300指数的涨跌幅。行业投资评级行业投资评级 增持 明显强于沪深 300 指数 中性 基本与沪深 300 指数持平 减持 明显弱于沪深 300 指数 国泰君安证券研究国泰君安证券研究所所 上海上海 深圳深圳 北京北京 地址 上海市静安区新闸路 669 号博华广场 20 层 深圳市福田区益田路 6003 号荣超商务中心 B 栋 27 层 北京市西城区金融大街甲 9 号 金融街中心南楼 18 层 邮编 200041 518026 100032 电话（021）38676666（0755）23976888（010）83939888 E-mail：