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电子行业天风电子问答系列汽车电子&amp第三代半导体核心问答: 智能化浪潮下优质赛道掘金-20211230(52页).pdf

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电子行业天风电子问答系列汽车电子&amp第三代半导体核心问答: 智能化浪潮下优质赛道掘金-20211230(52页).pdf

1、行业行业报告报告 | 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 1 电子电子 证券证券研究报告研究报告 2021 年年 12 月月 30 日日 投资投资评级评级 行业行业评级评级 强于大市(维持评级) 上次评级上次评级 强于大市 资料来源:聚源数据 相关报告相关报告 1 电子-行业深度研究:智能化与电动化双轮驱动,车用线束迎来广阔空间 2021-12-25 2 电子-行业专题研究:天风电子问答系列北交所四问四答:新一轮科技革命+普惠金融之路下挖掘优质电子企业 2021-11-16 3 电子-行业专题研究:电子行业三季报总结 2021-11-13 行业走势图行业走势图 天

2、风电子天风电子问答系列问答系列汽车电子汽车电子&第三代半导体第三代半导体核心问答核心问答: 智能化浪潮下,智能化浪潮下,优质赛道掘金优质赛道掘金 1.汽车电子相关核心投资机会有哪些?汽车电子相关核心投资机会有哪些? 答:我们我们关注关注 2022 年价值向成长年价值向成长的的重估机会,体现在需求端出现创新和商业模式升级后的重估,重估机会,体现在需求端出现创新和商业模式升级后的重估,关注关注汽车零汽车零部件在智能化赋能下的重估部件在智能化赋能下的重估 1)连接器:)连接器:关注上游铜合金材料博威合金、高速连接器电连技术及高压连接器领域瑞可达、关注中航光电、徕木股份、意华股份、沪光股份等。

3、 2)PCB:关注技术突破+产能扩张的景旺电子、世运电路、鹏鼎控股等 3)IGBT&SiC:关注已实现 0-1 突破+紧握缺货朝下国产化机遇启动放量的相关企业,关注斯达半导、闻泰科技、时代电气、东微半导等 4)激光雷达:)激光雷达:行业百亿空间,目前处于高增长起点,关注炬光科技、蓝特光学、舜宇光学科技、湘油泵 5)EMS:关注迎来国六新机遇,进一步实现国产替代的菱电电控 6)元器件:)元器件:关注早期卡位汽车电子的法拉电子、顺络电子等 2. 汽车电子核心板块第三代半导体汽车电子核心板块第三代半导体十问十答十问十答 1)价值拆解)价值拆解-问:问:碳化硅碳化硅产业链价值量拆解情况?产业链

4、价值量拆解情况? 答:不同于传统 Si 材料,SiC 衬底材料成本占据整体成本近五成。SiC 6 寸晶圆总成本约为 6400 元的,其中衬底+外延价值量在 3840 元左右。 2)降价趋势)降价趋势-问:问:碳化硅碳化硅下游器件价格趋势情况?与下游器件价格趋势情况?与硅硅基器件的价差为多少?基器件的价差为多少? 答:不同于 Si 材料,衬底部分占比前道工序平均成本结构的 7%,SiC 衬底材料成本占整体成本近五成。SiC 6寸晶圆总成本约为 6400 元的,其中衬底(55%)+外延(5%)价值量在 3840 元左右。 3)器件结构)器件结构-问:问:碳化硅碳化硅各类器件占比情况?各类器件占比情

5、况? 答:2019 年,SiC 二极管占比显著高于 SiC MOSFET 及模组,随着 SiC MOSFET 技术不断成熟预计未来会超过二极管占比,模组增速最快未来有望占比五成。 4)发展进程)发展进程-问:碳化硅降低成本的核心是什么?何时迎来综合成本优势及加速成长拐点?问:碳化硅降低成本的核心是什么?何时迎来综合成本优势及加速成长拐点? 答:产能扩张+长晶技术提高+开发新技术将带动衬底成本每年以 10%-20%的速度下行,预计 SiC 2022 年将迎来增长拐点,全球市场空间约为 7-10 亿美元。2024-2026 年为加速成长期,市场空间约 15 亿美元。2024-2026年为加速成长期

6、,市场空间约 21 亿美元 5)能源测算)能源测算-问:碳中和时代下,碳化硅在车载端能带来多少能源节约?问:碳中和时代下,碳化硅在车载端能带来多少能源节约? 答:每辆车使用 SiC 相较于 Si 材料 1 年的能源节约测算:1)相当于每辆轿车每年节省 5.5 桶的油量 2)车主每年节省超过$146.15 美元的电力成本 3)每年减少 690kg 的 CO2温室气体排放 6) 车厂布局车厂布局-问:使用问:使用碳化硅碳化硅的车厂及车辆有多少?的车厂及车辆有多少? 答: 根据中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟数据及我们的统计 (不完全) , 整车厂引入 SiC 在 OBC 和 DC-DC为 7 家

7、,电驱 4 家,布局电驱 10 家。全球 2021 年全年预计超 100 万台,2022 年预计翻倍。国内新能源汽车企业首先在 OBC 和 DC DC 中应用 SiC 器件,然后逐步渗透到可靠性要求更高的电机控制器。 7) 供给测算供给测算-问:国内问:国内碳化硅碳化硅现有产能及未来布局情况?海外产能布局情况?现有产能及未来布局情况?海外产能布局情况? 答:我国:2020 年根据 CASA 统计(不完全) ,SiC 衬底折合 6 寸为 18 万片,外延 22 万片,器件 26 万片;全球:我们测算 2022 年折合为 8 寸产能 77.3 万片,2024 年 111.9 万片。 8) 需求测算

8、需求测算-问:未来新能源汽车问:未来新能源汽车&光伏需要多少片光伏需要多少片碳化硅碳化硅? 答:我们测算 SiC 在新能源汽车中 6 寸硅片我国用量预计 2025 年将超过 120 万;SiC 在光伏领域 6 寸硅片用量预计 2025 年将超过 130 万片;GaN 在电力电子 6 寸硅片用量预计 2025 年近 70 万片;在射频中 6 寸硅片用量预计 2022 年达顶峰超 4 万片。 9) 技术对比技术对比-问:我国与海外问:我国与海外第三代半导体第三代半导体产业链各环节的代差有多大?产业链各环节的代差有多大? 答:总结来看,国内除了 LED 芯片国产化率超 80%外其他版块基本与

9、国外存在一代代差。 10)海外龙头)海外龙头-问:问:Wolfspeed 产能产能&良率良率&财务规划如何?财务规划如何? 答:1.产能测算:公司折合 8 寸产能将在 2022 年达到 47.9 万片/年,2024 年扩张至 69.4 万片/年。2. 晶粒产量测算:2022 年预计晶粒(Die)产出数量 40476 颗,2024 年 58643 颗。 3.专利数量:截至 2021.11 月第三代半导体相关专利数量为 2939 件。 4. 财务展望:预计 2021 财年实现$5.26 亿营收,2024 财年$15 亿,2026 财年$21 亿,器件销售占比逐步提升。预计 2022

10、-2023 毛利率 30%-40%+,2024-2025 持续提高至 50%,2026 年在 50%-54%。 第三代半导体投资建议:第三代半导体投资建议:关注斯达半导、闻泰科技、时代电气、三安光电、立昂微、华润微、士兰微、纳微半导体、华虹半导体、新洁能、扬杰科技、赛微电子、捷捷微电、华微电子、天岳先进、凤凰光学、宏微科技等 风险风险提示提示:产业政策变化风险产业政策变化风险 国际贸易争端加剧风险国际贸易争端加剧风险 下游行业发展不及预期导致的需求风险下游行业发展不及预期导致的需求风险 -9%-5%-1%3%7%11%15%19%-042021-08电子沪深300 行业行

11、业报告报告 | | 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 2 内容目录内容目录 1. 第一章:汽车电子相关核心投资机会有哪些?第一章:汽车电子相关核心投资机会有哪些? . 8 2. 第二章:汽车电子核心板块第三代半导体十问十答第二章:汽车电子核心板块第三代半导体十问十答 . 11 2.1. 价值拆解:碳化硅产业链价值量拆解情况? . 11 2.2. 降价趋势:碳化硅下游器件价格趋势情况?与 Si 基器件的价差为多少? . 12 2.3. 器件结构:碳化硅各类器件占比情况?不同器件适用的下游应用情况? . 14 2.4. 发展进程:碳化硅降低成本核心是什么?何时迎来综

12、合成本优势及加速成长拐点? . 16 2.5. 能源测算:碳中和时代下,碳化硅在车载端能带来多少能源节约? . 20 2.6. 车厂布局:使用碳化硅的车厂有多少?预计有多少辆车使用 SiC? . 21 2.7. 供给测算:国内碳化硅现有产能及未来产能布局情况?海外布局及产能情况? 25 2.8. 需求测算:未来新能源汽车&光伏需要多少片碳化硅? . 35 2.8.1. SiC 在新能源汽车中 6 寸硅片用量预计 2025 年将超过 120 万片 . 35 2.8.2. SiC 在光伏领域 6 寸硅片用量预计 2025 年将超过 130 万片 . 37 2.8.3. GaN 在电力电子

13、6 寸硅片用量预计 2025 年近 70 万片 . 39 2.8.4. GaN 在射频中 6 寸硅片用量预计 2022 年达顶峰超 4 万片 . 40 2.9. 技术对比:我国与海外碳化硅产业链各环节的代差有多大? . 40 2.9.1. SiC 衬底:国内以 4 寸为主,国际 6 英寸 SiC 衬底产品实现商用化 . 41 2.9.2. SiC 外延:国际 6 英寸产品实现商用化,国内实现 4-6 英寸商业化产品供给 . 42 2.9.3. SiC 器件&模块:国际 6 寸产线工艺成熟,国内不断缩小代差 . 42 2.9.4. GaN 单晶衬底:国际产品量产领先,国内综合指标达国际先

14、进水平 . 44 2.9.5. GaN 异质外延:国际产品外延片主流为 6 英寸,国内基本并跑 . 45 2.9.6. GaN 器件及模块:国际电子电力形成批量供货能力,国内产品与国际水平存在一定差距. 45 2.10. 海外龙头:Wolfspeed 产能&良率&财务规划如何? . 47 3. 风险提示风险提示 . 51 图表目录图表目录 图 1:不同车型汽车电子化程度 . 9 图 2:汽车用 FPC 示意图. 9 图 3:SiC 在新能源汽车领域 2027 年带动 60 亿美元市场 . 10 图 4:不同车级 IGBT 价值量(人民币) . 10 图 5:激光雷达市场 . 1

15、0 图 6:L1-L5 汽车需要用到的传感器数量. 10 图 7:Si 前道工序平均成本结构(%) ,衬底占比为 7% . 11 图 8:SiC MOSFET 前道工序平均成本结构(%) . 11 图 9:2021 年 12 月 SiC 二极管平均单价 . 13 图 10:2021 年 12 月 SiC 和 GaN 晶体管平均单价(含 13%增值税) (单位:元). 13 pOsMoMoQsOyQmOtQzQzRwPaQdN7NmOnNmOoPjMrQtRlOpMoP6MpPuNNZmPxPwMpNoO 行业行业报告报告 | | 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明

16、 3 图 11:SiC 各类器件占比情况,2019 年二极管占比较高,未来模组占比会接近 50%. 14 图 12:各 SiC 器件优势及不足 . 14 图 13:功率器件主要应用场合电压及电流要求 . 14 图 14:SiC 二极管分类别器件结构. 15 图 15:SiC MOSFET 器件新结构 . 15 图 16:新能源汽车 SiC 使用情况 . 15 图 17:V2X 定义 . 15 图 18:SiC 器件在光伏市场的发展情况 . 16 图 19:2017 年-2020 年 650V 的 SiC SBD 价格持续下降(元/A) . 16 图 20:2017 年-2020 年 1200V

17、 的 SiC SBD 价格持续下降(元/A) . 16 图 21:SiC 生产制造流程中的挑战使 SiC 价格高昂 . 17 图 22:SiC 生产制造设备的挑战 . 17 图 23:高温单晶生长炉 . 18 图 24:未来 SiC 产品价格降低将得益于 1)长晶速度提升 2)减少割缝损失 3)铸锭切割成本下降逐步与 Si 相当 4)抛光成本下降逐步与 Si 相当 . 19 图 25:SiC 6 寸晶圆成本发展趋势预测,衬底材料成本占比整体产业链超过 50%,预计成本每年以 10%-20%的速度下行 . 19 图 26:预计碳化硅将受益于新能源汽车快速增长 2021 年前平缓增长,2022 年

18、迎来增长拐点、2024 年开启加速增长、2026 年开始全面使用 . 20 图 27:SiC 在汽车电驱、OBC、DCDC 的发展预判 . 21 图 28:部分整车厂及 Tier1 引入 SiC 情况 . 21 图 29:整车厂及 Tier1 引入 SiC 具体应用情况 . 22 图 30:Telsa SiC 合作情况 . 22 图 31:主要汽车企业的 SiC 使用的速度情况 . 23 图 32:WOLFSPEED 产能预测 . 33 图 33:SiC 在下游应用市场情况 . 35 图 34:SiC 在下游应用增速情况 . 35 图 35:SiC 在新能源汽车中晶圆面积用量情况 . 35 图

19、图 36:SiC 器件在新能源汽车的优势器件在新能源汽车的优势 . 36 图 37:我国新能源汽车销量测算(万辆) . 37 图 38:国内新能源汽车 SiC 硅片需求量测算(片) . 37 图 39:2022 年全球光伏装机需求占比 (%). 38 图 40: 全球、国内光伏逆变器新增装机量及国内增速(GW,%) . 38 图 41:2020-2025 年国内光伏逆变器市场空间及增速 (亿元,%) . 38 图 42:SiC 6 寸晶圆成本发展趋势预测,衬底材料成本占比整体产业链超过 50%,预计成本每年以 10%-20%的速度下行 . 38 图 43:PD 快充 GaN 电力电子器件市场规

20、模(亿元) . 39 图 44:PD 快充 GaN-on-Si 晶圆需求量(万片) . 40 图 45: 5G 宏基站 GaN 晶圆需求量(万片). 40 图 46:国际 SiC 衬底技术指标进展 . 41 图 47:国内 SiC 衬底技术指标进展 . 41 图 48:国际上已经商业化的 SiC SBD 的器件性能 . 43 行业行业报告报告 | | 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 4 图 49:国际已经商业化的 SiC 晶体管器件性能 . 44 图 50:国际上已经商业化的 GaN 电力电子器件性能 . 45 图 51:国际上商业化的 GaN 射频产品性能

21、. 46 图 52:Wolfspeed 功率器件的发展历程 . 47 图 53:WOLFSPEED 产能预测(包括 6+8 寸的全部产能)折合 8 寸 2022 年将达到 47.9 万片/年,在 2024 年扩张至 69.4 万片/年 . 48 图 54:WOLFSPEED 裸 DIE 工厂 . 48 图 55:WOLFSPEED10 亿美元投资分配 . 49 图 56:WOLFSPEED DIE 产出量预测从 6 寸演进到 8 寸 . 49 图 57:WOLFSPEED 8 英寸晶圆化学化学机械抛光(CMP)后的表面良率 . 50 图 58:WOLFSPEED 专利数量统计 . 50 图 5

22、9:WOLFSPEED 营收增速将超过第三代半导体的市场增速 . 51 图 60:WOLFSPEED 预计 2025 年后毛利率超过 50% . 51 表 1:SiC 及 GaN 终端器件价格变化趋势 . 5 表 2:我国与海外 SiC&GaN 产业链各环节的代差 . 7 表 3:2025 中国高速连接器市场规模预测 . 8 表 4:SiC 及 GaN 终端器件价格变化趋势 . 12 表 5:整车厂引入 SiC 应用及供应情况. 24 表 6:OEM 厂商 SiC 上车规划 . 24 表 7:Tier1 企业- SiC 逆变器应用推进情况 . 24 表 8:2020 年国内晶圆制造 S

23、iC 产线. 25 表 9:国内 GaN 晶圆制造产线 . 25 表 10:2020 年我国 SiC 产能统计 . 25 表 11:2020 年我国 GaN 产能统计 . 25 表 12:国内第三代半导体截至 2021 年 12 月产能情况(已有产能+已明确投产产能) . 26 表 13:国内第三代半导体公司投资布局情况(已明确产能计划、统计截至 2021 年 12 月) . 28 表 14:国内第三代半导体公司投资布局情况(尚未明确产能计划、统计截至 2021 年 12月) . 31 表 15:国际主要企业 SiC 布局情况 . 33 表 16:国内光伏领域 SiC 晶圆需求测算 . 39

24、表 17:我国与海外 SiC&GaN 产业链各环节的代差 . 40 表 18:国外 SiC 单晶生长主要企业及 8 寸衬底产品进展 . 41 表 19: 2020 年国际企业新推出的 SiC MOSFET 产品 . 42 表 20: 2020 年国际企业新推出的 SiC MOSFET 产品 . 43 表 21: 2020 年国际企业新推出的 SiC 功率模块产品 . 44 表 22:2020 年国际企业推出的 GaN 射频产品 . 46 行业行业报告报告 | | 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 5 问答摘要:问答摘要: 1. 第一章:汽车电子相关核心投

25、资机会有哪些?第一章:汽车电子相关核心投资机会有哪些? 我们我们关注关注 2022 年价值向成长重估机会, 体现在需求端出现创新和商业模式升级后的重估,年价值向成长重估机会, 体现在需求端出现创新和商业模式升级后的重估,关注关注汽车零部件在智能化赋能下的重估汽车零部件在智能化赋能下的重估 1. 连接器相关:博威合金、电连技术、瑞可达等;连接器相关:博威合金、电连技术、瑞可达等; 2.PCB 相关:景旺电子、世运电路、鹏鼎控股等;相关:景旺电子、世运电路、鹏鼎控股等; 3.IGBT&SiC 相关:斯达半导、闻泰科技、时代电气、东微半导等相关:斯达半导、闻泰科技、时代电气、东微半导等 4激

26、光雷达相关:炬光科技、蓝特光学、舜宇光学科技、湘油泵激光雷达相关:炬光科技、蓝特光学、舜宇光学科技、湘油泵 5.EMS 相关:菱电电控;相关:菱电电控; 6.元器件相关:法拉电子、顺络电子等。元器件相关:法拉电子、顺络电子等。 2. 第二章:汽车电子核心板块第三代半导体十问十答第二章:汽车电子核心板块第三代半导体十问十答 1) 价值拆解价值拆解-问:问:碳化硅碳化硅产业链价值量拆解情况?产业链价值量拆解情况? 答:在传统硅晶圆中,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%。不同于传统 Si 材料,SiC 衬底材料成本占据整体成本近五成,是产业链中衬底材料成本

27、占据整体成本近五成,是产业链中价值量最高的环节价值量最高的环节。以 SiC 6 寸晶圆成本拆分来看, 总成本约为 6400 元的,其中衬底+外延价值量在 3840 元左右。 2) 降价趋势降价趋势-问:问:碳化硅碳化硅下游器件价格趋势情况?与下游器件价格趋势情况?与 Si 基器件的价差为多少?基器件的价差为多少? 答:SiC: 基本呈现逐年下降趋势,基本呈现逐年下降趋势,SiC 电力电子器件价格与同类型电力电子器件价格与同类型 Si 器件价差缩小器件价差缩小。整体来看, SiC 产品的价格近几年来快速下降,较 2017 年下降了 50%以上,而主流产品与 Si 产品的价差也在持续缩小,已经基本

28、达到已经基本达到 4 倍以内倍以内。 表表 1:SiC 及及 GaN 终端器件价格变化趋势终端器件价格变化趋势 器件器件价格(元价格(元 /A)/价价格(元格(元/w) 2017 2018 2019 2020 650V GaN HEMT NA 6.39 3.64 2.73 RF GaN HEMT NA 23.78 18.42 23.89 650V SiC SBD 4.1 2.84 1.82 1.58 1200V SiC SBD 6.55 7.54 4.19 3.83 650V SiC MOSFET NA 4.18 2.24 1.92 900V SiC MOSFET NA NA 2.42 2.7

29、3 1200V SiC MOSFET NA NA 4.2 3.04 1200V SiC MOSFET NA NA 8.93 5.95 650V Si IGBT NA 0.35 0.29 0.53 650V Si FRD 1.5 1.02 0.75 0.42 1200V Si FRD 2 1.32 0.94 0.86 Si LDMOS NA 8.5 7.47 14.32 数据来源:Mouser 、Digi-Key、 CASA Research,天风证券研究所整理制表 行业行业报告报告 | | 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 6 3) 器件结构器件结构-问:问:碳

30、化硅碳化硅各类器件占比情况?不同器件适用的下游应用情况?各类器件占比情况?不同器件适用的下游应用情况? 答:2019 年,年,SiC 二极管占比显著高于二极管占比显著高于 SiC MOSFET 及模组,随着及模组,随着 SiC MOSFET 技术不断技术不断成熟预计未来会超过二极管占比,模组增速最快未来有望占比五成。成熟预计未来会超过二极管占比,模组增速最快未来有望占比五成。 SiC 器件器件&模组发展驱动力之一是新能源汽车模组发展驱动力之一是新能源汽车,V2X+V2L+OBC+ EV Charger+IPU 等带动SiC器件&模组快速起量。 发展驱动力之二是光伏发展驱动力之二

31、是光伏, SiC MOSFET当前市场在光伏市场为6090万美元,预计到 2025 年达到 9000 万美元左右的规模,4 年间 CAGR 9%。SiC 模组当前市场6060 万美元,预计到 2025 年达到 14400 万美元左右的规模,4 年间 CAGR 27% 4) 发展进程发展进程-问: 碳化硅降低成本的核心是什么?碳化硅何时迎来综合成本优势及加速成问: 碳化硅降低成本的核心是什么?碳化硅何时迎来综合成本优势及加速成长拐点?长拐点? 答:目前衬底端占据目前衬底端占据 SiC 产业链核心成本产业链核心成本+技术高地技术高地,我们预测未来成本的下降主要依托于: 1) 增加产能规模摊薄研发成

32、本及人力成本 ; 2) 引入智能制造手段, 增加生产效率 ;3) 继续提高并优化现有 PVT 长晶技术, 改善切磨抛工艺, 提高碳化硅衬底综合良率 ; 4)开发颠覆性创新技术(如液相熔体长晶技术、激光切割技术、Grinding 技术等) ,突破现有传统技术的极限瓶颈,实现成本的显著下降。 预计衬底成本每年以预计衬底成本每年以 10%-20%的速度下行,产品价格不的速度下行,产品价格不断下降叠加新能源汽车拉动,预计断下降叠加新能源汽车拉动,预计SiC 2022 年将迎来增长拐点年将迎来增长拐点,市场空间约为 7-10 亿美元。2024-2026 年为加速成长期,市场空间约 15 亿美元。2024

33、-2026 年为加速成长期,市场空间约 21 亿美元 5)能源测算)能源测算-问:碳中和时代下,碳化硅在车载端能带来多少能源节约?问:碳中和时代下,碳化硅在车载端能带来多少能源节约? 答:使用使用 SiC 助力汽车降低助力汽车降低 5 倍能力损耗,可提高电机逆变器效率倍能力损耗,可提高电机逆变器效率 4%,整车续航里程约,整车续航里程约7%,助力减少碳排放。,助力减少碳排放。 每辆车使用每辆车使用 SiC 相较于相较于 Si 材料材料 1 年的能源节约测算年的能源节约测算:1)相当于每辆轿车每年节省 5.5 桶的油量 2)车主每年节省超过$146.15 美元的电力成本 3)汽车设计使用年限内减

34、少 690kg的二氧化碳温室气体排放量,相当于节省了 77 加仑汽油中的释放的二氧化碳 6) 车厂布局车厂布局-问:问:使用使用碳化硅碳化硅的车厂有多少?的车厂有多少?2022 年预计有多少辆车使用年预计有多少辆车使用 SiC? 答:根据中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟数据及我们的统计(不完全) ,根据中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟数据及我们的统计(不完全) ,整车厂引整车厂引入入 SiC 在在 OBC 和和 DC-DC 为为 7 家,电驱家,电驱 4 家,布局电驱家,布局电驱 10 家家。国内新能源汽车企业首先在 OBC 和 DC DC 中应用 SiC 器件,然后逐步渗透到可靠性要求更

35、高的电机控制器。全球全球2021 年全年预计年全年预计约约 100 万台万台:1)特斯拉:2021 年 1-9 月交付了 62.7 万台,全年预计能实现 90 万台左右;2)现代 8.4-9.1 万台;2022 年 1)特斯拉预计提升到 140-150 万台;2)通用 1-2 万台;起亚:8-10 万台;蔚来:1-105 万台;小鹏:1-2 万台。 7) 供给测算供给测算-问:国内问:国内碳化硅碳化硅现有产能及未来产能布局情况?海外布局及产能情况?现有产能及未来产能布局情况?海外布局及产能情况? 答:我国我国产能产能:2020 年年根据根据 CASA 统计统计(不完全不完全)我国我国 SiC

36、导电型衬底(本段全部为折导电型衬底(本段全部为折合合 6 英寸)英寸)18 万片同比增长万片同比增长 150%;SiC-on-SiC 外延 22 万片同比+10%;SiC-on-SiC 器件/模块 26 万片同比+63%。GaN-on-Si 外延 28 万片同比+40%;GaN-on-Si 器件/模块 22 万片同比+16%;SiC 半绝缘衬底 8 万片同比+80%;GaN-on-SiC 外延 9 万片同比+100%;GaN-on-SiC 器件/模块 7 万片同比+100%; 2021 年,我国在产业链各环节的布局加速,年,我国在产业链各环节的布局加速,根据我们根据我们统计统计(不完全不完全)

37、 ,) ,布局第三代半导体布局第三代半导体的厂商数量提升为的厂商数量提升为 70 家家 (已有产能或已投产厂商总数) , 其中布局 SiC 衬底的厂商 16 家、外延 11 家、器件 28 家;其中布局 GaN 衬底的厂商 2 家、外延 12 家、器件 12 家。同时近期多家公司宣布加码布局第三代半导体赛道,根据我们统计(不完全) ,已宣布产能计划的厂商数量为 68 家。 行业行业报告报告 | | 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 7 全球产能:全球产能:根据 Wolfspeed 投资者报告披露产能结合其未来保持 62%的市占率测算,预计预计2022 年全球折合

38、为年全球折合为 8 寸的产能为寸的产能为 77.3 万片,万片,2024 年为年为 111.9 万片。万片。 8) 需求测算需求测算-问:未来新能源汽车问:未来新能源汽车&光伏需要多少片光伏需要多少片 SiC? 答:SiC 在新能源汽车中在新能源汽车中 6 寸硅片用量预计寸硅片用量预计 2025 年将超过年将超过 120 万片万片 根据逆变器(约 1000mm2)/DC DC(约 50mm2)/OBC(约 180mm2)使用的 SiC 面积测算, SiC 在新能源汽车中晶圆面积用量情况 8 寸晶圆可以满足 13 辆车的 SiC 需求; 6 寸晶圆可以满足 7 辆车的纯电动 SiC 需求

39、,油电混合车:6 寸满足 9 辆。以 2025 年我国 900 万台新能源汽车销量&纯电动车站比 81%测算 SiC 在新能源汽车中 6 寸硅片用量预计 2025 年将超过 120 万片。 SiC 在光伏领域在光伏领域 6 寸硅片用量预计寸硅片用量预计 2025 年将超过年将超过 130 万片万片 预计 2020-2025 年全球光伏逆变器新增装机量分别为 135.7、187、221、269.8、334.5 及401 GW,假设我国占比为 33%,对应国内光伏逆变器新增装机量在 2020-2025 年分别为40.71、56.14、75.05、89.03、110.39 及 132.33G

40、W。假设功率半导体器件占逆变器成本约15%, 得到光伏逆变器对应的功率半导体市场空间, 在 2020-2025 年分别为 39.86、 49.47、59.53、63.56、70.92 及 76.51 亿元。结合 6 寸 SiC 晶圆成本趋势测算得到我国光伏领域2020-2025 年对应的 6 寸 SiC 晶圆需求分别为 59.50、 77.30、 96.01、 105.93、 122.27 及 134.24万片。 GaN 在电力电子在电力电子 6 寸硅片用量预计寸硅片用量预计 2025 年近年近 70 万片万片; 在射频中在射频中 6 寸硅片用量预计寸硅片用量预计 2022年达顶峰超年达顶峰超

41、 4 万片万片 9)技术对比)技术对比-问:我国与海外问:我国与海外碳化硅碳化硅产业链各环节的代差有多大?产业链各环节的代差有多大? 答:总结来看,国内除了 LED 芯片国产化率超 80%外其他版块基本与国外存在一代代差。 表表 2:我国与海外我国与海外 SiC&GaN 产业链各环节的代差产业链各环节的代差 所在国所在国家家 企业企业 进展进展 SiC 衬底 国内国内 SiC 商业化衬底以 4 英寸为主,逐步向 6 英寸过渡 国际国际上 6 英寸 SiC 衬底产品实现商用化,主流几大厂家均推出 8 英寸衬底样品 外延 国内国内已实现 4-6 英寸商业化产品供给 国际国际上 6 英寸产品

42、实现商用化,已研制出 8 英寸产品 器件&模块 国内国内 2020 年推出的 SiC 电力电子器件产品主要集中在 SiC 二极管和 SiC MOSFET 国际国际产品 6 英寸产线工艺成熟,Cree | Wolfspeed、II-VI 正在投资建设 8 英寸生产线 GaN 衬底 国内国内商业化的 GaN 衬底尺寸以 2 英寸为主,4 英寸实现小批量出货,预计 2025 年前完成 6 英寸衬底的批量生产并进入市场 国际国际:美、日、欧均已量产 2 英寸 GaN 单晶的制备,位错密度到 106cm-2,日本成功研制了 4 英寸 GaN 衬底,并突破了 6 英寸关键技术 外延 电力电子应用:

43、国际国内国际国内产品外延片主流尺寸为 6 英寸 射频应用:国际国际 4 英寸和 6 英寸并存,国内国内正逐步向 6 英寸发展 光电子应用:国内国内蓝宝石基 GaN 外延片与国际国际齐头并进,国内蓝/绿光激光器 GaN 基 GaN 外延片还未实现产业化 器件&模块 电子电力应用:国际国际市场形成批量供货能力,国内国内产品与国际水平存在一定差距 射频应用:国际国际产品线持续扩充完善,各类技术并行发展,国内国内产品处于研发阶段 光电应用:国际国际产品技术取得较快速进展,国内国内 LED 芯片国产化率已经超过 80% 行业行业报告报告 | | 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息

44、披露和免责申明 8 资料来源:CASA 第三代半导体产业发展报告,天风证券研究所整理 10) 海外龙头海外龙头-问:问:Wolfspeed 产能产能&良率良率&财务规划如何?财务规划如何? 答:1. 产能测算产能测算:根据 Wolfspeed 官方战略展望报告,公司折合 8 寸产能将在 2022 年达到 47.9 万片/年,在 2024 年扩张至 69.4 万片/年。 2. 晶粒产量测算晶粒产量测算:6 寸 SiC 晶圆可以产出 448 颗 Die,8 寸 SiC 晶圆可以产出 845 颗 Die,测算 2022 年预计晶粒(Die)产出数量 40476 颗,2024 年 58

45、643 颗(假设良率为 100%) 。 3专利数量专利数量:截至 2021.11 月第三代半导体相关专利数量为 2939 件,其中材料相关专利360 件,射频相关 1015 件,功率相关专利 984 件。 4.核心合作厂商核心合作厂商:包括意法半导体、英飞凌、安森美等等公司,签订了 13 亿美元相关 SiC晶圆供应协议。 5. 财务展望财务展望:预计 2021 财年实现 5.26 亿美元营收,2024 财年实现 15 亿美元营收,2026财年是此案 21 亿美元营收,CAGR 达到 30%,其中器件销售占比将逐步提升。预计2022-2023 年实现毛利率 30%-40%+,2024-2025

46、毛利率持续提高至 50%,2026 年后毛利率稳定在 50%-54%。 1. 第一章:汽车电子相关核心投资机会有哪些?第一章:汽车电子相关核心投资机会有哪些? 我们我们关注关注 2022 年价值向成长重估机会, 体现在需求端出现创新和商业模式升级后的重估,年价值向成长重估机会, 体现在需求端出现创新和商业模式升级后的重估,关注关注汽车零部件在智能化赋能下的重估汽车零部件在智能化赋能下的重估 1. 连接器相关连接器相关:博威合金、电连技术、瑞可达等;博威合金、电连技术、瑞可达等; 2.PCB 相关相关:景旺电子、世运电路、鹏鼎控股等;景旺电子、世运电路、鹏鼎控股等; 3.IGBT&SiC

47、 相关相关:斯达半导、闻泰科技、时代电气、东微半导等:斯达半导、闻泰科技、时代电气、东微半导等 4激光雷达激光雷达相关相关:炬光科技、蓝特光学、舜宇光学科技炬光科技、蓝特光学、舜宇光学科技、湘油泵湘油泵 5.EMS 相关相关:菱电电控;菱电电控; 6.元器件相关元器件相关:法拉电子、顺络电子等。法拉电子、顺络电子等。 连接器连接器:重点重点关注关注上游铜合金材料博威合金、高速连接器电连技术以及高压连接器领域瑞上游铜合金材料博威合金、高速连接器电连技术以及高压连接器领域瑞可达、建议关注中航光电、徕木股份、意华股份、沪光股份等。可达、建议关注中航光电、徕木股份、意华股份、沪光股份等。 (1)高压连

48、接器)高压连接器:电动车渗透率提升和高压升级,行业量价齐升。电动车渗透率提升和高压升级,行业量价齐升。2021 新能源汽车已进入快速渗透期。伴随着电动汽车的快速市场渗透,高压连接器的用量将有显著提升。 (2)高速连接器:智能化大势所趋,多传感器、域集中式趋势驱动长期成长)高速连接器:智能化大势所趋,多传感器、域集中式趋势驱动长期成长。车辆智能化程度提升所带来的传感器数量提升趋势和域集中式整车架构趋势将提高 FAKRA 以及MINI FAKRA 连接器的和以太网连接器的单车用量。 (3)上游产业链)上游产业链:上游铜合金和塑胶材料是核心上游铜合金和塑胶材料是核心。在上游材料方面,高端铜合金和塑胶

49、材料是核心, 博威合金率先实现了铜合金的进口替代, 推出了 EValloy 的棒材系列产品等,该系列产品已广泛使用在新能源汽车的充电枪端子、高压线束接头和车用继电器端子等领域。 表表 3:2025 中国高速中国高速连接连接器市场规模预测器市场规模预测 行业行业报告报告 | | 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 9 器件器件价价格(元格(元 /A)/价格(元价格(元/w) L1 及以下及以下 L2 及以上及以上 全种类全种类 2025 汽车销量(万辆) 1618.20 1078.80 2679 单车连接器价值(元) 200 1000 高速连接器市场规模(亿元) 3

50、2.36 107.88 140.24 数据来源:ROLAND BERG,中国汽车工业协会,天津大学中国汽车战略发展研究中心,天风证券研究所整理制表 PCB:关注关注技术突破技术突破+产能扩张产能扩张的的景旺电子、世运电路、鹏鼎控股等景旺电子、世运电路、鹏鼎控股等 汽车电子化加深带动汽车用汽车电子化加深带动汽车用 PCB 市场规模显著提升市场规模显著提升。 汽车电动化能够显著提升汽车电子化程度,相应也带动 PCB 需求增加。电池、电机、电控是新能源汽车的三大核心系统。 “电池”总成,指电池和电池管理系统(BMS) ; “电机”总成,指电动机和电动机控制器;高压“电控”总成,包含车载 DC/DC 转换器、车载充电机、电动空调、PTC、高压配电盒和其他高压部件。汽车电动化能够显著提升汽车电子化程度,传统紧凑型车、中高档车、混合动力汽车、纯电动汽车汽车电子成本占整车成本分

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