碳化硅生產(chǎn)廠家 碳化硅：先進(jìn)生產(chǎn)力代表，冉冉升起

（報(bào)告出品方/分析師：海通證券研究所 余偉民）

碳化硅性能優(yōu)異，先進(jìn)生產(chǎn)力代表。第三代半導(dǎo)體材料是指以碳化硅、氮化鎵為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有擊穿電場(chǎng)高、熱導(dǎo)率高、電子飽和速率高、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，因此采用第三代半導(dǎo)體材料制備的半導(dǎo)體器件不僅能在更高的溫度下穩(wěn)定運(yùn)行，適用于高電壓、高頻率場(chǎng)景，還能以較少的電能消耗，獲得更高的運(yùn)行能力。

1. 性能優(yōu)異，先進(jìn)生產(chǎn)力代表

碳化硅是由美國(guó)人艾奇遜在1891年電熔金剛石實(shí)驗(yàn)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)室偶然發(fā)現(xiàn)的一種碳化物，當(dāng)時(shí)誤認(rèn)為是金剛石的混合體，故取名金剛砂，1893年艾奇遜研究出來(lái)了工業(yè)冶煉碳化硅的方法，也就是大家常說(shuō)的艾奇遜爐，一直沿用至今。

自碳化硅被發(fā)現(xiàn)后數(shù)十年，發(fā)展進(jìn)程一直較為緩慢。直到科銳（現(xiàn)更名為Wolfspeed）成立并開(kāi)始碳化硅的商業(yè)化，碳化硅行業(yè)在此后25年開(kāi)始進(jìn)入快速發(fā)展階段。

常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料包括硅（Si）、鍺（Ge）等元素半導(dǎo)體及砷化鎵（GaAs）、碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等化合物半導(dǎo)體材料。從被研究和規(guī)模化應(yīng)用的時(shí)間先后順序來(lái)看，上述半導(dǎo)體材料被業(yè)內(nèi)通俗地劃分為三代。

圖：半導(dǎo)體演變過(guò)程

表：半導(dǎo)體材料特性對(duì)比

碳化硅優(yōu)勢(shì)：穩(wěn)定高效，適用高壓高頻領(lǐng)域

第三代半導(dǎo)體材料是指以碳化硅、氮化鎵為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有擊穿電場(chǎng)高、熱導(dǎo)率高、電子飽和速率高、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，因此采用第三代半導(dǎo)體材料制備的半導(dǎo)體器件不僅能在更高的溫度下穩(wěn)定運(yùn)行，適用于高電壓、高頻率場(chǎng)景，還能以較少的電能消耗，獲得更高的運(yùn)行能力。

相比于Si，SiC具有 10 倍的擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度、 3 倍的禁帶、2倍的極限工作溫度和超過(guò)2倍的飽和電子漂移速率。 SiC 還具有 3 倍的熱導(dǎo)率，這意味著 3 倍于Si的冷卻能力。

碳化硅優(yōu)勢(shì)：節(jié)能+減重，新能源領(lǐng)域潛力廣闊

羅姆通過(guò)輸入WLTC（全球統(tǒng)一輕型車輛測(cè)試循環(huán)）行駛循環(huán)的模擬行駛試驗(yàn)條件，對(duì)逆變器進(jìn)行了采用第四代SiC MOSFET和IGBT的行駛電費(fèi)試驗(yàn)。結(jié)果顯示，采用SiC MOSFET總電費(fèi)比IGBT改善6%，市區(qū)模式改善10%。改善電力消耗也意味著，維持行車距離不變的情況下可以降低電池電容。

另一方面，碳化硅基逆變器通過(guò)提高能量傳導(dǎo)效率，可以做到比硅基逆變器更小更輕。羅姆在Formula E電動(dòng)方程式世界錦標(biāo)賽中提供的SiC逆變器，將逆變器重量降低至9kg，相較傳統(tǒng)逆變器減重6kg。

圖：羅姆第四代SiC MOSFET節(jié)能情況

圖：SiC Inverter重量明顯減輕

碳化硅分類

碳化硅襯底主要有2大類型：半絕緣型和導(dǎo)電型。在半絕緣型碳化硅市場(chǎng)，目前主流的襯底產(chǎn)品規(guī)格為4 英寸。在導(dǎo)電型碳化硅市場(chǎng)，目前主流的襯底產(chǎn)品規(guī)格為 6 英寸。

由于下游應(yīng)用在射頻領(lǐng)域，半絕緣型SiC襯底、外延材料均受到美國(guó)商務(wù)部出口管制。

產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)：產(chǎn)能向大尺寸轉(zhuǎn)移

目前，碳化硅產(chǎn)業(yè)中襯底仍以4-6英寸為主。若將尺寸由6英寸提高至8英寸，SiC的單片面積將增大77.8%，可利用面積大大提高。大直徑襯底能夠有效降低器件制備成本，以直徑 6英寸襯底為例，使用直徑 6英寸襯底相對(duì)直徑 4英寸襯底能夠節(jié)省大約 30%的器件制備成本。

Wolfspeed、II-IV均在2015年制備成功8英寸SiC樣片。此外，羅姆和意法半導(dǎo)體也分別宣布擁有8英寸襯底制作技術(shù)。

目前，國(guó)內(nèi)的山西爍科已宣布可制備8英寸SiC襯底。2021年8月，山西爍科研制出8英寸碳化硅晶體。2022年1月，公司實(shí)現(xiàn)8英寸N型碳化硅拋光片小批量生產(chǎn)。

產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)：襯底供不應(yīng)求，產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張

據(jù) CASA Research 整理，國(guó)際龍頭紛紛大力完善產(chǎn)業(yè)布局，強(qiáng)化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，持續(xù)加大襯底產(chǎn)能的擴(kuò)張。據(jù)各公司官網(wǎng)披露，Wolfspeed投資近 10 億美元進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)，預(yù)計(jì)在2017-2024間整體產(chǎn)能將擴(kuò)大30倍；ROHM計(jì)劃在2017年-2024 年間產(chǎn)能擴(kuò)充 16 倍；II-VI 計(jì)劃5年內(nèi)產(chǎn)能擴(kuò)充 5-10 倍。

產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)：規(guī)模效應(yīng)漸顯，價(jià)格逐漸降低

近年來(lái)，半絕緣型及導(dǎo)電型襯底的單價(jià)都在逐年遞減，我們預(yù)計(jì)隨著全球產(chǎn)能擴(kuò)張逐步落地，未來(lái)3年內(nèi)襯底單價(jià)將會(huì)繼續(xù)下降，從而有助于加速碳化硅下游滲透率整體提升。

據(jù)CASA預(yù)測(cè)，隨著SiC上游襯底、外延價(jià)格下降，預(yù)計(jì) SiC 二極管和 SiC MOSFET 等器件的價(jià)格每年以超過(guò) 10%的速度下降，并逐步取代 Si 器件。

碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈：襯底為核心，降本為關(guān)鍵

在碳化硅器件的成本占比當(dāng)中：襯底、外延、前段分別占比47%、23%、19%。我們認(rèn)為，襯底是碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)，襯底行業(yè)的發(fā)展也是未來(lái)碳化硅產(chǎn)業(yè)降本、大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的主要驅(qū)動(dòng)力。

2. 襯底為核心，技術(shù)瓶頸逐步突破

碳化硅的晶體制備方法：PVT法使用最廣目前碳化硅單晶的制備方法主要有：物理氣相傳輸法（PVT）；頂部籽晶溶液生長(zhǎng)法（TSSG）；高溫化學(xué)氣相沉積法（HT-CVD）。

其中TSSG法生長(zhǎng)晶體尺寸較小目前僅用于實(shí)驗(yàn)室生長(zhǎng)，商業(yè)化的技術(shù)路線主要是PVT和HT-CVD。與HT-CVD法相比碳化硅生產(chǎn)廠家，采用PVT法生長(zhǎng)的SiC單晶所需要的設(shè)備簡(jiǎn)單，操作容易控制，設(shè)備價(jià)格以及運(yùn)行成本低，因此PVT法為工業(yè)生產(chǎn)所采用的主要方法。

碳化硅的晶體制備方法：PVT法使用最廣

目前，行業(yè)內(nèi)最常見(jiàn)的制備方法為PVT法。PVT法是以高純碳粉、高純硅粉為原料合成碳化硅粉，在特殊溫場(chǎng)下，采用成熟的物理氣相傳輸法（PVT法）生長(zhǎng)不同尺寸的碳化硅晶錠，經(jīng)過(guò)多道加工工序產(chǎn)出碳化硅襯底，主要工序涉及原料合成、晶體生長(zhǎng)、晶錠加工、晶棒切割、切割片研磨、研磨片拋光、拋光片清洗等環(huán)節(jié)。

碳化硅晶型：4H晶型最優(yōu)

碳化硅的典型結(jié)構(gòu)可分為兩類，一類是閃鋅礦結(jié)構(gòu)的立方碳化硅晶型，稱為 3C-SiC 或 β-SiC，另一類是六角型或菱形結(jié)構(gòu)的大周期結(jié)構(gòu)其中典型的 有 6H-SiC、4H-SiC、15R-SiC 等，統(tǒng)稱為 α-SiC。

3C-SiC 制造器件方面具有高電阻率的優(yōu)勢(shì)。然而，Si和SiC晶格常數(shù)和熱膨脹系數(shù)的高度不匹配會(huì)導(dǎo)致 3C-SiC外延層中產(chǎn)生大量缺陷。

4H-SiC在制造 MOSFET 方面非常有潛力，因?yàn)槠渚w生長(zhǎng)和外延層生長(zhǎng)的工藝表現(xiàn)更為優(yōu)異，電子遷移率方面，4H-SiC 高于 3C-SiC 和 6H-SiC，為 4H-SiC MOSFET 提供了更好的微波特性。

行業(yè)痛點(diǎn)之良率：碳化硅襯底良率普遍偏低

良率低主要由2個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成：（1）晶棒良品率=半導(dǎo)體級(jí)晶棒產(chǎn)量/（半導(dǎo)體級(jí)晶棒產(chǎn)量+非半導(dǎo)體級(jí)晶棒產(chǎn)量）×100%；（2）襯底良品率=合格襯底產(chǎn)量/（合格襯底產(chǎn)量+不合格襯底產(chǎn)量）×100%。碳化硅的晶型多達(dá)200多種，而想要生成所需要的單一晶型（主流為4H晶型），需要非常精確的控制。另一方面，SiC襯底作為莫氏硬度達(dá)9.2的高硬度脆性材料，加工過(guò)程中存在易開(kāi)裂問(wèn)題，加工完成后的襯底易存在翹曲等質(zhì)量問(wèn)題。英飛凌為了提高產(chǎn)量，就曾在2018年收購(gòu)了SiC晶圓切割領(lǐng)域的新銳公司Siltectra。

據(jù)天岳先進(jìn)招股書(shū)披露，2018-2020 年和 2021 年 H1 公司的晶棒良率分別為 41%、38.57%、50.73%和49.90%，襯底良率分別為 72.61%、75.15%、70.44%和 75.47%，綜合良率目前大約為37.7%

行業(yè)痛點(diǎn)之襯底制備：條件苛刻+速度緩慢

根據(jù)中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)援引未來(lái)智庫(kù)，以主流的 PVT 法為例，SiC 襯底制備面臨以下困難：

1）溫場(chǎng)控制困難：以目前的主流制備方法物理氣相傳輸法（PVT）為例，SiC 晶棒需要在 2500℃高溫下進(jìn)行生產(chǎn)，而硅晶只需 1500℃，因此需要特殊的單晶爐，且在生產(chǎn)中需要精確調(diào)控生長(zhǎng)溫度，控制難度極大。

2） 生產(chǎn)速度緩慢：SiC 晶棒厚度每小時(shí)生長(zhǎng)速度視尺寸大小約為 0.2~1mm/小時(shí)，而硅晶棒可達(dá)每小時(shí)1~10mm/小時(shí)；生產(chǎn)周期方面，SiC晶棒約需要 7 至 10 天，長(zhǎng) 度約 2cm，而硅晶棒只需要 3~4 天即可長(zhǎng)成，長(zhǎng)度可達(dá) 2m。

3）良品參數(shù)要求高，黑匣子良率難以及時(shí)控制：SiC 晶片的核心參數(shù)包括微管密度、 位錯(cuò)密度、電阻率、翹曲度、表面粗糙度等，晶體生長(zhǎng)過(guò)程中需要精確控制硅碳比、生長(zhǎng)溫度梯度、晶體生長(zhǎng)速率以及氣流氣壓等參數(shù)，否則容易產(chǎn)生多晶型夾雜，導(dǎo)致產(chǎn)出的晶體不合格；而在石墨坩堝的黑盒子中無(wú)法即時(shí)觀察晶體生長(zhǎng)狀況，需要非常精確的熱場(chǎng)控制、材料匹配及經(jīng)驗(yàn)累積。

4）晶體擴(kuò)徑難度大：氣相傳輸法下，SiC 晶體生長(zhǎng)的擴(kuò)徑技術(shù)難度極大，隨著晶體尺寸的擴(kuò)大，其生長(zhǎng)難度工藝呈幾何級(jí)增長(zhǎng)。

技術(shù)精進(jìn)驅(qū)動(dòng)缺陷密度下降，國(guó)內(nèi)工藝飛速發(fā)展

表：國(guó)內(nèi)6寸導(dǎo)電型碳化硅合格品參數(shù)與海外龍頭對(duì)比

3. 海外占據(jù)領(lǐng)先地位，國(guó)內(nèi)奮起直追

碳化硅市場(chǎng)：海外廠商為主導(dǎo)

目前碳化硅襯底市場(chǎng)以海外廠商為主導(dǎo)，國(guó)內(nèi)企業(yè)市場(chǎng)份額較小。碳化硅襯底產(chǎn)品的制造涉及設(shè)備研制、原料合成、晶體生長(zhǎng)、晶體切割、晶片加工、清洗檢測(cè)等諸多環(huán)節(jié)，需要長(zhǎng)期的工藝技術(shù)積累，存在較高的技術(shù)及人才壁壘。

根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院援引Yole數(shù)據(jù)，2020年上半年，碳化硅襯底市場(chǎng)（半絕緣和導(dǎo)電型）Wolfspeed市占率達(dá)到45%以上，國(guó)內(nèi)龍頭天科合達(dá)和山東天岳的合計(jì)市場(chǎng)份額不到10%。山東天岳、爍科晶體（中電科孵化）、河北同光（中科院半導(dǎo)體所孵化）現(xiàn)有主要產(chǎn)品為高純半絕緣襯底，而天科合達(dá)（中科院物理所孵化）、世紀(jì)金光主要產(chǎn)品為導(dǎo)電型襯底。

半絕緣型襯底：市場(chǎng)高度集中，TOP3三分天下

從襯底的下游晶圓與器件來(lái)看，大量生產(chǎn)廠家仍然位于日本、歐洲與美國(guó)；但國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家在襯底領(lǐng)域已經(jīng)擁有了一定的市場(chǎng)份額。根據(jù)天岳先進(jìn)招股書(shū)援引Yole數(shù)據(jù)，在2020年半絕緣型碳化硅襯底市場(chǎng)中，貳陸公司（II-IV）、科銳公司（Wolfspeed）以及天岳先進(jìn)依次占據(jù)前三甲的位臵，市場(chǎng)份額分別為35%、33%和30%，市場(chǎng)高度集中。

導(dǎo)電型襯底：科銳（現(xiàn)Wolfspeed）為絕對(duì)龍頭

導(dǎo)電型產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)格局呈現(xiàn)美國(guó)全球獨(dú)大的特點(diǎn)，2018 年美國(guó)占有全球碳化硅晶片產(chǎn)量的 70%以上，僅 Wolfspeed就占據(jù)一半以上市場(chǎng)份額，剩余份額大部分被日本和歐洲的其他碳化硅企業(yè)占據(jù)。

導(dǎo)電型襯底下游的功率MOSFET市場(chǎng)中，意法半導(dǎo)體占據(jù)主要份額。

4. 下游需求強(qiáng)勁，空間+滲透率雙倍增長(zhǎng)

碳化硅兩大產(chǎn)業(yè)鏈以碳化硅材料為襯底的產(chǎn)業(yè)鏈主要包括碳化硅襯底材料的制備、外延層的生長(zhǎng)、器件制造以及下游應(yīng)用市場(chǎng)。在碳化硅襯底上，主要使用化學(xué)氣相沉積法（CVD 法）在襯底表面生成所需的薄膜材料，即形成外延片，進(jìn)一步制成器件。

應(yīng)用領(lǐng)域最終主要分為射頻器件（5G、國(guó)防等）和功率器件（能源等）。

半絕緣碳化硅應(yīng)用：碳化硅基氮化鎵占據(jù)主導(dǎo)地位

在RF GaN行業(yè)，一切都始于GaN-on-SiC技術(shù)。20多年前推出的GaN-on-SiC現(xiàn)在是RF功率應(yīng)用中LDMOS和GaAs的重要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。射頻（RF）GaN的兩個(gè)市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)因素仍然是5G電信和國(guó)防。衛(wèi)星通信（SatCom）和消費(fèi)類手機(jī)等新興細(xì)分市場(chǎng)也代表著新的機(jī)會(huì)。據(jù)Yole預(yù)測(cè)，GaN RF市場(chǎng)的總價(jià)值將在2020年-2026年間從8.91億美元增加到24億美元以上，復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR2020-2026）為18%。

半絕緣碳化硅應(yīng)用：5G引領(lǐng)增長(zhǎng)，GaN器件份額逐步提升

我國(guó)5G建設(shè)和應(yīng)用保持在全球領(lǐng)先水平，根據(jù)工信部數(shù)據(jù)，2022年底5G基站總數(shù)將突破200萬(wàn)個(gè)，而5G建設(shè)也是GaN射頻器件的主要下游應(yīng)用領(lǐng)域。?

氮化鎵射頻器件正在取代 LDMOS 在通信宏基站、雷達(dá)及其他寬帶領(lǐng)域的應(yīng)用。根據(jù)天岳先進(jìn)招股書(shū)援引Yole，至 2025 年，功率在 3W 以上的射頻器件市場(chǎng)中，砷化鎵器件市場(chǎng)份額基本維持不變的情況下，氮化鎵射頻器件有望替代大部分硅基 LDMOS 份額，占據(jù)射頻器件市場(chǎng)約 50%的份額。

全球氮化鎵射頻器件市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)增長(zhǎng)，從 2019 年的 7.4 億美元增長(zhǎng)至 2025 年的 20億美元，期間年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到 18%。

半絕緣碳化硅應(yīng)用：GaN-on-SiC 或GaN-on-Si？

為了提供滿足不斷增長(zhǎng)的需求所需的帶寬，無(wú)線行業(yè)正在從今天的4G網(wǎng)絡(luò)全速前進(jìn)到5G。電信運(yùn)營(yíng)商專注于提供最佳的客戶體驗(yàn)，同時(shí)也需要控制資本和運(yùn)營(yíng)支出。因此，具有優(yōu)良性能和高效率的基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)極為關(guān)鍵。為了5G更大的帶寬和更低的延遲，下一代無(wú)線基站（包括宏基站和小型基站）需要采用能夠滿足這些性能、效率和價(jià)值要求的技術(shù)，而氮化鎵（GaN）已成為一個(gè)至關(guān)重要的組成部分。GaN解決方案中，有一個(gè)常見(jiàn)的討論：對(duì)于RF應(yīng)用，GaN-on-SiC 或GaN-on-Si 哪個(gè)是更好的解決方案？

Wolfspeed的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官John Palmour表示，與碳化硅相比，硅是一種相對(duì)便宜的襯底，但也有一些明顯的缺點(diǎn)。與硅相比，SiC器件可以降低系統(tǒng)成本和提高性能，因此，GaN-on SiC目前是一種整體價(jià)值更佳的方案。

導(dǎo)電型碳化硅應(yīng)用：新能源驅(qū)動(dòng)下游高速擴(kuò)張

根據(jù) Yole 預(yù)計(jì)，2019 年碳化硅功率器件的市場(chǎng)規(guī)模為 5.41 億美元，預(yù)計(jì) 2025 年將增長(zhǎng)至 25.62 億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率約 30%。我們認(rèn)為，受益于在電動(dòng)汽車等下游應(yīng)用的增長(zhǎng)，導(dǎo)電型碳化硅襯底市場(chǎng)未來(lái)也將快速發(fā)展。

從應(yīng)用端看，5年內(nèi)新能源汽車的快速增長(zhǎng)將成為碳化硅產(chǎn)業(yè)的近期增長(zhǎng)引擎。2025-2030年，隨著充電樁設(shè)施完善、光伏技術(shù)成熟，預(yù)計(jì)將會(huì)給碳化硅產(chǎn)業(yè)帶來(lái)第二、第三驅(qū)動(dòng)力。

導(dǎo)電型碳化硅應(yīng)用：新能源車銷量+滲透帶來(lái)雙重增長(zhǎng)

從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，新能源汽車是SiC器件最大的應(yīng)用市場(chǎng)，據(jù)Yole預(yù)測(cè)，其2025年份額將超過(guò)50%。新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展帶動(dòng)了充電柱的需求增長(zhǎng)。

另一方面碳化硅生產(chǎn)廠家，我們認(rèn)為，隨著SiC零部件在電動(dòng)車中不斷替代滲透，單車SiC價(jià)值量也將逐步增加。

導(dǎo)電型碳化硅應(yīng)用：特斯拉引領(lǐng)SiC部件，800V帶來(lái)新機(jī)遇

特斯拉在Model3率先使用意法半導(dǎo)體和英飛凌的SiC逆變器。

隨著未來(lái)越來(lái)越多器件采用SiC后，平均2輛純電動(dòng)車就需要一片150mm SiC晶圓。

導(dǎo)電型碳化硅應(yīng)用：充電樁、光伏未來(lái)潛力無(wú)限

高壓領(lǐng)域，SiC還可以應(yīng)用于電網(wǎng)、光伏、軌道交通等不同領(lǐng)域。

光伏逆變器中碳化硅功率器件的占比有望近年逐步提升，據(jù)CASA預(yù)測(cè)，2025年光伏逆變器中采用SiC的功率器件占比有望提升至50%。

5. 重點(diǎn)公司分析

Wolfspeed：驅(qū)動(dòng)SiC商業(yè)化，引領(lǐng)技術(shù)革命

科銳公司（現(xiàn)Wolfspeed）的成立標(biāo)志著SiC商業(yè)化的里程碑。目前，Wolfspeed依舊引領(lǐng)者SiC的技術(shù)革命和加速擴(kuò)張。據(jù)Wolfspeed官網(wǎng)，公司計(jì)劃投資高達(dá) 10 億美元擴(kuò)大其碳化硅和 GaN的產(chǎn)能，預(yù)計(jì)2017-2024整體產(chǎn)能將擴(kuò)大30倍。

公司近年加強(qiáng)與上下游產(chǎn)業(yè)鏈的聯(lián)合，通過(guò)合同、聯(lián)盟或其他方式提前鎖定訂單，與下游主要企業(yè)簽訂了數(shù)個(gè)長(zhǎng)期供貨協(xié)議，總金額達(dá)到13億美元。另一方面，公司不斷整合業(yè)務(wù)，2018年3月6日，公司根據(jù)與英飛凌的資產(chǎn)購(gòu)買協(xié)議，收購(gòu)了英飛凌射頻功率業(yè)務(wù)（RF Power）的部分資產(chǎn)；2020年，公司出售 LED 照明業(yè)務(wù)，專注 SiC 電力電子和 GaN 射頻。

2022年4月，全球第一家8英寸SiC襯底工廠，紐約州 Mohawk Valley工廠舉行剪彩儀式。

風(fēng)險(xiǎn)提示：新建工廠爬產(chǎn)不及預(yù)期。

II-IV：產(chǎn)業(yè)布局完善，研發(fā)業(yè)內(nèi)領(lǐng)先

公司深耕SiC襯底20年，2015年宣布成功制造8英寸襯底，并計(jì)劃于2024年正式批量商用。

2022年2月，II-IV的1200V SiC MOSFET達(dá)到汽車級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)，與通用電氣建立合作。

未來(lái)，公司預(yù)計(jì)自2022年起在10年內(nèi)投資10億用于寬禁帶電子技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

風(fēng)險(xiǎn)提示：產(chǎn)能擴(kuò)張不及預(yù)期；行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈。

羅姆：推出第四代SiC MOSFET，加快產(chǎn)業(yè)滲透

ROHM的SiC產(chǎn)品陣容完善，旗下的SiCrystal位于德國(guó)紐倫堡，是一家高質(zhì)量SiC晶圓廠商。

SiCrystal 計(jì)劃大力發(fā)展其產(chǎn)能和人力，中期目標(biāo)是通過(guò)每年生產(chǎn)數(shù)100000個(gè)基板來(lái)實(shí)現(xiàn)九位數(shù)的銷售額。

風(fēng)險(xiǎn)提示：產(chǎn)能擴(kuò)張不及預(yù)期；營(yíng)收增長(zhǎng)不及預(yù)期。

英飛凌：SiC功率領(lǐng)域商業(yè)化先驅(qū)

英飛凌在碳化硅 (SiC) 技術(shù)開(kāi)發(fā)方面擁有超過(guò) 20 年歷史，目前可提供業(yè)內(nèi)最全面的電源產(chǎn)品組合之一，包括從超低壓到高壓電源設(shè)備。

英飛凌的1700 V、1200 V 和 650 V CoolSiC? MOSFET產(chǎn)品可應(yīng)用于光伏逆變器、電池充電、儲(chǔ)能、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、UPS和輔助電源等領(lǐng)域。

風(fēng)險(xiǎn)提示：上游供貨能力不足的風(fēng)險(xiǎn)；行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇。

意法半導(dǎo)體：SiC器件龍頭，客戶分布廣泛

2017年11月，意法半導(dǎo)體的碳化硅功率器件開(kāi)啟了SiC在高端汽車中的大規(guī)模應(yīng)用。同時(shí)，公司計(jì)劃在2020至2022年間將SiC器件產(chǎn)能擴(kuò)大2.5倍。

在2019年12月，意法半導(dǎo)體收購(gòu)了瑞典SiC晶圓制造商N(yùn)orstel，加強(qiáng)其內(nèi)部碳化硅片供應(yīng)，同時(shí)消除對(duì)外部晶圓源的依賴。公司預(yù)計(jì)將在2023年進(jìn)行8英寸的商業(yè)化生產(chǎn)。

風(fēng)險(xiǎn)提示：上游供貨能力不足的風(fēng)險(xiǎn)；行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇。

天岳先進(jìn)：中國(guó)碳化硅襯底上市第一股

天岳先進(jìn)成立于2010年，經(jīng)過(guò)十余年的技術(shù)發(fā)展，公司已掌握涵蓋了設(shè)備設(shè)計(jì)、熱場(chǎng)設(shè)計(jì)、粉料合成、晶體生長(zhǎng)、襯底加工等環(huán)節(jié)的核心技術(shù)，自主研發(fā)了不同尺寸半絕緣型及導(dǎo)電型碳化硅襯底制備技術(shù)。公司于2022年1月12日登錄科創(chuàng)板。截至2021年，公司實(shí)現(xiàn)扭虧為盈，綜合毛利率自2019年后逐漸趨穩(wěn)。2021全年毛利率有所下降主要受可用來(lái)制作成莫桑石的晶棒產(chǎn)品降價(jià)的影響，目前市場(chǎng)宏觀環(huán)境等因素影響飾品類消費(fèi)市場(chǎng)需求有所下滑，可用來(lái)制作成莫桑石的晶棒產(chǎn)品的毛利下滑；此外，公司產(chǎn)能向大尺寸及導(dǎo)電型產(chǎn)品切換，這部分產(chǎn)品短期內(nèi)生產(chǎn)規(guī)模較小導(dǎo)致單位成本較半絕緣產(chǎn)品高，對(duì)毛利產(chǎn)生一定影響。

公司臨港工廠募投一期項(xiàng)目于2021年開(kāi)工，預(yù)計(jì)于2022年三季度實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)，2026年達(dá)到30萬(wàn)片/年設(shè)計(jì)產(chǎn)能，主要生產(chǎn)6英寸導(dǎo)電型碳化硅襯底。2022年4月，公司披露通過(guò)16949車規(guī)認(rèn)證。

風(fēng)險(xiǎn)提示：募投項(xiàng)目進(jìn)展不及預(yù)期；國(guó)內(nèi)疫情影響。

天科合達(dá)：導(dǎo)電型襯底為主，產(chǎn)能高速擴(kuò)張

公司自 2006 年成立以來(lái)，一直專注于碳化硅晶體生長(zhǎng)和晶片生產(chǎn)領(lǐng)域，先后研制出 2 英寸、3 英寸、4 英寸碳化硅襯底，于 2014 年在國(guó)內(nèi)首次研制出 6 英寸碳化硅晶片，并已形成規(guī)?；a(chǎn)能力，工藝技術(shù)水平處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。

公司已具備成熟的 6 英寸晶片制備技術(shù)并實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?yīng)，8 英寸產(chǎn)品仍在研發(fā)階段。2021年12月，公司披露通過(guò)16949車規(guī)認(rèn)證。

風(fēng)險(xiǎn)提示：產(chǎn)能擴(kuò)張不及預(yù)期；良率提升不及預(yù)期。

中電科：打造一流半導(dǎo)體科技企業(yè)

電子科技集團(tuán)有限公司是中央直接管理的國(guó)有重要骨干企業(yè)，是我國(guó)軍工電子主力軍、網(wǎng)信事業(yè)國(guó)家隊(duì)、國(guó)家戰(zhàn)略科技力量。

近年來(lái)，中國(guó)電科促進(jìn)資源整合，利用關(guān)鍵領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)資源打造上市平臺(tái)，完善化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈布局。

風(fēng)險(xiǎn)提示：資產(chǎn)整合計(jì)劃不及預(yù)期；地緣政治影響。

中瓷電子：并購(gòu)大股東GaN資產(chǎn)，打造一流半導(dǎo)體科技企業(yè)

氮化鎵通信基站射頻芯片資產(chǎn)業(yè)務(wù)：氮化鎵通信基站射頻芯片業(yè)務(wù)資產(chǎn)及負(fù)債專注于氮化鎵通信基站射頻芯片的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售，主要產(chǎn)品為氮化鎵射頻芯片，頻率覆蓋無(wú)線通信主要頻段，芯片指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，是國(guó)內(nèi)少數(shù)實(shí)現(xiàn)批量供貨主體之一 。

博威公司主營(yíng)業(yè)務(wù)為氮化鎵通信基站射頻芯片與器件、微波點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信射頻芯片與器件的設(shè)計(jì)、封裝、測(cè)試和銷售，主要產(chǎn)品包括氮化鎵通信基站射頻芯片與器件、微波點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信射頻芯片與器件等。

國(guó)聯(lián)萬(wàn)眾主要從事氮化鎵射頻芯片和碳化硅功率芯片的設(shè)計(jì)、測(cè)試、銷售，主要產(chǎn)品包括氮化鎵通信基站射頻芯片、碳化硅功率芯片等。

風(fēng)險(xiǎn)提示：并購(gòu)失敗的風(fēng)險(xiǎn)；并購(gòu)資產(chǎn)業(yè)務(wù)不達(dá)預(yù)期。

三安光電：LED領(lǐng)頭羊，大力投入SiC襯底業(yè)務(wù)

公司主要從事全色系超高亮度 LED 外延片、芯片、Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體材料、微波通訊集成電路與功率器件、光通訊元器件等的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售。2018 年，三安光電在福建泉州南安高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，斥資 333 億元投資Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體材料、LED 外延、芯片、微波集成電路、光通訊、射頻濾波器、電力電子、SiC 材料及器件、特種封裝等產(chǎn)業(yè)。2022 年項(xiàng)目建成后，三安光電將實(shí)現(xiàn)在半導(dǎo)體化合物高端領(lǐng)域的全產(chǎn)業(yè)鏈布局。

風(fēng)險(xiǎn)提示：襯底業(yè)務(wù)進(jìn)展不及預(yù)期。

6、觀點(diǎn)總結(jié)

行業(yè)趨勢(shì)：高速擴(kuò)張，襯底掌舵

1. 襯底環(huán)節(jié)工藝缺陷直接影響器件及應(yīng)用質(zhì)量

2. 襯底擴(kuò)徑、放量和降本進(jìn)度決定行業(yè)滲透進(jìn)程

3. 襯底直接決定供應(yīng)鏈穩(wěn)定性，下游鎖定訂單+延伸產(chǎn)業(yè)鏈

半絕緣型：增幅趨緩，國(guó)產(chǎn)份額提升

1. 5G降速，國(guó)防軍工將帶來(lái)主驅(qū)動(dòng)

2. 擴(kuò)徑成為關(guān)鍵競(jìng)爭(zhēng)力：降本+份額替代

導(dǎo)電型：產(chǎn)能決定瓶頸，工藝決定上限

1. 襯底持續(xù)供不應(yīng)求，產(chǎn)能快速擴(kuò)張?zhí)峁┣腥胂掠蜗葯C(jī)2. 公司實(shí)力體現(xiàn)在良率+工藝參數(shù)2方面，車規(guī)級(jí)>P級(jí)>R級(jí)>D級(jí)

行業(yè)難點(diǎn)：行業(yè)整體空間亟待打開(kāi)；國(guó)內(nèi)仍與國(guó)外有一定差距

1. 價(jià)格仍處高位，產(chǎn)業(yè)滲透仍處早期——關(guān)注價(jià)格下降+滲透上升情況

2. 行業(yè)集中度高，國(guó)外起步早，份額高+工藝迭代快——關(guān)注國(guó)內(nèi)迭代進(jìn)度+放量情況核心壁壘：晶體制備技術(shù)；產(chǎn)業(yè)協(xié)同效應(yīng)。

我們認(rèn)為，碳化硅行業(yè)的核心壁壘主要在于上游的晶體制備技術(shù)和產(chǎn)業(yè)整體協(xié)同效應(yīng)兩方面，因此在行業(yè)的快速發(fā)展中，優(yōu)質(zhì)襯底廠商和具有強(qiáng)大資源整合能力的企業(yè)將更加具有競(jìng)爭(zhēng)力。建議關(guān)注：天岳先進(jìn)、中瓷電子。

風(fēng)險(xiǎn)提示：產(chǎn)能擴(kuò)張不及預(yù)期，行業(yè)景氣度不及預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)；技術(shù)研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

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