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2021年07月02日发布

投资摘要：

传统硅材料难以满足新兴需求，碳化硅对硅的部分替代是顺应时代和科技趋势的必然。硅因其自然界储量大，制备相对简单等优点，成为了目前制造半导体芯片和器件最为主要的原材料，目前90%以上的半导体产品是以硅为衬底制成的。然而受材料本身特性的限制，硅基功率器件已经渐渐难以满足5G基站、新能源车及高铁等新兴应用对器件高功率及高频性能的需求。第三代半导体材料中的碳化硅（SiC）有望部分替代硅，成为制备高压及高频器件新的衬底材料。在新的时代背景下，市场对高压和高频器件的需求越来越高，碳化硅对硅的部分替代是顺应时代和科技趋势的必然。

碳化硅材料具备突出的性能优势，可以有效提高功率器件的功率密度和效率，降低系统成本。碳化硅作为宽禁带半导体材料的一种，与硅的主要差别在禁带宽度上，这让同性能的碳化硅器件尺寸缩小到硅基的十分之一，能量损失减少了四分之三。优异的性能也让碳化硅器件具备广阔的应用领域和市场空间，尤其是在电动车领域，碳化硅器件的应用已经成为提升电动车延长行驶里程、缩短充电时间及增大电池容量的重要手段，拥有着跟新能源车共成长的能力。2019年全球碳化硅功率器件市场规模为5.41亿美元，预计2025年将增长至25.62亿美元，年化复合增速约30%。

衬底制备是碳化硅产业链的核心环节，价值量占比也最高。碳化硅与硅基器件的原理相似，但碳化硅无论是材料还是器件的制造难度，都显著高于传统硅基。其中大部分的难度都是碳化硅材料高熔点和高硬度所需特殊工艺带来的，各步骤中难度和价值量最高的是衬底制备环节。衬底方面美国科锐布局最早，产能和市占率最高。国内以天科合达、山东天岳为首的衬底制造厂商正努力追赶。

碳化硅产业链上的主要玩家仍以海外龙头为主。碳化硅行业仍处于成长期，从企业和竞争格局的角度看，技术问题尚未完全解决，先行者和传统龙头依靠着先发优势和工艺的成熟度构筑了明显的壁垒。衬底方面以行业布局较早的科锐和贰陆较为领先，而器件制造领域传统的海外功率半导体龙头仍有较高份额，但领先优势相比于硅基器件有明显减小。

碳化硅除了器件本身，更对产业有着全方位的带动，有望引领中国半导体进入黄金时代。第三代半导体对我国而言意义非凡，是中国大陆半导体（尤其是功率和射频器件）追赶的极佳突破口，在第三代半导体追赶的路上，中国企业受到的阻碍将远小于传统硅基领域，发达国家可以用来制裁和控制中国第三代半导体发展的手段和技术也十分有限，中国企业正迎来追赶和发展的良机；碳化硅器件的意义不仅在于其本身的优异性能，其更是会对产业带来全方位的带动，第三代半导体器件主要的应用领域如新能源车、光伏和高铁等，未来的主战场都集中在中国，国内企业也与部分车企和家电企业等进行了配套和产业合作，国产器件逐渐导入终端产品供应链，为国内企业带来更多试用、改进的机会。我们认为碳化硅有望引领中国半导体进入黄金时代。

投资建议：我们认为在新能源车等新增下游需求的带动下，碳化硅材料及相关器件需求有望迎来爆发式增长，建议关注提前布局碳化硅产业链上市公司三安光电、华润微、斯达半导、闻泰科技、露笑科技、新洁能等。

风险提示：新能源汽车销量不及预期，碳化硅量产进度不及预期，量产过程中遭遇技术难题导致不及预期等。