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2022年10月08日发布

碳化硅： 第三代半导体突破性材料。 SiC 是第三代半导体材料，其具备极好的耐压性、导热性和耐热性，是制造功率器件、 大功率射频器件的突破性材料。

根据 Wolfspeed 预计， 2022 年全球碳化硅器件市场规模达 43 亿美元， 2026年碳化硅器件市场规模有望成长至 89 亿美元。 当前 SiC 功率器件价格较高，是硅基 IGBT 的 3~5 倍左右， 但凭借优异的系统节能特性， SiC 器件开始在新能源汽车、光伏、储能等领域替代硅基器件。

SiC 引领行业变革，新需求快速涌现。 新能源汽车是碳化硅功率器件下游第一大应用市场， 根据我们测算， 2026 年全球应用于新能源汽车主驱逆变器的 SiC器件市场规模有望达 44 亿美元。 为了提升电动汽车充电速度、缓解里程焦虑，小鹏、比亚迪、长城、保时捷、现代等整车厂陆续推出 800V 高压平台车型， 有望推动 SiC 器件在新能源汽车中渗透率进一步提升。

国际巨头垄断行业， 国产厂商加速破局。 当前全球 SiC 衬底总年产能约在40~60 万片等效 6 英寸， 无法满足下游旺盛需求。 根据 Yole 预测， 随着衬底厂商技术进步、产能进一步扩张， 2025 年 6 英寸导电型衬底价格有望降至 590 美元， 这将带动 SiC 器件渗透率提升， 有望在未来与 Si-IGBT 双雄并驱。 此外， 当前 Wolfspeed、 II-IV、罗姆三家海外大厂占据了全球 89%导电型衬底市场， 意法半导体、 英飞凌、 安森美、 Wolfspeed 等六家海外大厂占据了全球 99%碳化硅功率器件市场， 行业格局被海外大厂垄断， 国内厂商正在加速破局。

新需求带来新机遇，技术进步推动新未来。 对于 SiC 衬底制造来说， PVT 法生长速率慢、制备难度大、 晶锭良率低， 因此产能提升较慢， 但衬底制造各环节均有工艺改善空间， 溶液生长法、激光切割等技术的进步等有望推动衬底产能进一步提升， 衬底有望持续降本。 对于 SiC 器件制造来说， 由于 SiC 材料透明、 离子扩散温度高等特性， 在器件制造过程中光刻对准、高能离子注入、高温退火工艺、栅氧质量控制、蚀刻工艺等环节相较硅基器件难度较大， 器件制造扩产较为困难。 对于 SiC 功率模块来说， 由于 SiC 器件耐受工作温度较高， AMB 基板凭借更高的热导率等性能优势， 成为 SiC 器件导热基板材料首选。

投资建议： 随着碳化硅技术的不断突破，国内供应商有望加速追赶国际龙头。建议关注国内垂直一体化龙头厂商三安光电； SiC 衬底制造商天岳先进等； 器件厂商时代电气、斯达半导、新洁能、士兰微、华润微、扬杰科技、闻泰科技、中瓷电子、长飞光纤、积塔半导体、比亚迪半导体等； SiC 设备公司北方华创、晶盛机电、中微公司、芯源微等。

风险提示： 碳化硅在下游应用领域渗透率不及预期； 国家产业政策变化； 全球碳化硅行业竞争激烈