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智通财经APP获悉,浙商证券发布研报认为,由于新能源汽车的爆发,SiC产业化的黄金时代将到来。Yole预测2026年SiC功率器件的市场规模将达到45亿美元,2020-2026年CAGR将达到36%。SiC衬底市场空间方面,预计2025年新能源汽车和光伏逆变器市场需求将达到2665438+亿元,2021-2025年CAGR将达到79%。目前国内外差距逐渐缩小,国内替代有望。目前海外龙头(Wolfspeed、II-VI占市场份额60%以上)已实现6英寸大规模供货,向8英寸进军;国内厂商(田玉娥先进、田可何达、晶盛机电、卢晓科技等。)主要以小尺寸为主,向6寸进军。浙商证券主要推荐晶盛机电(300316。SZ)。

1)在高压大功率应用场景下性能优越,适用于600V V以上的高压场景,同规格的碳化硅基MOSFET相比,尺寸缩小至1/10,导通电阻降低至1/100,总能量损耗降低70%,能量转换效率提高。下游应用包括新能源汽车、充电桩、光伏、风电、轨道交通等领域。

2)受益于新能源汽车的爆发,SiC产业化的黄金时代将到来。Yole预测2026年SiC功率器件的市场规模将达到45亿美元,2020-2026年CAGR=36%。新能源汽车是碳化硅功率器件市场的主要增长动力,应用端是解决续航痛点。成本端:自行车可以节省400-800美元的电池成本。客户端:特斯拉等车企相继布局。目前特斯拉只是用在主逆变器上,未来还有进一步应用和改进的空间。

3)性价比是SiC器件大规模使用的关键,衬底制备是提高SiC性价比的核心。碳化硅器件的成本中,衬底、外延和器件分别占46%、23%和20%。衬底是碳化硅成本降低的核心,也是技术壁垒最高的部分,也是未来降低SiC成本、推动大规模产业化的核心关键。

SiC衬底:新能源汽车+光伏需求潜力大;国内外差距逐渐缩小,国内替代可期。

1)市场空间:预计2025年新能源汽车和光伏逆变器市场需求将达到261亿元,2021-2025年CAGR为79%。新能源汽车:目前仅特斯拉Model 3/Y的年需求量就能消耗掉全球大部分SiC晶圆产能。我们测算,如果2025年新能源汽车SiC渗透率达到60%,预计6英寸SiC衬底需求将达到587万片/年,市场空间将达到231亿元。光伏逆变器:“大组件、大逆变器、大串联”时代,光伏电站电压等级从1000V提升到1500V以上,碳化硅功率器件有望成为标配。我们假设2025年碳化硅的渗透率提升到50%,对应的SiC衬底市场达到30亿元。行业的核心瓶颈在于供给不足。

2)竞争格局:中外差距逐渐缩小,国内替代预期。目前海外领先厂商(Wolfspeed和II-VI占市场份额60%以上)已经实现6英寸大规模供货,向8英寸进军。国内厂商(田玉娥先进、田可何达、晶盛机电、卢晓科技等。)主要以小尺寸为主,向6寸进军。但可以观察到国内外差距在缩小,整体差距比传统硅基半导体小。国内外差距从过去的10-15年(4寸)缩小到5-10年(6寸)以内。预计在未来向8英寸进军的过程中,差距将会并且有望进一步缩小。

3)制作工艺:相比硅基半导体,难度大大增加;晶体生长是关键。碳化硅衬底属于技术密集型产业。核心难点是:晶体生长工艺复杂(只需要4H等几种晶型),生长速度慢(每小时只能生长0.2-0.3mm,比传统晶体硅慢近100倍),成品率低(硬度接近金刚石,难以切割、研磨和抛光)。“产学研”是国产碳化硅衬底发展的重要推动力。国内高校和科研机构主要有中科院物理所、山东大学、上海硅酸盐研究所等。

4)行业趋势:降低成本是工业化的核心,向大尺寸延伸。目前6英寸SiC衬底价格为1000美元/片,是传统硅基半导体的数倍。未来降低成本的方法包括:提高材料利用率(大规模,从4英寸延伸到6英寸和8英寸),降低制造成本(提高良率),提高生产效率(更成熟的晶体生长工艺)。

SiC衬底设备:与传统晶体硅差别不大,工艺调整是核心壁垒。

主要包括:晶体生长炉、切片机、研磨机、抛光机、清洗设备等。它与传统的晶体硅设备有一些相似之处,但工艺难度更大。碳化硅衬底第三方设备厂商较少,更多的企业着眼于设备和制造的一体化布局,便于将核心工艺机密掌握在自己手中。联合研发设备和工艺,互馈是关键。

资本提案

风险提示:R&D进度小于预期风险;国际贸易争端加剧风险。