碳化硅行业深度报告：乘新能源之风行业需求有望高增-221013（44页）.pdf

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1、乘新能源之风，行业需求有望高增乘新能源之风，行业需求有望高增碳化硅行业深度报告长城证券研究院电子首席分析师：邹兰兰执业证书编号：S1070518060001研究助理：张元默执业证书编号：S1070120110006证券研究报告 主要观点主要观点|2 碳化硅是第三代半导体重要基础材料，衬底是产业链最核心环节：碳化硅是第三代半导体重要基础材料，衬底是产业链最核心环节：SiC是由碳元素和硅元素组成的一种化合物半导体材料，SiC材料具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射能力强等特性，相比硅基器件具有耐高压、耐高温、功耗低、体积小、重量轻等优势。SiC产业链主要包括衬底、外延、器件

2、制造及下游应用四大环节。需求端：需求端：电动车技术升级拉动市场扩容，低耗优势契合能源发展潮流电动车技术升级拉动市场扩容，低耗优势契合能源发展潮流：目前SiC主要应用于汽车、能工业、交通运输、通信等领域，主要产品形式有电动车逆变器、车载充电器、DC/DC变换器、充电装置、光电能量转换器和铁路。行业市场空间方面，根据Yole预测，2021年到2027年，SiC器件市场规模将由10.9亿美元增长至63.0亿美元，CAGR将超过34%。目前多个整车厂例如特斯拉，比亚迪，蔚来等车企搭载SiC模块，800V平台的应用能够大幅提高电动汽车的充电效率，提升续航里程。未来SiC在新能源汽车渗透率有望持续提升。供

3、给端：供给端：衬底成制造工艺关键点，国内厂商加速崛起衬底成制造工艺关键点，国内厂商加速崛起：碳化硅产业链中，衬底材料是产业链的基础，产业链价值占比达46%，处于核心地位。从SiC晶圆成本来看，衬底成本占比44%，良率损失占比32%，提高良率是SiC降本的核心。SiC衬底竞争格局方面，Wolfspeed占据了45%市场份额，Rohm排名占据20%市场份额，国内天科合达和山东天岳分别占据5%和3%市场份额。SiC器件竞争格局方面，ST占据40%市场份额，英飞凌占据22%市场份额。海外大厂大力扩产占据主要市场，而国内厂商正加速布局，国产化率有望持续提升。投资投资建议：建议：斯达半导、时代电气、天岳先

4、进、三安光电、士兰微。风险风险提示提示：市场需求不达预期；中美经贸摩擦、新冠肺炎疫情等外部环境风险；原材料价格波动和供应风险，SiC衬底成本高昂制约下游应用发展的风险。PWlZdUmUMBbWqXtYaQaOaQtRnNoMmOfQrQmMeRrQrN8OmMxOuOqMwPwMsPtN产业链概况：高压性能击中新能源痛点产业链概况：高压性能击中新能源痛点|2 定义：碳化硅（SiC）是由碳元素和硅元素组成的一种化合物半导体材料，是第三代半导体材料，因具备宽禁带特性，也被称为宽禁带半导体材料。优势：SiC材料具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射能力强等特性,以SiC材料制成

5、的半导体器件相比硅基器件具有耐高压、耐高温、功耗低、体积小、重量轻等优势。SiC产业链主要包括衬底、外延、器件制造及下游应用四大环节。SiCSiC产业链概况产业链概况|3三代半导体材料的指标参数对比：三代半导体材料的指标参数对比：指标参数指标参数第一代第一代第二代第二代第三代第三代材料材料硅（硅（SiSi）砷化镓（砷化镓（GaAsGaAs）磷化铟（磷化铟（InPInP）碳化硅（碳化硅（SiCSiC）氮化镓（氮化镓（GaNGaN）禁带宽度（eV）1.121.431.33.23.4饱和电子漂移速率（107cm/s）1.01.02.02.51.0热导率（Wcm-1K-1）1.50.540.74.91

6、.3击穿电场强度（MV/cm）0.30.40.52.83.3介电常数11.913.110.810.19最高工作温度/175350-600800资料来源：天岳先进招股书、天科合达招股书、应用材料官网、华东交通大学电力电子技术表：表：三代半导体材料的指标参数对比三代半导体材料的指标参数对比图：半导体材料图：半导体材料对比对比图：硅基图：硅基IGBTIGBT与碳化硅与碳化硅MOSFETMOSFET对比对比Si IGBTSiC MOSFET40kHz开关频率开通损耗关断损耗导通损耗 SiCSiC产业链概况产业链概况|4资料来源：天岳先进招股书、天科合达招股书、应用材料官网 衬底：衬底即通过沿特定的结晶