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1、1半导体行业系列专题半导体行业系列专题(二二)之之碳化硅:碳化硅:衬底产能持续扩充,关注渗透加速下衬底产能持续扩充,关注渗透加速下的国产化机会的国产化机会证券研究报告分析师:付强S1060520070001(证券投资咨询)徐勇 S1060519090004(证券投资咨询)邮箱:FUQIANG XUYONG平安证券研究所平安证券研究所 TMTTMT团队团队20242024年年1 1月月1010日日请务必阅读正文后免责条款请务必阅读正文后免责条款电子行业电子行业 强于大市强于大市2投资逻辑图投资逻辑图碳碳化化硅硅材料性能突出,材料性能突出,器件优势明显器件优势明显降本提效增益明降本提效增益明显,下
2、游持续景显,下游持续景气带动需求提升气带动需求提升当前硅基半导体逼近物理极限器件光伏自主可控需求强烈2026年全球SiC器件市场规模将达7171亿美元材料相较Si禁带宽度热导率击穿电压电子饱和漂移速率X3倍倍X5倍倍X10倍倍X3倍倍相较Si器件总能量损耗低80%80%器件尺寸缩小90%90%开关频率和工作温度均大幅提升当前国内外技术代差约为5 5-8 8年,具备实现国产替代机遇第三代半导体为关键技术,利好政策持续推出助力产业发展综合性能突出,替代趋势清晰新能源车市场天花板高电力损耗减少6 6-10%10%;综合成本下降6%6%转换效率提升至99%99%;能耗降低50%50%;设备循环寿命提升
3、5050倍2023年SiC上车速度明显加快,800V高压SiC平台车型不断推出2027年车用SiC功率器件市场规模达5050亿美元2027年光伏SiC功率器件市场规模达4 4亿美元降本提效优势明显,下游需求不断提升下游持续景气,存在供应缺口SiC晶体生长慢且加工难,原材料到晶圆转换率仅50%50%海外厂商以IDM为主,产能存在内供消化情况资料来源:平安证券研究所整理hYaXuZnYyXcZgY8ZxVnPtRoM7N9R8OtRoOpNrNlOoOrQeRqRpO7NoPpOMYpPnPxNnNtM3投资要点投资要点材料性能突出,器件优势明显。材料性能突出,器件优势明显。当前Si半导体已逼近物
4、理极限,以SiC为代表的第三代半导体成为后摩尔时代半导体行业发展的重点方向之一,SiC材料拥有高击穿电场、高导热率以及高饱和电子漂移速度等特性,制备的器件相较于Si产品能够降低80%损耗的同时将器件尺寸缩小90%,在新能源汽车、光伏以及轨道交通等领域具备广阔的替代空间。SiC为半导体重要新材料,产业链自主可控需求强烈。为半导体重要新材料,产业链自主可控需求强烈。当前海外对华科技限制持续加码,产业链自主可控刻不容缓,SiC作为半导体领域的重要新材料,国内外SiC技术代差约为5-8年,相较硅基半导体,具备实现国产替代机遇,国家重视程度将不断上升,有望持续推出利好政策助力国内SiC行业发展,国内Si
5、C产业链有望迎来快速发展良机。SiC晶体生长慢且加工难,提升良率和产能是控制成本的关键。晶体生长慢且加工难,提升良率和产能是控制成本的关键。SiC器件成本是Si器件的3倍左右,是制约SiC行业快速发展的核心因素之一,造成该问题的主要原因在于SiC长晶速度缓慢且加工难度大,从原材料到晶圆转换率仅为50%。未来在技术进步和规模经济共同作用下,产线将向8英寸转移,衬底尺寸扩径将助力产业链降本,预计衬底价格将以每年8%的速度下降,有望进一步加速SiC发展渗透。降本提效增益明显,下游持续景气带动需求提升。降本提效增益明显,下游持续景气带动需求提升。SiC器件能够为新能源汽车以及光伏等关键下游带来明显的效
6、率提升以及综合成本优化,随着SiC渗透加速,Yole预计2026年全球SiC器件市场规模将达71亿美元,其中,新能源汽车作为SiC器件增长的主要驱动力,近些年整体销量呈现快速增长态势,将不断带动SiC器件需求,预计2027年全球车用SiC功率器件市场规模将达50亿美元。投资建议:投资建议:在SiC头部厂商持续扩产背景下,SiC衬底、器件供应能力不断加强,规模效应带动价格持续下探,SiC渗透率持续提升,尤其是在新能源汽车领域,SiC上车速度明显加快,预计2024年市场将会推出更多搭载SiC器件的车型,将进一步带动SiC需求增长,叠加当前国产替代主旋律持续深化,国家对重点领域关键材料重视程度持续提