碳化硅行业深度报告：碳化硅衬底新能源车+光伏需求即将兴起国产替代有望突破-20220302（31页）.pdf

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1、 1/32 请务必阅读正文之后的免责条款部分 深度报告 机械行业机械行业 报告日期：2022 年 3 月 2 日 碳化硅碳化硅衬底衬底： 新能源车新能源车+ +光伏光伏需求即将需求即将兴起兴起， 国产替代国产替代有望有望突破突破 碳化硅行业深度报告 行业研究|机械行业|证券研究报告 行业评级行业评级 机械行业 看好 Table_relateTable_relate 相关报告相关报告 【晶盛机电】深度：长晶设备龙头：光伏半【晶盛机电】深度：长晶设备龙头：光伏半导体设备、蓝宝石、碳化硅设备接力增长导体设备、蓝宝石、碳化硅设备接力增长 投资要点投资要点 SiC 碳化硅：产业化黄金时代已来；衬底为产业

2、化突破的核心碳化硅：产业化黄金时代已来；衬底为产业化突破的核心 1 1）高压、高功率应用场景下性能优越高压、高功率应用场景下性能优越, ,适用于适用于 600V600V 以上高压场景。以上高压场景。相同规格的碳化硅基MOSFET 与硅基 MOSFET 相比，尺寸减小至原来 1/10，导通电阻降低至原来 1/100，总能损耗降低 70%，能源转换效率提高。下游应用新能源车、充电桩、光伏、风电、轨道交通等领域。 2 2）受益新能源车爆发，）受益新能源车爆发，SiCSiC 产业化黄金时代将来临。产业化黄金时代将来临。Yole 预计 2026 年 SiC 功率器件市场规模将达 45 亿美元，2020-

3、2026 年 CAGR=36%。新能源汽车是碳化硅功率器件市场的主要增新能源汽车是碳化硅功率器件市场的主要增长驱动长驱动，应用端：解决续航痛点。成本端：单车可节省 400-800 美元的电池成本。客户端：特斯拉等车企相继布局。目前特斯拉仅使用在主逆变器上、未来有进一步应用提升空间目前特斯拉仅使用在主逆变器上、未来有进一步应用提升空间。 3 3）性价比是决定性价比是决定 SiCSiC 器件器件大批量使用的关键大批量使用的关键，衬底制备衬底制备为为碳化硅性价比提升的碳化硅性价比提升的核心核心。在碳化硅器件的成本占比当中：衬底、外延、器件分别占比 46%、23%、20%。衬底为碳化硅降本的核心、也是

4、技术壁垒最高环节，是未来 SiC 降本、大规模产业化推进的核心关键。 SiC 衬底：新能源车衬底：新能源车+光伏光伏需求潜力巨大需求潜力巨大；国内外差距；国内外差距逐步逐步缩小、缩小、国产替代可期国产替代可期 1 1）市场空间：）市场空间：预计预计 20252025 年新能源车年新能源车+ +光伏逆变器市场光伏逆变器市场需求需求达达 26261 1 亿元亿元，2 2021021- -20252025 年年C CAGR=79AGR=79% %。新能源车：新能源车：目前单特斯拉 Model 3/Y 一年需求量就能消耗全球 SiC 晶圆绝大产能。我们测算如 2025 年 SiC 在新能源车渗透率达

5、60%，预计 6 英寸 SiC 衬底需求达 587 万片/年，市场空间达 231 亿元。光伏逆变器：光伏逆变器：“大组件、大逆变器、大组串”时代，光伏电站电压等级从 1000V 提升至 1500V 以上，碳化硅功率器件有望成为标配。我们假设 2025 年碳化硅渗透率提升至 50%，对应 SiC 衬底市场达 30 亿元。行业核心瓶颈在于供给端不足。行业核心瓶颈在于供给端不足。 2 2）竞争格局：国内外差距）竞争格局：国内外差距在在逐步缩小，国产替代可期。逐步缩小，国产替代可期。目前海外龙头（Wolfspeed、II-VI占据 60%以上市场份额）已实现 6 英寸规模化供应、向 8 英寸进军。国产

6、厂家（天岳先进、天科合达、晶盛机电、露笑科技等）以小尺寸为主、向 6 英寸进军。但可观测到，国内外国内外差距正在缩小、 且整体差距小于传统硅基半导体差距正在缩小、 且整体差距小于传统硅基半导体。 国内外差距已从过去的 10-15 年 （4 英寸） 、缩小至 5-10 年以内（6 英寸）。预计未来向 8 英寸进军过程中，差距有望进一步缩小。 3 3）生产工艺：较硅基半导体难度大幅增加；长晶环节是关键。）生产工艺：较硅基半导体难度大幅增加；长晶环节是关键。碳化硅衬底属于技术密集型行业。核心难点在于：长晶工艺复杂长晶工艺复杂（只有 4H 型等少数几种是所需的晶型），生长速度慢生长速度慢（每小时仅能生