碳化硅為第三代半導(dǎo)體材料，引領(lǐng)功率及射頻領(lǐng)域革新

1 碳化硅為第三代半導(dǎo)體材料，引領(lǐng)功率及射頻領(lǐng)域革新

碳化硅較硅更能滿(mǎn)足高溫、高壓、高頻等需求，下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

碳化硅屬于第三代半導(dǎo)體材料，具備禁帶寬度大、熱導(dǎo)率高、臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)高、電子飽和漂移速率高等特點(diǎn)。碳化硅為第三代半導(dǎo)體材料典型代表，相較于硅材料等前兩代半導(dǎo)體材料，其禁帶寬度更大，在擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度、飽和電子漂移速率、熱導(dǎo)率以及抗輻射等關(guān)鍵 參數(shù)方面有顯著優(yōu)勢(shì)?；谶@些優(yōu)良特性，碳化硅襯底在使用極限性能上優(yōu)于硅襯底，可 以滿(mǎn)足高溫、高壓、高頻、大功率等條件下的應(yīng)用需求。因此，碳化硅材料制備的射頻器 件及功率器件可廣泛應(yīng)用于新能源汽車(chē)、光伏、5G 通信等領(lǐng)域，是半導(dǎo)體材料領(lǐng)域中具備 廣闊前景的材料之一。

碳化硅用于制作功率及射頻器件，產(chǎn)業(yè)鏈包括襯底制備、外延層生長(zhǎng)、器件及下游應(yīng)用。根據(jù)電化學(xué)性質(zhì)不同，碳化硅晶體材料分為半絕緣型襯底（電阻率高于 10 5Ω·cm）和導(dǎo)電型襯底（電阻率區(qū)間 15~30mΩ·cm）。不同于傳統(tǒng)硅基器件，碳化硅器件不可直接制作于襯底上，需先使用化學(xué)氣相沉積法在襯底表面生成所需薄膜材料，即形成外延片，再進(jìn)一步制成器件。通過(guò)在半絕緣型碳化硅襯底上生長(zhǎng)氮化鎵外延層制得碳化硅基氮化鎵外延片，可制成 HEMT 等微波射頻器件，適用于高頻、高溫工作環(huán)境，主要應(yīng)用于 5G 通信、衛(wèi)星、雷達(dá)等領(lǐng)域。在導(dǎo)電型碳化硅襯底上生長(zhǎng)碳化硅外延層制得碳化硅外延片，可進(jìn)一步制成碳化硅二極管、碳化硅 MOSFET 等功率器件，適用于高溫、高壓工作環(huán)境，且損耗低，主要應(yīng)用于新能源汽車(chē)、光伏發(fā)電、軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天等領(lǐng)域。

國(guó)內(nèi)外廠(chǎng)商積極布局碳化硅，產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善。以碳化硅材料為襯底的產(chǎn)業(yè)鏈主要包括碳化硅襯底制備、外延層生長(zhǎng)、器件及模組制造三大環(huán)節(jié)。伴隨更多廠(chǎng)商布局碳化硅賽道，產(chǎn)業(yè)鏈加速走向成熟。目前，碳化硅行業(yè)企業(yè)形成兩種商業(yè)模式，第一種覆蓋完整產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)，同時(shí)從事碳化硅襯底、外延、器件及模組的制作，例如 Wolfspeed、Rohm；第二種則只從事產(chǎn)業(yè)鏈的單個(gè)環(huán)節(jié)或部分環(huán)節(jié)，如Ⅱ-Ⅵ僅從事襯底及外延的制備，英飛凌則只 負(fù)責(zé)器件及模組的制造。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)的碳化硅生產(chǎn)廠(chǎng)商大多屬于第二種商業(yè)模式，聚焦產(chǎn)業(yè)鏈部分環(huán)節(jié)。

SiC 較 IGBT 具備耐高壓、低損耗和高頻三大核心優(yōu)勢(shì)

SiC MOSFET 較 IGBT 可同時(shí)具備耐高壓、低損耗和高頻三大優(yōu)勢(shì)。1）碳化硅擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度是硅的十余倍，使得碳化硅器件耐高壓特性顯著高于同等硅器件。2）碳化硅具有 3 倍于硅的禁帶寬度，使得 SiC MOSFET 泄漏電流較硅基 IGBT 大幅減少，降低導(dǎo)電損耗。同時(shí)， SiC MOSFET 屬于單極器件，不存在拖尾電流，且較高的載流子遷移率減少了開(kāi)關(guān)時(shí)間，開(kāi)關(guān)損耗因此得以降低。根據(jù) Rohm 的研究，相同規(guī)格的碳化硅 MOSFET 較硅基 IGBT 的總能量損耗可大大減低 73%。3）涵蓋 MOSFET 自身特點(diǎn)，較 IGBT 具備高頻優(yōu)勢(shì)。此外，據(jù) Wolfspeed 研究顯示，相同規(guī)格的碳化硅基 MOSFET 與硅基 MOSFET 相比，其尺寸可 大幅減少至原來(lái)的 1/10。

碳化硅助力新能源汽車(chē)實(shí)現(xiàn)輕量化及降低損耗，增加續(xù)航里程。1）碳化硅較硅擁有更高熱導(dǎo)率，散熱容易且極限工作溫度更高，可有效降低汽車(chē)系統(tǒng)中散熱器的體積和成本。同時(shí)，SiC 材料較高的載流子遷移率使其能夠提供更高電流密度，在相同功率等級(jí)中，碳化硅功率 模塊的體積顯著小于硅基模塊，進(jìn)一步助力新能源汽車(chē)實(shí)現(xiàn)輕量化。2）SiC MOSFET 器件較硅基 IGBT 在開(kāi)關(guān)損耗、導(dǎo)電損耗等方面具備顯著優(yōu)勢(shì)，其在新能源汽車(chē)的應(yīng)用可有效降低損耗。根據(jù)豐田官網(wǎng)，豐田預(yù)測(cè) SiC MOSFET 的應(yīng)用有助于提升電動(dòng)車(chē)的續(xù)航里程約 5%-10%。3）由于 SiC 材料具備更高的功率密度，所以同等功率下，SiC 器件的體積可以縮小至 1/2 甚至更低；4）由于 SiC MOSFET 的高頻特性，SiC 的應(yīng)用能夠顯著減少電容、 電感等被動(dòng)元件的應(yīng)用，簡(jiǎn)化周邊電路設(shè)計(jì)。

從特斯拉的方案來(lái)看，主逆變器采用 SiC 能顯著降低損耗和提升功率密度。特斯拉 Model 3 在主逆變器中率先采用 SiC 方案（搭意法半導(dǎo)體的 SiC MOSFET 模組），替代原先 Model X 主逆變器方案（搭載英飛凌的 IGBT 單管）。對(duì)比產(chǎn)品參數(shù)可知，所用 SiC MOSFET 的反應(yīng)恢復(fù)時(shí)間和開(kāi)關(guān)損耗均顯著降低。同時(shí)，Model 3 主逆變器上有 24 個(gè) SiC 模塊，每個(gè)模塊內(nèi)含 2 顆 SiC 裸晶，共用到 48 顆 SiC MOSFET， 如果仍采用 Model X 的 IGBT，則需要 54-60 顆。該方案使得 Model 3 主逆變器的整體結(jié)構(gòu) 更為簡(jiǎn)潔、整體質(zhì)量和體積更輕、功率密度更高。

2 全球 SiC 市場(chǎng)處于高速成長(zhǎng)階段，國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商存廣闊替代空間

乘碳中和之東風(fēng)，2025 年市場(chǎng)規(guī)模有望較 2020 年翻 5 倍

2020 年全球 SiC 器件市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 11.84 億美元，預(yù)計(jì)到 2025 年有望增長(zhǎng)至 59.79 億美元，對(duì)應(yīng) CAGR 為 38.2%。根據(jù)我們的測(cè)算，在碳中和趨勢(shì)下，受益于 SiC 在新能源汽車(chē)、光 伏、風(fēng)電、工控等領(lǐng)域的持續(xù)滲透，SiC 功率器件市場(chǎng)規(guī)模有望從 2020 年的 2.92 億美元 增長(zhǎng)至 2025 年的 38.58 億美元，對(duì)應(yīng) CAGR 為 67.6%；5G、國(guó)防驅(qū)動(dòng) GaN-on-SiC 射頻 器件加速滲透，逐步取代硅基 LDMOS，SiC 射頻器件市場(chǎng)規(guī)模有望從 2020 年的 8.92 億美 元增長(zhǎng)至 2025 年的 21.21 億美元，對(duì)應(yīng) CAGR 為 18.9%。下游 SiC 功率及射頻器件高速 增長(zhǎng)的需求也將帶動(dòng) SiC 材料市場(chǎng)規(guī)?？焖俪砷L(zhǎng)，按照 SiC 材料在 SiC 器件中價(jià)值量占比 50%計(jì)算（根據(jù) CASA），預(yù)計(jì)將由 2020 年的 5.92 億美元增長(zhǎng)至 2025 年的 29.90 億美元， 對(duì)應(yīng) CAGR 為 38.2%。

從下游領(lǐng)域來(lái)看，我們認(rèn)為新能源汽車(chē)為 SiC 市場(chǎng)的核心驅(qū)動(dòng)力。新能源汽車(chē)逐步向 800V 架構(gòu)時(shí)代邁進(jìn)，SiC 相比于 IGBT 在耐高壓、耐高溫、頻率、損耗、質(zhì)量體積等方面優(yōu)勢(shì)更加明顯。同時(shí)隨著全球產(chǎn)能開(kāi)出及良率提升，SiC 價(jià)格下探將驅(qū)動(dòng)其在新能源車(chē)中的逆變器、 OBC 等部件中加速滲透。根據(jù) Wolfspeed 和我們的測(cè)算，2020 年全球 SiC 器件市場(chǎng)規(guī)模 中，新能源汽車(chē)領(lǐng)域占比約為 22.51%，隨著 SiC 在主逆變器和 OBC 中的加速滲透，我們預(yù)計(jì)到 2025 年占比將提升至 50.26%，為第一大驅(qū)動(dòng)力。此外，基于 SiC 較 IGBT 的性能優(yōu)勢(shì)，隨著 SiC 器件及模塊成本的下降，我們預(yù)計(jì) SiC 在光伏、風(fēng)電等新能源發(fā)電領(lǐng)域滲透率也將逐步提升，預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模占比到 2025 年提升至 8.84%；工控市場(chǎng)規(guī)模占比到 2025 年提升至 5.43%。

海外廠(chǎng)商普遍看好 SiC 市場(chǎng)空間，相關(guān)業(yè)務(wù)業(yè)績(jī)展望樂(lè)觀(guān)

Wolfspeed 看好碳化硅器件與材料廣闊市場(chǎng)空間,預(yù)計(jì) 2026 年將分別突破 89/17 億美元。（1）碳化硅器件方面，Wolfspeed 預(yù)計(jì) 2022年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 43 億美元，2024 年進(jìn)一 步增長(zhǎng)至 66 億美元，并于 2026 年突破 89 億美元。碳化硅器件市場(chǎng)增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力主要來(lái)自電動(dòng)汽車(chē)、射頻、工業(yè)及能源領(lǐng)域，其中，在電動(dòng)汽車(chē)大勢(shì)所驅(qū)背景下，碳化硅材料在 400V 和 800V 充電架構(gòu)中的優(yōu)勢(shì)日益凸顯，Wolfspeed 預(yù)計(jì) 2026年汽車(chē)器件將占據(jù)超 50%的市場(chǎng)規(guī)模，2023-2026 年 CAGR 達(dá) 30%；此外，隨成本下降，碳化硅器件在工業(yè)市場(chǎng)的應(yīng)用將更加廣泛，Wolfspeed 預(yù)計(jì)遠(yuǎn)期有望創(chuàng)造超 400 億美元市場(chǎng)空間。

（2）碳化硅材料方面， Wolfspeed 認(rèn)為市場(chǎng)供應(yīng)將持續(xù)增加，但產(chǎn)能仍將供不應(yīng)求，Wolfspeed 預(yù)計(jì) 2022 年碳化 硅材料市場(chǎng)達(dá) 7 億美元，2024 年進(jìn)一步增長(zhǎng)至 12 億美元，并于 2026 年突破 17 億美元， 2022 至 2026 年增長(zhǎng)近 2.5 倍。同時(shí)，公司預(yù)期 150mm 向 200mm 工藝節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)變將帶來(lái)成本優(yōu)化，進(jìn)一步促進(jìn)市場(chǎng)需求擴(kuò)增。

市場(chǎng)空間逐步打開(kāi)，碳化硅材料及器件主要供應(yīng)商業(yè)績(jī)展望樂(lè)觀(guān)。Wolfspeed 為全球碳化 硅材料及器件龍頭供應(yīng)商之一，據(jù) Yole 及 Wolfspeed 測(cè)算，Wolfspeed 在碳化硅材料市場(chǎng) 份額長(zhǎng)期穩(wěn)定在 60%以上。截止 2021 年 11 月，與意法半 導(dǎo)體、英飛凌、安森美等客戶(hù)簽訂的長(zhǎng)期意向訂單達(dá) 13 億美元。Wolfspeed 預(yù)計(jì)在電動(dòng)汽 車(chē)及 5G 等終端對(duì)碳化硅器件的強(qiáng)勁需求驅(qū)動(dòng)下，2024 財(cái)年公司營(yíng)收有望達(dá) 15 億美元， 2026 財(cái)年增長(zhǎng)至 21 億美元。英飛凌同樣為推動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)從硅基向碳化硅基發(fā)展的核心 力量之一，公司測(cè)算 2021 年碳化硅相關(guān)收入為 2 億美元，預(yù)期 2025 年將突破 10 億美元， 占據(jù)全球市場(chǎng) 30%市場(chǎng)份額。此外，安森美和意法半導(dǎo)體預(yù)期公司碳化硅相關(guān)收入將分別 于 2023 年和 2024 年突破 10 億美金。

競(jìng)爭(zhēng)格局：襯底及外延市場(chǎng)集中度高，器件領(lǐng)域海外廠(chǎng)商占絕對(duì)主導(dǎo)

碳化硅襯底市場(chǎng)高度集中，Wolfspeed、Ⅱ-Ⅵ全面領(lǐng)先。碳化硅襯底為碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)，據(jù) Yole 數(shù)據(jù)，2020 年半絕緣型碳化硅襯底和導(dǎo)電型碳化硅襯底市場(chǎng)規(guī)模分別達(dá) 1.82 億、2.76 億美元。其中，1）Wolfspeed、Ⅱ-Ⅵ、山東天岳三家寡頭壟斷半絕緣型碳化硅襯底市場(chǎng)。2020 年 Wolfspeed、Ⅱ-Ⅵ及山東天岳占據(jù) 98%市場(chǎng)份額，市場(chǎng)高度集中。從產(chǎn)品規(guī)格 上看，Wolfspeed 已實(shí)現(xiàn) 4 英寸及 6 英寸產(chǎn)品量產(chǎn)并開(kāi)始建設(shè) 8 英寸產(chǎn)線(xiàn)，國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商山東天岳雖市占率行業(yè)領(lǐng)先，但公司預(yù)計(jì) 2023 年方能實(shí)現(xiàn) 6 英寸產(chǎn)品量產(chǎn)，仍存在一定差距。2） 導(dǎo)電型碳化硅襯底市場(chǎng) Wolfspeed 一家獨(dú)大。Wolfspeed 憑借較早布局先發(fā)優(yōu)勢(shì)，在良率及產(chǎn)能上遙遙領(lǐng)先，2020 年占據(jù) 60%市場(chǎng)份額，Ⅱ-Ⅵ以 11%市場(chǎng)份額位居第二。

Wolfspeed、Showa Denko 雙寡頭壟斷碳化硅外延片市場(chǎng)。碳化硅外延片屬于行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中間環(huán)節(jié)，參與廠(chǎng)商多為 IDM 公司，Industry Research 測(cè)算 2020 年全球碳化硅外延片市 場(chǎng)規(guī)模約為 1.72 億美元。據(jù) Yole 數(shù)據(jù)，2020 年 Wolfspeed 與 Showa Denko 分別占據(jù)碳化硅導(dǎo)電型外延片市場(chǎng)52%和43%的市場(chǎng)份額，合計(jì)高達(dá)95%，具備顯著的制備技術(shù)優(yōu)勢(shì)。其他碳化硅外延供應(yīng)商包括Ⅱ-Ⅵ、Norstel、羅姆、三菱電機(jī)、英飛凌，占據(jù)市場(chǎng)較小份額。國(guó)內(nèi)碳化硅外延片主要制造廠(chǎng)商有瀚天天成和東莞天域半導(dǎo)體，兩者均已具備供應(yīng) 4-6 英 寸外延片實(shí)力，待產(chǎn)能進(jìn)一步釋放。

歐美廠(chǎng)商占據(jù) SiC 功率器件市場(chǎng)主要份額。SiC 功率器件制造工藝壁壘較高，目前市場(chǎng)主要廠(chǎng)商為傳統(tǒng)硅基功率器件巨頭及借助 SiC 材料介入器件領(lǐng)域的新銳玩家 Wolfspeed，市場(chǎng)集中度高于 IGBT 器件及模塊市場(chǎng)。據(jù) Yole 數(shù)據(jù)，2020 年全球碳化硅功率器件市場(chǎng)規(guī)模約 5~6 億美元，市場(chǎng) CR5 達(dá) 90.8%，顯著高于 IGBT 器件及模塊市場(chǎng)的 62.8%和 66.7%，歐美廠(chǎng)商占據(jù)主要市場(chǎng)份額。其中，意法半導(dǎo)體成功研制全球第一款大規(guī)模應(yīng)用于電動(dòng)汽 車(chē)的 SiC MOSFET 模塊，與特斯拉的合作為其累積大量市場(chǎng)份額，2020 年達(dá) 40.5%。國(guó) 內(nèi)廠(chǎng)商在 SiC 功率器件領(lǐng)域入局較晚，主要玩家泰科天潤(rùn)、基本半導(dǎo)體、華潤(rùn)微等市場(chǎng)份額較小，但由于行業(yè)處于早期階段，格局尚未定型，國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商仍有較大替代空間。

3 新能源車(chē)/充電樁/光伏/工控/射頻鼎力相助，SiC 器件加速應(yīng)用

新能源汽車(chē)：800V 架構(gòu)下的甜蜜時(shí)刻，SiC 滲透的核心驅(qū)動(dòng)力

SiC 功率器件主要包括 SBD、JFET、MOSFET 和模塊，在新能源汽車(chē)相關(guān)應(yīng)用場(chǎng)景主要為 逆變器、OBC、及直流充電樁。我們認(rèn)為當(dāng)前碳化硅滲透仍處于早期，主要器件類(lèi)型為 SiC 二極管，以及在高端車(chē)系應(yīng)用，目前滲透率較低。未來(lái)隨著：1）特斯拉、比亞迪等頭部新能 源車(chē)廠(chǎng)帶來(lái)的“示范效應(yīng)”，更多車(chē)企將會(huì)逐步采用 SiC 方案；2）碳化硅器件價(jià)格逐步下降， 成本經(jīng)濟(jì)效益不斷提升；3）800V 架構(gòu)時(shí)代來(lái)臨，SiC 在高壓下較 IGBT 性能優(yōu)勢(shì)更為明顯，損耗降低幅度更大。我們認(rèn)為 SiC 在新能源車(chē)主逆變器及 OBC 中滲透率將快速提升。

碳化硅器件在新能源汽車(chē)中應(yīng)用進(jìn)入快速滲透期。2018 年，特斯拉 Model 3 率先使用由意法半導(dǎo)體提供的 SiC MOSFET，開(kāi)啟電動(dòng)汽車(chē)使用 SiC 先河，隨后比亞迪、保時(shí)捷、豐田等汽車(chē)制造商陸續(xù)推出應(yīng)用碳化硅器件新車(chē)型。其中，在 2020 年比亞迪漢搭載自主研發(fā)制造的 SiC MOSFET 控制模塊，整體加速性能及續(xù)航能力均得到顯著提升。2021 年，碳化硅器件在新能源汽車(chē)中應(yīng)用進(jìn)入快速增長(zhǎng)階段，國(guó)內(nèi)外眾多車(chē)型均開(kāi)始應(yīng)用碳化硅器件。根據(jù)各公司公告信息，我們可以看到在未來(lái)幾年，小鵬、捷豹、路虎、雷諾等越來(lái)越多的 廠(chǎng)商將在其新車(chē)型中使用 SiC 器件，新能源汽車(chē)中應(yīng)用 SiC 器件以提升性能、實(shí)現(xiàn)輕量化為大勢(shì)所趨。

新能源車(chē)充電及里程焦慮凸顯，800V 架構(gòu)時(shí)代來(lái)臨

充電焦慮逐漸成為當(dāng)前電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵的問(wèn)題，800V 架構(gòu)是解決充電焦慮的主流方案。電動(dòng)車(chē)普及過(guò)程中主要面臨續(xù)航和充電兩大問(wèn)題。續(xù)航里程目前已不是最大阻礙，根據(jù)蔚來(lái)、特斯拉、小鵬等的官網(wǎng)，主流品牌電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航里程約在 500 公里左右，即將推出的蔚來(lái) ET7、理想 X01 等預(yù)計(jì)續(xù)航里程超 800 公里。對(duì)于提升充電效率，方案包括換電及大功 率快充。由于各品牌各車(chē)型電池差異，換電站推廣較為依賴(lài)車(chē)企自建，普適性低且成本高。大功率充電包括大電流和高電壓兩種方案，大電流方案代表企業(yè)為特斯拉，根據(jù)焦耳定律， 該方案將顯著增加充電過(guò)程中的熱量，需要更粗的線(xiàn)束同時(shí)對(duì)系統(tǒng)散熱要求更高。此外，根據(jù)新出行測(cè)評(píng)，特斯拉大電流 V3 超充樁在大部分時(shí)間內(nèi)并不能達(dá)到最大功率充電。

目前，高壓快充已成為大功率快充主流方案，提升充電速度的同時(shí)，減小電損耗。2019 年 保時(shí)捷推出全球首個(gè)量產(chǎn)的 800V 架構(gòu)電動(dòng)車(chē) Taycan，可實(shí)現(xiàn)充電 15 分鐘將 Taycan 電量 從 0 提升至 80%。此后，國(guó)內(nèi)外車(chē)企紛紛布局高壓快充方案，現(xiàn)代、起亞小鵬、比亞迪等 相繼或計(jì)劃發(fā)布 800V 高壓快充平臺(tái)，小鵬 G9 可實(shí)現(xiàn)“充電 5 分鐘，續(xù)航 200 公里”。我們 認(rèn)為，800V 架構(gòu)時(shí)代正加速到來(lái)。

此外，800V 系統(tǒng)可有效減少車(chē)身重量，實(shí)現(xiàn)續(xù)航提升。在相同功率的情況下，800V 系統(tǒng)較 400V 系統(tǒng)電流降低一半，可減少系統(tǒng)熱損耗及導(dǎo)線(xiàn)橫截面。根據(jù) e-technology 的估算，以 100kWh 的電池為例，從 400V 電車(chē)系統(tǒng)提升為 800V 電車(chē)系統(tǒng)，由于電池散熱減重及導(dǎo)線(xiàn)質(zhì)量降低可以推動(dòng)整車(chē)實(shí)現(xiàn) 25kg 的重量降低，從而提升續(xù)航。

主逆變器：800V 系統(tǒng)下 SiC MOSFET 大顯身手，降低主逆變器損耗及體積

目前已有多家車(chē)企在主逆變器中采用 SiC MOSFET 方案替代 IGBT 方案，如特斯拉 Model 3、 比亞迪漢高性能版等。Model 3 共用到 48 顆意法半導(dǎo)體的 SiC MOSFET，如果仍采用 Model X 的英飛凌的 IGBT，則需要 54-60 顆。即使成本上升 370 美金左右（按照艾睿供應(yīng)商網(wǎng)站 價(jià)格計(jì)算，實(shí)際大批量采購(gòu)價(jià)格更低），但特斯拉考慮到損耗降低及體積節(jié)約等因素而選擇 SiC 方案。我們認(rèn)為 800V 架構(gòu)下 SiC MOSFET 在新能源車(chē)的主逆變器中滲透率將進(jìn)一步提升?？紤]到成本因素，會(huì)率先在中高端車(chē)型上使用。

1）損耗更低：根據(jù) ST 的數(shù)據(jù)，800V 系統(tǒng)下，1200V SiC MOSFET 較 IGBT 總損耗更低， 在常用的 25%負(fù)載下，SiC MOSFET 損耗最多低于 IGBT 80%，在 100%負(fù)載下，SiC MOSFET 損耗最多低于 IGBT 60%。

2）高壓下性能優(yōu)勢(shì)更加明顯：在 400V 左右的直流母線(xiàn)電壓下，需要最大工作電壓在 650V 左右的 IGBT 模塊或單管。在 800V 的系統(tǒng)電壓下，功率器件耐壓需要提高到 1200V 以上。英飛凌、賽美控、羅姆、富士電機(jī)等均推出了 1200V 的車(chē)規(guī)級(jí) IGBT，但對(duì)比之下，SiC 器件在高壓下性能更好。根據(jù) ST 的數(shù)據(jù)，在 400V 電壓平臺(tái)下，SiC MOSFET 能夠比 IGBT 器件擁有 2-4%的效率提升；而在 750V 電壓平臺(tái)下其提升幅度則可增大至 3.5-8%。對(duì)比市場(chǎng)上的領(lǐng)先 SiC MOSFET 和 IGBT 器件參數(shù)可知，1200V SiC 產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)較 650V 產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)更加明顯，主要體現(xiàn)為損耗降低幅度更大。

3）耐高溫：SiC 的結(jié)溫更高，能夠在超過(guò) 175 度的高溫下正常工作，較 IGBT 更加適合高溫環(huán)境。

4）體積節(jié)約：根據(jù) ST，在 10kHz 工作頻率和 800V 架構(gòu)的情況下，對(duì)于一個(gè) 210kW 的逆變器，若采用全 SiC MOSFET 方案替代原先 IGBT 及二極管方案：1）使用總功率器件體積可從 600mm2 縮小 5 倍至 120mm2；2）開(kāi)關(guān)損耗和總損耗分別縮小為原來(lái)的 3.9/1.9 倍。3）損耗的降低使得 PCU（電源控制單元）的尺寸得以減少，相對(duì)應(yīng)的冷卻系統(tǒng)體積也將得 以簡(jiǎn)化。

OBC：SiC 助力實(shí)現(xiàn)效率提升、輕量化及系統(tǒng)成本降低

OBC 典型電路結(jié)構(gòu)由前級(jí) PFC 電路和后級(jí) DC/DC 輸出電路兩部分組成。二極管和開(kāi)關(guān)管 （IGBT、MOSFET 等）是 OBC 中主要應(yīng)用的功率器件，采用 SiC 替代可實(shí)現(xiàn)更低損耗、 更小體積及更低的系統(tǒng)成本。

OBC 中采用 SiC 二極管整體損耗低且耐高溫能力更強(qiáng)。OBC 的前級(jí) PFC 電路和后級(jí) DC/DC 輸出電路中會(huì)使用到快恢復(fù)硅基二極管。1）影響二極管損耗的指標(biāo)包括正向?qū)▔航担╒F）、反向恢復(fù)電流（IR）、輸入電容（QC）和開(kāi)通關(guān)斷速度等。相比于硅基 SBD， SiC SBD 的最大優(yōu)勢(shì)在于 IR 可以忽略不計(jì)，使得反向恢復(fù)損耗極低，在 PFC 電路使用 SiC SBD 可有效提升 PFC 電路效率。同時(shí)，QC、VF 兩個(gè)主要參數(shù)相比硅基二極管也具有優(yōu)勢(shì)， 在后級(jí)輸出電路中使用 SiC SBD 可以進(jìn)一步提升輸出整流的效率。同時(shí)，由于 SiC 材料的 優(yōu)勢(shì)，SiC 二極管的結(jié)溫更高，其可在更高溫度下保持正常工作狀態(tài)，在高溫環(huán)境下較硅基 二極管更有優(yōu)勢(shì)。此外，SiC 二極管可實(shí)現(xiàn)更高頻率及功率密度，從而提升系統(tǒng)整體效率。

全 SiC MOSFET 方案降低 OBC 系統(tǒng)尺寸、重量和成本，同時(shí)提高運(yùn)行效率。根據(jù)Wolfspeed 的研究，采用全 SiC MOSFET 方案的 22 kW 雙向 OBC，可較 Si 方案實(shí)現(xiàn)功率器件和柵極 驅(qū)動(dòng)數(shù)量都減少 30%以上，且開(kāi)關(guān)頻率提高一倍以上，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)輕量化和整體運(yùn)行效率提 升。SiC 系統(tǒng)在 3kW/L 的功率密度下可實(shí)現(xiàn) 97%的峰值系統(tǒng)效率，而 Si OBC 僅可在 2kW/L 的功率密度下實(shí)現(xiàn) 95%的效率。同時(shí)，進(jìn)一步拆分成本，由于 SiC 器件的性能可減少 DC/DC 模塊中所需大量的柵極驅(qū)動(dòng)和磁性元件。因此，盡管相比單個(gè) Si 基二極管和功率晶體管， SiC 基功率器件的成本更高，但整體全 SiC 方案的 OBC 成本可節(jié)約 15%左右。

SiC 器件與傳統(tǒng)產(chǎn)品價(jià)差持續(xù)收窄，具備經(jīng)濟(jì)效益指日可待

SiC 器件價(jià)格持續(xù)下降，與硅基器件價(jià)差已縮小至 2-3 倍。SiC SBD 方面，根據(jù) Mouser 數(shù)據(jù)顯示，公開(kāi)報(bào)價(jià)方面，650V的SiC SBD 2020年底與Si器件的價(jià)差在3.8倍左右；1200V 的 SiC SBD 的平均價(jià)與 Si 器件的差距在 4.5 倍左右。根據(jù) CASA Research，實(shí)際成交價(jià) 低于公開(kāi)報(bào)價(jià)。2020 年，650V 的 SiC SBD 的實(shí)際成交價(jià)格約 0.7 元/A；1200V 的 SiC SBD 價(jià)格約 1.2 元/A，較上年下降了 20%-30%，實(shí)際成交價(jià)與 Si 器件價(jià)差已經(jīng)縮小至 2-2.5 倍 之間。SiC MOSFET 實(shí)際成交價(jià)格方面，根據(jù) CASA Research，650V 的 SiC MOSFET 價(jià)格 0.9 元/A；1200V 的 SiC MOSFET 價(jià)格 1.4 元/A，較 2019 年下降幅度達(dá) 30%-40%， 與 Si 器件價(jià)差也縮小至 2.5-3 倍之間，基本達(dá)到甜蜜點(diǎn)，將加速 SiC MOS 器件的市場(chǎng)滲透。

綜上，目前 SiC MOSFET 單價(jià)約為 IGBT 單價(jià)的 3-4 倍，目前主逆變器中的 IGBT 成本約為 1500 元，若全部替換為 SiC MOSFET，考慮到器件節(jié)約，我們預(yù)計(jì)成本將增加 3000-4000 元左右。以當(dāng)前成本來(lái)看，根據(jù)寧德時(shí)代、松下、LG 新能源等的電池成本數(shù)據(jù)，電動(dòng)車(chē)動(dòng) 力電池度電單價(jià)約為 750 元，我們認(rèn)為到 2025 年有望降至 560 元；根據(jù)特斯拉、小鵬等 在售車(chē)型的電池容量，當(dāng)前電動(dòng)車(chē)平均電池容量約為 55kwh，在百公里電耗逐步下降及續(xù)航里程不變的情況下，到2025 年平均電池容量有望降至 43kwh，則 2022/2025E 電池包的價(jià)格為 41250/24000 元。

根據(jù)豐田的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用全碳化硅模塊可使續(xù)航里程提升 5-10%， 我們假設(shè)這將節(jié)約電池成本 5-10%。根據(jù)我們的測(cè)算，若僅考慮電池成本節(jié)約， 當(dāng) SiC MOSFET 成本下降到 IGBT 器件成本的 2 倍左右時(shí)，將具備經(jīng)濟(jì)效益。若考慮使用 SiC 帶來(lái)的冷卻系統(tǒng)節(jié)約、外圍器件節(jié)約、整體空間節(jié)約等，當(dāng) SiC MOSFET 成本下降到 IGBT 成本的 2-2.5 倍時(shí)采用 SiC 方案就將具備經(jīng)濟(jì)效益。

預(yù)計(jì) 2025 年全球新能源汽車(chē) SiC 市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 30.1 億美元

根據(jù)我們的測(cè)算，2020 年全球新能源汽車(chē) SiC 器件及模塊市場(chǎng)規(guī)模為 2.7 億美元，預(yù)計(jì)到 2025 年達(dá) 30.1 億美元，對(duì)應(yīng) CAGR 為 62.3%；由此帶來(lái)的 2020 年對(duì) SiC 晶圓（6 寸） 的消耗量達(dá) 13.7 萬(wàn)片，預(yù)計(jì)到 2025 年將達(dá) 199.6 萬(wàn)片，對(duì)應(yīng) CAGR 為 71.0%。我們認(rèn)為 全球新能源汽車(chē)滲透率的快速提升將驅(qū)動(dòng) SiC 市場(chǎng)規(guī)模高速增長(zhǎng)，我們采取自上而下的方 式，以新能源汽車(chē)銷(xiāo)量為基礎(chǔ)，考慮單車(chē) SiC 器件或模塊的價(jià)值量、不同零部件 SiC 滲透 率等假設(shè)來(lái)進(jìn)行測(cè)算。我們的核心假設(shè)如下：

1）新能源汽車(chē)銷(xiāo)量：我們預(yù)計(jì)全球新能源汽車(chē)銷(xiāo)量將由 2020 年的 277.3 萬(wàn)輛增長(zhǎng)至 2025 年的 2,121.7 萬(wàn)輛，對(duì)應(yīng) CAGR 為 50.2%，其中中國(guó)大陸和北美市場(chǎng)為主要驅(qū)動(dòng)力，CAGR 分別為 56.3/79.0%。

2）SiC 滲透率：我們認(rèn)為 SiC 在新能源汽車(chē)中的應(yīng)用場(chǎng)景主要為 OBC 和主逆變器，將率先逐步替代 MOSFET、IGBT 等方案。我們預(yù)計(jì)性能優(yōu)勢(shì)將使得 SiC 在 OBC 中的滲透率從 2020 年的 23.0%提升至 2025 年的 43.0%，在主逆變器中的滲透率將由 2020 年 16.0%提 升至 2025 年的 38.0%。由于小鵬、蔚來(lái)、雷諾、路虎等車(chē)企宣布將在 2022 年開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用碳化硅方案，我們預(yù)計(jì) SiC 方案滲透將在 2022 年開(kāi)始加速。

3）單車(chē)價(jià)值量：目前在主逆變器中的應(yīng)用主要為 SiC 模塊，價(jià)值量較高；OBC 中主要以單管器件為主。根據(jù) Mouser、Digikey、特斯拉、比亞迪等數(shù)據(jù)，目前主逆變器/OBC 中 SiC 模塊或器件的價(jià)值量約為 500/40 美金，我們認(rèn)為隨著產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的成熟、上游積極擴(kuò)產(chǎn)，單車(chē)碳化硅成本將逐漸下降，對(duì) IGBT 的成本溢價(jià)將不斷縮小。

4）消耗晶圓數(shù)：根據(jù)我們對(duì) SiC 模塊和器件的市場(chǎng)規(guī)模的測(cè)算，根據(jù)單個(gè)晶圓能夠切割 SiC 模塊/器件的數(shù)量，由此測(cè)算新能源汽車(chē)市場(chǎng)將消耗的 SiC 晶圓數(shù)。

直流充電樁：大功率充電占比提升，SiC 將加速替代

大功率直流充電樁需求旺盛，SiC 協(xié)力實(shí)現(xiàn)高效快充。政策方面，《2020 年政府工作報(bào)告》 中已將充電基礎(chǔ)設(shè)施納入新基建七大產(chǎn)業(yè)之一；《2020 年能源工作指導(dǎo)意見(jiàn)》中指出要加強(qiáng)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提升新能源汽車(chē)的充電保障能力。直流充電方式相較家用標(biāo)準(zhǔn)交流電充電方式速度大幅提高，一個(gè) 150kW 的直流充電器可以在大約 15 分鐘內(nèi)為電動(dòng)汽車(chē)增 加 200 公里續(xù)航，隨電動(dòng)汽車(chē)滲透率進(jìn)一步提高，直流電充電方案需求將同步提升。Yole 預(yù)計(jì) 2020-2025 年，全球 200kW 及以上的大功率直流充電樁數(shù)量將以超過(guò) 30%的 CAGR 增長(zhǎng)，高于平均的 15.6%。SiC 器件和模塊具備耐高溫、耐高壓以及低損耗等優(yōu)勢(shì)，可被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車(chē)直流充電方案中 AD-DC PFC、DC-DC 以及閘門(mén)驅(qū)動(dòng)器等環(huán)節(jié)中，實(shí)現(xiàn) 更高效電動(dòng)車(chē)直流充電方案。

1）SiC MOSFET 可簡(jiǎn)化直流充電樁 AC/DC 及 DC/DC 電路結(jié)構(gòu)，減少器件數(shù)量實(shí)現(xiàn)充電效率提升。根據(jù)英飛凌，在 DC/DC 中，使用 4 顆 1200V SiC MOSFET 替代 8 顆 650V 硅 基 MOSFET，在同樣功率下，可將原來(lái)的兩相全橋 LLC 電路簡(jiǎn)化為單相全橋 LLC 電路，所用器件數(shù)量減少 50%，提升電路整體效率。同樣在 AC/DC 中，使用 SiC MOSFET 可將 三相 Vienna 整流器拓?fù)潆娐泛?jiǎn)化為兩相結(jié)構(gòu)，器件數(shù)量減少 50%實(shí)現(xiàn)效率提升。同時(shí)，SiC MOSFET 的整體損耗也更小。綜上，SiC 方案能使得整體充電器體積更小、功率密度更高、充電效率更高，更好的滿(mǎn)足快充要求。

2）SiC 二極管方案可實(shí)現(xiàn)效率提升及輸出功率增加。根據(jù)英飛凌，在 48kHz 下，采用 SiC 二極管替代 Si 二極管，可顯著降低損耗從而提升 0.8%的充電效率，可實(shí)現(xiàn)最多 80%輸出功率的提升。

光伏：SiC 光伏逆變器性能提升顯著，廣泛應(yīng)用未來(lái)可期

據(jù)天科合達(dá)招股書(shū)，基于硅基器件的傳統(tǒng)逆變器成本約占光伏發(fā)電系統(tǒng) 10%，卻是系統(tǒng)能量損耗的主要來(lái)源之一。根據(jù)英飛凌，使用 SiC MOSFET 功率模塊的光伏逆變器，其轉(zhuǎn)換效率可從 98.8%提升至 99%以上，能量損耗降低 8%，相同條件下輸出功率提升 27%，推動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)在體積、壽命及成本上實(shí)現(xiàn)重要突破。英飛凌最早于 2012 年推出 CoolSiC 系列產(chǎn)品應(yīng)用于光伏逆變器，2020 年以來(lái)，西門(mén)子、安森美等眾多廠(chǎng)商陸續(xù)推出相關(guān)產(chǎn)品，碳化硅光伏逆變器應(yīng)用進(jìn)一步推廣。據(jù) CASA 數(shù)據(jù)，2020 年光伏逆變器中碳化硅器件滲透率為 10%，預(yù)計(jì) 2025 年將增長(zhǎng)至 50%。高效、高功率密度、高可靠和低成本為光伏逆變器未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，SiC 器件有望迎來(lái)廣闊增量空間。

工控：SiC 模塊有望在軌交、智能電網(wǎng)、風(fēng)電等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全方位滲透

軌道交通方面，碳化硅器件應(yīng)用于軌道交通牽引變流器能極大發(fā)揮碳化硅器件高溫、高頻和低損耗特性，提高牽引變流器裝置效率，符合軌道交通大容量、輕量化和節(jié)能型牽引變流裝置的應(yīng)用需求，從而提升系統(tǒng)的整體效能。根據(jù) Digitimes，2014 年日本小田急電鐵新型通勤車(chē)輛配備了三菱電機(jī) 3300V、1500A 全碳化硅功率模塊逆變器，開(kāi)關(guān)損耗降低 55%、體積和重量減少 65%、電能損耗降低 20%至 36%。

智能電網(wǎng)方面，相比其他電力電子裝置， 電力系統(tǒng)要求更高的電壓、更大的功率容量和更高的可靠性，碳化硅器件突破了硅基功率 半導(dǎo)體器件在大電壓、高功率和高溫度方面的限制所導(dǎo)致的系統(tǒng)局限性，并具有高頻、高可靠性、高效率、低損耗等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在固態(tài)變壓器、柔性交流輸電、柔性直流輸電、高壓直流輸電及配電系統(tǒng)等應(yīng)用方面推動(dòng)智能電網(wǎng)的發(fā)展和變革。此外碳化硅功率器件在風(fēng)力發(fā)電、工業(yè)電源、航空航天等領(lǐng)域也已實(shí)現(xiàn)成熟應(yīng)用。

綜上，我們測(cè)算 2020 年全球 SiC 功率器件市場(chǎng)規(guī)模為 2.92 億美元，受新能源車(chē)、光伏、工控等需求驅(qū)動(dòng)，預(yù)計(jì)到 2025 年將增長(zhǎng)至 38.58 億美元，對(duì)應(yīng) CAGR 為 67.6%。2025 年新能源車(chē)、新能源發(fā)電、工控占 SiC 功率器件市場(chǎng)規(guī)模比重分別為 77.88/13.71/8.41%。

射頻：5G 推動(dòng) GaN-on-SiC 需求提升

5G 發(fā)展推動(dòng)碳化硅基氮化鎵器件需求增長(zhǎng)，市場(chǎng)空間廣闊。微波射頻器件中功率放大器直接決定移動(dòng)終端和基站無(wú)線(xiàn)通訊距離、信號(hào)質(zhì)量等關(guān)鍵參數(shù)，5G 通訊高頻、高速、高功率特點(diǎn)對(duì)其性能有更高要求。以碳化硅為襯底的氮化鎵射頻器件同時(shí)具備碳化硅高導(dǎo)熱性能和氮化鎵高頻段下大功率射頻輸出優(yōu)勢(shì)，在功率放大器上的應(yīng)用可滿(mǎn)足 5G 通訊對(duì)高頻性能、高功率處理能力要求。當(dāng)前 5G 新建基站仍使用 LDMOS 功率放大器，但隨5G 技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，MIMO 基站建立需使用氮化鎵功率放大器，氮化鎵射頻器件在功率放大器中滲透率將持續(xù)提升。

據(jù) Yole 和 Wolfspeed 預(yù)測(cè)，2024年碳化硅基氮化鎵功率器件市場(chǎng)有望突破 20 億美元，2027 年進(jìn)一步增長(zhǎng)至 35 億美元。根據(jù)我們的預(yù)測(cè)，受益 5G 通訊快速發(fā)展，通訊頻段向高頻遷移，基站和通信設(shè)備需要支持高頻性能的 PA，碳化硅基氮化鎵射頻器件相比硅基 LDMOS 和 GaAs 的優(yōu)勢(shì)將逐步凸顯，我們測(cè)算 2020年全球碳化硅射頻器件市場(chǎng)規(guī)模為 8.92 億美元，預(yù)計(jì)到 2025 年將增長(zhǎng)至 21.21 億美元，對(duì)應(yīng) CAGR 為 18.9%，和 Yole 和 Wolfspeed 預(yù)測(cè)基本一致。

4 SiC 材料：產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)，國(guó)內(nèi)外廠(chǎng)商積極布局

相比于 Si，SiC 襯底和外延為制造產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)，合計(jì)價(jià)值量占比超 60%。在傳統(tǒng)硅基器件制造過(guò)程中，需要在硅片基礎(chǔ)上進(jìn)行氧化、涂層、曝光、光刻、刻蝕、清洗等多個(gè)前道處理步驟，從而產(chǎn)生更高附加值。SiC 材料則僅用于分立器件制造，其前端工藝難度不大，而襯底和外延需在高溫、高壓環(huán)境中生成，生長(zhǎng)速度緩慢，為關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，占據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈主要價(jià)值量。據(jù) CASA Research 數(shù)據(jù)顯示，在傳統(tǒng)硅基器件中，硅片前道處理附加價(jià)值量達(dá)到 80%，襯底和外延環(huán)節(jié)僅占 11%；而在碳化硅器件的成本構(gòu)成中，襯底和外延占比分別為 50%和 25%，合計(jì)達(dá)到 75%，為產(chǎn)業(yè)鏈中價(jià)值量最高環(huán)節(jié)。此外，襯底和外延質(zhì)量對(duì)器件性能優(yōu)劣起至關(guān)重要作用，提升其良率為碳化硅器件制備主要攻克目標(biāo)。

襯底：碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈最關(guān)鍵環(huán)節(jié)，技術(shù)壁壘較高

碳化硅襯底應(yīng)用逐步成熟，主要分為導(dǎo)電型碳化硅襯底和半絕緣型碳化硅襯底。據(jù)工信部發(fā)布《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2021 年版）》，碳化硅襯底可分為兩類(lèi)，一類(lèi)是具有高電阻率（電阻率≥10 5Ω·cm）的半絕緣型碳化硅襯底，經(jīng) GaN 外延生長(zhǎng)可制成 射頻器件。半絕緣型碳化硅襯底的制備過(guò)程追求“絕對(duì)純凈”，去除晶體中的各種雜質(zhì)對(duì)實(shí)現(xiàn)碳化硅晶體本征高電阻率十分重要。另一類(lèi)為低電阻率（電阻率 15~30mΩ·cm）的導(dǎo)電型碳化硅襯底，經(jīng) SiC 外延生長(zhǎng)可進(jìn)一步制成 SiC 二極管、SiC MOSFET 等功率器件。導(dǎo)電型碳化硅襯底以良好導(dǎo)電性為追求目標(biāo)，在 PVT 法下，相較半絕緣型襯底其生產(chǎn)難度 更低，但在生產(chǎn)過(guò)程中，電阻率易發(fā)生分布不均情況，仍需更好擴(kuò)徑及摻雜控制技術(shù)。

碳化硅襯底制備需歷經(jīng)多道加工工序，技術(shù)難度大。碳化硅襯底行業(yè)屬于技術(shù)密集型行業(yè)， 涵蓋材料、熱動(dòng)力學(xué)、半導(dǎo)體物理、化學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真模擬、機(jī)械等多學(xué)科交叉知識(shí)的應(yīng)用，其制備過(guò)程與硅基相似，但技術(shù)難度更高，需要長(zhǎng)時(shí)間積累。具體流程包括原料合成、晶體生長(zhǎng)、晶碇加工、晶體切割、晶片研磨、晶片拋光、晶片檢測(cè)以及晶體清洗。

其中，晶體生長(zhǎng)為技術(shù)難度最大的環(huán)節(jié)，主流制備方式為物理氣相傳輸法。晶體生長(zhǎng)是碳 化硅襯底制備過(guò)程中核心難點(diǎn)，并直接決定碳化硅襯底電學(xué)性質(zhì)。目前主要晶體生長(zhǎng)方法 有物理氣相傳輸法、高溫化學(xué)氣相積淀、升華外延、液相外延四種，其中物理氣相傳輸法 為主流制備方式。

1）物理氣相傳輸法（PVT），在使用 PVT 法進(jìn)行 SiC 晶圓生長(zhǎng)時(shí)，分別將高純碳化硅微粉和 籽晶置于單晶生長(zhǎng)爐內(nèi)圓柱狀密封石墨坩堝下部和頂部，并在坩堝內(nèi)形成軸內(nèi)溫度梯度。碳化硅微粉在高溫下升華形成氣相的 Si2C、SiC2、Si 等物質(zhì)，在溫度梯度驅(qū)動(dòng)下輸送到溫度較 低的籽晶處，在籽晶處形核、長(zhǎng)大，結(jié)晶形成碳化硅晶碇。PVT 法生長(zhǎng)成本較低，當(dāng)前其面臨主要挑戰(zhàn)在于高純度 SiC 原料獲取，微量關(guān)鍵雜質(zhì)將對(duì)生長(zhǎng)的 SiC 晶體純度造成嚴(yán)重影響。

2）高溫化學(xué)氣相積淀（HTCVD），HTCVD 法將高純度的硅烷、乙烷或丙烷、氫氣等氣體從底部導(dǎo)入反應(yīng)器，先在高溫區(qū)生長(zhǎng)腔進(jìn)行反應(yīng)，形成碳化硅前驅(qū)物，再經(jīng)過(guò)氣體帶動(dòng)進(jìn)入低溫區(qū)籽晶端前沉積形成碳化硅晶體。HTCVD 法的主要優(yōu)勢(shì)在于在制備過(guò)程中可有效控制 Si 和 C 比例，從而實(shí)現(xiàn)晶體高純度、高質(zhì)量持續(xù)生長(zhǎng)。相較 PVT 法，HTCVD 法使用設(shè)備更加昂貴，普及程度較低，但該方法所生長(zhǎng)晶體缺陷少、質(zhì)量高、雜質(zhì)含量較低，其重要性正日益變大。

3）升華外延，升華外延法是在石墨坩堝等封閉環(huán)境中用固體 SiC 做原材料生長(zhǎng) SiC 方法，與 PVT 法相近，但其所用溫度更低（1800~2200℃）、壓強(qiáng)更高（達(dá)到 1atm），并且原料與晶片更接近甚至緊密接觸。其最大優(yōu)點(diǎn)在于生長(zhǎng)速率很高，但受限于其固有缺陷即其所生長(zhǎng)的晶碇長(zhǎng)度不可能超過(guò)籽晶與原料之間的距離（通常為 2mm）。

4）液相外延（LPE），LPE 法將碳化硅籽晶固定在籽晶桿前端，石墨坩堝里裝填硅原料及 少量摻雜物，在加熱至硅融點(diǎn)（1500-1700℃）以上將其融化后，經(jīng)由籽晶的旋轉(zhuǎn)或是加上坩堝的反向旋轉(zhuǎn)，使熔體里的碳以及摻雜元素均勻散布，再借由緩慢降溫使溶液過(guò)飽和后在籽晶前端生長(zhǎng)出碳化硅晶體。使用 LPE 法生長(zhǎng)晶體，其徑向生長(zhǎng)速度相對(duì)可控，可實(shí)現(xiàn)無(wú)微管缺陷晶體生長(zhǎng)，但其晶體生長(zhǎng)成本較高。

與硅相比，碳化硅襯底性能參數(shù)指標(biāo)眾多、工藝難度高，制備效率低。碳化硅襯底包括直徑、微管密度、多型面積、位錯(cuò)密度、電阻率、彎曲度、翹曲度、表面粗糙度等多項(xiàng)核心參數(shù)，共同影響著襯底質(zhì)量高低及最終器件性能的優(yōu)劣。不同于傳統(tǒng)單晶硅使用提拉法制備，碳化硅材料需采用氣相生長(zhǎng)方法，在密閉高溫腔體內(nèi)進(jìn)行原子有序排列并完成晶體生長(zhǎng)、同時(shí)控制各參數(shù)指標(biāo)十分復(fù)雜。此外，再將生長(zhǎng)好的晶體加工成可以滿(mǎn)足半導(dǎo)體器件制造所需晶片又涉及一系列高難度工藝調(diào)控，進(jìn)一步制約生產(chǎn)效率。穩(wěn)定量產(chǎn)各項(xiàng)性能參數(shù)指標(biāo)波動(dòng)較低的高質(zhì)量碳化硅襯底技術(shù)壁壘較高，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）碳化硅粉料純度要求高，制備難。碳化硅粉料純度直接影響生長(zhǎng)晶體質(zhì)量，需使用高純 碳粉和高純硅粉反應(yīng)制成，而在合成過(guò)程中環(huán)境雜質(zhì)多，難以獲得高純度粉料。

2）高溫、高壓環(huán)境中進(jìn)行晶體生長(zhǎng)，條件苛刻。碳化硅晶體氣相生長(zhǎng)環(huán)境要求溫度在 2000℃ -2500℃，壓力為 350Mpa，生長(zhǎng)條件非?？量蹋鴤鹘y(tǒng)硅片制備僅需 1600℃左右的溫度要 求。并且高溫環(huán)境對(duì)設(shè)備和工藝的控制帶來(lái)極高要求，在生產(chǎn)中需要精確調(diào)控生長(zhǎng)溫度和 壓力，稍有失誤將導(dǎo)致生長(zhǎng)數(shù)天產(chǎn)品失敗，直接造成時(shí)間和材料雙重?fù)p失。

3）碳化硅晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)型眾多，雜質(zhì)控制難度高。碳化硅存在 200 多種晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)型，但僅 其中六方結(jié)構(gòu)的 4H 型（4H-SiC）等少數(shù)幾種晶體結(jié)構(gòu)碳化硅為所需材料，在晶體生長(zhǎng)過(guò) 程中，需精確控制硅碳比、生長(zhǎng)溫度梯度、晶體生長(zhǎng)速度以及氣流氣壓等參數(shù)，否則容易 產(chǎn)生多晶型夾雜，降低產(chǎn)品良率。

4）長(zhǎng)晶速度緩慢，擴(kuò)徑技術(shù)難度高。碳化硅晶體生長(zhǎng)速度非常緩慢，每小時(shí)僅能生長(zhǎng) 400 微米，而硅晶棒生長(zhǎng)速度為每小時(shí) 300 毫米，兩者相差近 800 倍。使用當(dāng)前主流的物理氣 相傳輸法約 7 天才能生長(zhǎng) 2cm 左右的碳化硅晶體，而生產(chǎn) 1-2m 的 8 英寸硅晶棒僅需 2 天 半左右，6 英寸則只需約 1 天時(shí)間。同時(shí)，氣相傳輸法下，碳化硅晶體生長(zhǎng)的擴(kuò)徑技術(shù)難度 較大，隨著晶體尺寸擴(kuò)大，其生長(zhǎng)難度工藝呈幾何級(jí)增長(zhǎng)。

5）碳化硅硬度高，切割技術(shù)難度大。碳化硅莫氏硬度分布在 9.2-9.6，硬度僅次于金剛石材料，且脆性高，屬于典型硬脆材料，切割、研磨、拋光技術(shù)難度大，加工過(guò)程中易導(dǎo)致開(kāi)裂問(wèn)題，而加工完成后襯底易存在翹曲等質(zhì)量問(wèn)題，工藝水平的提高需要長(zhǎng)期的研發(fā)積累。

導(dǎo)電型和半絕緣型碳化硅襯底制作工藝存在差異，導(dǎo)電型材料整體技術(shù)難度和成本稍低。在采用主流的物理氣相傳輸法（PVT）下，導(dǎo)電型 SiC 通常采用通入雜質(zhì)來(lái)增強(qiáng)導(dǎo)電性， 而半絕緣型 SiC 則主要采用加入深能性摻雜劑（如 V）的方式控制電阻率。半絕緣型 SiC 襯底追求原材料的高純凈度，同時(shí)摻釩工藝較為復(fù)雜，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和技藝等要求更高，總體生產(chǎn)技藝難度和成本都較大，當(dāng)前國(guó)產(chǎn)碳化硅領(lǐng)先企業(yè)如天科合達(dá)和天岳先進(jìn)均在半絕緣型 SiC 材料上有較高的研發(fā)投入或存在專(zhuān)利成果。

從產(chǎn)出率看，根據(jù) Wolfspeed 的數(shù)據(jù)， 導(dǎo)電型襯底單片平均厚度約為 350 微米，而半絕緣型襯底單片平均厚度約為 500 微米，在 使用相同晶棒進(jìn)行長(zhǎng)晶工藝生產(chǎn)時(shí)，導(dǎo)電型SiC襯底產(chǎn)成率約為半絕緣型SiC襯底的142%。因此，在相同生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)環(huán)境下，我們預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)具備生產(chǎn)半絕緣型 SiC 襯底能力的廠(chǎng) 商開(kāi)始生產(chǎn)導(dǎo)電型 SiC 襯底產(chǎn)出率將大幅提升。

海外龍頭早期以導(dǎo)電型產(chǎn)品為主，從整體看導(dǎo)電型和半絕緣型產(chǎn)品同步研發(fā)。在美國(guó) 90 年 代的商業(yè)化 SiC 產(chǎn)品中，大部分仍為導(dǎo)電型 SiC 襯底，半絕緣型 SiC 所需的摻釩工藝和技 術(shù)要求導(dǎo)致國(guó)際廠(chǎng)商對(duì)該類(lèi)型產(chǎn)品的質(zhì)量和性能把握較有延遲，但從整體看目前的海外 SiC 龍頭在兩類(lèi)產(chǎn)品的研發(fā)量產(chǎn)上基本做到了齊頭并進(jìn)。作為該行業(yè)的先驅(qū)，Cree 在 1993 年 已成功出品 5 款不同的 2 英寸導(dǎo)電型 SiC，但很快在 1998 年，公司就推出了業(yè)界首款采用 半絕緣型 SiC 加 GaN 外延層的 HEMT 器件。在 2000 年，II-VI 申請(qǐng)了使用釩作為補(bǔ)償性摻 雜劑的生產(chǎn)專(zhuān)利，并于 2002 年同時(shí)實(shí)現(xiàn)了 2 英寸導(dǎo)電型和半絕緣型 SiC 襯底材料的量產(chǎn)。目前，Wolfspeed 和 II-VI 均已實(shí)現(xiàn)兩種類(lèi)型 8 英寸 SiC 襯底的量產(chǎn)，在兩種類(lèi)型 SiC 襯底 材料的生產(chǎn)技藝上基本保持了同步研發(fā)。

行業(yè)趨勢(shì)#1：襯底尺寸不斷擴(kuò)大，8 英寸襯底成本優(yōu)勢(shì)凸顯

成本優(yōu)勢(shì)驅(qū)動(dòng)襯底大尺寸化發(fā)展。襯底直徑為衡量晶體制備水平重要指標(biāo)之一，目前導(dǎo)電型碳化硅襯底以 6 英寸為主，8 英寸襯底開(kāi)始發(fā)展，而半絕緣碳化硅襯底以 4 英寸為主，逐漸向 6 英寸、8 英寸方向發(fā)展。單片襯底制備芯片數(shù)量隨襯底尺寸增大而增多，同時(shí)邊緣芯片占比也顯著改善。碳化硅晶圓從 6 英寸擴(kuò)徑到 8 英寸，芯片數(shù)量將由 448 增長(zhǎng)至 845 顆， 邊緣芯片占比也將從 14%減少至 7%，帶來(lái)單位芯片成本大幅降低。Wolfspeed 于 2019 年開(kāi)始建設(shè) 8 英寸襯底產(chǎn)線(xiàn)，公司預(yù)計(jì)將于 2024 財(cái)年達(dá)產(chǎn)。Wolfspeed 表示 2024 財(cái)年 MVF 晶圓廠(chǎng)單顆 MOSFET 裸片成本有望降低 63%，其中 28%的降本來(lái)自良率（產(chǎn)量效率）提升，25%來(lái)自規(guī)模效應(yīng)，10%來(lái)自自動(dòng)化帶來(lái)的人工成本和生產(chǎn)周期改善，襯底大尺寸帶來(lái)成本優(yōu)勢(shì)顯著。

行業(yè)趨勢(shì)#2：遠(yuǎn)期產(chǎn)業(yè)鏈融合有望成為趨勢(shì)

SiC 襯底、外延、器件、設(shè)備未來(lái)產(chǎn)業(yè)鏈垂直化整合趨勢(shì)明顯。國(guó)內(nèi)外碳化硅企業(yè)積極完善襯底、外延及器件全產(chǎn)業(yè)鏈布局。（1）國(guó)外廠(chǎng)商方面，意法半導(dǎo)體于 2019 年 12 月收購(gòu)瑞典 Norstel，開(kāi)始布局 SiC 襯底及外延；II-VI 公司在 2020 年收購(gòu) Ascatron、INNOViON 以及 GE 的 SiC IP 授權(quán)，進(jìn)一步垂直整合 SiC 業(yè)務(wù)。（2）國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商方面，三安光電宣布投資 160 億元建設(shè)湖南三安半導(dǎo)體項(xiàng)目，將打造國(guó)內(nèi)首條、全球第三條碳化硅垂直整合產(chǎn)業(yè)鏈，該產(chǎn)線(xiàn)可月產(chǎn) 3 萬(wàn)片 6 英寸碳化硅晶圓。同時(shí)，碳化硅襯底、器件廠(chǎng)商往往與汽車(chē)等設(shè)備制造商簽訂長(zhǎng)期合作協(xié)議，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同。我們認(rèn)為未來(lái)進(jìn)入行業(yè)整合階段， 頭部廠(chǎng)商將積極進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈上下游延伸，以提升全產(chǎn)業(yè)鏈競(jìng)爭(zhēng)力和市占率。

行業(yè)趨勢(shì)#3：半絕緣型襯底國(guó)產(chǎn)化率已經(jīng)較高，導(dǎo)電型襯底成為國(guó)產(chǎn)替代焦點(diǎn)

根據(jù) Yole 的數(shù)據(jù)，2020 年國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商山東天岳在全球半絕緣型 SiC 襯底的市場(chǎng)份額達(dá) 30%， 與貳陸（35%）和 Wolfspeed（33%）的份額基本相當(dāng)，整體市場(chǎng)形成寡頭的局面，已經(jīng)實(shí) 現(xiàn)較大程度的國(guó)產(chǎn)替代。但在另一方面，全球?qū)щ娦鸵r底市場(chǎng)由國(guó)外廠(chǎng)商占絕對(duì)主導(dǎo)，2020 年，Wolfspeed 和貳陸公司合計(jì)份額超過(guò) 70%（Yole 的數(shù)據(jù)），國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商如天科合達(dá)具備一 定的收入規(guī)模，但整體份額較小。同時(shí)導(dǎo)電型襯底對(duì)應(yīng)下游新能源車(chē)、光伏等高成長(zhǎng)性市場(chǎng)。因此我們認(rèn)為，導(dǎo)電型襯底將是現(xiàn)階段國(guó)產(chǎn)替代發(fā)力的焦點(diǎn)區(qū)域，存在廣闊替代空間。

國(guó)產(chǎn)襯底迭代進(jìn)程加快，質(zhì)量、良率等方面仍存不小差距

國(guó)產(chǎn)碳化硅產(chǎn)業(yè)起步較晚，迭代進(jìn)程加快并不斷追趕國(guó)際廠(chǎng)商。國(guó)內(nèi)碳化硅產(chǎn)業(yè)起步較晚， 國(guó)際龍頭企業(yè)如 Wolfspeed 和 II-VI 等于 20 世紀(jì) 70-80 年代設(shè)立與投入研發(fā)，分別于 1995 和 2002 年量產(chǎn) 2 英寸碳化硅襯底。而國(guó)內(nèi)企業(yè)基本設(shè)立于 2006 年之后，最早的天科合達(dá) 也于 2006 年實(shí)現(xiàn) 2 英寸產(chǎn)品的研發(fā)和少量銷(xiāo)售，落后海外廠(chǎng)商 11 年。近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)對(duì)碳化硅行業(yè)投資和政策扶持力度的加大，國(guó)內(nèi)企業(yè)研發(fā)投入持續(xù)增加，使得從 4 英寸到 6 英寸襯底產(chǎn)品的量產(chǎn)推動(dòng)用時(shí)顯著短于海外龍頭企業(yè)，6 寸量產(chǎn)時(shí)間差已由 4 寸的 9 年縮短 至 7 年左右。部分企業(yè)如天科合達(dá)和天岳先進(jìn)已于 2020 年開(kāi)始研發(fā) 8 英寸碳化硅晶片的生產(chǎn)線(xiàn)。截至 2021 年，國(guó)產(chǎn)碳化硅廠(chǎng)商的 4 英寸和 6 英寸產(chǎn)品已基本實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)和銷(xiāo)售，國(guó)內(nèi)碳化硅襯底廠(chǎng)商的產(chǎn)品迭代速度正在不斷加快，逐漸縮小與國(guó)際廠(chǎng)商的差距。

國(guó)產(chǎn)碳化硅襯底質(zhì)量在部分參數(shù)上比肩國(guó)際龍頭，但在單晶性能一致性、成品率、成本等方面仍存在不小差距。評(píng)估碳化硅襯底產(chǎn)品質(zhì)量的核心參數(shù)主要有直徑、微管密度、多型 面積、電阻率范圍、總厚度變化、彎曲度、翹曲度、表面粗糙度等。通過(guò)比較國(guó)產(chǎn)碳化硅 企業(yè)與海外龍頭企業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)在產(chǎn)品直徑、總厚度變化、電阻率、表面 粗糙度等多項(xiàng)指標(biāo)上國(guó)產(chǎn) 4 英寸和 6 英寸碳化硅襯底與海外廠(chǎng)商產(chǎn)品基本相同。

制備器件 中微管的存在可能導(dǎo)致器件過(guò)高的漏電流甚至器件擊穿，各廠(chǎng)商都在致力于未來(lái)降低微管 密度，部分龍頭碳化硅企業(yè)如 II-VI 可將 4-6寸產(chǎn)品的微管密度穩(wěn)定控制在 0.1cm-2 以下， 國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商的產(chǎn)品微管密度基本在 0.5-5cm-2，存在差距。同時(shí)，國(guó)內(nèi)公司在單晶性能一致性、 成品率、成本等單晶質(zhì)量指標(biāo)方面仍存在較大差距。我們認(rèn)為，未來(lái)隨著大尺寸產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)和中小尺寸碳化硅生產(chǎn)技藝的不斷成熟，預(yù)計(jì)國(guó)產(chǎn)碳化硅產(chǎn)品種類(lèi)不斷豐富，產(chǎn)品 質(zhì)量將比肩國(guó)際龍頭企業(yè)。

國(guó)內(nèi)外廠(chǎng)商大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)，但國(guó)內(nèi)有效產(chǎn)能不足致中短期仍將維持供不應(yīng)求

目前全球碳化硅材料行業(yè)處于加速擴(kuò)產(chǎn)、跑馬圈地的階段，海內(nèi)外廠(chǎng)商均加速擴(kuò)產(chǎn)，但我 們認(rèn)為應(yīng)避免重復(fù)建設(shè)的問(wèn)題，造成產(chǎn)能無(wú)序擴(kuò)張。

海外龍頭廠(chǎng)商壟斷全球大部分 SiC 材料供應(yīng)，紛紛掀起擴(kuò)產(chǎn)潮。Wolfspeed、SiCrystal （ROHM）、II-VI、SK Silicon、Showa Denko 等海外廠(chǎng)商均推出中短期大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。Wolfspeed 作為全球碳化硅襯底龍頭廠(chǎng)商，2019 年 5 月，Wolfspeed 宣布此后 5 年投資 10 億美元用于擴(kuò)大 SiC 產(chǎn)能，擬將 SiC 襯底產(chǎn)能于 2024 財(cái)年擴(kuò)大至 1QFY17 的 30 倍。ROHM 自 2009 年收購(gòu) SiCrystal 后已完成全產(chǎn)業(yè)鏈布局，SiCrystal 2019 年底的 SiC 襯底產(chǎn)能 5 萬(wàn) 片/年，計(jì)劃到 2025 年提升至 6 倍。

II-VI 已成功研發(fā) 8 寸 SiC 襯底，計(jì)劃于 2024 年量產(chǎn)， 公司 2020 年產(chǎn)能已較 2014 年翻了 8 倍，計(jì)劃在 2021-2025 年間將 6 寸襯底產(chǎn)能提升至 5-10 倍。ST 也通過(guò)收購(gòu) Norstel 向上游 SiC 襯底延伸，并計(jì)劃到 2024 年將卡塔尼亞基地的襯底 產(chǎn)能較 2017 年提升 10 倍，且北雪平基地目前已成功制造首批 8 寸襯底。SK silicon2021 年集團(tuán)內(nèi)碳化硅襯底產(chǎn)能 3 萬(wàn)片/年，公司計(jì)劃于 2025 年提升至 60 萬(wàn)片/年，提升 20 倍。

本土企業(yè)持續(xù)加大襯底投入邁進(jìn)擴(kuò)產(chǎn)步伐，投資金額超 240 億元、規(guī)劃年產(chǎn)能超 420 萬(wàn)片。中國(guó)企業(yè)呈現(xiàn)小而散的局面，綜合 Yole 等第三方機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)，2020 年國(guó)內(nèi)碳化硅襯底龍頭廠(chǎng)商山東天岳和天科合達(dá)在全球市場(chǎng)份額合計(jì)約為 8%。但受電動(dòng)車(chē)、光伏等下游應(yīng)用驅(qū)動(dòng)，我國(guó)本土企業(yè)也開(kāi)始緊追國(guó)際廠(chǎng)商步伐，積極投資擴(kuò)產(chǎn)以實(shí)現(xiàn)襯底供應(yīng)國(guó)產(chǎn)化。根據(jù)我們 的統(tǒng)計(jì)，截至 21 年底國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商對(duì)襯底環(huán)節(jié)的投資超過(guò) 240 億元，規(guī)劃產(chǎn)能超過(guò) 420 萬(wàn)片/ 年（等效 6 寸），對(duì)比 CASA 的數(shù)據(jù)，2020 年底國(guó)內(nèi)襯底產(chǎn)能僅為 25.8 萬(wàn)片/年（等效 6 寸）。國(guó)內(nèi)目前僅山東天岳、天科合達(dá)、三安光電、世紀(jì)金光、同光晶體、中電科材料、中科鋼研等具備量產(chǎn)能力，且以 4 寸襯底為主。

雖然國(guó)內(nèi)企業(yè)大幅擴(kuò)產(chǎn)，但我們認(rèn)為受襯底良率及質(zhì)量等因素影響，實(shí)際產(chǎn)能或嚴(yán)重不足。1）根據(jù)山東天岳招股書(shū)，2020 年晶棒和襯底良率分別為 50.73/70.44%，其中襯底良率較 2018 年并未提升（下降 2.17pct）。我們認(rèn)為，即使考慮國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商襯底良率提升，中期有效產(chǎn)能仍將明顯低于規(guī)劃產(chǎn)能數(shù)；2）國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商在襯底質(zhì)量參數(shù)方面仍和海外廠(chǎng)商存在一定差距，若不能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)外客戶(hù)的要求，落后于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手尤其是海外龍頭企業(yè)，在成本端較高的壓力下，或?qū)⒈皇袌?chǎng)淘汰。3）能夠真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的企業(yè)偏少，大規(guī)模量產(chǎn)帶來(lái)的 規(guī)?；?yīng)降本可能只有少數(shù)企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)，行業(yè)或面臨一定的整合。綜合以上因素，我們認(rèn)為即使海內(nèi)外廠(chǎng)商進(jìn)行大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)，但考慮到真實(shí)產(chǎn)能的多少還需持續(xù)觀(guān)察，我們認(rèn)為中短期內(nèi)全球 SiC 襯底市場(chǎng)仍將維持供不應(yīng)求的態(tài)勢(shì)。

國(guó)內(nèi) SiC 材料行業(yè)整體盈利能力展望：遠(yuǎn)期毛利率有望達(dá) 45-50%左右，營(yíng)業(yè)利潤(rùn)率有望達(dá) 20-25%。根據(jù) Wolfspeed 的測(cè)算，在其 40%市占率的情況下，2024 年毛利率預(yù)計(jì)將達(dá) 約 50%，營(yíng)業(yè)利潤(rùn)率約 25%；2026 年毛利率預(yù)計(jì)將達(dá)約 50-54%，營(yíng)業(yè)利潤(rùn)率約 25-27%。綜合考慮國(guó)內(nèi)材料廠(chǎng)商與 Wolfspeed 等海外龍頭在整體規(guī)模、襯底質(zhì)量、良率等方面存在差距，但人力成本等運(yùn)營(yíng)開(kāi)支較低，我們認(rèn)為國(guó)內(nèi) SiC 材料行業(yè)整體中遠(yuǎn)期毛利率有望達(dá) 45-50%，營(yíng)業(yè)利潤(rùn)率有望達(dá) 20-25%。

審核編輯 ：李倩