電子行業(yè)化合物半導體系列報告之二：碳化硅國內(nèi)襯底廠商加速布局

06月21日碳化硅：國內(nèi)襯底廠商加速布局06月21日碳化硅：國內(nèi)襯底廠商加速布局看好——化合物半導體系列報告之二研究AMDAI處理器MI300系列發(fā)布，標的-20230617電子行業(yè)周報"2023年6月17日AppleVisionPro啟空間計算時代，三安光電與ST合資成立SiC器件公司-20230610電子行業(yè)周報"2023年6月10日析師楊海晏A0230518070003yanghy@袁航A0230521100002yuanhang@李天奇A0230522080001litq@人晏yanghy@本期投資提示：碳化硅具有耐高溫、高壓等優(yōu)勢，滲透率提升空間大。隨著應用場景提出更高的要求，以碳化硅、氮化鎵等為代表的第三代半導體材料發(fā)展迅速。與第一代半導體材料硅相比，碳化硅具備更高的擊穿電場強度、飽和電子漂移速率、熱導性和熱穩(wěn)定性，更適合在高壓、高頻、高功率等領(lǐng)域中應用，并且能實現(xiàn)器件小型化、輕量化。根據(jù)羅姆官網(wǎng)數(shù)據(jù)，相同規(guī)格下SiC器件體積約為硅基器件的1/10?？v觀產(chǎn)業(yè)鏈，襯底占碳化硅器件制造成本47%(中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù))。碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈依次分為：襯底、外延、器件和終端應用。1)在制造襯底的多個工序中晶體生長是核心難點，國內(nèi)襯底良率偏低。由于SiC晶棒生長速度慢，晶體生長對各種參數(shù)要求高、工藝復雜，同時采用主流PVT法導致生長過程不可見，國內(nèi)襯底良率偏低。2)我們判斷長晶難點在于工藝而非設備本身。天科合達、同光爍科等自研長晶設備，天岳先進雖外購但熱場設計、控制軟件以及組裝調(diào)試工作均自行完成并擁有碳化硅單晶制備技術(shù)專利。根據(jù)晶升股份招股說明書，預計北方華創(chuàng)占國內(nèi)碳化硅廠商采購份額50%以上，晶升股份市占率約為27.47%-29.01%二者占國內(nèi)長晶爐超77%。3)外延處產(chǎn)業(yè)鏈中間環(huán)節(jié)，設備交付周期長。外延設備被行業(yè)四大龍頭壟斷，主流SiC高溫外延設備交付周期拉長。襯底市場競爭格局集中，國產(chǎn)襯底廠商進展超預期。1)2020年全球?qū)щ娦吞蓟枰r底市場中CR3約89%，競爭格局集中。國外企業(yè)多以IDM模式布局全產(chǎn)業(yè)鏈，而國內(nèi)企業(yè)傾向?qū)Ｗ蝹€環(huán)節(jié)制造。2)國產(chǎn)襯底進展超預期。2023年4月天岳先進在2022年年報披露與博世集團簽署長期協(xié)議；5月，英飛凌宣布與天科合達和天岳先進2家SiC襯底廠商簽訂長期協(xié)議，并預計2家供應量均將占到英飛凌長期需求量的兩位數(shù)份額。國產(chǎn)SiC襯底龍頭獲國際器件大廠認可，我們判斷國內(nèi)襯底良率和性能提升超預期。投資分析意見：建議關(guān)注國產(chǎn)襯底廠商布局進展，關(guān)注襯底高壁壘環(huán)節(jié)的天岳先進、天科合達(未上市)、東尼電子等，以及國內(nèi)最早具備SiC全產(chǎn)業(yè)鏈一體化布。風險提示：碳化硅滲透率提升不及預期；國產(chǎn)廠商產(chǎn)能及良率提升不及預期必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明行業(yè)及產(chǎn)業(yè)證券研究報證券研究報告行業(yè)深度請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明第2頁共23頁簡單金融成就夢想件結(jié)論和投資分析意見建議關(guān)注國產(chǎn)襯底廠商布局進展，關(guān)注襯底高壁壘環(huán)節(jié)的天岳先進、天科合達(未上市)、東尼電子等，以及國內(nèi)最早具備SiC全產(chǎn)業(yè)鏈一體化布局的三安光電。原因及邏輯碳化硅具有耐高溫、高壓等優(yōu)勢，滲透率提升空間大。碳化硅材料具備更高的擊穿電場強度、飽和電子漂移速率、熱導性和熱穩(wěn)定性，更適合在高壓、高頻、高功率等領(lǐng)域中應用，并且能實現(xiàn)器件小型化、輕量化。襯底占據(jù)碳化硅器件制造成本47%(中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù))。1)在制造襯底的多個工序中晶體生長是核心難點，國內(nèi)襯底良率偏低。由于SiC晶棒生長速度慢，晶體生長對各種參數(shù)要求高、工藝復雜，同時采用主流PVT法導致生長過程不可見，國內(nèi)襯底良率偏低。2)我們判斷長晶難點在于工藝而非設備本身。天科合達、同光爍科等自研長晶設備，天岳先進雖外購但熱場設計、控制軟件以及組裝調(diào)試工作均由公司自行完成并且擁有碳化硅單晶制備技術(shù)專利。3)外延處產(chǎn)業(yè)鏈中間環(huán)節(jié)，設備交付周期長。外延設備被行業(yè)四大龍頭壟斷，主流SiC高溫外延設備交付周期拉長。襯底市場競爭格局集中，國產(chǎn)襯底廠商進展超預期。2020年全球?qū)щ娦吞蓟枰r底市場中CR3約89%，國外企業(yè)多以IDM模式布局全產(chǎn)業(yè)鏈，而國內(nèi)企業(yè)傾向?qū)Ｗ蝹€環(huán)節(jié)制造。國內(nèi)襯底廠商積極擴產(chǎn)，多家陸續(xù)和國際大廠簽訂長期協(xié)議，國內(nèi)襯底良率和性能提升超預期。有別于大眾的認識特斯拉宣布減少碳化硅用量使得市場擔憂碳化硅滲透率提升進度，但我們認為碳化硅襯底市場需求有望快速增長。1)特斯拉仍將繼續(xù)采用碳化硅技術(shù)路線，我們判斷可能在電動汽車主逆變器采用SiC+IGBT的混合封裝方案，從中長期看有利于碳化硅加速滲透(從中高端向低端下探)。2)2022-2025年，全球?qū)щ娦吞蓟枰r底CAGR達34%。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，2022年全球?qū)щ娦吞蓟枰r底和半絕緣型碳化硅襯底市場規(guī)模分別為5.12和2.42億美元，預計到2023年市場規(guī)模將分別達到6.84和2.81我們認為國產(chǎn)襯底廠商進展超預期。2023年4月，天岳先進2022年年報披露與博世集團簽署長期協(xié)議；5月，英飛凌宣布與天科合達和天岳先進2家SiC襯底廠商簽訂長期協(xié)議，并預計2家供應量均將占到英飛凌長期需求量的兩位數(shù)份額。國產(chǎn)SiC襯底龍頭獲國際器件大廠認可，我們判斷國內(nèi)襯底良率和性能提升超預期。請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明第3頁共23頁簡單金融成就夢想1.碳化硅具有耐高溫、高壓等優(yōu)勢，滲透率提升空間大 6 2.2外延：處產(chǎn)業(yè)鏈中間環(huán)節(jié)，設備交付周期長 103.競爭格局集中，國內(nèi)襯底廠商奮起直追 13 國內(nèi)襯底廠商加速布局 154.相關(guān)公司 174.1天岳先進：半絕緣型碳化硅襯底龍頭，產(chǎn)能逐步向?qū)щ娦颓袚Q 174.2天科合達：2020年導電型襯底全球市占率達4% 18 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明第4頁共23頁簡單金融成就夢想圖1：第三代半導體材料特點與性能優(yōu)勢 7圖2：相同規(guī)格下SiC器件體積約為硅基器件的1/10 7圖3：2020年碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈制造成本占比(%) 8圖4：碳化硅襯底分類 8圖5：碳化硅襯底制作工藝流程 9圖6：物理氣相傳輸法生長碳化硅晶體 9圖7：碳化硅外延工藝圖 11圖8：2020年全球碳化硅外延片市占率(%) 11圖9：碳化硅外研設備比較 12圖10：全球碳化硅襯底市場規(guī)模(億美元) 14圖11：2020年全球碳化硅襯底市占率(%) 14圖12：2020年全球?qū)щ娦吞蓟枰r底市占率(%) 14圖13：2020年全球半絕緣型碳化硅襯底市占率(%) 14圖14：天岳先進營業(yè)收入及同比(百萬元，%) 17圖15：天岳先進歸母凈利潤(百萬元) 17圖16：天岳先進研發(fā)支出及費用率(百萬元，%) 18圖17：天岳先進毛利率與凈利率情況(%) 18圖18：天科合達營業(yè)收入情況(百萬元，%) 19圖19：天科合達凈利潤情況(百萬元，%) 19圖20：天科合達地區(qū)營業(yè)收入情況(%) 19圖21：天科合達產(chǎn)品銷售情況(%) 19圖22：天科合達研發(fā)支出及費用率(百萬元，%) 19圖23：天科合達毛利率與凈利率情況(%) 19表1：第三代半導體材料禁帶寬度大，耐高溫、高頻高功率，擁有高熱導率和高擊穿電場強度 6表2：碳化硅襯底廠商長晶爐設備供應模式 9表3：國內(nèi)碳化硅長晶爐主流設備廠商 10表4：國內(nèi)碳化硅單晶爐設備供應商梯隊情況 10請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明第5頁共23頁簡單金融成就夢想表5：國內(nèi)碳化硅外延廠商產(chǎn)能規(guī)劃 12表6：國內(nèi)外碳化硅企業(yè)發(fā)展模式差異 13表7：海外碳化硅主要襯底廠商產(chǎn)能規(guī)劃 15表8：國內(nèi)碳化硅主要襯底廠商產(chǎn)能規(guī)劃 16表9：天岳先進碳化硅布局 18表10：天科合達碳化硅布局 20表11：東尼電子碳化硅襯底項目2023年交付計劃 20表12：東尼電子碳化硅布局 20表13：電子行業(yè)重點公司估值表 22請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明第6頁共23頁簡單金融成就夢想近年來，第三代半導體發(fā)展迅速。由于第一代及第二代半導體材料自身的物理性能局限，越來越無法滿足新型領(lǐng)域如新能源汽車、智能電網(wǎng)、5G通信等。根據(jù)Yole(悠樂咨詢《全球碳化硅市場2022年度報告》)數(shù)據(jù)，2022年全球第三代半導體材料碳化硅(SiC)滲透率為3%。1)第一代半導體材料以硅(Si)、鍺(Ge)為代表，廣泛應用于低壓、低頻、低功率的晶體管和探測器中，90%以上的半導體產(chǎn)品是用硅基材料制作的；2)第二代半導體材料以砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)為代表，相對硅基器件具有高頻、高速的光電性能，廣泛應用于光電子和微電子領(lǐng)域；3)第三代半導體材料以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、氮化鋁 (AlN)、金剛石(C)為代表。因具有大禁帶寬度、高電導率、高熱導率、高抗輻射能力等優(yōu)點，更適合在高壓、高頻、高功率、高溫以及高可靠性領(lǐng)域中應用，例如射頻通信、雷達、電源管理、汽車電子、電力電子等。高擊穿電場強度參數(shù)意義(越高)參數(shù)禁帶寬度(eV)強度 (10^5V/參數(shù)意義(越高)參數(shù)禁帶寬度(eV)強度 (10^5V/cm)子漂移速率 (10^7cm/s)熱導率(W/cm·K)硅砷化鎵碳化硅氮化鎵1.11.43.23.4454060低的導通電阻122.52.5更大的電流1.50.53.51.3更好的散熱用于低壓、低頻、低功率相較第一代工作器件頻用于高壓、高頻率、耐高溫器件；有在光電子器件和高頻高速的光學性能；但有毒，在光電子器件和高頻高速的光學性能；但有毒，寬度大、可實現(xiàn)系統(tǒng)小型化特點功率器件的應用有局限會污染環(huán)境與第一代半導體材料Si相比，碳化硅具備更高的擊穿電場強度、飽和電子漂移速率、熱導性和熱穩(wěn)定性。根據(jù)艾瑞咨詢數(shù)據(jù)：1)寬禁帶：高穩(wěn)定性+高擊穿電場強度。碳化硅的禁帶寬度是硅的3倍，使得其具有更好的穩(wěn)定性，寬禁帶同時也有助于提高擊穿電場強度，使其具有更好的耐熱性和耐高壓性、高頻性。請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明第7頁共23頁簡單金融成就夢想2)熱導率：散熱性能好。SiC熱導率是Si的2-3倍，熱阻更低，更耐高溫(工作結(jié)溫更高可達200℃以上，極限工作結(jié)可達600℃，而Si的工作極限溫度為150℃)，產(chǎn)生的熱量更容易傳輸?shù)缴崞骱铜h(huán)境中。3)高飽和電子漂移速率：能量損耗更低。碳化硅的飽和電子漂移速率為硅的2-3倍，導通電阻更低，能夠大幅度降低導通損耗，同時有更高的切換頻率。在1kV電壓等級下，SiC基單極性器件的導通電阻是Si基器件的1/60。碳化硅器件更高效節(jié)能、更能實現(xiàn)系統(tǒng)小型化。根據(jù)羅姆官網(wǎng)數(shù)據(jù)，相同規(guī)格下SiC器件體積約為硅基器件的1/10：圖2：相同規(guī)格下SiC器件體積約為硅基器件的1/10請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明第8頁共23頁簡單金融成就夢想碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈主要分為襯底、外延、器件和應用四大環(huán)節(jié)，襯底與外延占據(jù)70%的碳化硅器件成本。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，碳化硅器件的成本構(gòu)成中，襯底、外延、前段、研發(fā)費用和其他分別占比為47%，23%，19%，6%，5%，襯底+外延合計約70%，是碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈制造的重要組成部分。襯底和外延層的缺陷水平的降低、摻雜的精準控制及摻雜的均勻性對碳化硅器件的應用至關(guān)重要。受制于材料端的制備難度大，良率低，產(chǎn)能小，目前碳化硅襯底及外延層的價值量高于硅材料。碳化硅襯底分為導電型和半絕緣型襯底。在導電型碳化硅襯底上生長碳化硅外延層，可制成二極管、MOSFET等功率器件，主要應用于新能源汽車、光伏發(fā)電等領(lǐng)域；在半絕緣型碳化硅襯底上生長氮化鎵外延層，可制成HEMT等微波射頻器件，主要應用于5G通訊、衛(wèi)星等領(lǐng)域。圖3：2020年碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈制造成本占比(%)襯底外延前段研發(fā)費用其他資料來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院《2021年中國碳化硅器件碳化硅襯底經(jīng)多個工序，PVT為碳化硅晶體生長的主流方法。碳化硅襯底制備目前主要以高純碳粉、硅粉為原料合成碳化硅粉，采用物理氣相傳輸法(PVT法)，在單晶爐中生長成為晶體，隨后經(jīng)過切片、研磨、拋光、清洗等步驟制成單晶薄片作為襯底。請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明第9頁共23頁簡單金融成就夢想供應模式供應模式：天科合達招股書，申萬宏源研究：天科合達招股書，申萬宏源研究晶體生長是核心難點，國內(nèi)襯底良率偏低。1)SiC晶棒生長速度慢。長度約2cm的SiC晶棒大約需要7-10天的生長時間(天科合達招股說明書數(shù)據(jù))，生長速度僅為Si晶棒的幾十分之一；2)晶體生長對各種參數(shù)要求高，工藝復雜。在晶體生長過程中需要精確控制硅碳比、生長溫度梯度等參數(shù)，并且生長過程不可見。根據(jù)公司年報及招股說明書，天科合達成立沈陽分公司生產(chǎn)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的碳化硅單晶生長爐，2019年對外銷售23臺。天岳先進的碳化硅單晶生長爐主要找北方華創(chuàng)采購，但熱場設計、控制軟件以及組裝調(diào)試工作均由公司自行完成，并且擁有“碳化硅單晶大直徑、高厚度、低缺陷制備技術(shù)”專利。供應商合達合達購先進購先進購購采購比例約80%晶體電子：晶升股份招股說明書，申萬宏源研究根據(jù)晶升股份招股說明書，預計北方華創(chuàng)占國內(nèi)碳化硅廠商采購份額50%以上，晶升股份市占率約為27.47%-29.01%，二者占國內(nèi)長晶爐超77%。請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明第10頁共23頁簡單金融成就夢想華創(chuàng)華創(chuàng)50%+55-110萬元/臺2022年出貨超500臺預計202260-100萬元/臺臺，累計實現(xiàn)480-500臺具備國內(nèi)領(lǐng)先的碳化硅單晶爐產(chǎn)業(yè)技術(shù)具備國內(nèi)領(lǐng)先的碳化硅單晶爐產(chǎn)業(yè)技術(shù)能力，產(chǎn)品已大批量交付多家國內(nèi)下游硅材料主流廠商恒普真空司已實現(xiàn)向下游碳化硅廠商的研設備碳化硅廠商的設計及技術(shù)要求，產(chǎn)供應碳化硅單晶爐主要部件第一梯隊北方華創(chuàng)、晶升股份寧波恒普真空、沈陽中科漢達處于樣機開發(fā)及驗證階段，未實現(xiàn)設備處于樣機開發(fā)及驗證階段，未實現(xiàn)設備供應三梯隊有限公司、山東力冠微電子裝備有限公三半導體有限公司、上海漢虹精密、磐石創(chuàng)新(江蘇)電子裝備有限公司、江蘇卓導體有限公司等：晶升股份招股說明書，申萬宏源研究2.2外延：處產(chǎn)業(yè)鏈中間環(huán)節(jié)，設備交付周期長外延是指在碳化硅襯底上，經(jīng)過外延工藝生長出特定單晶薄膜。1)隨著器件耐壓性能的提高，對應的外延層厚度增加，對厚度和電阻率均勻性以及缺陷密度的控制就變得困難。根據(jù)今日半導體數(shù)據(jù)，一般電壓600V左右時，所需外延層厚度約在6微米；電壓在1200-1700V時，所需外延層厚度達10-15微米；若電壓達到一萬伏以上時，可能需要100微米以上的外延層厚度。2)CVD(化學氣相沉積)是外延生長中最常用的方法。國內(nèi)碳化硅外延技術(shù)在高壓應用領(lǐng)域受限制，厚度和參雜濃度均勻性是關(guān)鍵的參數(shù)。外延層對器件性能影響大，處產(chǎn)業(yè)鏈中間環(huán)節(jié)。外延缺陷會對器件擊穿電壓造成影響，使得器件良率提升難度大；同時，外延層的質(zhì)量又受到晶體和襯底加工質(zhì)量的影響，處產(chǎn)請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明第11頁共23頁簡單金融成就夢想資料來源：Wolfspeed(科銳)官網(wǎng)，申萬宏源研究碳化硅外延市場由Wolfspeed和昭和電工(ShowaDenko)雙寡頭壟斷。根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，2020年全球碳化硅外延市場中，Wolfspeed占52%，昭和電工占43%，CR2共占95%。圖8：2020年全球碳化硅外延片市占率(%)WolfpeedShowaDenko其他究國內(nèi)各廠商加快生產(chǎn)線建設。天域半導體建設碳化硅外延材料研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目，預計2025年竣工并投產(chǎn)，實現(xiàn)營收8.7億元，2028年全面達產(chǎn)產(chǎn)能100萬片/年；瀚天天成二期22年3月竣工驗收，23年達產(chǎn)產(chǎn)能為20萬/年；三期于22年啟動建設，預計達產(chǎn)產(chǎn)能140萬片/年。請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明第12頁共23頁簡單金融成就夢想規(guī)格劃導體中預計2025年竣工并投產(chǎn)，實現(xiàn)營收8.7億元，2028年全面達產(chǎn)產(chǎn)能100萬片/年天成天成延片2021年中旬通過客戶MOS流片驗證，年底通過車規(guī)中電化合物級客戶審核，持續(xù)穩(wěn)定向客戶提供了650V/1200V/1700V系SiCGaN片普興電子(中電科計劃于2022年11月竣工投產(chǎn)，達產(chǎn)產(chǎn)能3613所控股)SiC共20萬片/年13所控股)外延設備是核心，國外廠商壟斷。外延設備被行業(yè)四大龍頭企業(yè)德國的Aixtron、意大利的LPE、日本的TEL和Nuflare所壟斷，主流SiC高溫外延設備交付周期已拉長至1.5-2年左右(TEL因價格和技術(shù)IP問題，較少出現(xiàn)在國內(nèi)市場；Nuflare設備多數(shù)交付給Wolfspeed和II-VI)。德國Aixtron：多片機產(chǎn)能較大，缺點是控制難度較高；意大利LPE：單片機，生長速率最高，缺點是需要經(jīng)常降溫清理腔體。日本TEL：雙腔體，對提高產(chǎn)量有一定的作用；日本Nuflare：垂直機臺，高速旋轉(zhuǎn)可達到一分鐘1000轉(zhuǎn)，保證均勻性控制較好的同時可以避免一些顆粒物的產(chǎn)生，缺陷較低。根據(jù)公司年報及官網(wǎng)，北方華創(chuàng)SiC外延爐已實現(xiàn)量產(chǎn)，截至2022年9月累計訂單數(shù)超100臺；中微公司目前已啟動外延生產(chǎn)設備的開發(fā)，預計2023年將交付樣機至客戶展生產(chǎn)驗證。請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明第13頁共23頁簡單金融成就夢想3.競爭格局集中，國內(nèi)襯底廠商奮起直追襯底市場競爭格局集中，海內(nèi)外廠商發(fā)展模式差異大。國外企業(yè)多以IDM模式布局全產(chǎn)業(yè)鏈，如Wolfspeed、羅姆及意法半導體等，而國內(nèi)企業(yè)傾向?qū)Ｗ⒂趩蝹€環(huán)節(jié)制造，如襯底領(lǐng)域的天科合達、天岳先進，外延領(lǐng)域的瀚天天成、東莞天域半導體。Wolfspeed√√√√√√√ll-V/Coherent√√√√√√√凌√√√√√√√√√√√√√√√√√√√體導體√√√√√√√√√√√√√√√√√團ltron√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√晶體先進合達新材料天成導體√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√碳化硅襯底的市場規(guī)模有望快速增長。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2022年全球?qū)щ娦吞蓟枰r底和半絕緣型碳化硅襯底市場規(guī)模分別為5.12和2.42億美元，預計到2023年市場規(guī)模將分別達到6.84和2.81億美元。2022-2025年，導電型碳化硅襯底CAGR達34%。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，海外廠商壟斷碳化硅襯底市場。2020年碳化硅襯底中海外廠商市占率達86%，其中Wolfspeed市占率達45%，Rohm(收購SiCrystal)排名第二，占20%的市場份額。國內(nèi)企業(yè)天科合達、天岳先進分別占據(jù)了5%、3%。請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明第14頁共23頁簡單金融成就夢想8642086420圖10：全球碳化硅襯底市場規(guī)模(億美元)07.8412.782.102.422.322.802.81802620192020202120222023E2024E2025E導電型半絕緣型圖11：2020年全球碳化硅襯底市占率(%)WolfpeedROHM天科合達天岳先進其他分導電型和半絕緣型市場看：1)2020年全球?qū)щ娦吞蓟枰r底市場中，Wolfspeed市占率達62%，CR3約89%，國內(nèi)份額最大的天科合達僅占4%；2)2020年全球半絕緣型碳化硅襯底市場中，Wolfspeed、II-VI分別占33%、35%的市場份額，CR2約68%，國內(nèi)天岳先進占30%。圖12：2020年全球?qū)щ娦吞蓟枰r底市占率(%)WolfpeedII-VIROHMSKSiltron天科合達其他其他WolfpeedII-VI天岳先進其他國外壟斷廠商運用先發(fā)優(yōu)勢繼續(xù)擴產(chǎn)。Wolfspeed位于紐約的莫霍克谷工廠現(xiàn)已投產(chǎn) (8英寸)，預計2023-2024年產(chǎn)能達72萬片/年(相當于150萬片6英寸)。此外，Wolfspeed一期建設投資13億美元在北卡羅來納州查塔姆縣建造的8英寸碳化硅生產(chǎn)工廠，預計2024年完工后帶來超10倍產(chǎn)能擴充；II-VI建設美國賓夕法尼亞州伊斯頓的工廠，預計2027年產(chǎn)能達100萬片/年6英寸；日本羅姆預計2025年襯底產(chǎn)能擴展至30-40萬/年。請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明第15頁共23頁簡單金融成就夢想規(guī)格規(guī)劃商預計2022預計2022年產(chǎn)能達85.2萬片/年萬片/年；預計2023-2024年產(chǎn)能達72萬片/年(相當于150萬片6英寸)長8襯底年，并計劃2023年年底8英寸啟動量產(chǎn)約約莫霍克廠卡羅萊納姆縣夕法尼亞斯頓廠&美國根貝城投產(chǎn)Wolfspeed8英寸中中羅姆(SiCrystal)iltron塔尼亞中羅姆(SiCrystal)iltron塔尼亞體罕布什爾德遜ov2年底的碳化硅晶圓產(chǎn)能同比增加5倍023罕布什爾德遜ov伯寧Soitec主要的碳化硅器件制造商展開基于SmartSiC合作，片伯寧Soitec2021年投資58億日元(3.4億元人民幣)擴產(chǎn)SiC晶圓，擴產(chǎn)項目預計2023年12月完工內(nèi)襯底廠商加速布局國內(nèi)廠商奮起直追。預計天科合達2025年底，6英寸有效產(chǎn)能達55萬片/年；預計天岳先進的上海臨港工廠，2026年達產(chǎn)產(chǎn)能為30萬片/年。我們認為國產(chǎn)襯底廠商進展超預期。2023年4月，天岳先進2022年年報披露與博世集團簽署長期協(xié)議；5月，英飛凌宣布與天科合達和天岳先進2家SiC襯底廠商簽訂長期協(xié)議，并預計2家供應量均將占到英飛凌長期需求量的兩位數(shù)份額。這是國產(chǎn)SiC的里程碑事件，體現(xiàn)國產(chǎn)SiC襯底龍頭獲國際器件大廠認可，襯底良率和性能提升超預期。23年6月，意法半導體宣布將與三安光電在中國成立200mm碳化硅器件制造合資企業(yè)公司，三安光電將建造并單獨運營一座新的200毫米碳化硅襯底制造廠，使用自己的碳化硅襯底工藝來滿足合資企業(yè)的需求。請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明第16頁共23頁簡單金融成就夢想規(guī)格規(guī)劃萬片碳化硅襯底及三期100萬025年底，公司6英寸有效產(chǎn)能達55萬計劃2026年全面達產(chǎn)，達產(chǎn)產(chǎn)能30萬片/年碳化硅晶體基地和年產(chǎn)60萬片襯底加工基地，預計2025達產(chǎn)規(guī)劃2025年實現(xiàn)產(chǎn)能30萬片年11月達產(chǎn)英寸同底研發(fā)順利，已經(jīng)實現(xiàn)了量產(chǎn)湖南三安半導體產(chǎn)業(yè)園二期在建設中，預計于2023年年底，達產(chǎn)產(chǎn)能達36萬片/年后年產(chǎn)襯底和外延片共20萬片，未來3年有望達8萬片/年能達10萬片/年萬片/年生產(chǎn)6英寸及以上導電型和半絕緣型可實現(xiàn)6英寸碳化硅晶片40萬片/年、徐州工廠淶源湖州東尼產(chǎn)期廠房/6英寸6/8英寸半導體合達先進晶體電子中中中省慈溪市新材請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明第17頁共23頁簡單金融成就夢想004.相關(guān)公司建議關(guān)注國產(chǎn)襯底廠商布局進展，關(guān)注襯底高壁壘環(huán)節(jié)的天岳先進、天科合達(未上市)、東尼電子等，以及國內(nèi)最早具備SiC全產(chǎn)業(yè)鏈一體化布局的三安光電。天岳先進是半絕緣型碳化硅襯底龍頭，全球市占率保持前三。公司主營業(yè)務是半絕緣型和導電型碳化硅襯底以及晶棒、不合格襯底等其他業(yè)務。截至2020年，公司半絕緣型襯底占銷售收入的82%(招股說明書數(shù)據(jù))。2022年，公司凈利潤分別是-6.42、0.90和-1.75億元，2021年凈利潤為正，主要系行業(yè)景氣度較高、公司經(jīng)營規(guī)模擴大、盈利能力增強。2022年凈利潤為負，主要系產(chǎn)線、設備調(diào)整等導致臨時性產(chǎn)能下滑，以及公司為新建產(chǎn)能投產(chǎn)所招聘的人員數(shù)量較大，導致薪酬支出大幅上升，對凈利潤影響較大。根據(jù)年報，公司濟南工廠導電型產(chǎn)品產(chǎn)能產(chǎn)量正快速爬坡。截至2022年末，濟南工廠導電型產(chǎn)品的產(chǎn)量已超過半絕緣型。圖14：天岳先進營業(yè)收入及同比(百萬元，%)0000400002000200%0%%-50%201820192020202120221Q23營業(yè)總收入(百萬元)同比(%)圖15：天岳先進歸母凈利潤(百萬元)2002018201820192020202120221Q23研發(fā)費用率持續(xù)提升。2022年公司研發(fā)投入占營業(yè)收入占比提升15.66pct，主要系公司大尺寸及N型產(chǎn)品研發(fā)投入、前沿技術(shù)研發(fā)投入等加大，導致研發(fā)費用上升。凈利率、毛利率有所收窄。凈利率方面，2021年，公司凈利率由負轉(zhuǎn)正，從-151%上升至18%，主要系2021年公司經(jīng)營規(guī)模擴大、盈利能力增強。毛利率方面，2019-2021年近三年內(nèi)毛利率基本穩(wěn)定；2022年毛利率為-6%，主要系由疫情及國際形勢變化影響公能進度。請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明第18頁共23頁簡單金融成就夢想4000201820192024000201820192020研發(fā)費用(百萬元)202120221Q235%0%25%20%%%研發(fā)費用占比(%)50%0%-50%2019年8月2020年2022年6月圖16：天岳先進研發(fā)支出及費用率(百萬元，%)圖17：天岳先進毛利率與凈利率情況(%)2018201820192020202120221Q23毛利率凈利率20102010年入股10%的股份截至2020年，公司半絕緣型襯底占銷售收入的82%截截至2022年6月末，公司研發(fā)人員人數(shù)為90人，2022年7月公司2023-2025年向合同方銷售6英寸導電型碳化硅襯底產(chǎn)品，按照合同約定年度基準單價測算(美元兌人民幣匯率以6.7折算)，預計含稅銷2022年7月IPOIPO募資20億元建設6寸導電型碳化硅襯底項目，項目建設期為6年，地點是上海臨港新片區(qū)，計劃于2022年試生產(chǎn)，預計2026年100%達產(chǎn)，新增導電型碳化硅襯底產(chǎn)能30萬片/年；截至2022年末，濟南工廠導電型產(chǎn)品的產(chǎn)量已超過半絕緣型。2022年2023年5月飛凌簽2023年5月公司主營業(yè)務為碳化硅晶片、其他碳化硅產(chǎn)品(籽晶、晶體)和碳化硅單晶生長爐，其中，碳化硅晶片是公司的核心產(chǎn)品。公司專注碳化硅晶體生長和晶片加工技術(shù)，掌握“設備研制—原料合成—晶體生長—晶體切割—晶片加工—清洗檢測”碳化硅晶片生產(chǎn)全流程關(guān)鍵技術(shù)和工藝。公司營業(yè)收入快速增長，凈利潤由負轉(zhuǎn)正。2017-2019年，公司營業(yè)收入CAGR達153.92%。凈利潤方面，公司自2018年開始轉(zhuǎn)正，凈利潤達194.4萬元，主要系產(chǎn)品良率大幅提高、新增設備產(chǎn)能釋放、市場需求增長迅猛。請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明第19頁共23頁簡單金融成就夢想2014201520162017201820191Q202014201520162017201820191Q20圖18：天科合達營業(yè)收入情況(百萬元，%)0250%200%120150%6050%4000-50%2014201520162017201820191Q20營業(yè)收入(百萬元)營業(yè)收入同比增長率(%)圖20：天科合達地區(qū)營業(yè)收入情況(%)0%0%0%60%0%40%0%20%%2014201520162017201820191Q20境內(nèi)(%)境外(%)圖19：天科合達凈利潤情況(百萬元，%)4000-20-302014201520162017201820191Q20 1400%1200%1000%800%600%400%200%0%%凈利潤(百萬元)凈利潤同比增長率(%)圖21：天科合達產(chǎn)品銷售情況(%)80%60%40%20%%2014201520162017201820191Q20碳化硅晶片(%)碳化硅晶體(%)碳化硅單晶生長爐(%)其他業(yè)務(%)公司研發(fā)費用率總體穩(wěn)定，毛利率、凈利率提升。公司毛利自2018年以來轉(zhuǎn)正，主要系技術(shù)工藝的提升和規(guī)模效應帶動生產(chǎn)成本下降；凈利率方面，2018-2019年，公司凈利。圖22：天科合達研發(fā)支出及費用率(百萬元，%)50500%50%40%30%20%10%%2017201820191Q20研發(fā)費用(百萬元)占比(%)圖23：天科合達毛利率與凈利率情況(%)60%40%20%%毛利率(%)凈利率(%)請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明第20頁共23頁簡單金融成就夢想國內(nèi)第一條碳化硅晶片中試生產(chǎn)線公司年產(chǎn)12萬片碳化硅半導體材料項目建設期國內(nèi)第一條碳化硅晶片中試生產(chǎn)線公司年產(chǎn)12萬片碳化硅半導體材料項目建設期36個月，總投資4.69億22006年2018年約9.5億元人民幣，達產(chǎn)產(chǎn)能約9.5億元人民幣，達產(chǎn)產(chǎn)能12萬片/年，計劃于2022年年初完工投產(chǎn)萬片外延片；預25年底，公司6英寸有效產(chǎn)能達55萬片/年2023年Q東尼電子子公司東尼半導體于2023年1月與下游客戶T簽訂《采購合同》，約定東尼半導體2023年向該客戶交付6英寸碳化硅襯底13.5萬片，含稅銷售金額合計人民幣電子碳化硅襯底項目2023年交付計劃時間交貨數(shù)量(片)備注5月100006月100007月15000MOS比例不低于當月交貨20%8月15000MOS比例不低于當月交貨20%9月2000010月2000011月2250012月22500 合計135000SiCSiC發(fā)團隊，團隊來自臺灣；截至2022年1月25日，研發(fā)20212021年5月英寸碳化硅襯底13.5萬片，含稅銷售金額合計人民幣6.75億元；2024年商品交付數(shù)量為30萬片，其中MOS交付數(shù)量大于55%。2023請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與