半導(dǎo)體行業(yè)2023年投資策略分析報告：自主可控+景氣復(fù)蘇

自主可控+景氣復(fù)蘇成為23年主旋律半導(dǎo)體行業(yè)2023年春季投資策略2023.02.21投資要點

春季來看，景氣復(fù)蘇+自主可控依舊是半導(dǎo)體23年成長主旋律。半導(dǎo)體2023年主要成長邏輯圍繞自主可控和景氣復(fù)蘇兩個環(huán)節(jié)展開。核心環(huán)節(jié)自主可控將進一步加速半導(dǎo)體設(shè)備以及零部件等核心環(huán)節(jié)的自主可控進程，龍頭公司持續(xù)受益自主可控大趨勢；景氣復(fù)蘇角度來看，汽車電子需求依舊強勁，消費電子領(lǐng)域在經(jīng)歷22年需求疲軟、庫存壓力較大的情況后，庫存的逐漸去化，行業(yè)呈現(xiàn)出弱復(fù)蘇跡象，預(yù)計消費電子、家電等領(lǐng)域在23Q2開始全面復(fù)蘇，景氣復(fù)蘇將成為23年春季以后的第二配置曲線。

半導(dǎo)體設(shè)計重點關(guān)注低滲透率與景氣度復(fù)蘇品種。CPU、GPU、FPGA，存儲芯片DRAM、NAND，高端模擬芯片等仍處于國產(chǎn)化初期，綜合國產(chǎn)化率不足10%。受手機、消費電子等終端需求影響，部分IC品類短期處于調(diào)整期，隨著目前庫存去化接近尾聲，板塊層面將在Q2開始逐步復(fù)蘇。舉國體制催化半導(dǎo)體設(shè)備及零部件等關(guān)鍵環(huán)節(jié)復(fù)蘇進步。舉國體制將對半導(dǎo)體板塊帶來新加速驅(qū)動力，針對性高，目標更明確，高難度、高精尖和“卡”板塊更加受益。針對半導(dǎo)體設(shè)備板塊，先進制程國產(chǎn)化將成為未來核心推動環(huán)節(jié)，半導(dǎo)體設(shè)備板塊將面臨持續(xù)加速受益。汽車電子需求仍舊強勁，汽車模擬芯片、SiC等需求持續(xù)增長。汽車電動化+智能化，帶動主控芯片、存儲芯片、功率芯片、通信接口芯片、傳感器芯片等芯片快速發(fā)展，芯片單位價值不斷提升，整車芯片總價值不斷提升。高壓平臺下，SiC有望迎量產(chǎn)機遇。根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，全球碳化硅功率器件市場規(guī)模預(yù)計將從2021年10.9億美元增長至2027年62.97億美元，CAGR達34%，增速明顯。

推薦關(guān)注：持續(xù)加速國產(chǎn)化進程，國產(chǎn)化標的持續(xù)受益。持續(xù)關(guān)注：設(shè)備：芯源微/北方華創(chuàng)/中微公司/富創(chuàng)精密/新萊應(yīng)材等；設(shè)計：圣邦股份/納芯微/瀾起科技/芯朋微/峰岹科技/聚辰股份等；功率：東尼電子/天岳先進/時代電氣等。風險提示：疫情反復(fù)的風險；原材料短缺、價格波動；汽車智能化等新型終端創(chuàng)新和滲透提升不及預(yù)期風險。21.1

預(yù)計2022半導(dǎo)體市場增速4.4%，增速放緩

2021年全球半導(dǎo)體市場規(guī)模達5559億美元，同比+26%，為近十年最大增幅?

2021年，隨著5G移動通信、汽車電子（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）、工業(yè)電子、人工智能、云計算、各類消費電子產(chǎn)品等終端市場需求的快速增長，行業(yè)“缺芯”的情況進一步加??；全球汽車電子芯片供應(yīng)緊繃，部分車企被迫間歇性停產(chǎn)。

2021年半導(dǎo)體景氣高增形成高基數(shù)，2022年增長降速是必然?

WSTS預(yù)計，2022年全球半導(dǎo)體市場規(guī)模達5801億美元，同比+4.4%。?分區(qū)域看，WSTS預(yù)計除亞太地區(qū)外，所有地理區(qū)域都將呈現(xiàn)兩位數(shù)的增長。其中美洲地區(qū)市場增速領(lǐng)先，預(yù)計達17%，歐洲市場增長12.6%，日本市場增速10%，除日本外的亞太地區(qū)市場增速為-2%。全球半導(dǎo)體銷售額及其同比增速（億美元，%）7000600050004000300020001000030%25%20%15%10%5%0%-5%-10%-15%20152016201720182019202020212022E全球半導(dǎo)體銷售額（億美元）同比（%）3資料:WSTS，申萬宏源研究1.2仍為主旋律

全球市場主流芯片2022增速情況：?

WSTS預(yù)計大部分主要類別的產(chǎn)品銷售將實現(xiàn)兩位數(shù)增速，其中邏輯類產(chǎn)品增長14.5%，模擬產(chǎn)品增長20.8%，傳感器產(chǎn)品增長16.3%，分立器件增長12.4%，光電類產(chǎn)品預(yù)計今年市場規(guī)模與去年大體持平，微漲0.9%。

空間大，2021年中國半導(dǎo)體市場自給率為18%，預(yù)計2030年有望達到42%。??低國產(chǎn)化率的半導(dǎo)體產(chǎn)品：CPU、GPU、FPGA，存儲芯片DRAM、NAND，高端模擬芯片以及IGBT、SiC等功率器件，仍處于國產(chǎn)化初期。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游材料、設(shè)備綜合國產(chǎn)化率不足10%。2021年細分領(lǐng)域國產(chǎn)化程度處在初期細分領(lǐng)域CPUGPU全球市場空間（億美元）全球主要玩家Intel、AMD英偉達、AMD賽靈思、Intel國內(nèi)廠家飛騰、龍芯、中科曙光景嘉微60033969FPGA紫光同創(chuàng)、安路信息、高云TI、ADI、美信、安森美、模擬芯片742矽力杰、圣邦股份、3peak、杰華特MPSDRAM+NAND12601026美光等長鑫，長存半導(dǎo)體設(shè)備應(yīng)用材料等北方華創(chuàng)，中微，華海清科等資料:Verified

MarketResearch，HIS,

ICInsight,

SEMI，申萬宏源研究41.3

下游賽道狀況迥異，汽車電子景氣度引領(lǐng)行業(yè)

半導(dǎo)體下游主要包括數(shù)據(jù)中心，手機，汽車電子，工控，消費電子，通訊等賽道；不同賽道市場空間迥異。?按照下游終端需求來看，半導(dǎo)體數(shù)據(jù)中心、手機、汽車電子、工業(yè)控制、消費電子、通訊等領(lǐng)域占比分別為35%、30%、10%、10%、9%、6%。

全球半導(dǎo)體市場受下游需求變化影響，行業(yè)呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)性景氣狀態(tài)，汽車電子領(lǐng)域需求持續(xù)向上，維持持續(xù)增長。?

2022年全球新能源汽車銷量達

1050萬

量。全球新能源汽車滲透率不斷提升

，據(jù)Marklines預(yù)計，2025年全球新能源汽車銷售量將超過2100萬臺，2021-2025年CAGR增長超過30%。2021年全球半導(dǎo)體下游應(yīng)用（%）全球新能源車銷量持續(xù)提升（萬輛，%）2500200015001000500120%6%9%100%80%60%40%20%0%35%10%10%30%02020202120222023E

2024E

2025E同比（%）新能源汽車銷量（萬輛）計算和數(shù)據(jù)中心

手機

工業(yè)控制

汽車電子

消費電子（非手機）

通信

資料：IHSmarket，申萬宏源研究資料：Marklines，申萬宏源研究51.3

汽車智能化+電動化持續(xù)拉升汽車半導(dǎo)體景氣度

汽車電動化+智能化，帶動主控芯片、存儲芯片、功率芯片、通信接口芯片、傳感器芯片等芯片快速發(fā)展，芯片單位價值不斷提升，整車芯片總價值不斷提升。??根據(jù)電動化來看，三電系統(tǒng)對半導(dǎo)體的需求提升明顯，根據(jù)汽車芯片應(yīng)用牽引創(chuàng)新發(fā)展論壇統(tǒng)計顯示，電動車半導(dǎo)體含量約為燃油車的2倍；根據(jù)智能化來看，智能座艙、智能駕駛對半導(dǎo)體提升需求明顯，智能車半導(dǎo)體含量是傳統(tǒng)車的數(shù)倍。智能汽車結(jié)構(gòu)汽車半導(dǎo)體對硅材料需求提升明顯（百萬片/月）300250200150100500201620182022E6寸

8寸

12寸

資料：蓋世汽車，申萬宏源研究資料：SUMCO，申萬宏源研究61.4

IC強勢應(yīng)用之MCU

MCU市場空間廣闊，行業(yè)增速穩(wěn)定，據(jù)IC

Insight數(shù)據(jù)，2020年全球MCU市場規(guī)模約為207億美元，到2023年可達248億美元；

2020年國內(nèi)MCU芯片市場規(guī)模達269億元，隨著汽車電子和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展，預(yù)計2025年中國MCU芯片市場規(guī)模有望達到483億元。全球MCU市場空間（億美元，%）中國MCU市場規(guī)模及其增速（億元，%）3002502001501005014%12%10%8%6%4%2%0%-2%-4%-6%-8%600500400300200100040%35%30%25%20%15%10%5%00%全球MCU市場規(guī)模（億美元）同比中國MCU市場規(guī)模（億元）增速（%）資料：ICInsights，申萬宏源研究71.4

IC強勢應(yīng)用之MCU

行業(yè)競爭格局來看，國產(chǎn)MCU廠商市占率較低，長期受益于提升空間充足。?全球MCU市場格局較為集中，根據(jù)IC

Insights，2021年全球MCU市場份額中，恩智浦（NXP）、微芯科技（Microchip）、瑞薩電子（Renesas）、意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics）、英飛凌（Infineon）五大廠商占據(jù)了82%的市占份額；??根據(jù)ICInsights，國產(chǎn)MCU廠商合計市占率不足12%，主要集中在消費類市場，可拓展空間充足；缺貨導(dǎo)致國產(chǎn)MCU廠商導(dǎo)入節(jié)奏加速，在汽車、工業(yè)乃至消費類賽道，國產(chǎn)MCU認證節(jié)奏持續(xù)加快。

我們認為受益于行業(yè)高成長空間、低國產(chǎn)滲透率以及缺貨帶來的國產(chǎn)認證持續(xù)加速浪潮，國產(chǎn)MCU行業(yè)將持續(xù)維持高增長。

建議關(guān)注：兆易創(chuàng)新、中穎電子、芯海科技、樂鑫科技、華大半導(dǎo)體（未上市）等2021年全球MAU前五大廠商份額GD32E501系列MCU產(chǎn)品組合排名1234公司恩智浦微芯科技瑞薩意法半導(dǎo)體英飛凌市占率18.8%17.9%17.0%16.7%11.8%5資料：

ICInsights

，IHS，申萬宏源研究81.4

強勢芯片F(xiàn)PGA

FPGA行業(yè)快速成長+進入快車道?國內(nèi)市場，F(xiàn)rost&Sullivan數(shù)據(jù)顯示，以出貨量統(tǒng)計，2019年國產(chǎn)廠商份額占比不足15%。以營收計，2019年Xilinx、Altera、Lattice、安路科技四者在中國市場的收入比為56.69%：37.04%：5.35%：0.93%。測算得2021年安路科技在四者中國市場收入總和的占比已經(jīng)由0.93%提升至5.29%，進入快車道，且遠未觸及替代空間上限。??據(jù)Frost&Sullivan預(yù)測2022、2023年的國內(nèi)行業(yè)增速將達到18.10%、19.68%，行業(yè)增長迅猛，帶動國產(chǎn)廠商收入提升。FPGA國產(chǎn)化領(lǐng)軍：安路科技、復(fù)旦微等。統(tǒng)計國內(nèi)3家FPGA相關(guān)上市公司，相關(guān)板塊的營收從2018年的7.98億元增長至2021年的44.34億元，3年CAGR為77.14%。2019年中國FPGA市場部分玩家收入相對比例2021年中國FPGA市場部分玩家收入相對比例0.93%5.29%5.35%4.94%安路科技：0.93%→5.29%37.04%32.37%56.69%57.40%XilinxAlteraLattice安路科技XilinxAlteraLattice安路科技資料:

Frost&Sullivan，申萬宏源研究91.4

強勢芯片F(xiàn)PGA

中國FPGA行業(yè)市場規(guī)模分布如何？有多大市場空間？1）市場規(guī)模分布：2022年，28nm以上制程、500K

LUT以下

國內(nèi)民用FPGA廠商安路科技的產(chǎn)品系列替代空間極為廣闊。包括安路科技的ELF系列、EG系列、PH系列。其中40nm-65nm系列產(chǎn)品已從2019年開始逐步放量。民用FPGA空間：109.62億元。FPGA國產(chǎn)化空間

28nm系列產(chǎn)品為下一重要發(fā)力點。PH系列、LOGO2系列均于2020年開始量產(chǎn)，并于2021年初步放量，二者市場規(guī)模尤為廣闊，將與同類型產(chǎn)品在36.54億元的市場中競爭，伴隨著國產(chǎn)FPGA軟件生態(tài)不斷完善，預(yù)計28nm系列后續(xù)放量將成為的下一重要發(fā)力點。

此外，隨著高研發(fā)投入下的產(chǎn)品線快速擴張，預(yù)計下一代FPGA推出后空間將會增加至150億元以上。資料:

Frost&Sullivan

，申萬宏源研究101.4

強勢芯片F(xiàn)PGA

以通信、工業(yè)、宇航等市場加速FPGA?Frost&Sullivan數(shù)據(jù)顯示，F(xiàn)PGA國內(nèi)市場規(guī)模從2018年的115.6億元增長到2021年的176.8億元，3年CAGR為15.21%。2022年-2025年，F(xiàn)PGA國內(nèi)市場規(guī)模有望從208.8億元增長到332.2億元，3年CAGR為16.74%。

未來隨著通信市場的擴張，以及工業(yè)控制等領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)力，國內(nèi)市場占比可持續(xù)保持30%以上，其中工業(yè)領(lǐng)域及通信市場規(guī)模未來3年CAGR分別為15.63%及17.43%。FPGA下游應(yīng)用資料：Frost&Sullivan，申萬宏源研究111.4

強勢芯片模擬芯片

市場空間廣闊，歐美廠商占主導(dǎo)，國產(chǎn)替換機會充足。?全球模擬芯片市場規(guī)模穩(wěn)定增長。根據(jù)IC

Insight顯示，2018年-2023年全球模擬芯片銷售額預(yù)計從588億美元提升至779億美元，占全部集成電路銷量的16%左右，保持穩(wěn)定。不同于整個集成電路行業(yè)周期波動性較強特點，模擬芯片行業(yè)因下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，單機模擬芯片用量提升等波動性小，呈現(xiàn)弱周期性穩(wěn)定增長態(tài)勢。?中國模擬芯片市場規(guī)模巨大且穩(wěn)定增長，但自給率較低，替代成長空間大。根據(jù)研究院的數(shù)據(jù)，2021年中國模擬集成電路市場規(guī)模為2731億元，同比增長9.1%，2021年國產(chǎn)化率為15%。全球模擬芯片市場空間（億美元）中國模擬芯片市場空間（億元，%）90080070060050040030020010003000250020001500100050020%15%10%5%0%0-5%2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

202120172018201920202021E2022E2023E中國模擬芯片市場規(guī)模（億元）同比資料：研究院，申萬宏源研究12

資料：ICInsight，申萬宏源研究1.4

強勢芯片模擬芯片

格局方面，全球模擬芯片市場份額主要由海外歐美企業(yè)占據(jù)，空間巨大。?

根據(jù)IC

Insights統(tǒng)計，2021年全球第一大模擬芯片廠商德州儀器市場占有率為19%，CR10

68%，整體競爭格局較為分散。絕大部分國內(nèi)模擬集成電路廠商起步較晚，研發(fā)投入相對較低，產(chǎn)品以中低端芯片為主，而且在價格上競爭激烈。近年來，隨著技術(shù)的積累和政策的支持，部分國內(nèi)公司在高端產(chǎn)品方面取得一定的突破，逐步打破國外廠商壟斷，面臨著廣闊的空間。

重點關(guān)注：圣邦股份（國產(chǎn)模擬芯片龍頭企業(yè)）、納芯微（隔離芯片龍頭企業(yè)+汽車模擬芯片龍頭企業(yè)）2021年全球模擬芯片行業(yè)競爭格局分散，CR10為68%圣邦股份產(chǎn)品類別排名公司總部所在地

營業(yè)收入（百萬美元）市占率12德州儀器（TI）亞諾德（ADI）美國美國14,0509,35519.0%12.7%3思佳訊（Skyworks）美國5,9108.0%45英飛凌（Infineon）意法半導(dǎo)體（ST）威訊聯(lián)合半導(dǎo)體德國瑞士4,8003,9066.5%5.3%6美國3,8755.2%（QROVO）789恩智浦（NXP）荷蘭美國美國日本3,4572,1151,8391,1104.7%2.9%2.5%1.5%安森美（ON

Semi）微芯（Microchip）瑞薩（Renesas）10資料：公司官網(wǎng)，申萬宏源研究

資料：申萬宏源研究131.5

半導(dǎo)體設(shè)備核心環(huán)節(jié)

半導(dǎo)體設(shè)備，即在芯片制造和封測流程中應(yīng)用到的設(shè)備。在整個芯片制造和封測過程中，會經(jīng)過上千道加工工序，涉及的設(shè)備種類大體有九大類，細分又可以劃出百種不同的機臺，占比較大的主要有：光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設(shè)備、離子注入機、測試機、分選機、探針臺等。?光刻的本質(zhì)是把臨時電路結(jié)構(gòu)復(fù)制到硅片上，這些結(jié)構(gòu)首先以圖形形式制作在掩膜版上；光源透過掩膜版將圖形轉(zhuǎn)移到硅片表面的光敏薄膜上。??刻蝕是利用化學(xué)或者物理的方法將晶圓表面附著的不必要的材質(zhì)進行去除的過程。薄膜的沉積，是一連串涉及原子的吸附、吸附原子在表面擴散及在適當?shù)奈恢孟戮劢Y(jié)，以漸漸形成薄膜并成長的過程。?半導(dǎo)體清洗設(shè)備針對不同的工藝需求，對晶圓表面進行無損傷清洗以去除半導(dǎo)體制造過程中的顆粒、自然氧化層、金屬污染、有機物、犧牲層、

拋光殘留物等雜質(zhì)。半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈14資料：前瞻產(chǎn)業(yè)研究，申萬宏源研究1.5

國內(nèi)晶圓廠投產(chǎn)拉動半導(dǎo)體設(shè)備需求

晶圓廠資本開支整體呈上升趨勢，并且北美半導(dǎo)體設(shè)備支出2021年已創(chuàng)新高，行業(yè)景氣度持續(xù)向好。?根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2021-2022年全球?qū)⑿略?9座晶圓廠陸續(xù)進入建設(shè)階段，其中中國大陸8座。到2024年，全球12英寸晶圓廠數(shù)量將達到161座，產(chǎn)能達700萬片/月，其中中國大陸12英寸晶圓廠2024年產(chǎn)量將達150萬片/月，占全球約21%。

隨著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向中國大陸轉(zhuǎn)移，中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)持續(xù)快速發(fā)展。?中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展推動其在全球市場的份額的不斷提升，2020年中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備銷售額占全球市場比例達26%，同比提升3個百分點。?新增晶圓廠建設(shè)快速拉動了對半導(dǎo)體設(shè)備的需求，目前設(shè)備供應(yīng)主要由海外企業(yè)壟斷，但國內(nèi)企業(yè)已在部分細分領(lǐng)域陸續(xù)取得突破，加速國產(chǎn)設(shè)備的驗證及供應(yīng)鏈導(dǎo)入是必然趨勢，在行業(yè)景氣周期上行及國產(chǎn)化的推動下，我們認為，國內(nèi)設(shè)備企業(yè)將迎來快速發(fā)展階段。?部分國內(nèi)企業(yè)是在國家政策及資金支持下，進行相應(yīng)設(shè)備的研發(fā)，并已經(jīng)逐步取得階段性成果，并且訂單快速增長，各細分領(lǐng)域逐個擊破的策略已初見成效，涂膠顯影、CMP、清洗等領(lǐng)域相繼發(fā)展出優(yōu)秀的國內(nèi)供應(yīng)商，并未因?qū)?yīng)市場規(guī)模相對較小而放緩研發(fā)進度，2020年部分環(huán)節(jié)的國產(chǎn)化比例較2016年已有顯著提升，適合我國行業(yè)發(fā)展的階段及其規(guī)律，進一步提升整體設(shè)備國產(chǎn)化水平。151.5

半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化進程任重道遠

國外廠商在全球半導(dǎo)體設(shè)備市場占主導(dǎo)，行業(yè)集中度較高。?以美國Applied

Material、荷蘭ASML、美國LAM、日本TEL和美國KLA等為代表的國際企業(yè)，憑借資金、技術(shù)、客戶資源、品牌等方面的優(yōu)勢，占據(jù)了全球半導(dǎo)體專用設(shè)備市場的主要份額。2021年全球前5家半導(dǎo)體專用設(shè)備廠商市場占有率合計達77%。2020年全球半導(dǎo)體設(shè)備細分市場份額2021年全球半導(dǎo)體設(shè)備廠商市占率（%）光刻,19%封裝,5%薄膜沉積,24%23%22%刻蝕,19%7%其他,87%其他,10%測試,8%21%12%清洗,4%其他,0.2%14%CMP,

4%去膠,1%離子注入,3%AMATASMLLAMTELKLA其他涂膠顯影,3%16資料：SEMI，Gartner，申萬宏源研究1.5

半導(dǎo)體設(shè)備滲透率逐步提升

國內(nèi)設(shè)備廠商已成功進入大多數(shù)半導(dǎo)體制造設(shè)備細分領(lǐng)域，但整體國產(chǎn)化率尚處于較低水平，政策支持下，半導(dǎo)體制造設(shè)備國產(chǎn)化潛力巨大。中國半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化率情況（%）涂膠顯影設(shè)備CMP設(shè)備離子注入設(shè)備清洗設(shè)備?在國家資金及政策的大力支持下，目前在半導(dǎo)體設(shè)備制造部分環(huán)節(jié)，已經(jīng)逐漸成長出一些優(yōu)秀的國內(nèi)設(shè)備供應(yīng)企業(yè)，整體水平達到28nm制程，并在14nm和7nm制程實現(xiàn)了部分設(shè)備的突破。薄膜沉積設(shè)備光刻設(shè)備刻蝕設(shè)備0%5%10%15%20%25%2020

2016資料：上海集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報告，申萬宏源研究半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化代表公司半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化公司平臺型設(shè)備企業(yè)，產(chǎn)品涉及刻蝕、薄膜北方華創(chuàng)中微公司芯源微屹唐股份華海清科拓荊科技去膠設(shè)備全球龍頭沉積、氧化擴散、退火、清洗等刻蝕設(shè)備快速增長CMP國內(nèi)主要供應(yīng)商涂膠顯影國內(nèi)龍頭，前道track產(chǎn)品收入及訂單快速放量PECVD、SACVD、ALD等薄膜沉積設(shè)備國產(chǎn)化主要供應(yīng)商布局濕法設(shè)備，提供28nm節(jié)點的全部濕法工藝設(shè)備至純科技萬業(yè)企業(yè)盛美上海收購凱世通布局離子注入機清洗設(shè)備國內(nèi)供應(yīng)商，布局電鍍設(shè)備及先進封裝濕法設(shè)備等資料：申萬宏源研究172.1

第三代半導(dǎo)體特點卓越，發(fā)展迅速

第三代半導(dǎo)體材料以碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等為代表，因具有寬禁帶、高電導(dǎo)率、高熱導(dǎo)率、高抗輻射能力等優(yōu)點，更適合在高壓、高頻、高功率、高溫等領(lǐng)域中應(yīng)用，例如射頻通信、、電源管理、汽車電子、電力電子等??與第一代半導(dǎo)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(dǎo)性和熱穩(wěn)定性碳化硅器件更高效節(jié)能、更能實現(xiàn)系統(tǒng)小型化：1）碳化硅更低的導(dǎo)通電阻阻值有利于模塊的小型化；2）碳化硅高頻的特點有利于周邊部品的更小型化；3）碳化硅更耐高溫的特點使得器件冷卻結(jié)構(gòu)簡潔化。第三代半導(dǎo)體材料禁帶寬度大，耐高溫、高頻高功率，擁有高熱導(dǎo)率和高擊穿電場強度第一代半導(dǎo)體第二代半導(dǎo)體砷化鎵第三代半導(dǎo)體指標參數(shù)參數(shù)意義（越高）硅碳化硅氮化鎵禁帶寬度（eV）擊穿電場強度（10^5V/cm）1.11.43.23.4更高的應(yīng)用電壓，更低的導(dǎo)通電阻454060飽和電子漂移速率（10^7cm/s）熱導(dǎo)率（W/cm·K）122.53.52.51.3更大的電流更好的散熱1.50.5用于低壓、低頻、低功率

相較第一代工作器件頻率晶體管與光電探測器等；

更高、更抗高壓、更高速在光電子器件和高頻高功

的光學(xué)性能；但有毒，會用于高壓、高頻率、耐高溫器件；有低能量損耗、耐腐蝕、抗輻射、禁帶寬度大、可實現(xiàn)系統(tǒng)小型化特點特點率器件的應(yīng)用有局限污染環(huán)境注：上表第三代半導(dǎo)體列示的是主流碳化硅晶型4H-SiC參數(shù)（具有更高的載流子遷移率、更低的參雜電離能和載流子濃度18資料：《第三代半導(dǎo)體技術(shù)與應(yīng)用》，申萬宏源研究2.2

縱觀碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈：襯底與外延占據(jù)70%的生產(chǎn)成本

襯底與外延占據(jù)70%的碳化硅器件成本。根據(jù)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%，是碳化硅器件制造產(chǎn)業(yè)鏈的重要組成部分。?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明顯高于硅材料（12英寸硅晶圓襯底+外延的價值量占比約11%）?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(yīng)用至關(guān)重要2020年碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈制造成本占比（%）2020年硅產(chǎn)業(yè)鏈制造成本占比（%）襯底外延前段研發(fā)費用其他襯底外延前道晶圓處理封裝測試資料：研究院，申萬宏源研究192.3

襯底：海外廠商壟斷，但空間大

海外廠商壟斷碳化硅襯底市場，但空間大??2020年全球?qū)щ娦吞蓟枰r底市場中，Wolfspeed獨占62%的市場份額，CR3約89%，國內(nèi)份額最大的天科合達僅占4%。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)山東天岳占30%。未來幾年，我們認為隨著國內(nèi)外新能源車和光伏發(fā)電等下游需求不斷增長，碳化硅襯底的市場規(guī)模有望快速增長。Wolfspeed預(yù)測，2026年碳化硅襯底市場規(guī)模有望達到17億美元，2022-2026年復(fù)合增速達到25%2020年全球?qū)щ娦吞蓟枰r底市占率（%）2020年全球半絕緣型碳化硅襯底市占率（%）WolfpeedII-VIROHMSKSiltron天科合達其他WolfpeedII-VI山東天岳其他資料：Yole，申萬宏源研究202.4

外延：質(zhì)量對器件影響大，中國企業(yè)相繼布局

外延設(shè)備國外壟斷，國內(nèi)以外延晶片為切入點?外延設(shè)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(shè)備交付周期已拉長至1.5-2年左右，中國難以進入技術(shù)壁壘較高的外延設(shè)備領(lǐng)域，以外延晶片生產(chǎn)為主要切入方向。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。

外延層對器件性能影響大，處產(chǎn)業(yè)鏈中間環(huán)節(jié)；碳化硅外延晶片市場呈現(xiàn)出雙寡頭壟斷格局，海外廠商占據(jù)主要市場?根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，2020年全球碳化硅外延晶片市場中，Wolfspeed占52%，Showa

Denko占43%，CR2共占95%。中國廠商相較于海外廠商在外延晶片生產(chǎn)技術(shù)上稍有落后，目前中國SiC外延晶片主要產(chǎn)線均為4英寸和6英寸,而美國、日本已開始試產(chǎn)8英寸的SiC外延晶片2020年全球碳化硅外延晶片市占率（%）WolfpeedShowaDenko其他資料：Yole，申萬宏源研究212.5

碳化硅器件：下游應(yīng)用廣泛，新能源拉動需求提升

碳化硅功率器件在新能源汽車、光伏新能源、軌道交通、智能電網(wǎng)、家電等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用前景。2021年碳化硅功率器件分別在新能源汽車、電源、光伏等領(lǐng)域應(yīng)用占比為30%、22%和15%。?根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，全球碳化硅功率器件市場規(guī)模預(yù)計將從2021年10.9億美元增長至2027年62.97億美元，CAGR達34%，其中新能源車（主逆變器和充電機）、光伏及儲能系統(tǒng)貢獻了主要增量。新能源車將由從2021年6.85億美元增長至2027年49.86億美元，為最大增量領(lǐng)域；光伏及儲能預(yù)計2027年增長至4.58億美元；此外軌道交通領(lǐng)域預(yù)計也會為功率器件市場貢獻超過1億美元的增量空間。2021-2027年SiC功率器件市場預(yù)測SiC功率器件應(yīng)用領(lǐng)域資料：Yole，申萬宏源研究資料：天科合達招股說明書，申萬宏源研究222.5

碳化硅器件：電動車規(guī)模上量800V高壓快充平臺

隨著續(xù)航問題逐漸成為電動車發(fā)展的重心，高壓快充大勢所趨。利于充電性能和整車運行效率大幅提升的800V快充平臺加速布局，碳化硅憑借其體積小、耐高溫和耐高壓的優(yōu)勢脫穎而出。?根據(jù)ST數(shù)據(jù)顯示，800V系統(tǒng)下，相較于IGBT，SiC

MOSFET在25%負載下最多可減少80%能耗，在100%負載下最多可減少60%能耗?在10kHz工作頻率和800V架構(gòu)下，相較于IGBT，采用SiC

MOSFET的210kW逆變器可以使總功率器件體積縮小5倍，開關(guān)損耗減小為原來的3.9倍，總損耗減小為原來的1.9倍，從而減少PCU尺寸并簡化冷卻系統(tǒng)800V高壓快充平臺布局品牌續(xù)航布局配置800V平臺車型保時捷Taycan

TurboS高壓動力電池、前/后驅(qū)動電機、車載充

保時捷Taycan

TurboS，純電動保時捷15分鐘充80%電電機和PTC部件均采用800V平臺Macan現(xiàn)代E-GMP平臺高壓動力電池、前/后驅(qū)動電機、電池加熱器、座艙加熱器以及高壓空調(diào)均采用800V平臺,IONIQ5國內(nèi)版有望2022實現(xiàn)量產(chǎn)現(xiàn)代小鵬長城14分鐘充80%電現(xiàn)代IONIQ5,IONIQ6，EV6小鵬G9所有零部件均支持800V高壓，預(yù)計于2022年第三季度交充電5分鐘，續(xù)航200公里小鵬G9付長城正部署可支持800V電壓的雙電機矢量控制模塊、800V

SiC控制器、800V-1000V的250A超高壓線束系統(tǒng)等800V高壓技術(shù)零部件充電10分鐘，續(xù)航800公長城機甲龍里充電5分鐘，續(xù)航超200公

零跑計劃2023年年底量產(chǎn)支持800V快充的大功率碳化硅控制器，零跑比亞迪東風-里計劃2024年第四季度量產(chǎn)800V超高壓電氣平臺比亞迪的e-platform

3.0搭建800V高壓構(gòu)架，海豚于2021年上市，ocean-X預(yù)計于2022年發(fā)布充電5分鐘，續(xù)航150公里比亞迪海豚東風嵐圖-充電10分鐘，續(xù)航400公

東風嵐圖動力電池和用電設(shè)備均采用800V高壓系統(tǒng)，2021年進入整車測試階段里充電10分鐘，續(xù)航400公

理想同步研發(fā)Whale和Shark800V高壓純電平臺，計劃2023年理想里起每年至少推出兩款高壓純電動汽車資料：各公司官網(wǎng)，申萬宏源研究232.5

碳化硅器件：SiC應(yīng)用于新能源車的梳理

2016年，比亞迪在車載充電器和轉(zhuǎn)換器上使用碳化硅；特斯拉在Model

3上率先使用意法半導(dǎo)體碳化硅功率模塊。比亞迪、蔚來及小鵬等國內(nèi)外廠商的碳化硅新車型陸續(xù)出貨。2023款極氪001搭載SiC器件，續(xù)航提升6-10km。SiC應(yīng)用于新能源車梳理推出年份2022車型／平臺／場景G9smart精靈#1極氪

009極氪001E-GMPloniq

5Genesis

G80BEVloniq

6OEM廠商國家小鵬中國202220222023吉利現(xiàn)代中國韓國20212022202120222021202220162019ET5、ET7ES7蔚來通用中國美國凱迪拉克LYRIQ汽車平臺UtiumModel

3Model

YModel

SModel

XEV6ID.4XMirai(FCEV)bZ4X特斯拉美國202120212021202020212022202120202021202220202022202120212021202120222023起亞上汽韓國中德合資豐田日本中國中國雷克薩斯RZ-江淮汽車比亞迪漢EV海豚ocean-XTaycanPPE平臺e-tron

GTLucid

AirMachE長城機甲龍Vision

EQXXEMA保時捷奧迪*保時捷奧迪德國德國德國美國美國中國德國英國Lucid

MotorsFord長城奔馳JLR資料：各公司官網(wǎng)，申萬宏源研究243.1

電子重點公司估值表電子行業(yè)重點公司估值表2023-02-20PB申萬預(yù)測EPSPE證券代碼

證券簡稱

投資評級收盤價(元)

總市值（億元）

2021A

2021A

2022E

2023E

2024E

2022E