核心观点：
　　碳化硅性能优异，衬底为最核心环节：碳化硅材料性能突破硅基极限，相较于传统硅基器件，碳化硅功率器件的功率密度、开关效率和器件损耗上都有大幅度优化。碳化硅产品生产流程从材料端衬底与外延的制备开始，经历芯片的设计与制造，再到模块的封装后，最终流向下游应用市场。从成本拆分来看，衬底成本占比达46%，是产业链中最为核心的环节。目前衬底制备环节中，晶体生长环节，受碳化硅长晶速度慢，黑箱操作以及碳化硅晶体结构类型众多影响，导致碳化硅衬底产量小，良率低；在切割研磨抛光环节，由于碳化硅是高硬度的脆性材料，期切磨抛的加工难度增加，对碳化硅晶柱的材料利用率较低，产出晶片数量较少。上述难点造成了碳化硅目前制备成本较高，成为限制产业发展的瓶颈。未来随着衬底尺寸从6寸向8寸提升，持续优化良率以及相关生产切割、抛光工艺的的升级，碳化硅材料成本有望显著下降，将有效降低整体器件价格，提升下游客户的替代意愿，拉升碳化硅功率器件的市场渗透率。
　　市场高度集中，海内外公司齐发力：全球碳化硅产业呈现明显的行业上下游收购兼并、大厂积极布局的特征。衬底作为碳化硅产业链中的核心环节，已成为兵家必争之地。为获取到长期稳定有效的碳化硅衬底供应，海外功率大厂均在大力布局，与碳化硅衬底公司合作频繁，并开始建立自己的产业阵营，形式包括签订长期供货订单，或直接收购投资上游衬底厂商等。目前，衬底市场呈现出高度集中的格局，CR3占据90%市场份额。目前海内外企业均在积极扩产碳化硅衬底，而我国碳化硅衬底厂商扩产力度更大，市场份额在未来有望得到显著提升。在此背景下，碳化硅衬底市场规模将得到显著扩容，根据Wolfspeed的预测，预计至2026年，全球碳化硅材料（衬底+外延）市场规模将达17亿美元，相较于2022年提升近2.5倍。
　　建议关注大力布局碳化硅衬底赛道的本土公司：目前我国碳化硅产业整体处于早期阶段，本土企业已开始加大布局力度，在技术升级与下游客户导入上均实现突破，国产替代正有序推进。展望未来，本土碳化硅玩家有望在3-5年内加速成长，成为国际市场上的重要力量。建议关注天岳先进、三安光电、东尼电子、天科合达（未上市）等。
　　风险提示。碳化硅衬底扩产不及预期；碳化硅渗透不及预期；新能源行业需求不及预期。
　　
　　

研究报告全文：TablePage行业专题研究半导体2023年2月21日证券研究报告碳化硅TableTitle系列报告一衬底篇工欲善其事必先利其器碳化硅衬底市场群雄逐鹿分析师Tabl许兴军分析师王亮分析师耿正eAuthorSAC执证号S0260514050002SAC执证号S0260519060001SAC执证号S0260520090002SFCCEnoBFS478021-38003661021-38003658021-38003660xuxingjungfcomcngfwanglianggfcomcngengzhenggfcomcn分析师郇正林SAC执证号S0260521110001010-59136610huanzhenglingfcomcn请注意许兴军耿正郇正林并非香港证券及期货事务监察委员会的注册持牌人不可在香港从事受监管活动TableSummary核心观点碳化硅性能优异衬底为最核心环节碳化硅材料性能突破硅基极限相较于传统硅基器件碳化硅功率器件的功率密度开关效率和器件损耗上都有大幅度优化碳化硅产品生产流程从材料端衬底与外延的制备开始经历芯片的设计与制造再到模块的封装后最终流向下游应用市场从成本拆分来看衬底成本占比达46是产业链中最为核心的环节目前衬底制备环节中晶体生长环节受碳化硅长晶速度慢黑箱操作以及碳化硅晶体结构类型众多影响导致碳化硅衬底产量小良率低在切割研磨抛光环节由于碳化硅是高硬度的脆性材料期切磨抛的加工难度增加对碳化硅晶柱的材料利用率较低产出晶片数量较少上述难点造成了碳化硅目前制备成本较高成为限制产业发展的瓶颈未来随着衬底尺寸从6寸向8寸提升持续优化良率以及相关生产切割抛光工艺的的升级碳化硅材料成本有望显著下降将有效降低整体器件价格提升下游客户的替代意愿拉升碳化硅功率器件的市场渗透率市场高度集中海内外公司齐发力全球碳化硅产业呈现明显的行业上下游收购兼并大厂积极布局的特征衬底作为碳化硅产业链中的核心环节已成为兵家必争之地为获取到长期稳定有效的碳化硅衬底供应海外功率大厂均在大力布局与碳化硅衬底公司合作频繁并开始建立自己的产业阵营形式包括签订长期供货订单或直接收购投资上游衬底厂商等目前衬底市场呈现出高度集中的格局CR3占据90市场份额目前海内外企业均在积极扩产碳化硅衬底而我国碳化硅衬底厂商扩产力度更大市场份额在未来有望得到显著提升在此背景下碳化硅衬底市场规模将得到显著扩容根据Wolfspeed的预测预计至2026年全球碳化硅材料衬底外延市场规模将达17亿美元相较于2022年提升近25倍建议关注大力布局碳化硅衬底赛道的本土公司目前我国碳化硅产业整体处于早期阶段本土企业已开始加大布局力度在技术升级与下游客户导入上均实现突破国产替代正有序推进展望未来本土碳化硅玩家有望在3-5年内加速成长成为国际市场上的重要力量建议关注天岳先进三安光电东尼电子天科合达未上市等风险提示碳化硅衬底扩产不及预期碳化硅渗透不及预期新能源行业需求不及预期相关研究TableReport识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明121TablePageText行业专题研究半导体目录索引一碳化硅性能优异衬底为最核心环节4一碳化硅打破硅基极限性能全方位提升4二碳化硅衬底产业链皇冠上的明珠制备难度较大5三发展趋势大尺寸切割抛光技术升级衬底成本有望得到优化8二市场高度集中产业扩张加速11一竞争格局收购与合作浪潮涌动市场高度集中11二市场规模海内外厂商积极扩产衬底市场快速扩容12三建议关注布局碳化硅衬底赛道的本土公司14一天岳先进国产碳化硅衬底龙头持续拓展导电型衬底15二东尼电子大力开拓新业务碳化硅衬底打开全新成长空间16三三安光电全产业链布局碳化硅业务扬帆起航17四天科合达国内碳化硅衬底龙头企业技术水平不断突破18四风险提示19一碳化硅衬底扩产不及预期19二碳化硅渗透不及预期19三新能源行业需求不及预期19识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明221TablePageText行业专题研究半导体图表索引图1碳化硅在各个性能领域胜出5图2碳化硅生产流程5图3碳化硅衬底类型及应用领域5图4衬底制备生长过程6图5碳化硅长晶方式6图6适合用于功率领域的碳化硅晶相7图7多晶相夹杂后的碳化硅晶体形状7图8金刚线切割碳化硅衬底示意图8图98英寸带来生产力与效率的提升9图108寸晶圆大幅降低单位芯片成本9图11英飞凌冷裂ColdSplit技术9图12碳化硅晶片CMP三种方式10图13CMP后衬底表面质量得到显著提升10图146英寸衬底价格趋势10图15国外碳化硅收购与合作浪潮涌动11图16国际大厂建立阵营11图172020年碳化硅衬底市场格局12图18海内外衬底厂商扩产规划12图19碳化硅衬底外延市场规模预测13图20碳化硅本土产业链概览14图212019-2021年天岳先进分业务营收拆分15图222019-2021年天岳先进归母净利润及增速15图23天岳先进6英寸导电型SiC单晶衬底15图242019-2021年东尼电子分业务营收拆分16图252019-2021年东尼电子归母净利润及增速16图26东尼电子SiC单晶材料与SiC厂房16图272019-2021年三安光电分业务营收拆分17图282019-2021年三安光电归母净利润及增速17图29三安光电碳化硅产品17图30天科合达8英寸碳化硅晶体及晶片外观图18表1三代半导体性能对比4表2半导体材料特性4表3碳化硅单晶生长过程中的缺陷7表4海内外衬底厂商8寸进展8表5本土厂商衬底扩产情况14识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明321TablePageText行业专题研究半导体一碳化硅性能优异衬底为最核心环节一碳化硅打破硅基极限性能全方位提升半导体材料主要分为三个代际其中第一代半导体以材料硅Si锗Ge为代表目前在半导体领域中第一代硅Si材料应用最为广泛第二代半导体主要以化合物材料砷化镓GaAs磷化铟InP为代表第三代半导体主要以化合物材料碳化硅SiC氮化镓GaN氮化铝AlN为代表其具有明显的禁带宽度大临界击穿电场强度大的特征又被成为宽禁带半导体表1三代半导体性能对比第一代第二代第三代物理参量SiGaAs4H-碳化硅GaN带隙宽度eV11214332635电子迁移率cm2VS140085009001250临界击穿电场MVcm030433饱和飘移速度107cms122727热导率WcmK15054913相对介电常数1181289795热氧化物有无有无数据来源Rohm广发证券发展研究中心半导体特性的差异决定了不同材料在半导体元件中的应用而第三代半导体在各个性能领域都优于硅基器件表2半导体材料特性性质描述作用发射光的波长导电性禁带宽度价电子产生本征激发的最小能量耐击穿耐高温性能绝缘击穿场强电解质在电场作用下失去介电性能所对应的电压耐高压性能相对介电常数以预测材料为介质与以真空为介质支撑的同尺寸电容器电容量之比寄生电容大小电子迁移率电子在电场作用下移动的平均速度低压条件下的高频工作性能饱和电子漂移速率电子漂移速率达到一定范围后不再随着电场作用而继续增加的极限值高压条件下的高频工作性能热导率单位温度梯度在单位时间内经过单位热导面所传递的热量高温性能数据来源天岳先进招股说明书广发证券发展研究中心以SiC为例由于其带隙宽度较宽临界击穿电场强度较高使其具备在高压环境下的应用能力而较高的热导率和熔点使其能够实现快速的散热满足高温环境的应用而其较高的饱和飘逸速度使其能够达到更高的工作频率和实现高频开关的性能此外SiC的平均密度约为3gcm3因此重量相对较轻它具有化学惰性和耐腐蚀性即使暴露在高达800C的温度下也不会受到任何酸熔盐或碱的侵蚀SiC具有非常低的热膨胀系数这意味着在极端温度变化下它也保持尺寸稳定例如它在受热时不会显著膨胀或在受冷时显著收缩它还具有出色的抗热震性对比传统的硅基器件它的功率密度开关效率和器件损耗上都有大幅度提升其性能赋予其应用范围广冷却成本低尺寸小轻量化低损耗等特征识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明421TablePageText行业专题研究半导体图1碳化硅在各个性能领域胜出数据来源RESEARCHGATEWolfspeed广发证券发展研究中心二碳化硅衬底产业链皇冠上的明珠制备难度较大碳化硅生产流程包含材料端衬底与外延的制备以及后续芯片的设计与制造再到器件的封装最终流向下游应用市场从成本拆分来看目前受制于产能及良率衬底成本占比最高达46本篇文章我们将聚焦于碳化硅衬底层面进行分析图2碳化硅生产流程数据来源WolfspeedTrendforce广发证券发展研究中心碳化硅按衬底制备方式以及面向的下游应用分可为两种类型一种是通过生长碳化硅同质外延下游用于新能源汽车光伏工控轨交等功率领域的导电型衬底外延层上制造各类功率器件另一种是通过生长氮化镓异质外延下游应用于5G通讯国防等射频领域的半绝缘型衬底主要用于制造氮化镓射频器件图3碳化硅衬底类型及应用领域数据来源天科合达招股说明书广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明521TablePageText行业专题研究半导体碳化硅衬底制备环节主要包括原料合成碳化硅晶体生长晶锭加工晶棒切割切割片研磨研磨片抛光抛光片清洗等环节其中制备重难点主要是晶体生长和切割研磨抛光环节是整个衬底生产环节中的重点与难点成为限制碳化硅良率与产能提升的瓶颈图4衬底制备生长过程数据来源天科合达招股说明书广发证券发展研究中心1晶体生长环节该环节是多学科交叉知识的应用综合生长条件控制生长效率缺陷控制等因素物理气相传输法PVT是技术成熟度最高应用最广泛的方法具有设备成本低结构简单技术成熟等优点国际龙头WolfspeedII-VI公司SiCrystalRohm子公司等衬底生产企业均采用物理气相传输法图5碳化硅长晶方式数据来源晶升装备招股说明书广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明621TablePageText行业专题研究半导体晶体生长难点1长晶速度慢碳化硅生长速度仅有03-05mmh且晶体最大长度仅能达到2-5cm与硅基衬底有着较大的差异并且随着碳化硅晶体尺寸扩大其生长工艺难度呈几何级增长2黑箱操作良率低碳化硅衬底核心参数包括微管密度位错密度电阻率翘曲度表面粗糙度等其生产过程完全处于高温的密闭石墨腔体中完成需要在密闭高温腔体内进行原子有序排列并完成晶体生长同时控制参数指标非常依赖厂商的工艺经验因此稳定量产各项性能参数指标波动幅度较低的高品质碳化硅晶片的技术难度很大易产生各类缺陷等问题导致晶体生长环节难度大良率低产量小表3碳化硅单晶生长过程中的缺陷名称解释微管微管是尺寸为几微米到数十微米的贯穿型缺陷是器件的杀手型缺陷包裹物尺寸在微米量级的碳硅夹杂物固-气-固的转化重结晶过程中形成晶体中不同晶型同时存在的情形碳化硅包含200多种晶型结构其中多种晶型结构间的形成能接近在高温生长过程中易产生多型夹杂晶型转化位错原子的局部不规则排列由单晶生长热场中热应力生长过程中的温度组分等波动造成堆积层错正常堆积顺序中引入不正常顺序堆积的原子面单晶生长热场存在温度梯度导致晶体生长过程中存在原生内应力诱发层错数据来源天岳先进招股说明书广发证券发展研究中心3碳化硅晶体结构类型众多但仅其中少数几种晶体结构的碳化硅为所需材料杂质控制难度高故在晶体生长过程中需精确控制硅碳比生长温度梯度晶体生长速度以及气流气压等参数否则容易产生多晶型夹杂降低产品良率图6适合用于功率领域的碳化硅晶相图7多晶相夹杂后的碳化硅晶体形状数据来源Wolfspeed广发证券发展研究中心数据来源Wolfspeed广发证券发展研究中心2切割研磨抛光环节碳化硅晶体制备完毕后需要将其沿着一定方向切割成厚度不超过1mm的薄片并通过不同颗粒粒径的金刚石研磨液进行研磨去除刀痕及变质层并控制厚度后再进行CMP抛光以实现全局平坦化后进入最终的清洗环节切磨抛难点由于碳化硅是高硬度的脆性材料期切磨抛的加工难度增加加工过程中其曲翘开裂等问题严重损耗巨大根据英飞凌的数据在传统的往复式金刚石固结磨料多线切割方法下在切割环节对整体材料利用率仅有50经过抛光研识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明721TablePageText行业专题研究半导体磨环节后切损耗比例则高达75可用部分比例较低图8金刚线切割碳化硅衬底示意图数据来源英飞凌广发证券发展研究中心三发展趋势大尺寸切割抛光技术升级衬底成本有望得到优化1大尺寸化与硅基晶圆发展路径相同未来碳化硅衬底也将持续提升晶片尺寸降低单位面积芯片成本推进碳化硅器件的成本下降海内外衬底厂商以6寸为主流目前正在向8寸过渡表4海内外衬底厂商8寸进展国际主流SiC企业8英寸衬底量产进度表企业名称展示样品时间量产预计量产时间Wolfspeed2015年2022年罗姆2015年2023年安森美2022年2025年Soitec2022052023年意法半导体2021072023年Coherent2015年2024年国内主流sic企业8英寸衬底进度表企业名称研发成功展示样品时间小批量量产时间产品类型烁科晶体2020012022018英寸导电型SiC衬底天科合达2022112023年8英寸导电型SiC衬底晶盛机电2022082023年二季度8英寸导电型SiC衬底科友半导体202212--天岳先进202209--中科院物理所202101-厚度约2mm的8英寸4H-SiC衬底山东大学202209-厚度520um的8英寸4H-SiC衬底数据来源化合物半导体市场广发证券发展研究中心衬底尺寸的提升芯片成本有望显著下降根据Wolfspeed数据在相同尺寸的芯片下8英寸衬底片可切出的芯片数量相比6英寸衬底片提高约90同时降低约7的边缘浪费带来生产力和效率的大幅提升伴随着尺寸扩张带来的规模效应以及自动化产线带来的相关成本的降低Wolfspeed预计至2024年8英寸衬底带来的单位芯片成本相较于2022年6英寸衬底的单位芯片成本降低超过60这将持续推进碳化硅产品的降价加速对硅基器件的替代识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明821TablePageText行业专题研究半导体图98英寸带来生产力与效率的提升图108寸晶圆大幅降低单位芯片成本10090807060504030201006寸FY22产量效应规模效应自动化8寸FY24数据来源Wolfspeed广发证券发展研究中心数据来源Wolfspeed广发证券发展研究中心2切割技术优化以英飞凌冷裂技术为例英飞凌在2018年斥资139亿美元收购Siltectra获得其ColdSplit冷裂技术作为激光切割的一种形式ColdSplit冷裂技术是一种高效的晶体材料加工工艺能够将材料损失降到最低根据英飞凌的披露传统的线切割造成SiC晶锭损失比例超过752021年对晶锭采用冷裂技术会降低损失比例50未来还可以对晶圆进行冷裂一片晶圆经过冷裂可以变成两片晶圆这将显著提升公司材料的利用效率与总体产量目前该技术仍在进一步发展中图11英飞凌冷裂ColdSplit技术数据来源英飞凌广发证券发展研究中心3抛光技术提升SiC的外延层生长过程中的晶体缺陷和污染可能会延伸到外延层和晶圆表面形成各种表面缺陷从而影响其性能参数上述表面缺陷出现的部分原因与抛光划痕息息相关因此正确的抛光技术对碳化硅后续顺利加工至关重要目前已开发出如下图所示的三种CMP方式以实现更高的材料去除率更低的表面粗糙度更少的划痕和更均匀的表面形貌以满足更稳定的外延生长的需求Wolfspeed碳化硅晶片经过CMP加工后晶片表面缺陷较低可获得的质量较高的碳化硅衬底为后续的外延与晶圆制造打下坚实基础识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明921TablePageText行业专题研究半导体图12碳化硅晶片CMP三种方式图13CMP后衬底表面质量得到显著提升数据来源芯TIP广发证券发展研究中心数据来源Wolfspeed广发证券发展研究中心技术升级带动衬底成本优化受益于衬底制备技术持续进步碳化硅衬底成本将有望得到优化根据英飞凌数据2023年至2027年衬底价格将得到显著下降根据东尼电子公告披露数据2023年向客户交付6英寸碳化硅衬底单价为5000元片2024年MOS衬底价格为4750RMB片2025年MOS衬底价格为4510RMB片2024年SBD衬底价格为4275RMB片2025年SBD衬底价格为4060RMB片我们认为未来随着衬底尺寸从6寸向8寸提升持续优化良率以及相关生产切割抛光工艺的的升级碳化硅材料成本有望显著下降将有效降低整体器件价格提升下游客户的替代意愿拉升碳化硅功率器件的市场渗透率图146英寸衬底价格趋势数据来源英飞凌广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1021TablePageText行业专题研究半导体二市场高度集中产业扩张加速一竞争格局收购与合作浪潮涌动市场高度集中全球碳化硅产业呈现明显的行业上下游收购兼并大厂积极布局的特征细分来看主要表现出以下三个特点1原本的碳化硅材料厂商进行纵向整合向下游器件端拓展市场代表企业WolfspeedII-VI等2传统的功率大厂横向切入碳化硅赛道积极布局全部或部分产业链代表企业意法半导体英飞凌斯达半导等3其他厂商抢入碳化硅赛道布局部分产业环节代表企业东尼电子露笑科技等图15国外碳化硅收购与合作浪潮涌动数据来源英飞凌WolfspeedSTII-VIRohmOnsemi广发证券发展研究中心国际大厂间的收购与合作错综复杂都在建立自己的产业阵营在SiC器件在功率器件市场持续渗透的背景下获得大批量高质量衬底变得至关重要为获取到长期稳定有效的碳化硅衬底供应海外功率大厂均在大力布局与碳化硅衬底公司合作频繁建立自己的产业阵营形式包括签订长期供货订单或直接收购投资上游衬底厂商等行为图16国际大厂建立阵营数据来源Yole广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1121TablePageText行业专题研究半导体衬底市场高度集中CR3占据主要份额目前导电型衬底市场呈现出高度集中的格局CR3凭借出色的技术实力与突出的产能供应占据全球接近90的市场其中Wolfspeed一家独大市场占有率超过60II-VI和SiCrystalRohm子公司分别占据1413国内企业天科合达排名第五市占率约4图172020年碳化硅衬底市场格局数据来源Wolfspeed广发证券发展研究中心二市场规模海内外厂商积极扩产衬底市场快速扩容海外厂商扩产持续如上文所述目前碳化硅衬底市场被海外大厂牢牢占据竞争格局高度集中根据英飞凌引用yole的数据目前海外主要衬底厂商持续加大扩产力度23-24年产能较20-22年实现总产能约4倍的扩充最大产能将达285万片年合6寸但从市占率的层面来看相较于21年总和约90的市场占比预计至2024年海外主要衬底厂商市场份额将降至约65究其主要原因和中国碳化硅衬底企业的大力扩产息息相关图18海内外衬底厂商扩产规划数据来源英飞凌Yole广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1221TablePageText行业专题研究半导体本土企业异军突起2021年全球碳化硅衬底市场中仅有天科合达占比较高达9其余企业占比均不足1从22年开始本土碳化硅衬底企业进入高速扩产期预计至2024年天科合达天岳先进山西烁科三安光电以及中电化合物为首的本土公司合计总产能有望超过150万片年市场占比合计约为35碳化硅衬底市场规模快速扩容在海内外企业积极扩产的背景下碳化硅衬底市场规模将得到显著提升根据wolfspeed的预测预计至2026年全球碳化硅材料衬底外延市场规模将达17亿美元相较于2022年提升近25倍图19碳化硅衬底外延市场规模预测18市场16规14模12亿10美元86420202220242026导电型半绝缘型数据来源wolfspeed广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1321TablePageText行业专题研究半导体三建议关注布局碳化硅衬底赛道的本土公司国内企业发力布局碳化硅产业从产业模式看与国外产业链主要以纵向多环节整合为主不同国内产业链相对来较为分散除三安光电以及中电科下属研究所采用产业链全覆盖模式之外更多厂商选择专注于产业链中某个特定环节图20碳化硅本土产业链概览数据来源广发证券发展研究中心目前我国碳化硅产业整体处于早期阶段本土企业已开始加大布局力度在技术升级与下游客户导入上均实现突破国产替代正有序推进展望未来本土碳化硅玩家有望在3-5年内加速成长成为国际市场上的重要力量表5本土厂商衬底扩产情况公司名称衬底扩产计划晶盛机电募投336亿元实现年产40万片6英寸及以上尺寸的导电型和半绝缘型碳化硅衬底晶片天岳先进碳化硅半导体材料项目预计2026年100达产实现30万片年的生产能力东尼电子募投469亿元实现年产12万片碳化硅半导体材料项目天科合达第三代半导体碳化硅衬底产业化基地项目2025年全面达产后实现年产37万片碳化硅晶片露笑科技第三代功率半导体碳化硅产业园项目建设期2年预计形成年产24万片6英寸导电型碳化硅衬底片碳化硅硅基氮化镓等第三代化合物半导体的研发包括长晶衬底制作外延生长芯片制备封装产业链三安光电达产后配套产能约36万片年的生产能力烁科晶体项目建成后将具备年产10万片4-6英寸N型碳化硅单晶晶片5万片4-6英寸高纯半绝缘型碳化硅单晶晶片的生产能力安徽微芯达产后预计年产4英寸碳化硅晶圆片3万片6英寸12万片南砂晶圆南砂晶圆二期正规划8英寸衬底晶片生产线建成后园区年产量将达到50万片超芯星计划将6-8英寸碳化硅衬底的年产量提升至150万片中电化合物投资105亿元建设年产8万片4寸至6寸碳化硅衬底及外延片碳化硅基氮化镓外延片世纪金芯建设年产22万片6-8英寸碳化硅芯片生产线天达晶阳建设400台套完整设备的碳化硅晶体生产线4-8英寸碳化硅晶片的年产能将达到12万片数据来源晶盛机电申请向特定对象发行股票的审核问询函三安光电年报面包板社区全球半导体观察PSD功率系统设计广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1421TablePageText行业专题研究半导体一天岳先进国产碳化硅衬底龙头持续拓展导电型衬底公司成立于2010年主营业务为碳化硅衬底的研发生产和销售2021年公司营业收入为494亿元同比增长1625归母净利润为090亿元同比增长11402从营收结构来看公司营收主要分为碳化硅衬底业务和其他业务其中碳化硅衬底业务收入为387亿元同比增长1089其他业务收入为107亿元同比增长4079图212019-2021年天岳先进分业务营收拆分图222019-2021年天岳先进归母净利润及增速亿元亿元600215050000400-2-150300-4-300200100-6-450000-8-600201920202021201920202021碳化硅衬底其他业务归母净利润YoY数据来源Wind广发证券发展研究中心数据来源Wind广发证券发展研究中心公司碳化硅业务进展2022年7月22日公司发布公告称2023年至2025年公司及公司全资子公司上海天岳向合同对方销售6英寸导电型碳化硅衬底产品预计含税销售三年合计金额为人民币1393亿元该公告彰显公司已具备较强的导电型碳化硅衬底实力同时公司2022年IPO募资25亿元建设6寸导电型碳化硅衬底项目22年开始试生产预计26年达产形成对应衬底30万片年的生产能力将为公司提供充足成长动力图23天岳先进6英寸导电型SiC单晶衬底数据来源天岳先进官网广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1521TablePageText行业专题研究半导体二东尼电子大力开拓新业务碳化硅衬底打开全新成长空间公司成立于2008年主营业务为超微细合金线材金属基复合材料及其它新材料的应用研发生产与销售2021年公司营业收入为1339亿元同比增长4427归母净利润为033亿元同比减少3014从营收结构来看公司营收主要分为消费电子光伏新能源和医疗其中消费电子业务收入为1004亿元同比增长2349光伏业务收入为124亿元同比增长20244医疗业务收入为105亿元同比增长11875新能源业务收入为069亿元同比增长200图242019-2021年东尼电子分业务营收拆分图252019-2021年东尼电子归母净利润及增速亿元亿元14102001205100100008-05-1006-10-20042-15-3000-20-400201920202021201920202021消费电子光伏医疗新能源归母净利润YoY数据来源Wind广发证券发展研究中心数据来源Wind广发证券发展研究中心公司碳化硅业务进展2023年1月9日公司子公司东尼半导体与下游客户T签订采购合同约定东尼半导体2023年向该客户交付6英寸碳化硅衬底1350万片含税销售金额合计人民币675亿元2024年商品交付数量为30万片其中MOS交付数量大于总量502025年商品交付数量为50万片其中MOS交付数量大于总量55图26东尼电子SiC单晶材料与SiC厂房数据来源东尼电子官网广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1621TablePageText行业专题研究半导体三三安光电全产业链布局碳化硅业务扬帆起航公司成立于1993年主营业务为化合物半导体的研发生产和销售2021年公司营业收入为12572亿元同比增长4871归母净利润为1313亿元同比增长2920从营收结构来看公司营收主要分为化合物半导体材料销售和租金物业服务收入其中化合物半导体收入为9661亿元同比增长6180材料销售收入为2639亿元同比增长1414租金物业服务收入为272亿元同比增长5906图272019-2021年三安光电分业务营收拆分图282019-2021年三安光电归母净利润及增速亿元亿元14014401201220100108080606-20404-4020200-60201920202021201920202021化合物半导体材料销售租金物业服务收入归母净利润YoY数据来源Wind广发证券发展研究中心数据来源Wind广发证券发展研究中心公司碳化硅业务进展公司投资160亿建设碳化硅全产业链是全国首条全球第三条碳化硅垂直整合产业链2021年公司湖南三安碳化硅产线产线已通线进入试量产碳化硅配套产能扩充到3万片月公司的碳化硅产品在下游市场已取得多点突破在服务器电源通信电源光伏逆变器充电桩车载充电机等细分应用市场标杆客户实现稳定供货2022年11月6日公司全资子公司湖南三安与需求方主要从事新能源汽车业务的公司签署了碳化硅芯片战略采购意向协议本协议约定供方按照一定的价格向需方提供产品和服务需方根据实际需求向供方下立采购订单基于2022年市场价格感知包含2023年产生的研发业务需求至2027年预估该金额总数为人民币38亿元含税图29三安光电碳化硅产品数据来源三安光电官网广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1721TablePageText行业专题研究半导体四天科合达国内碳化硅衬底龙头企业技术水平不断突破公司简介公司成立于2006年由新疆天富集团中国科学院物理研究所共同设立是国内首家专业从事第三代半导体碳化硅SiC晶片研发生产和销售的国家级高新技术企业技术来源于中国科学院物理所多年在碳化硅领域的研究成果和十几年的自主研发及经验积累在国内最早建立了完整的碳化硅晶片生产线突破了缺陷抑制快速生长和籽晶处理等关键技术形成了具有自主知识产权的完整技术路线碳化硅业务进展2022年11月公司功举办8英寸碳化硅衬底新产品发布会8英寸碳化硅晶体直径可达209mm100面积为4H晶型半高宽小于20arcsecEPD4000cm2TSD100cm2BPD200cm2位错密度整体处于国际领先水平此外公司宣布将于2023年实现8英寸导电型碳化硅衬底小规模量产公司正在新建两期碳化硅衬底产业化基地项目第一期总投资105亿预计将实现年产能12万片6英寸导电碳化硅衬底目前正处于调试准备投产阶段第二期总投资超20亿预计将实现年产能25万片碳化硅衬底至2024年底公司预计将形成年产超50万片的4-8英寸碳化硅衬底图30天科合达8英寸碳化硅晶体及晶片外观图数据来源天科合达官网广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1821TablePageText行业专题研究半导体四风险提示一碳化硅衬底扩产不及预期碳化硅衬底作为碳化硅产业链的核心环节其制造难度较高产能扩张需要大量资金以及相应的技术支持若投入资金力度或技术研发进程不及预期或将给衬底产能扩张带来不利影响二碳化硅渗透不及预期碳化硅的渗透进度受上游材料厂商和器件厂商的产能良率和价格以及下游客户接受程度等综合因素影响碳化硅渗透若慢于预期其市场规模以及相关厂商营收表现将会受到影响三新能源行业需求不及预期作为碳化硅功率器件最大的下游应用领域若新能源需求不及预期会对碳化硅器件需求量造成较大影响TableResearchTeam识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1921TablePageText行业专题研究半导体广发电子行业研究小组许兴军浙江大学系统科学与工程学士浙江大学系统分析与集成硕士2012年加入广发证券发展研究中心王亮复旦大学经济学硕士2014年加入广发证券发展研究中心叶秀贤天津大学材料科学与工程学士天津大学管理科学与工程硕士2014年加入广发证券发展研究中心谢淑颖厦门大学电子工程学士上海财经大学金融硕士2018年加入广发证券发展研究中心耿正上海交通大学材料科学与工程学硕士2020年加入广发证券发展研究中心郇正林中国科学院大学硕士2020年8月加入广发证券发展研究中心栾玉民博士毕业于北京大学2022年加入广发证券发展研究中心焦鼎博士毕业于中国科学院2022年加入广发证券发展研究中心张大伟硕士复旦大学电子与通信工程硕士2021年加入广发证券发展研究中心任思儒硕士毕业于上海交通大学2022年加入广发证券发展研究中心王钰乔硕士毕业于上海交通大学2022年加入广发证券发展研究中心李佳蔚硕士毕业于京都大学2022年加入广发证券发展研究中心广发证券TableRatingIndustry行业投资评级说明买入预期未来12个月内股价表现强于大盘10以上持有预期未来12个月内股价相对大盘的变动幅度介于-1010卖出预期未来12个月内股价表现弱于大盘10以上广发证券TableRatingCompany公司投资评级说明买入预期未来12个月内股价表现强于大盘15以上增持预期未来12个月内股价表现强于大盘5-15持有预期未来12个月内股价相对大盘的变动幅度介于-55卖出预期未来12个月内股价表现弱于大盘5以上联系我们TableAddress广州市深圳市北京市上海市香港地址广州市天河区马场路深圳市福田区益田路北京市西城区月坛北上海市浦东新区南泉香港德辅道中189号26号广发证券大厦356001号太平金融大厦街2号月坛大厦18层北路429号泰康保险李宝椿大厦29及30楼31层大厦37楼楼邮政编码510627518026100045200120-客服邮箱gfzqyfgfcomcn法律主体TableLegalDisclaimer声明本报告由广发证券股份有限公司或其关联机构制作广发证券股份有限公司及其关联机构以下统称为广发证券本报告的分销依据不同国家地区的法律法规和监管要求由广发证券于该国家或地区的具有相关合法合规经营资质的子公司经营机构完成广发证券股份有限公司具备中国证监会批复的证券投资咨询业务资格接受中国证监会监管负责本报告于中国港澳台地区除外的分销广发证券香港经纪有限公司具备香港证监会批复的就证券提供意见4号牌照的牌照接受香港证监会监管负责本报告于中国香港地区的分销本报告署名研究人员所持中国证券业协会注册分析师资质信息和香港证监会批复的牌照信息已于署名研究人员姓名处披露识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明2021