事件:特斯拉在近日的投资者大会上提出,下一代动力总成将在不损害汽车性能和效率的情况下将碳化硅减少75%(75% reduction in silicon carbide)。
特斯拉及供应商在中短期可能通过缩小芯片面积和模块封装技术优化来降低碳化硅成本,中长期可以通过提升器件电压、提升衬底和外延制造效率来降低碳化硅器件成本。意法半导体、英飞凌、罗姆和安森美等国际大厂通过沟槽栅、改变元胞形状等技术缩小碳化硅芯片面积,第三代芯片可以缩小75%面积,碳化硅芯片缩小导致发热密度急剧增加,特斯拉可能通过T-pak等模块封装技术优化提升散热能力和可靠性。此外,中长期来看,器件电压、衬底和外延制造效率的提升也有望降低碳化硅器件成本。 新能源汽车需求旺盛,SiC器件迎风而起。碳化硅性能优异,是制作高压高频高温器件的理想材料。2018年特斯拉将碳化硅导入Model 3,相较于硅基IGBT开关损耗度降低75%、系统效率提升5%,尺寸更小,新能源车企竞相布局碳化硅器件。Yole数据显示,2021年全球SiC功率器件市场规模为11亿美元,预计2027年将增长至63亿美元,CAGR约34%。整体电动车相关领域(包括主逆变器、OBC、DC/DC转换器等)SiC市场规模有望在2027年达到50亿美元。根据EVTank数据显示,全球新能源汽车2026年销量将达到3157万辆,21-26年CAGR为37%。随着新能源车渗透率不断升高,以及整车架构朝800V高压方向迈进,SiC器件在主逆变器、DC/DC转换系统、车载充电系统及充电桩等领域有望迎来规模化发展。据TrendForce数据,2025年全球电动车市场对6英寸SiC晶圆需求可达169万片,21-25年CAGR为94%。 海外头部厂商占据产业链主要份额,国内企业迎来广阔发展空间。SiC衬底及外延片领域,Wolfspeed凭借先发优势和规模优势一家独大;器件领域,欧美日企业领先,整体市占率达到95%,仅意法半导体一家就占据41%。国内企业也在积极研发和探索SiC器件的产业化,产业各节点都有所突破,正随着国内新能源产业发展而持续高增长。 投资建议与投资标的 由于下游需求旺盛,我们看好SiC产业链相关企业将因此受益。建议关注国内领先的SiC芯片和模块厂商斯达半导,IDM厂商中瓷电子、华润微、闻泰科技,MOCVD设备企业中微公司,全产业链布局公司三安光电、SiC衬底企业天岳先进等。 风险提示 下游需求不及预期、成本下降不及预期、未来技术变革的风险、技术研发进度不及预期。 研究报告全文:行业研究深度报告电子行业看好维持特斯拉新动态促进行业发展国家地区中国行业电子行业报告发布日期2023年03月09日核心观点事件特斯拉在近日的投资者大会上提出下一代动力总成将在不损害汽车性能和效率的情况下将碳化硅减少7575reductioninsiliconcarbide特斯拉及供应商在中短期可能通过缩小芯片面积和模块封装技术优化来降低碳化硅成本中长期可以通过提升器件电压提升衬底和外延制造效率来降低碳化硅器件成本意法半导体英飞凌罗姆和安森美等国际大厂通过沟槽栅改变元胞形状等技术缩小碳化硅芯片面积第三代芯片可以缩小75面积碳化硅芯片缩小导致发热密度急剧增加特斯拉可能通过T-pak等模块封装技术优化提升散热能力和可蒯剑021-633258888514靠性此外中长期来看器件电压衬底和外延制造效率的提升也有望降低碳化kuaijianorientseccomcn硅器件成本执业证书编号S0860514050005新能源汽车需求旺盛SiC器件迎风而起碳化硅性能优异是制作高压高频高温香港证监会牌照BPT856器件的理想材料2018年特斯拉将碳化硅导入Model3相较于硅基IGBT开关李庭旭litingxuorientseccomcn损耗度降低75系统效率提升5尺寸更小新能源车企竞相布局碳化硅器执业证书编号S0860522090002件Yole数据显示2021年全球SiC功率器件市场规模为11亿美元预计2027年将增长至63亿美元CAGR约34整体电动车相关领域包括主逆变器韩潇锐hanxiaoruiorientseccomcnOBCDCDC转换器等SiC市场规模有望在2027年达到50亿美元根据杨宇轩yangyuxuanorientseccomcnEVTank数据显示全球新能源汽车2026年销量将达到3157万辆21-26年张释文zhangshiwenorientseccomcnCAGR为37随着新能源车渗透率不断升高以及整车架构朝800V高压方向薛宏伟xuehongweiorientseccomcn迈进SiC器件在主逆变器DCDC转换系统车载充电系统及充电桩等领域有望迎来规模化发展据TrendForce数据2025年全球电动车市场对6英寸SiC晶圆需求可达169万片21-25年CAGR为94海外头部厂商占据产业链主要份额国内企业迎来广阔发展空间SiC衬底及外延新能源东风已至碳化硅御风而起2022-09-05片领域Wolfspeed凭借先发优势和规模优势一家独大器件领域欧美日企业领先整体市占率达到95仅意法半导体一家就占据41国内企业也在积极研发和探索SiC器件的产业化产业各节点都有所突破正随着国内新能源产业发展而持续高增长投资建议与投资标的由于下游需求旺盛我们看好SiC产业链相关企业将因此受益建议关注国内领先的SiC芯片和模块厂商斯达半导IDM厂商中瓷电子华润微闻泰科技MOCVD设备企业中微公司全产业链布局公司三安光电SiC衬底企业天岳先进等风险提示下游需求不及预期成本下降不及预期未来技术变革的风险技术研发进度不及预期有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明电子行业深度报告特斯拉新动态促进行业发展目录1特斯拉事件碳化硅何去何从52碳化硅大势所趋发展空间广阔1021欧美厂商高度垄断国产化加速1022新能源车驱动SiC器件规模快速扩张113投资建议1531斯达半导积极布局碳化硅市场长期成长动能充足1532中瓷电子注资碳化硅IDM企业1633华润微发力碳化硅业务自研产品持续突破1734中微公司开发SiC专用MOCVD设备1735天岳先进国内领先的SiC衬底企业1836闻泰科技SiC二极管产品已经出样204风险提示21有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明2电子行业深度报告特斯拉新动态促进行业发展图表目录图1特斯拉新一代汽车将减少75碳化硅用量5图2半导体材料各项性能指标比较5图3SiC器件发展路线图6图4特斯拉Model3逆变器搭载SiCMOSFET模块6图5IGBT与碳化硅器件性能对比6图6碳化硅方案与硅基方案系统成本比较7图7日产LEAF80kW电机与同功率感应电机对比7图8各代SiCMOSFET性能对比7图9英飞凌罗姆安森美SiCMOSFET技术路线图8图10特斯拉封装技术路线图8图11特斯拉800V电压架构9图12SiCMOSFET前道成本拆解9图13SiC衬底外延片价格走势元平方厘米9图14全球SiC产业竞争格局2020年10图15国内外企业SiC产业链布局11图16全球SiC功率器件市场规模高速增长11图17全球新能源车销量预测万辆12图18全球电动车市场对6英寸SiC晶圆需求万片12图19国内新能源车产量及预测百万辆12图20电动车用SiC功率半导体比重12图21SiC器件在新能源车上的应用13图22车用SiC器件表现出优异性能13图23SiC是实现电驱动系统高压化的关键13图24新能源车800V高电压平台13图25Wolfspeed参与的SiC直流快速充电桩14图26小鹏480kW高压超级充电桩14图27斯达半导部分SiC模块产品15图282021年公司SiC芯片定增项目16图29华润微SiC产品核心技术17图30公司SiC半导体材料项目进程20图31闻泰科技全球产业布局20图32安世半导体产品线研发进展21表1国际部分主流厂商扩产计划10有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明3电子行业深度报告特斯拉新动态促进行业发展表2全球部分800V高压平台车型统计14表3中瓷电子拟向多家购买国联万众946股份16表4国联万众主要建设内容及规模16表5华润微电子SiCSBD产品列表1200V17表6中微公司主要产品示意图18表7中微公司布局SiC材料功率器件外延生长设备和技术研发18表8天岳先进SiC衬底主要产品19表9天岳先进产品在国内客户使用情况举例19有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明4电子行业深度报告特斯拉新动态促进行业发展1特斯拉事件碳化硅何去何从特斯拉下一代汽车平台或将减少75碳化硅美国时间3月1日特斯拉举办投资者大会特斯拉表示2022年Model3成本已经降低30下一代汽车生产成本将下调超50降低驱动单元造价是特斯拉控制生产成本重要一环特斯拉提出下一代动力总成将在不损害汽车性能和效率的情况下碳化硅器件将下降7575reductioninsiliconcarbide总成本将减少1000美元然而我们认为特斯拉可能不会大幅减少器件数量75而是得益于SiCMOSFET供应商的进步将芯片面积和SiC总成本大幅降低图1特斯拉新一代汽车将减少75碳化硅用量数据来源2023年特斯拉投资者活动日东方证券研究所碳化硅性能优异是制作高压高频高温器件的理想材料碳化硅是由硅元素和碳元素组合而成的一种化合半导体材料在耐高压耐高频耐高温方面具有独特优势1耐高压碳化硅阻抗更低禁带宽度更大能承受更大的电流和电压带来更小尺寸的产品设计和更好效率2耐高频碳化硅不存在电流拖尾现象能够提高元件的开关速度是硅开关速度的3-10倍从而适用于更高频率和更快的开关速度3耐高温碳化硅拥有高导热率相较硅来讲能在更高的温度下工作因此碳化硅能够有效满足电力电子系统的高效率小型化和轻量化要求有望成为被广泛使用的半导体芯片基础材料图2半导体材料各项性能指标比较半导体材料SiGeGaAsGaN4H-SiC6H-SiC3C-SiCALN禁带宽度eV11206714333732632262能带类型间接间接直接直接间接间接间接间接击穿场强MVcm0301006535314电子迁移率cm2Vs1350390085001250800400800300空穴迁移率cm2Vs48019004002001159032014热导率WcmK130580552494936285数据来源今日半导体东方证券研究所有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明5电子行业深度报告特斯拉新动态促进行业发展2018年特斯拉将碳化硅导入Model3新能源车企竞相布局碳化硅器件特斯拉Model3首次采用意法半导体和英飞凌的SiC逆变器相较于Si-IGBT碳化硅模块开关损耗降低75系统效率提升5尺寸更小在特斯拉导入碳化硅器件后多家新能源汽车厂商纷纷跟进2020年比亚迪将自主研发制造的SiCMOSFET功率器件搭载在汉EV四驱高性能版上实现了200KW的输出功率功率密度提升一倍图3SiC器件发展路线图图4特斯拉Model3逆变器搭载SiCMOSFET模块数据来源Yole东方证券研究所数据来源半导体行业观察东方证券研究所成本昂贵叠加供应紧张倒逼特斯拉加大研发力度碳化硅技术可以大幅提升电池续航能力降低电池生产成本在800V充电架构下碳化硅相较于硅基IGBT能耗低效率高碳化硅器件节省无源元器件冷却系统等成本整体主驱逆变器系统综合成本比硅基方案系统成本更低碳化硅方案有助于压缩驱动电机重量与硅基IGBT方案相比其制造的高速电机重量下降三分之一特斯拉动力总成副总裁柯林坎贝尔表示碳化硅晶体管是关键但昂贵的部件由于碳化硅价格昂贵晶圆尺寸较难扩展存在碳化硅器件产能无法供应汽车出货量风险因而特斯拉优化碳化硅部件降低碳化硅成本势在必行图5IGBT与碳化硅器件性能对比数据来源行家说三代半东方证券研究所有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明6电子行业深度报告特斯拉新动态促进行业发展图6碳化硅方案与硅基方案系统成本比较图7日产LEAF80kW电机与同功率感应电机对比数据来源行家说三代半东方证券研究所数据来源行家说三代半东方证券研究所对于特斯拉来说只有碳化硅器件成本降低供应商供给能力增强才能凭借成本和规模优势渗透到更大的市场因此我们认为特斯拉未来的技术路线并非是直接减少75的碳化硅使用量而是通过芯片尺寸缩小封装技术增强母线电压提升等一系列手段将芯片面积和SiC总成本大幅降低具体来看特斯拉及供应商在中短期可能通过模块封装技术优化缩小芯片面积来降低碳化硅成本中长期可以通过提升器件电压提升衬底和外延制造效率来降低碳化硅器件成本1受益于SiCMOSFET供应商技术进步碳化硅用量压缩成本下降特斯拉减少碳化硅器件用量可能得益于SiCMOSFET供应商技术进步近年来特斯拉供应商意法半导体的SiCMOSFET芯片尺寸一直在缩小如果按照第3代MOSFET面积是第2代的14来算芯片面积刚刚好缩小了75MOSFET发展途径是持续降低比电阻功率不变情况缩小芯片面积目前SiCMOSFET已发展到第三代英飞凌和罗姆技术路线是从平面栅向沟槽栅过渡安森美是改变元胞形状和沟槽栅图8各代SiCMOSFET性能对比数据来源行家说三代半东方证券研究所有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明7电子行业深度报告特斯拉新动态促进行业发展图9英飞凌罗姆安森美SiCMOSFET技术路线图数据来源行家说三代半东方证券研究所2模块散热能力提升将减少碳化硅器件用量碳化硅芯片缩小导致发热密度急剧增加因而要求同等功率下其单位面积导热能力要求提高3-7倍碳化硅导热系数和熔点较高其耐受结温超500目前大多碳化硅器件标称最高结温在200左右并未发挥碳化硅器件良好性能根据业界研究通过采用绑定缓冲层双面散热等技术碳化硅功率模块导热能力可提高10倍电流能力可提高15倍特斯拉可能通过T-pak等模块封装技术优化来压缩碳化硅器件尺寸和用量已开发定制化模块封装技术使得模块总体热阻最小化导热率最大化相较于市面上碳化硅功率模块产品该封装散热能力提升至两倍左右这意味着模块封装中的碳化硅晶片用量将有所下降特斯拉的封装技术让单管可经受住长达5年的可靠性检验图10特斯拉封装技术路线图数据来源行家说三代半东方证券研究所3800V母线电压的提升将减少碳化硅器件用量特斯拉Model3采用400V电压架构和650VSiCMOSFET共使用48颗碳化硅器件假设未来升级至800V电压架构则需要配套1200VSiCMOSFET碳化硅器件用量可减少一半有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明8电子行业深度报告特斯拉新动态促进行业发展图11特斯拉800V电压架构数据来源行家说三代半东方证券研究所4碳化硅器件成本逐步下调渗透增加碳化硅制备难度大长晶速度慢损失率高导致碳化器件价格高昂渗透率较低根据我国第三代半导体产业技术创新战略联盟CASA数据显示SiC功率器件最主要的原材料成本SiC衬底外延片的价格近年来持续下降原因有第一伴随大直径衬底占比不断提高衬底单位面积生长成本下降第二单晶的平均可用厚度仍会持续增加这将不断降低单位面积衬底成本第三衬底质量和晶片供货量的提高以及外延晶片成品率的提高推动SiC器件成本逐步降低未来SiC各环节成本有望持续下降并迎来对于下游产业的加速渗透图12SiCMOSFET前道成本拆解图13SiC衬底外延片价格走势元平方厘米衬底价格外延片价格7140裸晶片SiC150mm1201710044外延80晶面晶背604032成品率损失2002018-20232023-20282028-20332033-20382038-20432043-2048数据来源SystemPlus东方证券研究所数据来源CASA东方证券研究所有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明9电子行业深度报告特斯拉新动态促进行业发展2碳化硅大势所趋发展空间广阔21欧美厂商高度垄断国产化加速Wolfspeed垄断SiC衬底与外延片市场欧美企业主导SiC器件市场从衬底到器件环节目前WolfspeedST及罗姆等海外头部企业占据产业链主要份额其中因布局较早良率与产能规模全球领先Wolfspeed在SiC衬底及外延片市场一家独大下游器件领域欧美日企业领先整体市占率达到95意法半导体作为特斯拉SiC功率器件的主要供应商市场占有率排名第一达到41图14全球SiC产业竞争格局2020年数据来源TrendBank芯八哥YoleWolfspeed华经产业研究院东方证券研究所国际主流厂商大幅扩产释放抢占SiC市场信号国际企业大力完善第三代半导体产业布局计划大幅扩产来强化竞争优势以抢夺日渐增长的市场份额安森美表示22年将SiC产能扩充4倍意法半导体计划到2024年将SiC晶圆产能提高到2017年的10倍SiC营收将达到10亿美元在国际大厂加速扩产的背景下SiC产业格局逐渐迎来空前重构和变化表1国际部分主流厂商扩产计划国际厂商扩产计划安森美22年将SiC产能扩充4倍继续投资供应链的垂直整合计划2024年将SiC晶圆产能提高到2017年的10倍SiC营收将达到10亿意法半导体美元2021年5月提出抢占全球30SiC市场的目标日本阿波罗筑后和宫崎新工厂于2022年投入运营计划罗姆器件产能提高5倍以上计划将马来西亚的半导体工厂产能扩大到15倍数据来源电子工程网各公司官网东方证券研究所国内厂商加速布局发展空间巨大国内企业也在积极研发和探索SiC器件的产业化已经形成相对完整的SiC产业链体系部分产业节点已有所突破SiC衬底方面天岳先进在半绝缘SiC衬底的市场占有率连续三年保持全球前三天科合达在国内率先成功研制6英寸SiC衬底并已实现2-6英寸SiC晶片的规模化生产和器件销售SiC外延片方面厦门瀚天天成与东莞天域可生产2-6英寸SiC外延片SiC器件方面国内厂商主要有泰科天润瀚薪扬杰科技中电55所中电13所科能芯时代电气等模组领域目前SiC市场斯达半导河南森源常州武进有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明10电子行业深度报告特斯拉新动态促进行业发展科华时代电气处于起步阶段中国厂商在围绕SiC衬底生产上正在缩短与国外差距未来若能在6英寸和8英寸的SiC晶圆良率和成本上进一步实现突破是竞争的关键图15国内外企业SiC产业链布局数据来源第三代半导体联合创新孵化中心半导体工艺与设备东方证券研究所22新能源车驱动SiC器件规模快速扩张全球SiC器件市场发展迅猛2027年有望增长至63亿美元受益于5G通信国防军工新能源汽车和新能源光伏等领域的发展SiC器件市场规模增速可观Yole数据显示2021年全球SiC功率器件市场规模为11亿美元预计2027年将增长至63亿美元CAGR约34整体电动车相关领域包括主逆变器OBCDCDC转换器等SiC市场规模有望在2027年达到50亿美元21-27年CAGR为39图16全球SiC功率器件市场规模高速增长数据来源Yole东方证券研究所有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明11电子行业深度报告特斯拉新动态促进行业发展全球新能源汽车终端需求火热车用SiC晶圆需求攀升根据EVTank数据新能源汽车2026年销量将达到3157万辆21-26年CAGR为37随着新能源车渗透率不断升高以及整车架构朝800V高压方向迈进SiC器件在车载逆变器等领域有望迎来规模化发展据TrendForce数据2025年全球电动车市场对6英寸SiC晶圆需求可达169万片21-25年CAGR为94图17全球新能源车销量预测万辆图18全球电动车市场对6英寸SiC晶圆需求万片全球新能源汽车销量万辆yoy全球电动车市场对6英寸SiC晶圆需求同比35001202001403000100120250015080100200080601001500604010005040500202000002020202120222023E2024E2025E2026E20202021E2022E2023E2024E2025E数据来源EVTank东方证券研究所数据来源TrendForce东方证券研究所国内新能源车市场规模快速增长SiC功率器件有望进一步突破根据中汽协数据2022年中国新能源汽车销量将达到689万辆预计2026年中国新能源汽车销售量将达到汽车销售总量的近50根据DIGITIMESResearch预测2025年电动汽车用SiC功率半导体将占整车用功率半导体的37以上高于2021年的25国内新能源车市场具备领先优势随着渗透率的进一步提升以及汽车电子化程度的持续推进国内车用SiC器件规模有望快速突破图19国内新能源车销量及预测万辆图20电动车用SiC功率半导体比重中国新能源汽车销量万辆yoy50160018040140016014012003010001201008002080600604004010200200002020202120222023E2024E2025E2026E20212025E数据来源中汽协东方证券研究所数据来源DIGITIMESResearch东方证券研究所多维度优势赋能车用SiC器件SiC功率器件在新能源汽车中展现出独特优势其应用场景包括电机驱动系统逆变器电源转换系统车载DCDC车载充电系统OBC及非车载充电桩等从材料来看SiC相对于硅材料拥有更高的击穿场强更高的热导率以及更高的电子饱和漂移速度从电路损耗来看在同等条件下SiC功率器件能大幅减小电路开关的能量损耗下降85从设备空间来看采用SiC功率器件的DCDC转换器车载充电机以及电机控制器分别有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明12电子行业深度报告特斯拉新动态促进行业发展能加减小设备204064的系统空间从电池转化效率来看集成了SiC器件的模块能帮助系统提升6的电力转换效率图21SiC器件在新能源车上的应用图22车用SiC器件表现出优异性能数据来源汽车产业信息东方证券研究所数据来源Infineon东方证券研究所新能源车高电压平台大势所趋SiC器件彰显优势近年来各车企纷纷通过提升功率来缓解新能源汽车的续驶焦虑和充电焦虑而功率的增加一般有两种路径即提高电流或电压然而大电流可能会导致较大的核心部件热损耗因此高电压电气平台成为了首选高电压平台要求电驱动系统的耐压性也要随之提升而硅基器件无法承载电压的大幅升高故SiC应用将逐步替代硅基IGBT成为关键相比之IGBTSiC体积小功率密度高耐高压和高温能力强可助力新能源车实现更长的续航里程更短的充电时间和更强的动力性能国内外车企纷纷布局800V高压平台SiC大规模车载应用可期在相同功率下800V电压平台较400V电压的电流减半电池充电热量降低且低成本轻量化EMC干扰的降低以及效率和续航的提升让充电补能体验大幅增强2019年保时捷Taycan推出全球首款800V高电压电气架构支持350kw大功率快充15分钟内电量可充到80近年来比亚迪奥迪吉利小鹏等一众车企也纷纷开始布局800V高电压平台预计各大车企基于800V高压平台方案将在2022年之后陆续上市SiC作为800V平台架构的最佳拍档有望大放异彩图23SiC是实现电驱动系统高压化的关键图24新能源车800V高电压平台数据来源盖世汽车研究院东方证券研究所数据来源全球数据中心观察东方证券研究所有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明13电子行业深度报告特斯拉新动态促进行业发展表2全球部分800V高压平台车型统计公司产品时间电压续航km充电表现保时捷Taycan2018年800V50015min80现代Ioniq52020年800V5005min100km起亚EV62020年800V52818min80比亚迪E平台302021年800V-5min150km奥迪RSe-tronGT2021年800V47020min80广汽埃安480kW桩VPlus车2021年800V-5min200km小鹏G9车480kW桩2021年800V-5min200km长城汽车沙龙机甲龙2021年800V80210min800km极狐S华为HI版2022年800V-10min200km保时捷Macan预计2023年800V--路特斯路特斯Type123预计2023年800V-20min80悍马悍马EV预计2023年800V-10min300km奔驰某EV预计2025年800V--大众Trinity预计2026年800V--数据来源盖世汽车第一电动网懂车帝各车企官网东方证券研究所800V高压平台需要电源产品配套升级充电桩等迎来发展良机当动力电池电压平台升级到800V当前的OBCDCDC及充电桩等电源产品都需要从400V等级提升至符合800V电压平台的应用SiC器件由于其优异的特性也将开始大规模的应用以充电桩为例800V高压充电桩在设计架构上区别于400V的重要特点是需要配置SiCMOSFET以达到更快的充电速度和更好的器件耐压性22年Wolfspeed宣布参与搭载SiC技术的直流快速充电桩项目总功率可达350kW成本可降低20-30国内车企也开始发力广汽埃安于2021年8月发布480kW超级充电桩小鹏也宣布22Q4起部署480kW高压超充桩实现充电5分钟续航200公里图25Wolfspeed参与的SiC直流快速充电桩图26小鹏480kW高压超级充电桩数据来源Wolfspeed东方证券研究所数据来源小鹏官网东方证券研究所有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明14电子行业深度报告特斯拉新动态促进行业发展3投资建议由于下游需求旺盛SiC产业链相关企业将因此受益建议关注国内领先的SiC芯片和模块厂商斯达半导603290买入IDM厂商中瓷电子003031未评级华润微688396买入闻泰科技600745买入SiCMOCVD设备企业中微公司688012买入化合物半导体材料与器件全产业链布局的三安光电600703买入SiC衬底企业天岳先进688234未评级等31斯达半导积极布局碳化硅市场长期成长动能充足公司获多个主控制器用车规级SiCMOSFET模块项目定点2021年公司在机车牵引辅助供电系统新能源汽车行业控制器光伏行业推出的各类SiC模块得到进一步的推广应用2022年上半年公司应用于乘用车主控制器的车规级SiCMOSFET模块开始大批量装车应用同时公司新增多个使用车规级SiCMOSFET模块的800V系统的主电机控制器项目定点将对公司未来车规级SiCMOSFET模块销售增长提供持续推动力图27斯达半导部分SiC模块产品数据来源公司官网东方证券研究所定增项目保障SiC芯片自主可控产品供应能力和竞争力有望进一步提高公司车规级SiC模块虽已获得多个项目定点并拿到批量订单但车规级SiC模块中所使用的SiCMOSFET芯片仍为进口芯片公司预计投入5亿元新建厂房及仓库等配套设施购置光刻机涂胶显影机铝刻蚀机高温注入机等设备开展SiC芯片的研发和产业化项目建设周期3年达产后预计将形成年产6万片6英寸SiC芯片生产能力对应66亿元营收和18亿元净利润本次募投项目量产后公司将拥有自主的车规级SiCMOSFET芯片利用目前公司在新能源汽车客户和项目资源进一步提高公司车规级SiC模块的供货保障能力以及产品竞争力有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明15电子行业深度报告特斯拉新动态促进行业发展图282021年公司SiC芯片定增项目项目名称投资总额建设周期达产时间产能满产收入满产净利润满产毛利率满产净利率SiC芯片研发及产6万片年5亿3年第5年66亿176亿318266业化项目6英寸数据来源公司公告东方证券研究所32中瓷电子注资碳化硅IDM企业中瓷电子拟购买北京国联万众半导体科技有限公司946029股权布局第三代半导体SiC模块国联公司是国内领先的半导体IDM平台依托多年技术积累研发生产拥有自主知识产权的碳化硅电力电子芯片及器件公司正在进行芯片制造及封装测试专业化生产线建设建成后将具备碳化硅功率模块设计制造和封装测试整体能力年测试封装SiC功率模块24万块公司SiC功率模块包括650V1200V和1700V等系列其产品应用于新能源汽车工业电源新能源逆变器等领域主要客户包括比亚迪智旋等表3中瓷电子拟向多家购买国联万众946股份对应标的公司序号交易对方本次转让所持标的资产股权权益比例国联万众1中国电科十三所4482582数字之光1590713智芯互联932634电科投资830435首都科发555946顺义科创555947国投天津51206合计946029数据来源公司公告东方证券研究所该项交易进一步引领碳化硅功率模块在新能源汽车领域的应用国联万众将成为中瓷电子旗下的碳化硅功率模块设计生产平台其研发生产的碳化硅二极管产品已投入市场为格力等公司提供产品试用并将基于顺义科技园区的协同作用利用国内和国际资源打造第三代半导体材料应用联合创新基地形成产学研用完整链条及跨界应用表4国联万众主要建设内容及规模分批期次产品名称规格年产量万件年建成最终产能第一阶段第三代晶圆6英寸SiCGaN电路晶圆12第二阶段48增加12第三代晶圆6英寸SICGaN电路晶圆6增加GaN功放4G5G通讯用功率模块120120SiC功率模块1200V-1700V功率模块2424第三阶段SiC单管SBDMOSFET12001200数据来源第三代半导体产业东方证券研究所有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明16电子行业深度报告特斯拉新动态促进行业发展33华润微发力碳化硅业务自研产品持续突破碳化硅业务前景向好公司相应产品销量倍增华润微作为国内半导体IDM龙头企业功率器件产品研发与销售具备先发优势其功率器件事业群在第三代化合物半导体器件领域取得技术和产业化的显著突破自主研发的新一代SiCJBS器件综合性能达到业界先进水平产品在充电桩太阳能逆变器通信电源等工控领域获得客户端的广泛认可公司前三季度SiC销售额约有3倍增长预计2023年碳化硅MOS的销售占比会有较大提升表5华润微电子SiCSBD产品列表1200V电流TO220-2LTO247-3LTO247-2LTO252-2LTO263-2L封装2ACRXI02D120G2CRXL02D120G23ACRXI03D120G2CRXL03D120G2CRXL05D120G25ACRXI05D120G2CRXD05D120G210ACRXI10D120G2CRXQ10D120G2CRXU10D120G2CRXL10D120G215ACRXI15D120G2CRXU15D120G2CRXB20D120G220ACRXI20D120G2CRXQ20D120G2CRXU20D120G2CRXS20D120G230ACRXQ30D120G2CRXU30D120G2CRXB30D120G240ACRXQ40D120G2CRXU40D120G2数据来源公司公众号东方证券研究所一二代产品销售量产后续产品正继续快速推进公司自主研发的第一代650V1200VSiCJBS产品已取得销售21年末公司正式对外发布SiCMOSFET产品目前第二代碳化硅二极管1200V650V平台已系列化三十余颗产品在充电桩光伏逆变工业电源等领域实现批量供货公司第三代半导体产品产业化和平台化战略继续高歌前进图29华润微SiC产品核心技术核心技术技术产品特点1采用公司自主研发的SiC工艺和封装技术SiCJBS系列产品设2优异的导通压降VfQc及漏电系统性能达到国际一线品牌水准计和制造技术3抗浪涌能力强4工业级可靠性1采用自主研发的SiC工艺及封装技术SiCMOS系列产品设2比导通电阻达到5cmcm产品电参数达到国际标杆水平计和制造技术3雪崩耐量高数据来源公司公告东方证券研究所34中微公司开发SiC专用MOCVD设备中微公司主要从事高端半导体设备及泛半导体设备的研发生产和销售公司基于在半导体设备制造产业多年积累的专业技术涉足半导体集成电路制造先进封装LED外延片生产功率器件MEMS制造以及其他微观工艺的高端设备领域1等离子体刻蚀设备已应用于国际一线客户从65纳米到14纳米7纳米和5纳米及更先进的集成电路加工制造生产线及先进封装生产线2MOCVD设备在行业领先客户的生产线上大规模投入量产公司已成为世界排名前列的氮化镓基LED设备制造商截至2022年6月底公司设备累计付运台数达2654个反应台在客户73条生产线全面量产有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明17电子行业深度报告特斯拉新动态促进行业发展表6中微公司主要产品示意图产品类别图示应用领域主要应用于集成电路制造中氧化硅氮化电容性高能等离子硅低介电常数模和各种模板层等介质材体刻蚀设备料的刻蚀主要应用于在集成电路制造中单晶硅多刻蚀设备电感性低能等离子晶硅以及多种介质等材料的刻蚀体刻蚀设备深硅刻蚀设备主要应用于CMOS图像传感器MEMS芯片25D芯片3D芯片等通孔及沟槽的刻蚀蓝绿光及紫外LED外延片和SiC材料功率MOCVD设备器件的生产数据来源中微公司2022年半年报东方证券研究所中微公司积极布局SiC材料功率器件外延生长设备和技术研发牵头人具有25年以上相关经验根据公司公告公司将总投资3756亿元用于中微临港总部和研发中心项目其中部分资金用于公司7类新产品的研发项其中一种就是宽禁带功率器件外延生长设备主要包括SiC材料功率器件的外延生长设备和技术的研发该项目牵头人具有25年以上化合物半导体材料外延工艺开发设备研发及营运的经验目前项目处于研究阶段已拥有10余项专利技术储备预计将持续至2025年底表7中微公司布局SiC材料功率器件外延生长设备和技术研发项目名称宽禁带功率器件外延生长设备的研发研发内容致力于开发适应宽禁带功率器件外延生产的量产型CVD设备以满足产业的需求时间安排202101-202512阶段进展研究阶段研发满足宽禁带功率器件外延生长的外延设备产出的厚度均匀性与掺杂均匀性达到国际先进水平并且开发一套与之相研发成果配套的宽禁带材料外延生长工艺项目由公司副总裁级主管人员牵头主持在CVD设备上有着丰富的经验项目牵头人具有25年以上化合物半导体材料研发人员外延工艺开发设备研发及营运的经验项目预计配备工艺工程师产品工程师机械工程师电器工程师软件工程师等辅助人员包括现场服务工程师现场工艺工程师制造工程师采购人员装配人员等已拥有一种用于热化学气相沉积的基片托盘和反应器与001-17-CN同案控制化学气相沉积腔室内的基底加热的专利及技术储备装置及方法一种带有控温装置的气体喷淋装置以及真空处理装置等专利在内的10余项专利数据来源中微公司公告东方证券研究所35天岳先进国内领先的SiC衬底企业天岳先进主要从事SiC衬底的研发生产和销售产品可广泛应用于微波电子电力电子等领域凭借卓越的研发及创新能力天岳先进已成为全球为数不多的掌握半绝缘型和导电型SiC衬底产品尺寸较全的SiC衬底生产商1半绝缘型在发达国家对我国实行技术封锁和产品禁运的背景下公司自主研发出半绝缘型SiC衬底产品实现了我国核心战略材料的自主可控2导电型公司已成功掌握导电型SiC衬底材料制备的技术和产业化能力在优先保障半绝缘型SiC衬有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明18电子行业深度报告特斯拉新动态促进行业发展底材料战略供应之余进行导电型SiC衬底材料的研发和小批量销售目前正在电力电子领域客户中进行验证表8天岳先进SiC衬底主要产品产品种类图示产品用途通过在半绝缘型SiC衬底上生长氮化镓外延层制得SiC基氮化镓外延半绝缘型片可进一步制成HEMT等微波射频器件应用于信息通讯无线电探测等领域通过在导电型SiC衬底上生长SiC外延层制得SiC同质外延片可进导电型一步制成肖特基二极管MOSFETIGBT等功率器件应用在新能源汽车轨道交通以及大功率输电变电等领域数据来源天岳先进招股书东方证券研究所天岳先进半绝缘型产品已实现对国内下游核心客户的批量供货并获得国外知名半导体公司认可公司通过持续的技术研究和产品开发于2015年实现了4英寸半绝缘型SiC衬底的量产能力2018年公司通过下游行业主要的领先客户A的验证并开始批量供货随后公司又获得下游行业主要客户B的认证并获得大批量订单国内市场份额进一步提升根据yole报告统计2021年公司在半绝缘SiC衬底领域市场占有率连续三年保持全球前三表9天岳先进产品在国内客户使用情况举例客户名称客户在产品的下游行业中领先地位国内客户使用情况公司的半绝缘型SiC衬底产品可应用于无2018年客户A开始从进口逐步转向批量向线电探测行业可服务于航空航天定位公司采购半绝缘型SiC衬底2018-20年客户A导航等市场公司主要客户A是这些市场客户A对公司半绝缘型SiC衬底的采购额从的主力军占据行业技术主导地位近7万元上升至20万元公司的半绝缘型SiC衬底产品可制成信息2018-20年客户B对公司的半绝缘型SiC客户B通信射频器件衬底采购额从148万元上升至14亿元数据来源天岳先进招股书东方证券研究所天岳先进导电型SiC衬底部分送样已陆续通过客户验证正加快提升导电型衬底产能建设2022年7月公司与某客户签署重大合同23年至25年向合同对方销售6英寸导电型SiC衬底产品用于功率预计三年合计含税销售金额为139亿元此外2021年公司募投资金25亿元用于SiC半导体材料项目该项目主要用于生产6英寸导电型SiC衬底材料预计2022Q3实现一期项目投产于2026年达产后将新增SiC衬底材料产能约30万片年将用于满足下游电动汽车新能源并网智能电网储能开关电源等SiC电力电子器件应用领域的广泛需求未来产能的逐步投产将有助于天岳先进市场占有率的进一步提高有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明19电子行业深度报告特斯拉新动态促进行业发展图30公司SiC半导体材料项目进程数据来源天岳先进招股书东方证券研究所36闻泰科技SiC二极管产品已经出样闻泰科技主营业务包括半导体IDM光学影像通讯产品集成三大业务板块目前已经形成从半导体芯片设计晶圆制造封装测试半导体设备到光学影像通讯终端笔记本电脑IoT服务器汽车电子产品研发制造于一体的全产业链布局旗下安世半导体是全球知名的半导体IDM公司是原飞利浦半导体标准产品事业部有60多年半导体研发和制造经验客户超过25万个产品种类超过15万种每年新增800多种新产品全部为车规级产品图31闻泰科技全球产业布局数据来源闻泰科技公司官网东方证券研究所安世半导体SiC技术研发进展顺利SiC二极管产品已经出样2021年闻泰科技半导体业务研发投入837亿元进一步加强了在中高压MOSFET化合物半导体SiC和GaN产品IGBT以及模拟类产品的研发投入在化合物半导体产品方面闻泰目前已推出硅基氮化镓功率器件GaNFET已通过AECQ认证测试并实现量产并协同产业合作伙伴完成了GaN在电动车逆变器电控电源等方案的设计工作SiC技术研发也进展顺利SiC二极管产品已经出样IGBT产品方面目前产品流片已经完成正处测试验证阶段新的模拟IC类产品也正处在加速研发推进中有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明20
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