本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告1碳化硅行业深度报告新材料定义新机遇，SiC引领行业变革2022年10月08日➢碳化硅：第三代半导体突破性材料。SiC是第三代半导体材料，其具备极好的耐压性、导热性和耐热性，是制造功率器件、大功率射频器件的突破性材料。根据Wolfspeed预计，2022年全球碳化硅器件市场规模达43亿美元，2026年碳化硅器件市场规模有望成长至89亿美元。当前SiC功率器件价格较高，是硅基IGBT的3~5倍左右，但凭借优异的系统节能特性，SiC器件开始在新能源汽车、光伏、储能等领域替代硅基器件。➢SiC引领行业变革，新需求快速涌现。新能源汽车是碳化硅功率器件下游第一大应用市场，根据我们测算，2026年全球应用于新能源汽车主驱逆变器的SiC器件市场规模有望达44亿美元。为了提升电动汽车充电速度、缓解里程焦虑，小鹏、比亚迪、长城、保时捷、现代等整车厂陆续推出800V高压平台车型，有望推动SiC器件在新能源汽车中渗透率进一步提升。➢国际巨头垄断行业，国产厂商加速破局。当前全球SiC衬底总年产能约在40~60万片等效6英寸，无法满足下游旺盛需求。根据Yole预测，随着衬底厂商技术进步、产能进一步扩张，2025年6英寸导电型衬底价格有望降至590美元，这将带动SiC器件渗透率提升，有望在未来与Si-IGBT双雄并驱。此外，当前Wolfspeed、II-IV、罗姆三家海外大厂占据了全球89%导电型衬底市场，意法半导体、英飞凌、安森美、Wolfspeed等六家海外大厂占据了全球99%碳化硅功率器件市场，行业格局被海外大厂垄断，国内厂商正在加速破局。➢新需求带来新机遇，技术进步推动新未来。对于SiC衬底制造来说，PVT法生长速率慢、制备难度大、晶锭良率低，因此产能提升较慢，但衬底制造各环节均有工艺改善空间，溶液生长法、激光切割等技术的进步等有望推动衬底产能进一步提升，衬底有望持续降本。对于SiC器件制造来说，由于SiC材料透明、离子扩散温度高等特性，在器件制造过程中光刻对准、高能离子注入、高温退火工艺、栅氧质量控制、蚀刻工艺等环节相较硅基器件难度较大，器件制造扩产较为困难。对于SiC功率模块来说，由于SiC器件耐受工作温度较高，AMB基板凭借更高的热导率等性能优势，成为SiC器件导热基板材料首选。➢投资建议：随着碳化硅技术的不断突破，国内供应商有望加速追赶国际龙头。建议关注国内垂直一体化龙头厂商三安光电；SiC衬底制造商天岳先进等；器件厂商时代电气、斯达半导、新洁能、士兰微、华润微、扬杰科技、闻泰科技、中瓷电子、长飞光纤、积塔半导体、比亚迪半导体等；SiC设备公司北方华创、晶盛机电、中微公司、芯源微等。➢风险提示：碳化硅在下游应用领域渗透率不及预期；国家产业政策变化；全球碳化硅行业竞争激烈。重点公司盈利预测、估值与评级代码简称股价（元）EPS（元）PE（倍）评级2021A2022E2023E2021A2022E2023E600703.SH三安光电17.480.290.500.67603526推荐688234.SH天岳先进107.710.210.250.39515439273推荐688187.SH时代电气54.201.421.722.11383226推荐603290.SH斯达半导324.002.334.496.641397249推荐605111.SH新洁能85.011.932.353.37443625推荐003031.SZ中瓷电子96.070.580.821.2016511780推荐603936.SH博敏电子11.650.470.530.85252214推荐资料来源：Wind，民生证券研究院预测;（注：股价为2022年9月30日收盘价）推荐维持评级[Table_Author]分析师方竞执业证书：S0100521120004邮箱：fangjing@mszq.com相关研究1.电子行业2022Q2季报总结：国产化基石+智能电车崛起，电子板块主线明朗-2022/09/242.半导体零部件深度报告：国产替代核心部件，百舸争流加速崛起-2022/09/183.电子板块2022年二季度基金持仓分析：新能源电子接力成长，传统龙头静待拐点-2022/07/254.电子行业2022年中期投资策略：电动化核芯，智能化基石-2022/07/145.汽车电子6月跟踪：新车发布浪潮汹涌，激光雷达中军主力-2022/07/11行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告2目录1碳化硅：第三代半导体突破性材料...........................................................................................................................31.1优质的新型半导体衬底材料.............................................................................................................................................................31.2碳化硅功率器件性能优异.................................................................................................................................................................71.3星辰大海，蓝海市场空间广阔.......................................................................................................................................................101.4碳化硅产业链价值集中于上游衬底和外延..................................................................................................................................122SiC引领行业变革，新需求快速涌现......................................................................................................................152.1新能源汽车占据碳化硅最大下游应用市场..................................................................................................................................152.2汽车高压平台升级，800V时代SiC成为刚需...........................................................................................................................232.3半绝缘型碳化硅衬底广泛应用于射频器件领域.........................................................................................................................263国际巨头垄断行业，各环节产能紧缺持续..............................................................................................................293.1全球衬底产能紧缺，SiC与IGBT双雄并驱................................................................................................................................293.2国际巨头垄断SiC行业，国产厂商逐步破局..............................................................................................................................324新需求带来新机遇，技术进步推动新未来..............................................................................................................354.1技术革新带来产能提升，衬底仍存降本空间..............................................................................................................................354.2器件制造技术尚需积累，国内厂商加速追赶..............................................................................................................................394.3SiC功率模块放量在即，AMB基板迎来机遇.............................................................................................................................415投资建议..............................................................................................................................................................435.1行业投资建议：国产厂商崛起，星星之火正起燎原之势.........................................................................................................435.2重点公司............................................................................................................................................................................................466风险提示..............................................................................................................................................................75插图目录..................................................................................................................................................................77表格目录..................................................................................................................................................................79行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告31碳化硅：第三代半导体突破性材料1.1优质的新型半导体衬底材料半导体材料根据时间先后可以分为三代。第一代为锗、硅等普通单质材料，其特点为开关便捷，一般多用于集成电路。第二代为砷化镓、磷化铟等化合物半导体，主要用于发光及通讯材料。第三代半导体主要包括碳化硅、氮化镓等化合物半导体和金刚石等特殊单质。凭借优秀的物理化学性质，碳化硅材料在功率、射频器件领域逐渐开启应用。第三代半导体耐压性较好，是大功率器件的理想材料。第三代半导体主要是碳化硅和氮化镓材料，SiC的禁带宽度为3.2eV，GaN的禁带宽度为3.4eV，远超过Si的禁带宽度1.12eV。由于第三代半导体普遍带隙较宽，因此耐压、耐热性较好，常用于大功率器件。其中碳化硅已逐渐走入大规模运用，在功率器件领域，碳化硅二极管、MOSFET已经开始商业化应用。表1：三代半导体材料特性对比项目SiGaAs4H-SiCGaN禁带宽度（eV）1.121.433.23.4饱和电子漂移速率（10^7cm/s）1.01.02.02.5热导率（W·cm-1·K-1）1.50.544.01.3击穿电场强度（MV/cm）0.30.43.53.3资料来源：《宽禁带半导体高频及微波功率器件与电路》，赵正平著，民生证券研究院图1：碳化硅耐压特性优异资料来源：英飞凌，民生证券研究院基于上述特性，以碳化硅为衬底制成的功率器件相比硅基功率器件在性能方面更加具有优势：（1）更强的高压特性。碳化硅的击穿电场强度是硅的10余倍，使得碳化硅器件耐高压特性显著高于同等硅器件。（2）更好的高温特性。碳化硅相行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告4较硅拥有更高的热导率，使得器件散热更容易，极限工作温度更高。耐高温特性可以带来功率密度的显著提升，同时降低对散热系统的要求，使终端可以更加轻量和小型化。（3）更低的能量损耗。碳化硅具有2倍于硅的饱和电子漂移速率，使得碳化硅器件具有极低的导通电阻，导通损耗低；碳化硅具有3倍于硅的禁带宽度，使得碳化硅器件泄漏电流比硅器件大幅减少，从而降低功率损耗；碳化硅器件在关断过程中不存在电流拖尾现象，开关损耗低，大幅提高实际应用的开关频率。根据ROHM的数据，相同规格的碳化硅基MOSFET导通电阻是硅基MOSFET的1/200，尺寸是是硅基MOSFET的1/10。对于相同规格的逆变器来说，使用碳化硅基MOSFET相比于使用硅基IGBT系统总能量损失小于1/4。图2：碳化硅MOSFET器件体积更小图3：碳化硅MOSFET器件节能性更好资料来源：天科合达招股说明书，民生证券研究院资料来源：天科合达招股说明书，民生证券研究院碳化硅优良的频率、散热特性，使得其在射频器件上也得到广泛应用。碳化硅、氮化镓材料的饱和电子漂移速率分别是硅的2.0、2.5倍，因此碳化硅、氮化镓器件的工作频率大于传统的硅器件。然而，氮化镓材料存在耐热性能较差的缺点，而碳化硅的耐热性和导热性都较好，可以弥补氮化镓器件耐热性较差的缺点，因此业界采取半绝缘型碳化硅做衬底，在衬底上生长氮化镓外延层后制造射频器件。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告5图4：碳化硅器件与硅基器件频率特性资料来源：Semiengineering，民生证券研究院按照电学性能的不同，碳化硅衬底可分为半绝缘型碳化硅衬底和导电型碳化硅衬底两类，这两类衬底经外延生长后分明用于制造功率器件、射频器件等分立器件。其中，半绝缘型碳化硅衬底主要应用于制造氮化镓射频器件、光电器件等。通过在半绝缘型碳化硅衬底上生长氮化镓外延层，制得碳化硅基氮化镓外延片，可进一步制成HEMT等氮化镓射频器件。导电型碳化硅衬底主要应用于制造功率器件。与传统硅功率器件制作工艺不同，碳化硅功率器件不能直接制作在碳化硅衬底上，需在导电型衬底上生长碳化硅外延层得到碳化硅外延片，并在外延层上制造肖特基二极管、MOSFET、IGBT等功率器件。表2：半绝缘型和导电型碳化硅衬底的对比种类电阻率尺寸外延器件应用领域半绝缘型碳化硅衬底≥10^5Ω·cm以4英寸为主，逐渐向6英寸衬底发展氮化镓外延射频器件信息通讯、无线电探测导电型碳化硅衬底15~30mΩ·cm以6英寸为主，8英寸衬底开始发展碳化硅外延功率器件在新能源汽车，轨道交通以及大功率输电变电资料来源：天岳先进招股说明书,民生证券研究院行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告6图5：碳化硅外延生长及下游应用资料来源：新经济观点，民生证券研究院外延工艺是指在碳化硅衬底的表面上生长一层质量更高的单晶材料，如果在半绝缘型碳化硅衬底上生长氮化镓外延层，则称为异质外延；如果在导电型碳化硅衬底表面生长一层碳化硅外延层，则称为同质外延。外延层的生长可以消除衬底生长中的某些缺陷，生长的外延层质量相对较好。碳化硅晶体生长的过程中会不可避免地产生缺陷、引入杂质，导致衬底材料的质量和性能都不够好。而外延层的生长可以消除衬底中的某些缺陷，使晶格排列整齐。例如衬底缺陷中的BPD（基平面位错）约95%转化为TED（贯穿刃型位错），而BPD可导致器件性能退化，TED基本不影响最终碳化硅器件的性能。图6：碳化硅衬底层和外延层结构图7：碳化硅外延片缺陷与衬底片缺陷的关联性资料来源：基本半导体，民生证券研究院资料来源：基本半导体，民生证券研究院行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告7表3：外延片缺陷对最终器件的影响缺陷/器件SBDMOSFET，JFETPiN，BJT，晶闸管，IGBTTSD(无蚀坑)无无无,但会引发局部载流子寿命降低TED(无蚀坑)无无无,但会引发局部载流子寿命降低BPD(包括界面位错、半环阵列)无，但会引发MPS二极管退化无,但会引发体二极管退化双极退化(导通电阻及漏电流增加)内生堆垛层错𝑉𝐵降低(20%~50%)𝑉𝐵降低(20%~50%)𝑉𝐵降低(20%~50%)胡萝卜缺陷、三角形缺陷𝑉𝐵降低(30%~70%)𝑉𝐵降低(30%~70%)𝑉𝐵降低(30%~70%)掉落物缺陷𝑉𝐵降低(50%~90%)𝑉𝐵降低(50%~90%)𝑉𝐵降低(50%~90%)资料来源：基本半导体，民生证券研究院1.2碳化硅功率器件性能优异由于碳化硅材料具有高禁带宽度、高饱和电子漂移速度、高击穿强度、高热导率等特点，碳化硅是功率器件理想的制造材料。当前碳化硅材料功率器件主要分为二极管和晶体管，其中，二极管主要包括肖特基二极管（SBD）、结势垒肖特基二极管（JBS）、PiN功率二极管（PiN）；晶体管主要包括金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）、结型场效应晶体管（JFET）、双极型晶体管（BJT）、晶闸管。图8：碳化硅功率器件分类资料来源：芯TIP，民生证券研究院行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告8表4：碳化硅二极管分类器件SBDPiNJBS图示特点➢优异的高速性，实现高耐压；➢正向特性，优异的TRR特性；➢几乎没有温度和电流依赖性；➢在开关应用中，几乎无反向恢复时间，可大幅降低开关损耗、提高开关频率；➢在高频、中等电压功率开关的应用上有替代Si基PiN二极管的趋势➢在射频和微波频段受偏置电流控制的可变阻抗器；➢具有高于硅2-3个数量级的开关速度、高结温承受能力、高电流密度以及更高的功率密度；➢拥有更小的反向漏电流和更高的击穿电压；➢广泛应用于高压低频功率开关上➢同时拥有SBD和PiN的优点；➢具有高耐压、低压降、小漏电、高频特性好及强抗过压和浪涌电流能力；➢具有大电流密度、高工作结温的性能优势资料来源：芯TIP，民生证券研究院碳化硅MOSFET主要分为平面结构和沟槽结构。平面型碳化硅MOSFET的结构特点是工艺简单、单元的一致性较好、雪崩能量比较高；缺点是当电流被限制在靠近P体区域的狭窄的N区中流过时会产生JFET效应，增加通态电阻，且寄生电容较大。沟槽型碳化硅MOSFET是将栅极埋入基体中，形成垂直的沟道，这种结构的特点是可以增加单元密度，没有JFET效应，沟道晶面实现最佳的沟道迁移率，导通电阻比平面结构要明显的降低；缺点是由于要开沟槽，工艺变得复杂，且单元的一致性较差，雪崩能量比较差。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告9图9：碳化硅MOSFET平面结构（左）与沟槽结构（右）资料来源：电子工程专辑，民生证券研究院沟槽型碳化硅MOSFET专利壁垒较高。目前国际上量产平面型碳化硅MOSFET的碳化硅厂商主要有Wolfspeed、意法半导体、Microsemi、罗姆等，国内量产的有APS、瀚薪、派恩杰、清纯半导体等Fabless厂商。而目前可量产的SiC沟槽结构较为稀缺，全球量产沟槽型碳化硅MOSFET的仅有罗姆的双沟槽结构、英飞凌的半包沟槽结构、日本住友的接地双掩埋结构等。表5：沟槽结构SiCMOSFET器件罗姆-双沟槽结构英飞凌-不对称沟槽结构日本住友-V型沟槽结构图示资料来源：罗姆，英飞凌，民生证券研究院相比平面型MOSFET，沟槽型碳化硅MOSFET在成本和性能上都具有较强优势。以罗姆的第三代碳化硅MOSFET（第一代沟槽型碳化硅MOSFET）为例，行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告10其芯片面积仅为罗姆第二代平面型碳化硅MOSFET的75%，且同一芯片尺寸下其导通电阻降低了50%。而罗姆的第二代沟槽型碳化硅MOSFET相比第一代沟槽型碳化硅MOSFET导通电阻亦可再降低40%。图10：罗姆沟槽型与平面型SiCMOSFET对比图11：罗姆第二代和第一代沟槽型SiCMOSFET对比资料来源：罗姆，民生证券研究院资料来源：罗姆，民生证券研究院1.3星辰大海，蓝海市场空间广阔最早商业化碳化硅产品的是美国的CREE公司，其发展历史具有较强的代表性。碳化硅的产业化基本可分为三个阶段，第一阶段是碳化硅LED的诞生及商业化，第二阶段是射频器件的商业化，第三部分是功率器件的商业化。2002年CREE推出商用肖特基二极管、2011年推出商用碳化硅MOSFET是行业两个重要的发展节点。2019年特斯拉在Model3新能源汽车上应用碳化硅MOSFET产品更是将行业热情进一步推向高点。CREE的碳化硅器件项目2021年前主要由旗下子公司Wolfspeed负责，目前CREE已经出售LED业务，并更名为Wolfspeed，主营业务变更为碳化硅射频及功率器件。图12：Wolfspeed公司第三代半导体发展历史资料来源：芯思想，民生证券研究院碳化硅在射频、功率器件领域应用广泛，市场增长空间广阔。根据碳化硅行业全球龙头厂商Wolfspeed的预测，受新能源汽车及发电、电源设备、射频器件等需求驱动，2026年碳化硅器件市场规模有望达到89亿美元，其中用于新能源汽行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告11车和工业、能源的SiC功率器件市场规模为60亿美元，用于射频的SiC器件市场规模为29亿美元。碳化硅在功率及射频器件领域具备较强的优势，具备较强的应用价值，有望在新能源汽车、工业和能源、射频市场逐步完成对硅基器件的替代。根据YOLE的预测，碳化硅的市占率有望在2024年突破10%。图13：碳化硅器件市场规模及预测（亿美元）图14：碳化硅器件市占率不断提升资料来源：Wolfspeed，民生证券研究院资料来源：YOLE，民生证券研究院第三代半导体战略意义重大，世界各个国家和地区均在努力推进发展工作。欧洲的SPEED计划、MANGA计划，美国的SWITCHES计划、NEXT计划，日本的新一代功率电子项目都是意在通过政府资助和企业加强投资的方式推动新一代化合物半导体落地的计划，背后都具有明显的战略意图。第三代半导体的重要性各国都已明确，中国早在2016年的“十三五”规划中就将碳化硅和半导体照明列入重点项目，随后科技部、发改委等四部门又将碳化硅衬底技术列入重点突破领域。表6：各个国家和地区三代半导体发展计划发展计划发布机构主要内容SPEED计划欧盟委员会围绕材料、外延、器件、应用等碳化硅全产业链，突破碳化硅器件技术，发展下一代碳化硅基电力电子器件，用于风力发电和新一代固态变压器，器件耐压目标1.7kV和10kV以上SWITCHES计划美国能源部研制新型宽禁带半导体材料、器件结构以及制造工艺，提高能量密度，加快开关频率，增强温度控制，使电力电子技术成本更低，效率更高，降低电机驱动和电网电能转换等应用的能量损耗，使得控制和转换电能的方式发生重大变革NEXT计划美国国防部先进研究项目局研发能够同时实现极高速度和电压的氮化镓器件制造工艺，满足大规模集成要求MANGA计划欧洲防务局联合德国、法国、意大利、瑞典和英国，强化欧洲碳化硅衬底和氮化镓外延片区域内供应能力，降低对欧洲以外国家的依赖性，形成服务于国防工业的氮化镓电子器件产业链实现低碳社会的新一代功率电子项目日本新能源产业技术开发机构通过资助富士电机、三菱电机、东京大学等机构，研发低成本碳化硅电力电子器件和功率模组，应用于新能源汽车、铁路列车等领域资料来源：天科合达招股书，民生证券研究院我国亦在大力推动碳化硅行业发展，国资不断支持国内厂商立项融资。2018年国内碳化硅相关的投资项目签署额仅50亿元，到2020年已达463亿元，且其中有接近90%的项目有政府参与，表明了国家对该领域的大力支持。0102030405020222024E2026E工业和能源RF汽车行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告12图15：2018-2020年国内碳化硅签署投资项目总额（亿元）图16：2020年政府参与项目的占比（亿元）资料来源：电子发烧友，民生证券研究院资料来源：电子发烧友，民生证券研究院1.4碳化硅产业链价值集中于上游衬底和外延碳化硅产业链主要包括衬底、外延、器件设计、器件制造、封测等。从工艺流程上看，碳化硅一般是先被制作成晶锭，然后经过切片、打磨、抛光得到碳化硅衬底；衬底经过外延生长得到外延片。外延片经过光刻、刻蚀、离子注入、沉积等步骤制造成器件。将晶圆切割成die，经过封装得到器件，器件组合在一起放入特殊外壳中组装成模组。图17：碳化硅产业链资料来源：Trendforce，民生证券研究院碳化硅产业链价值集中于上游衬底和外延环节。根据CASA的数据，衬底约占碳化硅器件成本的47%，外延环节又占据23%，制造前的成本占据全部成本的70%。而对于Si基器件来说，晶圆制造占据50%的成本，硅片衬底仅占据7%的成本，碳化硅器件上游衬底和外延价值量凸显。由于碳化硅衬底及外延价格相对硅050100150200250300350400450500201820192020衬底器件全产业链41152政府参与项目投资总额其他行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告13片较为昂贵，碳化硅功率器件现阶段渗透率较低。然而，由于碳化硅器件高效率、高功率密度等特性，新能源汽车、能源、工业等领域的强劲需求有望带动碳化硅渗透率快速提升。图18：碳化硅器件成本分布图19：硅基器件的成本结构资料来源：CASA，前瞻产业研究院，民生证券研究院资料来源：TelescopeMagazine，民生证券研究院碳化硅衬底的尺寸不断增大，当前国际主流尺寸为6英寸，正在向8英寸迈进。自从1991年第一块商用碳化硅衬底诞生，目前全球主要厂商的衬底尺寸已达到6英寸。而全球碳化硅领域龙头CREE公司（现更名为Wolfspeed）已于2015年推出了8英寸碳化硅衬底，并于2022年4月宣布其位于美国纽约州莫霍克谷（MohawkValley）的全球最大8英寸碳化硅制造设施正式开业。图20：CREE公司碳化硅衬底尺寸演进资料来源：CREE公司公告，民生证券研究院单片衬底面积的增长有利于制造成本的下降，同时器件制造过程中衬底边缘的浪费也将下降。根据Wolfspeed数据，一片6英寸碳化硅衬底可以产出448颗die，边缘损失为14%；而一片8英寸碳化硅衬底可产出845颗die，边缘损失下降至7%，衬底利用率更高。47%23%19%5%6%衬底外延前段其他研发费用50%19%7%24%晶圆制造设备/工艺能效维护衬底其他原材料行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告14图21：碳化硅衬底尺寸升级后边缘损耗更低资料来源：Wolfspeed，民生证券研究院中国企业在单晶衬底方面以4英寸为主，目前国内企业已经开发出了6英寸导电性碳化硅衬底和高纯半绝缘碳化硅衬底。其中天科合达和天岳先进为主的碳化硅晶片厂商发展速度较快，市占率提升明显，三安光电（北电新材）在碳化硅方面也在深度布局。表7：各企业在衬底尺寸方面的研发进度衬底尺寸CREE贰陆罗姆天岳先进天科合达4寸成功研制并规模化生产成功研制并规模化生产成功研制并规模化生产成功研制并规模化生产成功研制并规模化生产6寸2012年全球首次成功研制并规模化生产成功研制并规模化生产成功研制并规模化生产成功研制，2019年宣布产线建设计划2014年国内首次成功研制，已规模化生产8寸成功研制，2019年宣布产线建设计划2015年全球首次成功研制，2019年宣布产线建设计划未披露未披露2020年启动研发资料来源：天科合达招股说明书,民生证券研究院行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告152SiC引领行业变革，新需求快速涌现2.1新能源汽车占据碳化硅最大下游应用市场按照电学性能的不同，碳化硅衬底可分为半绝缘型碳化硅衬底和导电型碳化硅衬底两类，这两类衬底经外延生长后主要用于制造功率器件、射频器件等分立器件。其中，半绝缘型碳化硅衬底主要应用于制造氮化镓射频器件。通过在半绝缘型碳化硅衬底上生长氮化镓外延层，制得碳化硅基氮化镓外延片，可进一步制成HEMT等氮化镓射频器件。导电型碳化硅衬底主要应用于制造功率器件。与传统硅功率器件制作工艺不同，碳化硅功率器件不能直接制作在碳化硅衬底上，需在导电型衬底上生长碳化硅外延层得到碳化硅外延片，并在外延层上制造肖特基二极管、MOSFET、IGBT等功率器件。图22：两种类型的碳化硅材料下游用途资料来源：天科合达招股书，民生证券研究院导电型衬底在功率器件中得到广泛应用，下游市场包括新能源汽车、光伏、高铁、工业电源等领域。导电型碳化硅衬底主要应用于制造功率器件，功率器件是电力电子行业的重要基础元器件之一，广泛应用于电力设备的电能转化和电路控制等领域，涉及经济与生活的方方面面。碳化硅功率器件以其优异的耐高压、耐高温、低损耗等性能，较好地契合功率器件的要求，因而在近年被快速推广应用，例如新能源汽车、光伏发电等领域。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告16图23：碳化硅功率器件应用领域资料来源：天科合达招股说明书，民生证券研究院碳化硅功率器件目前主要应用于逆变器中。逆变器是一种将直流信号转化为高压交流电的装置，在传统硅基IGBT逆变器中，其基本原理为利用方波电源控制IGBT的开关，使得原来的直流电路输出方波高电压，经过整形模块的整形后形成正弦电压，即交流电。由于输出电压和输出频率可以任意控制，所以逆变器被广泛用于控制交流电机和无刷电机的转速，是新能源发电、不间断电源、电动汽车、轨道交通、白色家电、电力配送等领域不可或缺的功率转换装置。图24：碳化硅光伏逆变器图25：蔚来汽车SiC电驱资料来源：电子发烧友，民生证券研究院资料来源：蔚来汽车，民生证券研究院汽车是碳化硅功率器件最大的下游应用市场。根据YOLE的数据，2021年全球碳化硅功率器件市场规模为10.90亿美元，其中应用于汽车市场的碳化硅功率器件市场规模为6.85亿美元，占比约为63%；其次分别是能源、工业等领域，2021年市场规模分别为1.54亿、1.26亿美元，占比分别为14.1%、11.6%。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告17未来随着碳化硅器件在新能源汽车、能源、工业等领域渗透率不断提升，碳化硅器件市场规模有望持续提升。根据Yole的预测，2027年全球碳化硅功率器件市场规模有望达62.97亿美元，2021-2027年CAGR达34%；其中汽车市场碳化硅功率器件规模有望达49.86亿美元，占比达79.2%，汽车仍为碳化硅功率器件下游第一大应用市场。图26：碳化硅功率器件市场规模（百万美元）资料来源：Yole，民生证券研究院碳化硅在电动汽车领域主要用于：主驱逆变器、车载充电系统(OBC)、电源转换系统(车载DC/DC)和非车载充电桩。根据全球碳化硅领域龙头厂商Wolfspeed公司的预测，到2026年汽车中逆变器所占据的碳化硅价值量约为83%，是电动汽车中价值量最大的部分。其次为OBC，价值量占比约为15%；DC-DC转换器中SiC价值量占比在2%左右。此外，电动汽车充电桩也是SiC器件的一大应用领域。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告18图27：碳化硅器件在新能源汽车上的应用图28：2026年汽车中SiC器件价值量占比资料来源：中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟，民生证券研究院资料来源：Wolfspeed，民生证券研究院碳化硅MOSFET在电动汽车主驱逆变器中相比Si-IGBT优势明显，虽然当前SiC器件单车价格高于Si-IGBT，但SiC器件的优势可降低整车系统成本：（1）由于碳化硅MOSFET相比硅基IGBT功率转换效率更高，根据Wolfspeed数据，采用碳化硅MOSFET的电动汽车续航距离相比硅基IGBT可延长5-10%，即在同样续航里程的情况下可削减电池容量，降低电池成本。（2）碳化硅MOSFET的高频特性可使得逆变器线圈、电容小型化，电驱尺寸得以大幅减少，而可听噪声的降低可以减少电机铁损。（3）碳化硅MOSFET可承受更高电压，在电机功率相同的情况下可以通过提升电压来降低电流强度，从而使得束线轻量化，节省安装空间。图29：碳化硅MOSFET在汽车主逆变器中的拓扑图资料来源：罗姆，民生证券研究院83%15%2%逆变器OBCDCDC行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告19车载充电机(OBC)为电动汽车的高压直流电池组提供了从基础设施电网充电的关键功能，通过使用车载充电器可将电网中的交流电转换为直流电对电池进行充电，OBC是决定了充电功率和效率的关键器件。对于电动汽车车载充电机来说，碳化硅MOSFET相比Si基器件同样具有系统优势：（1）更低的系统成本。虽然SiC器件相较于Si基器件价格较贵，但是使用SiC器件的OBC可以节省磁感器件和驱动器件成本，从而降低系统成本。（2）更高的峰值效率。OBC中使用SiC器件后充电峰值效率较使用Si基器件的系统提升2个点。（3）更大的功率密度。使用SiC器件的系统功率密度较Si基器件提升约50%，从而减少OBC的重量和体积。图30：车载充电机（OBC）在电动汽车中的作用资料来源：芯TIP，民生证券研究院表8：22KW双向OBC中SiC器件与Si器件对比22KW双向OBCSiC器件系统Si器件系统系统成本1.00x1.18x系统峰值效率97%95%功率密度~3KW/L~2KW/L资料来源：Wolfspeed，民生证券研究院DC-DC转换器是转变输入电压并有效输出固定电压的电压转换器。车载DC/DC转换器可将动力电池输出的高压直流电转换为低压直流电，主要给车内动力转向、水泵、车灯、空调等低压用电系统供电。未来随着电动汽车电池电压升至800V高压平台，1200V的SiCMOSFET有望被广泛应用于DC-DC转换器中：（1）首先，OBC与DC-DC等功率器件集成化趋势明显，22KW车载充电机中，DC-DC转换器与OBC有望集成。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告20（2）其次，双向DC-DC转换器中，SiC的高速恢复特性最为合适；（3）为能够适配原400V直流快充桩，搭载800V电压平台的新车须配有额外DC-DC转换器进行升压，进一步增加对DC-DC的需求。图31：碳化硅MOSFET在汽车DC-DC转换器中的拓扑资料来源：罗姆，民生证券研究院全球新能源汽车销量不断增长，头部厂商逐渐采用碳化硅器件。根据工信部的数据，2021年全球新能源车销量为675万辆，同比增长108%；其中，中国新能源汽车市场持续突破，2021年销量达352万辆，同比增长160%以上。特斯拉是业界首个在电动汽车中采用碳化硅主驱逆变器模块的车企，2018年，特斯拉在Model3中首次将IGBT模块换成了SiC模块。当前越来越多的车厂正在转向在电驱中使用碳化硅MOSFET器件，目前除特斯拉Model3外，还有比亚迪汉EV、比亚迪新款唐EV、蔚来ES7、蔚来ET7、蔚来ET5、小鹏G9、保时捷Tayan和现代ioniq5等车型已经在电驱中采用了碳化硅器件。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告21图32：全球新能源车销量预测（万辆）图33：部分已采用碳化硅器件的车型资料来源：中汽协，GGII，民生证券研究院预测资料来源：各公司官网，民生证券研究院表9：在主驱逆变器中采用SiC器件的车企车企车型/平台上市时间特斯拉Model32018ModelX2019ModelY2020ModelSPlaid2021现代ioniq52021起亚EV62021lucidMotorslucidair2021通用Ultium奥特能2022雷诺Renault待定奥迪e-tronGT待定比亚迪汉EV2020唐EV（新款）2021蔚来ET72020ET52021ES72022上汽大众ID.4X（新款）2022后吉利smart精灵#12022小鹏G92022长城机甲龙2021广汽AIONLXPLUS2022东风岚图2021北汽北汽新能源待定一汽红旗待定资料来源：各公司官网，民生证券研究院0%20%40%60%80%100%120%0100020003000400050006000新能源车销量yoy（%）行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告22在光伏发电领域，由于使用SiC器件可以降低光伏发电系统损耗，未来随着碳化硅器件成本的不断降低，碳化硅器件有望逐步替代硅基器件，市场规模有望不断提升。在光伏发电应用中，基于硅基器件的传统逆变器成本约占系统10%左右，却是系统能量损耗的主要来源之一。而根据天科合达招股书显示，使用碳化硅材料，可将转换效率可从96%提升至99%以上，能量损耗降低50%以上，设备循环寿命提升50倍。根据CASA预测，在2025年，碳化硅功率器件占比将达到50%，相比2020年增长40个百分点，并将持续扩大占比。图34：光伏逆变器中碳化硅功率器件占比预测资料来源：天科合达招股说明书，CASA，民生证券研究院此外，碳化硅材料可以显著提升列车牵引系统节能效果，符合轨道交通大容量、轻量化和节能型牵引变流装置的应用需求，有望在轨道交通中得到广泛应用。同时，由于碳化硅抗高温高压高频的特性，完美切合智能电网发展需求，被应用在固态变压器、柔性交流输电、柔性直流输电、高压直流输电及配电系统等应用方面推动智能电网的发展和变革。虽然2018年碳化硅在轨道交通的应用占比仅为2%，但CASA预测在2030年碳化硅在轨道交通功率器件的应用占比将达30%，渗透率不断提升。0%20%40%60%80%100%20202025E2030E2035E2040E2048E碳化硅功率器件占比行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告23图35：轨道交通中碳化硅功率器件占比预测资料来源：天科合达招股说明书，CASA，民生证券研究院2.2汽车高压平台升级，800V时代SiC成为刚需800V快充系统推动汽车平台升级。新能源汽车行业一个亟待解决的问题就是“里程焦虑”，提升充电速度就需要提升充电桩的输出功率，则需要提升充电电压或电流。根据Wolfspeed数据，当前我国商用的主流快充充电桩的功率为100~150KW，电动汽车充电400KM里程所需的时间为40~27分钟。若充电桩采用350KW大功率快充系统，400KM里程所需充电时间可大大缩短至12~15分钟。提升充电功率可以通过提高电流或者电压两种方式来实现。然而，如果通过提升电流来增大充电功率，会带来以下问题：（1）根据功率计算公式，电流的提升会导致系统功率损耗增大；（2）电流增大，根据焦耳定律系统发热会加剧，冷却系统成本增高；（3）所需线束更粗，线束重量将增大。因此提升电压以实现大功率快充成为行业的多数选择。0%20%40%60%80%100%20182030E2040E2050E硅基IGBT器件混合碳化硅器件全碳化硅器件碳化硅分立器件行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告24图36：400KM续航所需充电时间（min）图37：Si-IGBT与SiC-MOSFET整车损耗测试资料来源：Wolfspeed，民生证券研究院资料来源：PCIMEurope，民生证券研究院电动汽车升级800V平台，Si-IGBT模块面临挑战。虽然使用硅基IGBT的功率模块同样可以做到1000V以上的耐受电压，但其仍存在以下缺点：（1）400V的Si-IGBT模块将不再适用，即使换成耐高压的Si-IGBT，其在800V高电压平台上仍然存在着损耗高、效率低、体积大的缺点；（2）800V平台上所用Si-IGBT数量要明显大于400V平台，车内空间更加紧张。此时，SiC器件由于自身高耐压性、低损耗、高功率密度、高热导率等优势，成为800V时代新能源汽车的刚需。如果采用碳化硅系统，800V电动汽车的整车效率将得到显著提升。根据PCIMEurope的研究，按照WLTC工况测试，基于750V硅基IGBT模块及1200V碳化硅模块仿真，400V电压平台下，1200V碳化硅模块相比于750V硅基IGBT模块，整车损耗可降低6.9％；然而在800V高压平台下，整车损耗可降低7.6％。此外，由于碳化硅器件功率密度更大，采用碳化硅器件的电动汽车、充电桩可以在较小的体积内达到较大的功率，从而节省车内空间，减轻车身重量。图38：400V电子电气架构图39：800V电子电气架构资料来源：电力电子技术与新能源，民生证券研究院资料来源：电力电子技术与新能源，民生证券研究院为了提升电动汽车充电速度、缓解里程焦虑，越来越多的整车厂布局800V高压平台。保时捷Taycan是全球首款量产的800V高压平台车型，并将最大充电功8040272012~1502040608050KW100KW150KW200KW350KW0%20%40%60%80%100%400V,Si750V,10kHz400V,SiC1200V,10kHz800V,SiC1200V,10kHzinverterPowertrainw/oInverterBasicconsumption行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告25率提升至350KW。此外，奥迪e－tronGT、现代Ioniq5和起亚EV6都采用了800V高压平台。与此同时，国内的车企亦纷纷向800V高压平台迈进。2021年，比亚迪、吉利、极狐、广汽、小鹏等都陆续发布了搭载800V平台的车型，其中小鹏、比亚迪等800V高压车型有望2022年量产。800V平台的推广有望推动SiC器件在电动汽车中的渗透率快速提升。表10：部分已采用或预计采用800V平台的车企公司形式发布时间电压功率电流续航保时捷车型、充电桩2018-06800V350kW15分钟充电80%起亚充电桩2020-09800V现代平台2020-12800V14分钟充电80%比亚迪平台2021-04800V充电5分钟，续航150公里吉利极氪车型、充电桩2021-09800V360kW充电5分钟，续航120公里吉利平台、车型2021-04400V/800V30分钟充80%电长城车型2021-11800V400kW600A充电10分钟，续航800公里北汽极狐车型2021-04800V充电10分钟，续航196公里广汽埃安车型、充电桩2021-081000V（峰值）480kW600A充电5分钟，续航120公里东风岚图平台、充电桩2021-10800V360kW600A充电10分钟，续航400公里小鹏车型、充电桩2021-10800V480kW670A充电5分钟，续航200公里长安平台2021-08800V300kW充电10分钟，续航200公里理想平台预计2023800V蔚来平台预计2023800V资料来源：电力电子技术与新能源，民生证券研究院对于直流快速充电桩来说，充电电压升级至800V同样带来充电桩中的SiC功率器件需求大增。电动汽车直流快速充电桩绕过安装在电动汽车上的车载充电机，直接为电池提供大功率直流充电。相比传统Si和IGBT器件，基于SiC的器件由于具有工作温度更高、导通损耗更小、漏电流更低、浪涌耐受能力更强、最大额定电压更高，以及整体功率密度更高的特点，可实现更好的充电性能。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告26图40：直流快速充电桩示意图资料来源：Wolfspeed，民生证券研究院2.3半绝缘型碳化硅衬底广泛应用于射频器件领域同属于第三代半导体的氮化镓同样拥有良好的宽带隙特性，同时其兼具第二代半导体的高频特性，是制造半导体射频器件的良好材料。目前主流的射频器件材料有砷化镓、硅基LDMOS、碳化硅基氮化镓等不同类型。其中，砷化镓器件已在功率放大器上得到广泛应用，硅基LDMOS器件也已在通讯领域应用多年，但其主要应用于小于4GHz的低频率领域。碳化硅基氮化镓射频器件同时具备了碳化硅的高导热性能和氮化镓在高频段下大功率射频输出的优势，随着信息技术产业对数据流量、更高工作频率和带宽等需求的不断增长，氮化镓器件在基站中应用越来越广泛。氮化镓射频器件正在取代LDMOS在通信宏基站、雷达及其他宽带领域的应用。根据Yole预测，至2025年，功率在3W以上的射频器件市场中，砷化镓器件市场份额基本维持不变的情况下，氮化镓射频器件有望替代大部分硅基LDMOS份额，占据射频器件市场约50%的份额。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告27图41：不同类型射频器件市场份额预测（功率在3W以上）图42：不同材料微波射频器件的应用范围对比资料来源：天岳先进招股说明书，Yole，民生证券研究院资料来源：AnalogDialogue，民生证券研究院在应用方面，5G通信推动着碳化硅成为射频器件的主流材料。5G通讯高频、高速、高功率的特点对微波射频器件提出了更高要求，对目前采用的砷化镓和硅基LDMOS器件提出了挑战。不同于砷化镓和硅基LDMOS器件的固有缺陷，如高频段性能差、功率效率较差等。由于半绝缘型碳化硅衬底制备的氮化镓射频器件在高频段表现良好、能抗高温高压，具有高功率处理能力，已逐步成为5G时代较大基站功率放大器的候选技术。图43：5G基站发展趋势资料来源：赛迪顾问，民生证券研究院伴随全球氮化镓射频器件市场规模的增长，半绝缘型碳化硅衬底市场预有望持续增长。半绝缘型衬底主要用于5G基站、卫星通信、雷达等方向，随着5G建设的加速，尤其是MassiveMIMO技术的推广，碳化硅基氮化镓器件市场规模不断扩大。根据YOLE的数据，2020年封装的氮化镓射频器件市场规模约为8.91亿美元，其中超过99%都是采用碳化硅衬底，到2026年，这部分市场规模有望增长至22.22亿美元，年复合增速17%。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告28图44：碳化硅基氮化镓器件市场规模变化（百万美元）资料来源：Yole，民生证券研究院行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告293国际巨头垄断行业，各环节产能紧缺持续3.1全球衬底产能紧缺，SiC与IGBT双雄并驱当前新能源汽车、光伏、储能等领域对SiC器件需求强劲，其中新能源汽车将消耗掉全球大部分SiC衬底产能，全球衬底产能持续紧缺。以特斯拉Model3为例，根据特斯拉Model3主驱逆变器拆解来看，其中包括六个模块，每个模块由4个SiC小模块并联，型号为意法半导体的STGK026。拆开封装来看，每颗SiC小模块有2个SiC裸晶（Die），因此该逆变器共有48颗电压/电流规格为650V/100A的SiCMOSFET芯片，单芯片的面积约33平方毫米。图45：特斯拉Model3逆变器拆解图图46：特斯拉Model3逆变器小模块资料来源：与非网，民生证券研究院资料来源：CSDN，民生证券研究院一片6英寸SiC衬底面积约17663平方毫米，根据Wolfspeed数据，生产32平方毫米大小SiCMOSFET过程中6英寸衬底边缘损耗为14%，我们假设60%的器件制造良率，则单片6英寸衬底可产出约276个良品，则单片6英寸衬底可供应约5.75辆新能源车的主驱逆变器。根据中研网数据，2022年全球新能源乘用车的销量有望达到1000万辆左右，若主驱逆变器全部采用SiCMOSFET，则共需约174万片6英寸SiC衬底。而目前全球SiC衬底总年产能约在40万~60万片等效6英寸，SiC衬底产能持续紧缺，SiCMOSFET与Si-IGBT将在未来长期并驾齐驱。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告30图47：单片6英寸衬底可供应主驱逆变器数量资料来源：Wolfspeed，民生证券研究院测算；注：以特斯拉Model3为例，假设器件制造良率60%。由于当前碳化硅行业仍处于较为初期阶段，碳化硅衬底本身生产效率低、良率低，衬底、外延、器件制造等环节产能仍然紧缺，导致碳化硅器件价格较硅基器件较高。以特斯拉Model3为例，其主驱动逆变器采用了48个SiCMOSFET，总成本约为5000元，是硅基IGBT的3~5倍。随着全球碳化硅衬底产能不断增长，供给不断增加，我们假设碳化硅器件价格保持年降10%的速度，新能源汽车主驱逆变器中碳化硅模块的渗透率保持每年5ppts的增速，则我们测算2026年全球新能源汽车主驱逆变器中SiC器件市场规模约为44亿美元。表11：新能源汽车主驱逆变器SiC市场空间测算202020212022E2023E2024E2025E2026E新能源车销量（万辆）31265310481405186724942958yoy（%）41%109%60%34%33%34%19%SiC主驱渗透率//15%20%25%30%35%SiC主驱汽车销量（万辆）//1572814677481035单车价值量（元）/500045004050364532812952市场空间（亿元）//71114170245306市场空间（亿美元）//1016243544资料来源：中汽协，GGII，民生证券研究院测算；人民币兑美元汇率按照7：1测算。新能源汽车OBC中对SiCMOSFET的需求亦有较大增长。对于800V高压平台，新能源汽车需配置11KW以上的双向OBC。根据Wolfspeed的数据，22KW双向OBC中需使用14颗SiCMOSFET，其中AC-DC侧需要6颗，DC-DC侧需要8颗。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告31图48：22KW双向OBC中SiCMOSFET拓扑图资料来源：天科合达招股书，民生证券研究院由于主驱逆变器中使用的SiCMOSFET相较于OBC中的SiCMOSFET规格较高，因此汽车OBC中的SiC器件渗透率有望超过主驱逆变器，我们假设2026年新能源汽车OBC中SiC器件渗透率为70%，且单车价值量年降10%，则我们测算2026年全球新能源汽车OBC中SiC器件市场规模约为9亿美元。表12：新能源汽车车载充电机SiC市场空间测算202020212022E2023E2024E2025E2026E新能源车销量（万）31265310481405186724942958yoy（%）41%109%60%34%33%34%19%SiCOBC渗透率//////70%SiCOBC汽车销量//////2071单车价值量（元）/490441397357321289市场空间（亿元）//////60市场空间（亿美元）//////9资料来源：中汽协，GGII，民生证券研究院测算；人民币兑美元汇率按照7：1测算。新能源汽车、光伏、风电、储能等应用对全球碳化硅器件的需求大增，而衬底供应商扩产缓慢，每轮扩产需要至少一年半到两年，产能的释放滞后于需求的快速增长。根据天科合达招股书的披露，从规划建厂到竣工验收并投产需要8个季度，当前供给端的扩产速度无法满足需求端的增长，导致衬底产能较为紧缺。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告32图49：天科合达建设周期资料来源：天科合达招股书，民生证券研究院3.2国际巨头垄断SiC行业，国产厂商逐步破局Wolfspeed是全球最大的导电型碳化硅衬底制造商，根据2021年11月Wolfspeedinvestorday披露数据，2020年其导电型衬底市占率约为62%；第二名是美国Ⅱ-Ⅵ公司，市占率14%；第三名是SiCrystal，市占率13%。前三名市占率之和接近90%。Wolfspeed公司的前身为Cree公司，2019年3月，Cree公司宣布将照明产品业务部CreeLighting出售给家族企业IDEALINDUSTRIES，CreeLighting包括商业应用、工业应用及消费者用LED照明灯具、光源和照明解决方案业务。Cree完成照明和LED业务的出售后，完全转型为一家专注于宽禁带半导体产品的公司。2021年10月，公司名称从Cree,Inc.更改为Wolfspeed，Wolfspeed拥有从衬底到器件的全产业链布局，是全球SiC行业的龙头。图50：2020年导电型衬底市占率图51：Wolfspeed营收（百万美元）及增速资料来源：Yole，民生证券研究院资料来源：Wind，民生证券研究院62%14%13%5%4%2%WolfspeedII-VI罗姆SKSiltron天科其他-20%0%20%40%60%80%100%0100200300400500600700800FY2017FY2018FY2019FY2020FY2021FY2022Wolfspeed营收YoY行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告33半绝缘型衬底方面，全球市场依然是Wolfspeed、Ⅱ-Ⅵ等海外公司主导，但国内厂商天岳先进迎来突破。根据Yole的数据，2020年Wolfspeed在半绝缘型SiC衬底市场的占有率为32%，Ⅱ-Ⅵ为35%，整体看仍然是西方巨头垄断的市场。国产SiC衬底厂商天岳先进市占率提升迅速，2019年公司的市占率仅18%，但2020年已达30%。随着天岳先进产能进一步扩充，市占率有望进一步提升。图52：2020年全球半绝缘型衬底市占率资料来源：Yole，民生证券研究院全球碳化硅器件市场格局仍由海外巨头主导。根据Yole的数据，2021年全球SiC功率器件市场规模为10.90亿美元，市场份额由海外巨头意法半导体、Wolfspeed、罗姆、英飞凌、三菱电机、安森美等厂商垄断，全球TOP6占据99%的市场份额。图53：2021年全球SiC功率器件市场格局资料来源：Yole，民生证券研究院32%35%30%3%WolfspeedⅡ-Ⅵ天岳先进其他41%23%15%10%7%3%1%意法半导体英飞凌wolfspeed罗姆安森美三菱电机其他行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告34表13：2021年全球SiC器件厂商排名排名地区公司2020营收（百万美元）2021营收（百万美元）YoY1欧洲意法半导体29045055%2欧洲英飞凌110248125%3北美Wolfspeed10816553%4日本罗姆1031085%5北美安森美557842%6日本三菱电机26288%资料来源：Yole，民生证券研究院SiC行业市场空间广阔，全球巨头纷纷规划大规模扩产。Wolfspeed在纽约州北部开始运营新的8英寸SiC晶圆厂。博世正在德国增加近40000平方英尺的新SiC专用洁净室。Rohm在日本开设了一家新工厂，目标是在未来五年内将SiC制造量提高5倍。英飞凌刚刚开始在马来西亚建设新的SiC工厂。东芝计划到2024年将SiC产量提高3倍，到2026年提高10倍。未来随着全球巨头产能扩张，SiC器件有望加速应用于下游市场。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告354新需求带来新机遇，技术进步推动新未来4.1技术革新带来产能提升，衬底仍存降本空间对于碳化硅行业来说，目前衬底、器件制造产能受限是行业的主要瓶颈。一块碳化硅外延片制造过程主要包括：籽晶制造、晶棒制造、切片抛光、外延层生长四个部分，各个环节的长晶速率、良率等均有较大提升空间。图54：碳化硅材料制造过程资料来源：天科合达招股说明书，民生证券研究院与硅晶圆相比，碳化硅衬底的生长速率慢、制备难度大，降本较为困难。目前SiC衬底制造商生长SiC单晶的方法主要有：物理气相传输法(physicalvaportransport，PVT)、高温化学气相沉积(hightemperaturechemicalvapordeposition，HTCVD)法和高温溶液生长(hightemperaturesolutiongrowth，HTSG)法。PVT法是将纯度较高的SiC粉末直接加热升华，然后在籽晶上生长。PVT法长晶效率较低，一般来说，硅棒拉晶2-3天即可拉出约2m长的8英寸硅棒，而碳化硅却需要约7天的时间才能生长约2cm。目前全球大部分SiC衬底厂商使用的都是PVT法。另一种气体法是化学气相沉积法，这种方法是直接加热碳烃和硅烃化合物反应生产碳化硅，并建立特殊的温度梯度，使得发生反应后的气态碳化硅生长在籽晶上。这种方法优点是可以制成一体化设备，而且省去了提纯碳化硅粉末的过程。缺点和物理气相传输法一样，成本高且衬底缺陷多。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告36图55：两种SiC衬底的主要制造方法资料来源：中关村天合宽禁带联盟，民生证券研究院碳化硅衬底对晶型要求高，需要在生长过程中精准控制硅碳比、生长温度梯度、晶体生长速率以及气流气压等各种参数，才能生长出完美晶体。碳化硅有250多种同分异构体，其中可以为我们所利用的是4H-SiC晶型，而这种同分异构体合成条件较为苛刻，需要在特定的温度和分压条件下进行（分压条件即气体Si和C的占比）。图56：4H-SiC晶型生成条件苛刻资料来源：基本半导体，民生证券研究院而PVT法合成碳化硅时附带反应较多，会生成很多种附带产品，且石墨坩埚壁也可能与气体产生反应。如果不能很好地利用温度控制分压，很可能导致生成的晶锭上出现诸多的缺陷。由于合成时间较长，很小的缺陷都可能会在生长过程中被放大，良率也会随之降低，成本就会随之变高。炉内不同位置的压强也与温度变化有关，良好的温度控制可以减少不理想的分压波动，减少不需要的异构体的产生，行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告37以起到提升良率的作用。温场同时还要保障下方的碳化硅能够升华到上方籽晶处凝华，不会在环境中形成独立的凝聚核破坏生长结构。图57：气体法合成SiC时附带反应较多图58：6英寸PVT长晶炉理论温场仿真资料来源：《PVT法生长4HSiC单晶工艺的初步探索》，民生证券研究院资料来源：中电二所，民生证券研究院由于采用PVT升华法生长SiC单晶存在生长速度慢、缺陷密度高、扩径困难等问题，部分企业开始研发溶液法SiC晶体生长方法。高温溶液法的基本原理是利用Si和C元素在高温溶液中的溶解、再析出来实现SiC单晶的生长。该方法可以在更低的温度下（低于2000℃）实现SiC在近热力学平衡状态下生长，且生长的晶体具有质量高、成本低、易扩径、易实现稳定的p型掺杂等优势，有望成为继PVT法之后制备尺寸更大、结晶质量更高且成本更低的SiC单晶的方法。日本住友此前宣布他们利用溶液法生长6英寸SiC衬底可做到几乎无缺陷，可用面积达到99%以上；此外，相比PVT法，溶液法长晶速度提高了5倍左右。未来若溶液法大规模商用，则SiC衬底有望持续降本。图59：溶液法生长SiC晶体长晶示意图资料来源：第三代半导体风向，民生证券研究院而在衬底加工环节，切割是整个环节的最大产能瓶颈所在。现有的SiC晶圆切片方法大多使用金刚石线锯，然而，由于碳化硅的高硬度，加工时间较长，需要行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告38大量的金刚石线锯来批量生产硅片。目前，当用金刚石线锯切割碳化硅晶锭时，多达40%的晶锭以SiC粉尘的形式成为废料，由于在切片过程中有大量的材料丢失，单个晶锭生产出的晶圆数量就较少，这是制造SiC功率器件成本高昂的一个主要因素。由于切片效率问题，许多国外企业采取更为先进的激光切割和冷分离技术，激光切割技术则是通过激光处理在内部形成改性层从碳化硅晶体上剥离出晶片。2016年DISCO开发了新的激光切片技术KABRA，据DISCO称，KABRA技术的优势主要有：1）处理时间大大缩短，现有工艺需要3.1小时才能切出一片6英寸SiC晶圆，而采用KABRA技术仅需要10分钟；2）不再需要研磨过程，因为分离后的晶圆波动可以控制；3）生产的晶圆数量比现有工艺增加了1.4倍。图60：激光切片技术KABRA的优势资料来源：DISCOCorporation，民生证券研究院2018年，英飞凌收购了碳化硅晶圆切割领域的新锐公司Siltectra，进入上游衬底领域。Siltectra拥有半导体材料新切割技术——冷切（COLDSPLIT），该技术能将SiC衬底的良率提高90%，在相同碳化硅晶锭的情况下，它可以提供3倍的材料，可生产更多的器件，最终SiC器件的成本可以降低20-30%。图61：SILTECTRA碳化硅衬底分裂工艺资料来源：英飞凌官网，民生证券研究院行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告394.2器件制造技术尚需积累，国内厂商加速追赶SiC器件制造的工艺环节与硅基器件基本类似，包括涂胶、显影、光刻、减薄、退火、掺杂、刻蚀、氧化、清洗等前道工艺。但由于碳化硅材料特性的不同，厂商在晶圆制造过程中需要特定的设备以及开发特定的工艺，无法与过去的硅制程设备、工艺完全通用，因此当前SiC晶圆制造产能紧缺。SiC晶圆制造特定工艺与Si工艺的一些差异点主要在于：（1）光刻对准。由于SiC晶圆是透明的，因此CD-SEM和计量测量变得复杂，光刻对准、设备传送取片等难度较大。（2）蚀刻工艺。由于SiC在化学溶剂中呈现惰性，因此同光使用干法蚀刻。则掩膜材料、掩膜蚀刻的选择、混合气体、侧壁斜率的控制、蚀刻速率、侧壁粗糙度等都需要重新开发。（3）高温大剂量高能离子注入工艺。由于SiC器件的特性，SiC扩散温度远高于硅，传统的热扩散在碳化硅中并不实用，掺杂时只能采用高温离子注入的方式。（4）超高温退火工艺。高温离子注入会破坏材料本身的晶格结构，因此需要在惰性气体中高温退火来恢复结构，通常退火温度高达1600-1700度，使SiC表面再结晶并电激活掺杂剂。（5）高质量栅极氧化层生长。较差的SiC/氧化硅界面质量会降低MOSFET反转层的迁移率，导致阈值电压不稳定，因此需要开发钝化技术，以提高SiC/氧化硅界面质量。表14：SiC晶圆制造在原来Si基础上需求特定设备（部分）设备特性高温退火炉最高温度：1950℃高温离子注入机最高温度：700℃SiC减薄设备晶圆减薄背面金属沉积设备Ti/Cr/W/Mo/TiW/Ni背面激光退火设备背面欧姆接触形成SiC衬底和外延片表面缺陷检测和计量与透明晶圆兼容的工作波长（385nm带隙）资料来源：芯TIP，民生证券研究院SiC晶圆制造特定工艺带来特定设备的需求，主要包括高温离子注入机、高温退火炉、SiC减薄设备、背面金属沉积设备、背面激光退火设备、SiC衬底和外延片表面缺陷检测和计量。其中，是否具备高温离子注入机是衡量碳化硅产线的重要标准之一。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告40图62：高温离子注入机图63：高温退火炉资料来源：芯TIP，民生证券研究院资料来源：芯TIP，民生证券研究院SiC器件制造需求大增，国内厂商加速追赶国际龙头。传统功率器件制造商与新兴SiC器件制造商纷纷入局，时代电气、斯达半导、扬杰科技、华润微、士兰微、积塔半导体、中芯绍兴等传统功率器件厂商纷纷加大SiC器件制造产线的研发、投资力度；长飞先进、泰科天润、基本半导体、世纪金光、中科汉韵、瞻芯等新兴SiC器件制造商也异军突起；三安集成亦大力投资长沙SiC超级工厂。表15：国内SiC器件制造企业企业地址类型比亚迪半导体宁波IDM中车时代湖南株洲IDM泰科天润北京、浏阳IDM三安集成福建、长沙IDM中电五十五所南京IDM基本半导体深圳IDM世纪金光金华IDM中科汉韵江苏徐州IDM华瑞微安徽滁州IDM绿能芯创山东淄博IDM华润微重庆IDM扬杰科技扬州IDM斯达半导体嘉兴IDM士兰微厦门IDM长飞先进半导体芜湖代工瞻芯浙江义乌IDM积塔半导体上海代工中芯绍兴绍兴代工方正微电子深圳代工资料来源：芯TIP，民生证券研究院行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告414.3SiC功率模块放量在即，AMB基板迎来机遇陶瓷基板按照工艺主要分为DBC、AMB、DPC、HTCC、LTCC等基板，国内常用陶瓷基板材料主要为氧化铝、氮化铝和氮化硅，其中氧化铝陶瓷基板最常用，主要采用DBC工艺；氮化铝陶瓷基板导热率较高，主要采用DBC和AMB工艺；氮化硅可靠性较为优秀，主要采用AMB工艺。AMB工艺生产的陶瓷衬板主要运用在功率半导体模块上作为硅基、碳化基功率芯片的基底。图64：标准功率模块剖面结构图资料来源：博敏电子，民生证券研究院DBC衬板应用场景受限，AMB衬板性能优势明显。由于AMB氮化硅基板有较高热导率（>90W/mK），可将非常厚的铜金属（厚度可达0.8mm）焊接到相对薄的氮化硅陶瓷上，载流能力较高；且氮化硅陶瓷基板的热膨胀系数与第3代半导体衬底SiC晶体接近，使其能够与SiC晶体材料匹配更稳定，因此成为SiC半导体导热基板材料首选，特别在800V以上高端新能源汽车中应用中不可或缺。另外，目前以硅基材料为主的IGBT模块在具有高导热性、高可靠性、高功率等要求的轨道交通、工业级、车规级领域正逐渐采用AMB陶瓷衬板替代原有的DBC陶瓷衬板。图65：DBC/AMB应用场景比较资料来源：博敏电子公告，民生证券研究院行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告42乘借SiC功率模块上车东风，AMB基板市场规模有望实现快速增长。根据GUII数据，预计2026年全球陶瓷衬板市场规模达100亿美元以上，分工艺来看，AMB基板市场规模复合增速最快，2020-2026年CAGR为25.5%，2026年市场规模有望达16.4亿美元。表16：各类陶瓷基板预测市场规模（亿美元）市场规模（亿美元）2020年2026年CAGRDBC2.63.97.0%DPC1216.95.9%AMB4.216.425.5%LTCC29.970.815.5%HTCC4.78.911.2%TFC7.58.62.3%其他5.15.20.3%资料来源：GUII，博敏电子，民生证券研究院我国AMB陶瓷基板主要依赖进口，国内厂商加速扩产，国产替代进行时。AMB基板比较领先的企业包括美国罗杰斯、德国贺利仕科技集团、日本日立新材、日本电化株式会社、韩国金刚高丽化学等。受益于SiC功率模块新机遇，部分国际企业已在计划对AMB进行扩产，如东芝高新材料公司已于去年开设大分工厂，开始生产氮化硅陶瓷基板；今年2月，罗杰斯官宣扩大德国埃申巴赫工厂AMB基板产能。在国际企业积极扩产之时，我国本土也涌现出了一批AMB基板生产商包括博敏电子、富乐华、德汇电子、同欣电子、芯舟电子、华清电子等，国产AMB基板厂商有望随着扩产加速国产替代，实现快速成长。图66：国内外AMB基板供应商资料来源：博敏电子，民生证券研究院行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告435投资建议5.1行业投资建议：国产厂商崛起，星星之火正起燎原之势以SiC为代表的第三代半导体材料是继硅材料之后最有前景的半导体材料之一。与硅材料相比，以碳化硅晶片为衬底制造的半导体器件具备高功率、耐高压、耐高温、高频、低能耗、抗辐射能力强等优点，可广泛应用于新能源汽车、5G通讯、光伏发电、轨道交通、智能电网、航空航天等现代工业领域，需求快速增长。第三代半导体行业是我国“新基建”战略的重要组成部分，并有望引发科技变革并重塑国际半导体产业格局。我国大力发展第三代半导体产业，国内SiC产业链也在逐步成形。国内垂直一体化SiC厂商为三安光电；国内SiC设备公司主要包括北方华创、晶盛机电、中微公司、芯源微等；衬底制造商主要有天岳先进、天科合达、东尼电子、露笑科技、山西烁科、同光晶体、超芯星、南砂晶圆等；外延厂商包括东莞天域、瀚天天成等；器件设计厂商包括APS、派恩杰、爱仕特、清纯半导体等；器件制造厂商主要包括时代电气、华润微、士兰微、扬杰科技、闻泰科技、国联万众、长飞先进、积塔半导体、泰科天润等；终端应用厂商主要有比亚迪半导体等。图67：国内碳化硅生态圈资料来源：各公司官网，民生证券研究院整理。注：不完全统计。随着SiC需求的不断增长，国内衬底厂商不断扩大投资产能，下游企业也以签长约方式确保上游材料稳定供应。根据碳化硅芯观察的统计，截至2022年7月市场上在建、产能爬坡及规划的产能情况来看，碳化硅衬底规划投资超400亿元，未来远期规划年产能超600万片，国内碳化硅厂商正起燎原之势。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告44表17：国内SiC衬底项目及产品规划公司名称地址项目产品天岳先进上海碳化硅半导体材料项目新增碳化衬底材料产能约30万片/年天科合达北京“SiC衬底产业化基地”一期项目形成年产12万片6英寸碳化硅晶片,其中6英寸导电型碳化硅晶片约为8.2万片，6英寸半绝缘型碳化硅晶片约为3.8万片。“SiC衬底产业化基地”二期项目计划投入800台SiC单晶生长炉和配套加工设备徐州江苏天科合达半导体有限公司碳化硅衬底项目一期工程已建成碳化硅晶体生长、切割，晶片加工及检测等工序，但外延工段尚未建成。江苏天科合达半导体有限公司碳化硅衬底扩建项目二期项目主体生产工艺新增了关键石墨件CVD，不再扩建现有外延工段深圳深圳市重投天科半导体有限公司的SiC衬底和外延片生产线项目这一项目重点布局6英寸碳化硅单晶衬底及碳化硅外延片材料,项目一期投资亿元，达产后将实现年产10万片碳化硅衬底与25万片外延片。烁科晶体太原碳化硅产业园一期6寸半绝缘及6寸导电衬底太原碳化硅产业园二期6寸半绝缘及6寸导电衬底露笑科技合肥第三代功率半导体(碳化硅)产业园项目形成年产24万片6英寸导电型碳化硅衬底片的生产能力南砂晶圆广州南砂晶圆碳化硅单晶材料与晶片生产项目开展第三代半导体材料——碳化硅单晶材料的研发、中试和后续量产等工作安徽微芯长江半导体合肥SiC单晶衬底研发及产业化项目碳化硅晶圆片4英寸5万片、6英寸20万片晶盛机电银川碳化硅衬底晶片生产基地项目形成年产40万片的6英寸及以上尺寸的导电型和半绝缘型碳化硅衬底晶片生产线三安光电湖南湖南三安半导体项目碳化硅长晶、衬底、外延、芯片、器件封装等同光晶体河北涞源政企共建年产10万片直径4-6英寸碳化硅单晶衬底项目4-6英寸碳化硅单晶衬底河北涞源建设2000台碳化硅晶体生长炉生长基地和年产60万片碳化硅单晶衬底加工基地6英寸碳化硅单晶衬底超芯星江苏南京南京基地二期项目4-6英寸碳化硅单晶衬底江苏南京三期扩产规划6英寸碳化硅单晶衬底。远期共规划年产能150万片。北京晶格领域半导体有限公司北京液相法生长碳化硅半导体衬底项目4-6英寸液相法碳化硅晶体生长中试线哈尔滨科友半导体产业装备哈尔滨科友半导体产学研聚集区项目2022年7月竣工，将铺设100台套设备，可年产10万片碳化硅衬底材料,完成6英寸衬底制备，正在研发8英寸浙江东尼电子股份有限公司湖州年产12万片碳化硅半导体材料项目2020年规划12万片6英寸导电型SiC衬底材料浙江博蓝特半导体科技股份有限公司金华2020年7月开工，计划年产15万片SiC衬底天达晶阳保定年产4.5万片碳化硅晶片项目4-8英寸碳化硅晶片的年产能将达到12万片资料来源：碳化硅芯观察，民生证券研究院行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告45表18：碳化硅行业重点关注个股证券代码证券简称股价（元）EPSPE评级2021A2022E2023E2021A2022E2023E600703.SH三安光电17.480.290.500.67603526推荐688234.SH天岳先进107.710.210.250.39515439273推荐688187.SH时代电气54.201.421.722.11383226推荐603290.SH斯达半导324.002.334.496.641397249推荐605111.SH新洁能85.011.932.353.37443625推荐003031.SZ中瓷电子96.070.580.821.2016511780推荐603936.SH博敏电子11.650.470.530.85252214推荐资料来源：Wind,民生证券研究院。（注：股价为2022年9月30日收盘价）行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告465.2重点公司5.2.1三安光电：深蹲发力，SiC一体化龙头前景广阔三安光电是国内LED行业的龙头企业，2019-2021年营业收入分别为74.60，84.54，125.72亿元，2022年上半年实现营收67.62亿元，相比去年同期增长10.60%。公司旗下业务主要包括LED、通讯射频和SiC功率器件业务，公司是全球极少数拥有从碳化硅衬底到器件、封测全产业链布局的公司。其中碳化硅相关的业务主要包括碳化硅功率器件、碳化硅射频器件，碳化硅基氮化镓器件主要用在基站射频领域，碳化硅功率器件主要用于新能源汽车、光伏、储能等领域。图68：三安光电营收及增速（亿元）图69：三安光电业务情况资料来源：wind，民生证券研究院资料来源：三安光电公告，民生证券研究院2014年起三安光电全面进军化合物半导体行业。公司通过收购Norstel、多年技术研发，获得了碳化硅衬底制造技术。根据三安光电规划，湖南三安碳化硅全链整合超级工厂总规划年产能超过50万片，总投资160亿元，占地面积1000亩，目前已实现产能12000片/月6英寸晶圆。图70：三安光电SiC业务历程资料来源：三安光电官网，民生证券研究院整理与Wolfspeed一样，三安光电具备较强的全产业链一体化优势和先发优势。公司正在全面进军化合物半导体业务，其中包括碳化硅、碳化硅基氮化镓、硅基氮-20%0%20%40%60%020406080100120140201720182019202020212022H1营业收入营收YOY行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告47化镓、砷化镓、磷化铟等。公司碳化硅已形成从衬底到器件的全产业链一体化布局，有利于在技术路线不确定的情况下把握各环节的生产流程，以获得良率的提升优势。化合物半导体业务的新平台湖南三安拥有全国首条投产的垂直一体化碳化硅产线，凭借多年积累的雄厚技术储备和领先的扩产速度，公司有望获得较强的先发优势。2022年9月2日，湖南三安半导体主办的2022首届新能源汽车电驱动技术创新峰会在长沙圆满落幕。作为峰会亮点，湖南三安发布了最新的1200V碳化硅MOSFET系列，包含1200V80mΩ/20mΩ/16mΩ，均来自湖南三安自主可靠的六寸全链整合平台，碳化硅业务有望带动三安光电持续成长。图71：湖南三安碳化硅全链整合超级工厂资料来源：三安芯视野，民生证券研究院投资建议：我们预计公司2022-2024年营收分别为162.49、214.77、268.79亿元，对应当前股价PE分别为35/36/21倍。公司作为全球LED龙头，不断发力碳化硅、氮化镓等化合物半导体业务，或具备长期成长性，维持“推荐”评级。风险提示：产品验证不及预期；下游行业周期性波动；市场竞争加剧。表19：三安光电盈利预测与财务指标项目/年度2021A2022E2023E2024E营业收入（百万元）12,57216,24921,47726,879增长率（%）48.729.232.225.2归属母公司股东净利润（百万元）1,3132,2463,0123,668增长率（%）29.271.134.121.8每股收益（元）0.290.500.670.82PE（现价）60352621PB2.62.42.22.1资料来源：Wind，民生证券研究院预测；（注：股价为2022年9月30日收盘价）行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告485.2.2天岳先进：立足半绝缘型，全面发力导电型衬底天岳先进成立于2010年，是一家国内领先的宽禁带半导体（第三代半导体）衬底材料生产商，主要从事碳化硅衬底的研发、生产和销售。公司不仅在2019年和2020年跻身半绝缘型碳化硅衬底市场的世界前三，还成功掌握了导电型碳化硅衬底材料制备的技术和产业化能力。目前，公司除半绝缘型碳化硅衬底外，导电型碳化硅衬底材料也已形成小批量销售。图72：天岳先进产品分类资料来源：天岳先进招股书，民生证券研究院公司收入规模稳定增长，2019-2021年公司营收分别为2.69、4.25、4.94亿元，同比分别增长97.28%、58.18%、16.25%。2022年上半年营业收入为1.61亿元，同比-34.95%。2019年至2021年，公司归母净利润分别为-2.01、-6.42、0.90亿元，2022年上半年归母净利润为-0.73亿元。图73：天岳先进营收及增速（亿元，%）图74：天岳先进归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：Wind，民生证券研究院资料来源：Wind，民生证券研究院-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%012345620182019202020212022H1营业收入yoy-500%-400%-300%-200%-100%0%100%200%-7-6-5-4-3-2-101220182019202020212022H1归母净利润yoy行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告49表20：天岳募资情况（万元）序号募集资金适用方向总投资额拟投入募集资金1碳化硅半导体材料项目250,000.00200,000.00资料来源：天岳先进招股书，民生证券研究院根据公司碳化硅半导体材料项目建设进度，公司预计2022年第一期建设完成，2026年三期全部建设完成并达产。公司IPO募投项目将新增导电型碳化硅衬底材料产能30万片/年（兼容半绝缘型碳化硅衬底材料），拟投入生产设备1000余台，其中用于晶体生长的长晶炉800台，该类设备系产能的决定性固定资产因素。至2026年达产时，天岳先进的单台长晶炉合格导电型碳化硅衬底设计产出约为375片/年。图75：天岳先进碳化硅半导体材料项目建设进度表资料来源：天岳先进招股书，民生证券研究院天岳先进已具备6英寸导电型和半绝缘型衬底的量产能力，公司未来将向8英寸导电型衬底进军。天岳先进于2015年启动6英寸半绝缘型衬底的研发，2019年完成开发工作，2020年公司启动8英寸导电型衬底的研发工作。图76：天岳先进SiC衬底开发历程资料来源：天岳先进招股书，民生证券研究院公司已与大客户签订长期销售合同，在手订单饱满。2022年7月22日，天行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告50岳先进发布公告，2023年至2025年，公司及公司全资子公司上海天岳半导体材料有限公司向合同对方销售6英寸导电型碳化硅衬底产品，按照合同约定年度基准单价测算（美元兑人民币汇率以6.7折算），预计含税销售三年合计金额为人民币13.93亿元。公司与大客户签订长期销售合同，表明公司导电型SiC衬底实力强劲，已获大客户认可，待公司上海工厂投产后，导电型SiC衬底产能扩张有望带动公司持续快速成长。投资建议：我们预计公司2022-2024年归母净利润为1.05/1.69/2.35亿元，对应2022-2024年PE分别为439/273/197倍。6英寸导电型碳化硅衬底对公司业务贡献增量主要从23年开始，考虑到公司在半绝缘型碳化硅衬底领域的龙头地位，以及导电型碳化硅衬底有望顺利进行扩产，公司2023年之后有望维持高速增长，维持“推荐”评级。风险提示：行业竞争加剧；下游需求不及预期；扩产进度不及预期。表21：天岳先进盈利预测与财务指标项目/年度2021A2022E2023E2024E营业收入（百万元）4946701,2351,635增长率（%）16.335.784.332.4归属母公司股东净利润（百万元）90105169235增长率（%）114.017.160.838.6每股收益（元）0.210.250.390.55PE（现价）515439273197PB20.87.97.67.4资料来源：Wind，民生证券研究院预测；（注：股价为2022年9月30日收盘价）行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告515.2.3天科合达：全面推进6英寸衬底扩产天科合达主营业务为碳化硅衬底、碳化硅长晶炉。根据公司招股说明书，公司营收增速较快，从2017年营收0.23亿元迅速增长到2019年的1.56亿元。其中2019年碳化硅衬底收入0.74亿元，长晶炉收入0.24亿元。公司从2006年成立开始启动碳化硅衬底研发工作，到2016年完成4寸导电型、半绝缘型和6寸导电型衬底的研发；2017-2020年，各尺寸产品陆续投入量产。图77：天科合达营收及增速（亿元，%）图78：天科合达归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院资料来源：wind，民生证券研究院图79：天科合达SiC衬底研发历史资料来源：天科合达招股说明书，民生证券研究院根据天科合达招股说明书披露，公司2019年碳化硅年产能约为3.75万片，产量为3.69万片，销量3.26万片。公司除碳化硅衬底外还对外销售碳化硅长晶炉，2019年产能280台，外销占比较小，仅为23台。0%50%100%150%200%250%0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.8201720182019营业收入营收YOY-200%0%200%400%600%800%1000%1200%1400%1600%-0.3-0.2-0.10.00.10.20.30.4201720182019归母净利归母净利YOY行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告52图80：天科合达碳化硅产能&产量（片）图81：天科合达长晶炉产能产量（台）资料来源：天科合达招股说明书，民生证券研究院资料来源：天科合达招股说明书，民生证券研究院天科合达2020年提交IPO招股说明书，公司拟募投9.57亿元建设第三代半导体碳化硅衬底产业化基地建设项目，项目投产后预计年产12万片6英寸碳化硅晶片，其中6英寸导电型碳化硅晶片约为8.2万片，6英寸半绝缘型碳化硅晶片约为3.8万片。表22：天科合达募资情况（万元）序号项目名称投资总额利用募集资金投资金额项目备案环保批复1第三代半导体碳化硅衬底产业化基地建设项目95,706.0050,000.00京兴经信局备[2019]84号京环审[2020]72号资料来源：天科合达招股书，民生证券研究院0%20%40%60%80%100%05000100001500020000250003000035000400002017年2018年2019年2020年1-3月产能（片）产量（片）产能利用率0%20%40%60%80%100%0501001502002503003502018年2019年2020年1-3月产能（台）产量（台）产能利用率行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告535.2.4时代电气：器件设计叠加晶圆制造，打造碳化硅龙头时代电气主要从事轨道交通装备产品的研发、设计、制造、销售并提供相关服务，在轨交装备行业具有领导地位，拥有“器件+系统+整机”的产业结构，同时公司还积极布局了功率半导体器件、工业变流产品、新能源汽车电驱系统、传感器件、海工装备等领域的业务。在功率半导体器件领域，公司产品布局覆盖IGBT及FRD模块、SiC芯片及器件、整流管及晶闸管产品线，产品应用领域包括光伏、轨交、电网、新能源汽车等领域，其中在轨交电网领域公司2021年IGBT交付量为全国第一。图82：时代电气产品种类资料来源：时代电气公司官网，民生证券研究院2021年铁路投资额下降导致公司营业规模的下降，2021年公司实现营收151.21亿元，同比下降6%；22年起主业触底反弹，2022年上半年公司营业收入达65.27亿元，同比增长23%，归母净利润达8.71亿元，同比增长25.28%。从营收构成来看，公司在轨交装备业务外积极布局新兴装备业务，新兴装备业务以功率半导体器件业务为主，随着公司产能的爬坡和产品种类的拓展，从2018年至今新兴装备业务总营收占比持续提高，2021年新兴装备业务总营收占比达17.01%。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告54图83：时代电气2018-2021H1营收和归母净利润及增速（亿元，%）图84：时代电气2018-2021年营收构成及新兴装备业务占比情况（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院资料来源：wind，民生证券研究院时代电气SiC领域布局国内领先。时代自2011年起便与中科院微电子所合作布局碳化硅，自主研发掌握了具有核心自主知识产权的MOSFET芯片及SBD芯片。当前公司产品主要包括SBD芯片及器件、MOSFET芯片及器件、SiC模块三大产品线，电压范围覆盖650V-3300V，产品广泛应用于光伏、轨交、电网、新能源汽车、充电桩等领域。2021年12月，公司发布了国内首款基于自主SiC大功率电驱产品C-Power220s，系统最高效率可达94%，能够适配高端车型，具有功率密度高、系统损耗少、续航能力强等优势。表23：时代电气SiC领域产品情况介绍产品简介产品参数应用SBD芯片及器件具有正温度系数、耐高压、高浪涌能力、高电流密度，低比导通电阻等特点✓反向重复峰值电压（V）：1200-3300✓正向电流（A）：10-47✓运行结温（℃）：-40-150光伏、轨交、电网等MOSFET芯片及器件车规级SiCMOSFET芯片，具有高电流密度，低比导通电阻，高工作频率等特点，适用于新能源汽车、充电桩领域；高压SiCMOSFET芯片，芯片内置栅电阻，具有低开关损耗，高工作频率的特点，适用于轨道交通、电网领域✓击穿电压（V)：1200-3300✓正向电流（A)：32-60✓运行结温（℃）：-40-175高压MOSFET用于轨交、电网。车规级MOSFET用于新能源汽车、充电桩SiC模块采用中车第二代SiC芯片，具有正温度系数，高浪涌能力等特点✓额定电压（V）：1200-3300✓额定电流（A)：500-1600✓工作结温（℃）：75-95轨交、电网、新能源汽车、充电桩资料来源：时代电气官网，民生证券研究院公司目前已经构建了具有全套特色先进SiC工艺技术的4英寸和6英寸平台，并继续进行扩产提升。2022年4月公司发布公告，将投资4.6亿元升级SiC产线，项目建成后，公司现有的平面栅SiCMOSFET芯片技术能力将提升至满足沟槽栅SiCMOSFET的研发，现有的4英寸SiC芯片线年1万片/年的能力提升到6英寸SiC芯片线2.5万片/年。投资建议：我们预计公司2022-2024年营收分别为180.13、217.13、258.15-40%-20%0%20%40%02040608010012014016018020182019202020212022H1营收归母净利润营收yoy归母净利润yoy0%5%10%15%20%0501001502002018201920202021轨道交通装备新兴装备其他新兴装备业务占比行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告55亿元，归母净利润24.33/29.83/35.98亿元，对应当前股价PE分别为32/26/21倍。目前公司在IGBT、电驱、传感器件等新兴装备领域发力正猛，打开成长新引擎，维持“推荐”评级。风险提示：技术迭代不及预期的风险；宏观经济及行业政策变化的风险；IGBT业务进展不及预期的风险。表24：时代电气盈利预测与财务指标项目/年度2021A2022E2023E2024E营业收入（百万元）15,12118,01321,71325,815增长率（%）-5.719.120.518.9归属母公司股东净利润（百万元）2,0182,4332,9833,598增长率（%）-18.520.622.620.6每股收益（元）1.421.722.112.54PE38322621PB2.32.22.01.9资料来源：Wind，民生证券研究院预测；（注：股价为2022年9月30日收盘价）行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告565.2.5斯达半导：布局领先，客户资源优质斯达半导成立于2005年，是国内IGBT模块的龙头企业，主要从事以IGBT为主的功率半导体芯片和模块的设计、研发生产和销售，产品应用领域包括工控与电机节能、新能源、变频白色家电及其他领域。在工控与电机节能领域，公司产品在变频器、逆变焊机和UPS上有所应用；在新能源领域，公司产品应用于风机逆变器、太阳能逆变器、汽车驱动；在其他领域，公司产品应用于机车牵引、智能电网、舰船电气化、变频家电等。当前公司是国内新能源汽车、光伏及风电逆变器、头部变频企业IGBT模块的主要供应商。图85：斯达半导产品应用领域资料来源：斯达半导招股说明书，民生证券研究院在工控及电源行业稳定发展、新能源领域快速上升的背景下，斯达半导营收及归母净利润规模整体保持较快的增长。营收方面，公司2022年上半年实现营收11.54亿元，同比增长60.53%，2021年实现营业收入17.07亿元，同比增长77.22%，2017-2021年营收年均复合增长率达40.5%。归母净利润方面，公司2022年上半年实现归母净利润3.47亿元，同比增长125.05%，2021年实现归母净利润3.98亿元，同比增长120.49%，2017-2021年均复合增长率65.8%。图86：斯达半导营收及增速（亿元，%）图87：斯达半导归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院资料来源：wind，民生证券研究院0%20%40%60%80%100%024681012141618201720182019202020212022H1营业收入营业收入yoy0%20%40%60%80%100%120%140%160%012345201720182019202020212022H1归母净利润归母净利润yoy行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告57公司在IGBT的技术基础上不断发展以SiC和主的宽禁带功率半导体器件关键技术。斯达作为国内车规级SiC模块的重要供应商，车规级SiC模块已获得了国内外多家车企和Tier1的项目定点，有较强的市场竞争力。截至2021年9月8日，公司已经获得总金额超3.4亿元的车规级SiCMOSFET模块订单，交货期在2022-2023年。2021年公司通过非公开发行A股募集资金投资5亿元于SiC芯片研发及产业化项目，该项目建设周期为3年，将专注于开展SiC功率芯片和产业化，加快公司在SiC芯片上的技术突破，抢占国产替代机会下的市场份额，提升公司的核心竞争力。该项目达产后，公司将形成年产6万片6英寸SiC芯片的生产能力，进一步为公司SiC领域布局加码。表25：斯达半导非公开发行A股募集资金投资项目情况（万元）序号项目名称投资总额拟投入募集资金金额1高压特色工艺功率芯片研发及产业化项目150,000.00150,000.002SiC芯片研发及产业化项目50,000.0050,000.003功率半导体模块生产线自动化改造项目70,000.0070,000.004补充流动资金80,000.0080,000.00合计350,000.00350,000.00资料来源：斯达半导公司公告，民生证券研究院投资建议：我们预计公司2022-2024年营收分别为27.06、41.15、59.35亿元，归母净利润7.66/11.34/15.86亿元，对应当前股价PE分别为72/49/35倍。考虑到当前公司产品品类持续优化，新产品研发进展顺利，核心产品销量不断攀升，维持“推荐”评级。风险提示：新产品营收增长不及预期的风险；行业竞争加剧的风险；下游需求波动的风险。表26：斯达半导盈利预测与财务指标项目/年度2021A2022E2023E2024E营业收入（百万元）1,7072,7064,1155,935增长率（%）77.258.552.144.2归属母公司股东净利润（百万元）3987661,1341,586增长率（%）120.592.248.139.8每股收益（元）2.334.496.649.29PE139724935PB11.19.78.36.8资料来源：Wind，民生证券研究院预测；（注：股价为2022年9月30日收盘价）行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告585.2.6新洁能：碳化硅MOS和二极管均有布局新洁能是国内MOS领军企业，已形成沟槽型功率MOSFET、超结功率MOSFET、屏蔽栅功率MOSFET、IGBT、第三代半导体5大产品平台。主要产品包括12V~200V沟槽型功率MOSFET、30V~300V屏蔽栅功率MOSFET、500V~900V超结功率MOSFET、600V~1350V沟槽栅场截止型IGBT及功率IC（栅驱动IC及电机驱动IC），产品应用于新能源汽车、智能装备制造、物联网和光伏等领域。图88：新洁能产品应用领域资料来源：新洁能招股说明书，民生证券研究院受益于2020年下半年以来功率缺货带来的价格上涨和公司产品在华虹12寸产线上的起量，公司2021年营收和归母净利润都实现了大幅提升，2021年营收达14.98亿元，同比增长56.89%，归母净利润达4.1亿元，同比增长194.55%。图89：新洁能营收及增速（亿元，%）图90：新洁能归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院资料来源：wind，民生证券研究院0%20%40%60%0246810121416201720182019202020212022H1营收营收yoy-50%0%50%100%150%200%250%0112233445201720182019202020212022H1归母净利润归母净利润yoy行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告59公司在第三代半导体领域积极布局，拥有第三代半导体功率器件平台，当前公司1200V新能源汽车用SiCMOS平台正在顺利开发中，同时公司提前布局先进技术领域，在SiC/GaN宽禁带半导体功率器件的研发与产业化。公司于2021年非公开发行A股募集资金，所投4个项目有两个涉及SiC相关技术发展，分别为第三代半导体SiC/GaN功率器件及封测的研发及产业化项目和SiC/IGBT/MOSFET等功率集成模块（含车规级）的研发及产业化项目，所投资金分别为2亿元和5亿元。项目建成将帮助公司实现产品和技术向宽禁带半导体领域的过渡，缩小公司与国际一流企业的技术差距。表27：新洁能非公开发行A股募集资金投资项目情况项目名称总投资金额（亿元）拟投入募集资金金额（亿元）项目建设期（月）内部收益率（税后）投资回收期（税后，含建设期）第三代半导体SiC/GaN功率器件及封测的研发及产业化2.2422418.96%6.32年功率驱动IC及智能功率模块（IPM）的研发及产业化6.1763618.08%6.41年SiC/IGBT/MOSFET等功率集成模块（含车规级）的研发及产业化5.0953614.38%7.85年资料来源：新洁能公司公告，民生证券研究院投资建议：我们预计公司2022-2024年营收分别为19.26、27.13、37.04亿元，归母净利润5.01/7.17/9.47亿元，对应当前股价PE分别为36/25/19倍。公司产品结构快速升级，汽车、光伏储能等下游大幅优化，成长动能清晰，维持“推荐”评级。风险提示：下游市场波动的风险；市场竞争加剧的风险；研发进展不及预期。表28：新洁能盈利预测与财务指标项目/年度2021A2022E2023E2024E营业收入（百万元）1,4981,9262,7133,704增长率（%）56.928.540.836.6归属母公司股东净利润（百万元）410501717947增长率（%）194.522.143.232.0每股收益（元）1.932.353.374.45PE44362519PB11.85.44.63.8资料来源：Wind，民生证券研究院预测；（注：股价为2022年9月30日收盘价）行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告605.2.7中瓷电子：收购国联万众，发力第三代半导体赛道中瓷电子主营业务为电子陶瓷系列产品研发、生产和销售，致力于成为世界一流的电子陶瓷产品供应商。公司电子陶瓷外壳类产品是高端半导体元器件中实现内部芯片与外部电路连接的重要桥梁，对半导体元器件性能具有重要作用和影响。经过多年的深耕与技术沉淀，公司具备了电子陶瓷和金属化体系关键核心材料、半导体外壳设计仿真技术、多层陶瓷高温共烧关键技术三大核心技术领域的自主知识产权，实现了光通信器件陶瓷外壳产品的进口替代。目前公司产品已广泛应用于光通信、无线通信、工业激光、消费电子、汽车电子等领域。图91：中瓷电子工业激光器用电子陶瓷产品资料来源：中瓷电子官网，民生证券研究院2019-2021年公司营收分别为5.90，8.16，10.14亿元，2022年上半年实现营业收入6.33亿元，同比增长27.62%。2019-2021年公司归属母公司股东净利润分别为0.76，0.98，1.22亿元，2022年上半年归母净利润为0.78亿元，同比增长37.45%。图92：中瓷电子营收及增速（亿元，%）图93：中瓷电子归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院资料来源：wind，民生证券研究院0%20%40%60%024681012201720182019202020212022H1营业收入营收YOY0%20%40%60%80%0.00.20.40.60.81.01.21.4201720182019202020212022H1归母净利归母净利YOY行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告61拟收购中电科十三所旗下优质第三代半导体资产，进军碳化硅及氮化镓芯片市场。2022年8月28日，中瓷电子发布公告，拟向中国电科十三所发行股份购买其持有的博威公司73.00%股权、氮化镓通信基站射频芯片业务资产及负债，拟向中国电科十三所、数字之光、智芯互联、电科投资、首都科发、顺义科创、国投天津发行股份购买其合计持有的国联万众94.6029%股权。公司业务版图扩张到第三代半导体领域，未来有望在新型领域快速成长。国联万众主营业务为碳化硅功率模块及其芯片的设计、制造及测试，以及氮化镓通信基站射频芯片的设计和测试。国联万众正在进行芯片制造及封装测试专业化生产线建设，目前已完成厂房建设、第一阶段的净化工程装修和主体设备安装、调试，预期在第一阶段生产线建设完成后，国联万众将具备氮化镓射频芯片和碳化硅功率模块的设计、制造和封装测试的整体能力。公司目前已与比亚迪、智旋等重要客户签订供货协议并供货。图94：国联万众主要产品资料来源：中瓷电子公告，民生证券研究院投资建议：我们预计公司2022-2024年归母净利润分别为1.72/2.51/3.31亿元，对应PE倍数为117/80/61倍。公司作为国内电子陶瓷外壳龙头，技术实力突出，加速推进电子陶瓷领域的国产替代。当前公司拟收购中电科旗下的第三代半导体优质资产入局高成长赛道，有望大力拓展公司未来的成长空间，维持“推荐”评级。风险提示：收购事项推进不及预期、行业竞争加剧、贸易摩擦风险。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告62表29：中瓷电子盈利预测与财务指标项目/年度2021A2022E2023E2024E营业收入（百万元）1,0141,3541,7942,331增长率（%）24.233.532.529.9归属母公司股东净利润（百万元）122172251331增长率（%）24.041.445.931.9每股收益（元）0.580.821.201.58PE1651178061PB17.815.713.311.1资料来源：Wind，民生证券研究院预测；（注：股价为2022年9月30日收盘价）行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告635.2.8长飞光纤：子公司具备完整6英寸SiC产线长飞光纤是全球光纤光缆行业的领先企业，是国内最早的光纤光缆生产厂商之一。公司专注于光纤预制棒、光纤、光缆以及数据通信相关产品的研发创新与生产制造，经过多年打磨与积淀，形成了棒纤缆、综合布线、光模块和通信网络工程等光通信相关产品与服务一体化的完整产业链及多元化和国际化的业务模式。图95：长飞光纤解决方案资料来源：长飞光纤官网，民生证券研究院公司2019-2021年营业收入分别为77.69，82.22，95.36亿元，2022年上半年实现营业收入63.91亿元，同比增速高达46.87%。2019-2021年归属母公司股东净利润分别为8.01，5.44，7.09亿元，2022年上半年归母净利润为5.25亿元，同比增长9.65%。图96：长飞光纤营收及增速（亿元，%）图97：长飞光纤归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院资料来源：wind，民生证券研究院收购长飞先进，切入第三代半导体领域。2022年5月，公司收购整合芜湖启迪半导体有限公司及芜湖太赫兹工程中心有限公司，并将其更名为安徽长飞先进半导体有限公司，长飞先进成为公司的子公司。长飞先进主要从事以碳化硅和氮化镓为代表的第三代半导体产品的工艺研发和制造，具备从半导体材料外延生产、芯-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%020406080100120201720182019202020212022H1营业收入营收YOY-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%0246810121416201720182019202020212022H1归母净利归母净利YOY行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告64片和器件制造到模块封装测试的专业化代工生产能力和技术研发能力，具有完整的6英寸产线设备和先进的配套系统，产品主要应用于新能源汽车、5G通信等领域。公司当前6英寸晶圆产线产能12万片/年，具备SiCMOSFET代工能力。图98：长飞先进业务应用领域资料来源：长飞先进官网，民生证券研究院风险提示：研发进度不及预期、行业竞争加剧、下游需求不及预期。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告655.2.9晶盛机电：成功研发8英寸导电型SiC衬底晶盛机电是国内领先的高新技术企业，专注于“先进材料、先进装备”，以“打造半导体材料装备领先企业，发展绿色智能高科技制造产业”为使命。公司多年深耕半导体材料和装备技术与工艺，经过多年技术沉淀逐步形成了先进材料、先进装备双引擎可持续发展的战略定位，围绕硅、蓝宝石、碳化硅三大主要半导体材料开发出一系列关键设备，并延伸到碳化硅衬底材料领域。图99：晶盛机电业务布局资料来源：晶盛机电公告，民生证券研究院近年来公司营收、归母净利润实现快速增长。公司2019-2021年营收分别为31.10、38.11、59.61亿元，2022年上半年实现营业收入43.70亿元，较去年同期增长高达91.02%。2019-2021年归属母公司股东净利润分别为6.37,8.58，17.12亿元，2022年上半年归母净利润为12.07亿元，同比增速高达101.05%。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告66图100：晶盛机电营收及增速（亿元，%）图101：晶盛机电归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院资料来源：wind，民生证券研究院成功生长出8英寸SiC衬底。公司通过自有籽晶经过多轮扩径，成功生长出8英寸N型碳化硅晶体，解决了8英寸碳化硅晶体生长过程中温场不均，晶体开裂、气相原料分布等难点问题，破解了碳化硅器件成本中衬底材料占比过高的难题，为大尺寸碳化硅衬底的广泛应用打下基础。晶盛机电通过自主开发的设备、热场和工艺技术，不断扩张产品系列。公司从2017年开始布局碳化硅业务，到2020年建立长晶和加工中试线，SiC晶体直径也从最初的4英寸增大到如今的8英寸，进一步缩小国内外技术差距，保障我国碳化硅产业在关键核心技术上的自主可控。图102：晶盛机电成功研发8英寸SiC晶体资料来源：中国粉体网，民生证券研究院风险提示：研发进度不及预期、行业竞争加剧、贸易摩擦风险。0%20%40%60%80%100%010203040506070201720182019202020212022H1营业收入营收YOY0%20%40%60%80%100%120%024681012141618201720182019202020212022H1归母净利归母净利YOY行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告675.2.10北方华创：已开发多类型化合物半导体设备北方华创是国内半导体设备龙头企业，其设备产品覆盖CVD、PVD、ALD、刻蚀、清洗、立式炉等多种类型设备，2021年设备部分的营收79.49亿元，是半导体设备国产替代的主力军。2022年上半年公司营收54.44亿元，同比增速高达50.87%；归母净利润7.55亿元，同比增速高达143.16%。图103：北方华创营收及增速（亿元，%）图104：北方华创归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院资料来源：wind，民生证券研究院北方华创作为国内半导体设备龙头企业，积极推动半导体设备国产化。第三代半导体作为国内弯道超车的重要机会，北方华创亦提前做好了布局。目前公司已经开发了APS系列SiC晶体生长系统、GSEC200系列等离子刻蚀机、Bpure系列石英舟/管清洗机、ActivSiC-650高温退火炉和OxidSiC-650高温氧化炉。图105：北方华创在化合物半导体设备方面的布局资料来源：北方华创官网，民生证券研究院风险提示：下游需求不及预期、研发进度不及预期、行业竞争加剧。0%20%40%60%80%020406080100120201720182019202020212022H1营业收入营收YOY0%20%40%60%80%100%120%140%160%024681012201720182019202020212022H1归母净利归母净利YOY行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告685.2.11博敏电子：AMB基板技术国内领先，领衔国产替代博敏电子是国内最具实力的电路板制造商之一，其特色产品包括HDI(高密度互连)板、普通双面、多层、微波高频、厚铜、金属基/芯及软板、软硬结合板等。公司目前已经成为国内印制电路板行业中HDI领先者，提供“PCB+元器件+解决方案”一站式服务，产品广泛应用于5G通信、数据存储、消费电子、新能源汽车、航天军工等高科技领域。图106：博敏电子业务布局资料来源：博敏电子公告，民生证券研究院公司2019-2021年营业收入分别为26.69、27.86、35.21亿元，呈现逐步增长态势，2022年上半年实现营业收入15.34亿元，同比下滑6.78%。2019-2021年归属母公司股东净利润分别为2.02、2.47、2.42亿元，2022年上半年归母净利润为1.09亿元。图107：博敏电子营收及增速（亿元，%）图108：博敏电子归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院资料来源：wind，民生证券研究院公司自2018年正式开始布局AMB项目，经过几年时间的打磨与积累，目前-20%0%20%40%0510152025303540201720182019202020212022H1营业收入营收YOY-40%-20%0%20%40%60%80%100%0.00.51.01.52.02.53.0201720182019202020212022H1归母净利归母净利YOY行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告69已拥有国际领先的AMB工艺技术和生产流程。AMB工艺生产的陶瓷衬板主要应用在功率半导体模块上作为硅基、碳化基功率芯片的衬底。AMB陶瓷衬板当前仍主要依赖进口，国内产能相对较小，国产替代空间较大。另外随着新能源汽车销量的快速增长，IGBT和第三代半导体SiC功率器件模块市场景气度高企，带来广阔的“蓝海”市场。公司使用自研钎焊料生产的陶瓷衬板具备性能优越、质量可靠、成本优胜的特点，能够达到5000次冷热冲击测试，满足航空航天的性能要求。现阶段，公司AMB陶瓷衬板具备产能达到8万张/月，处于国内前列，后续随着设备不断投入及配合相关客户进行扩产，公司预计2023年有望达到15-20万张/月的产能规模，其相关产品已在轨道交通、工业级、车规级等领域取得认证，进入到多家知名客户的供应体系中，目前在航空体系、中车体系、振华科技、国电南瑞、比亚迪半导体等客户中已开展样板验证和量产使用。图109：博敏电子AMB项目发展历程资料来源：博敏电子，民生证券研究院盈利预测假设与业务拆分：定制化电子器件解决方案业务：公司拥有国内领先的AMB/DBC/DPC生产工艺，主要深耕陶瓷衬板、微波无源器件、新能源汽车电子装联三大业务体系，下游应用于航天军工、轨道交通、5G云管端、汽车电子、新能源等领域。AMB工艺的陶瓷衬板产线设计产能8万张/月，相关产品已在轨道交通、工业级、车规级等领域取得认证，公司预计2023年产能有望达到15-20万张/月。在SiC替代硅基、国产化替代两个大背景下，陶瓷衬板业务有望在未来实现快速放量，我们预计2022-2024年定制化电子电器组件(含模组)业务营收分别实现30%/30%/30%的稳健增长。毛利率方面，陶瓷基板、电子元器件定制业务下游应用于新能源汽车、工业等高端领域，随着产线规模效应逐步达到，未来毛利率有望分别达到23%/25%/25%。PCB业务：公司22年发布非公开发行股份预案，拟定增不超过15亿元投入博敏电子新一代电子信息产业投资扩建项目，该项目进一步提升公司高多层板、HDI板出货占比，完全达产后新增年产能172万米，预计2023年产能开始起量，并逐渐显现规模效应。我们预计2022-2024年公司PCB业务分别实现行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告705%/30%/30%的同比增速，营收分别达到25.45/33.08/43.00亿元，毛利率分别维持15%/15%/15%。表30：博敏电子分业务收入预测（百万元）202020212022E2023E2024E合计营收2785.513520.663907.705050.016535.01YOY4.35%26.39%10.99%29.23%29.41%毛利率21.35%18.66%18.99%19.34%19.11%毛利594.59656.91742.20976.701248.71定制化电子器件解决方案营收686.94971.591263.071641.992134.58YOY24.64%41.44%30.00%30.00%30.00%毛利率27.42%23.22%23.00%25.00%25.00%毛利188.37225.57290.51410.50533.65PCB营收2015.122423.462544.633308.024300.43YOY0.05%20.26%5.00%30.00%30.00%毛利率17.04%14.11%15.00%15.00%15.00%毛利343.39341.84381.69496.20645.06其他营收83.45125.61100.00100.00100.00YOY-19.75%50.52%-20.39%0.00%0.00%毛利率75.29%71.26%70.00%70.00%70.00%毛利62.8389.5170.0070.0070.00资料来源：博敏电子公告，民生证券研究院预测投资建议：我们预计公司2022-2024年将实现营收39.08/50.50/65.35亿元，归母净利润2.69/4.34/5.77亿元，对应现价2022-2024年PE为22/14/10倍，我们看好公司在AMB基板和PCB的领先地位，首次覆盖，给予“推荐”评级。风险提示：扩产不及预期；上游原料价格波动；客户拓展不及预期。表31：博敏电子盈利预测与财务指标项目/年度2021A2022E2023E2024E营业收入（百万元）3,5213,9085,0506,535增长率（%）26.411.029.229.4归属母公司股东净利润（百万元）242269434577增长率（%）-2.011.161.432.9每股收益（元）0.470.530.851.13PE（现价）25221410PB1.61.51.41.2资料来源：Wind，民生证券研究院预测；（注：股价为2022年9月30日收盘价）行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告715.2.12其他：百舸争流，新锐公司持续涌现露笑科技主要从事碳化硅业务、光伏发电业务、漆包线业务。公司碳化硅衬底业务主要通过控股子公司合肥露笑半导体材料有限公司实施，合肥露笑半导体2021年6月份起，生长和加工设备陆续入场调试，到2021年12月，完成衬底片加工车间建设并投入使用。截至2022年6月，公司已安装280台长晶炉并开始批量生产，长晶良率达50%，处于全球先进水平，后道切磨抛设备已经安装调试完成，处于爬坡阶段；认证方面公司已完成三轮SBD认证，MOSFET认证接近尾声。此外，公司漆包线业务包括生产耐高温铜芯漆包线、微细铜芯电子线材和耐高温铝芯漆包线。公司旗下顺宇洁能负责光伏发电业务，其主业为光伏电站的投资、建设及运营。图110：露笑科技营收及增速（亿元，%）图111：露笑科技归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院资料来源：wind，民生证券研究院公司通过多方合作全面切入碳化硅业务。2019年露笑科技与中科钢研、国宏达成了三方合作协议，协议规定三方利用各自技术的优势，共同推进6英寸碳化硅衬底片加工项目，并共同推进半绝缘型衬底研究，面向5G市场。此外，露笑为中科钢研和国宏研发可用于其产品的长晶设备，同时为国宏中宇主导的项目提供200台碳化硅长晶炉。2021年11月，露笑科技披露定增计划，公司拟募资29.40亿元加码碳化硅业务。第三代功率半导体（碳化硅）产业园项目总投资21亿元，建设期24个月，项目完成后将形成年产24万片6英寸导电型碳化硅衬底片的生产能力。此外，2021年11月露笑科技公告控股子公司合肥露笑半导体与东莞天域签订战略合作框架协议2022年-2024年为后者提供15万片6英寸碳化硅导电衬底。-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%140%0510152025303540201720182019202020212022H1营业收入营收YOY-500%-400%-300%-200%-100%0%100%200%300%400%500%-12-10-8-6-4-2024201720182019202020212022H1归母净利归母净利YOY行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告72图112：露笑科技的碳化硅布局历程资料来源：露笑科技公告，民生证券研究院东尼电子主营产品为超微细电子线材、无线充电隔磁材料，兼有医疗线束、光伏硅片用金刚切割线、极耳等产品。同时，公司亦在投入研发半导体领域的碳化硅衬底材料。公司2019-2021年营收分别为6.61、9.28、13.39亿元；2022年上半年营收为8.38亿元，同比增长67.22%。图113：东尼电子营收及增速（亿元，%）图114：东尼电子归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院资料来源：wind，民生证券研究院2021年11月23日，东尼电子发布定增情况公告，本次发行募集资金总额4.68亿元，募集资金净额4.62亿元，用于碳化硅半导体材料项目，项目建设期36个月，预计达产后可形成年化12万片的产能。根据公司的测算，完全达产当年可实现年营业收入7.78亿元，净利润9589.63万元。表32：东尼电子拟募资情况（万元）序号项目名称项目投资金额（万元）使用募集资金金额（万元）1年产12万片碳化硅半导体材料项目46,94032,7892补充流动资金14,05214,052合计60,99246,841资料来源：东尼电子公告，民生证券研究院东尼电子已投入大量资源、积极引入先进生产技术及生产设备，与日本及中国-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%140%0246810121416201720182019202020212022H1营业收入营收YOY-300%-200%-100%0%100%200%300%400%-2-2-1-101122201720182019202020212022H1归母净利归母净利YOY行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告73台湾的技术团队有效推进碳化硅半导体材料的研发，目前已具备成熟、稳定的研发与投产能力。项目产品质量目前已达到国际先进水平，可以满足下游市场对产品的质量要求。本项目利用东尼电子现有场地设施，工业配套设施齐全，劳动力资源充足。经过长期的培养，公司碳化硅项目团队业务及研发能力突出、人员结构完善。团队人员具备丰富的技术积累、产品研发的实践经验，已熟练掌握关键工艺环节的核心技术。民德电子是一家专业从事条码识读设备的设计、研发、生产和品牌营销的科技公司。公司目前已构建从一维码到二维码、从手持式主动扫描设备到被动式扫描平台设备、从微型扫描引擎到各类成品设备的完整产品体系。公司致力于构建功率半导体smartIDM生态圈，目前已通过资本参股或控股的方式，在硅片厂浙江晶睿、晶圆厂广芯微、超薄片背道代工厂芯微泰克、功率半导体设计公司广微集成形成体系化投资战略布局，打通功率半导体全产业链。图115：民德电子功率半导体产业链布局情况资料来源：民德电子公告，民生证券研究院公司2019-2021年营业收入分别为3.05、4.03、5.46亿元，2022年上半年实现营业收入2.04亿元。2019-2021年归属母公司股东净利润分别为0.36、0.52、0.76亿元，2022年上半年归母净利润为0.32亿元，同比增长25.04%。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告74图116：民德电子营收及增速（亿元，%）图117：民德电子归母净利润及增速（亿元，%）资料来源：wind，民生证券研究院资料来源：wind，民生证券研究院定增加码碳化硅功率器件领域。2021年公司向特定对象发行股票募集资金49433.01万元，其中28000万元用于碳化硅功率器件的研发和产业化。2022年3月公司召开临时股东大会通过更改合作方、实施主体及实施地点的决议，但碳化硅功率器件的研发和产业化项目承诺投资金额仍为28000万元，截至2022年半年报披露，累计已投入24000万元。表33：截至2022上半年民德电子募资及使用情况（万元）项目名称变更后承诺项目投资金额（万元）累计已投资金额碳化硅功率器件的研发和产业化2800024000适用于新型能源供给的高端沟槽型肖特基二极管产能的提升及技术改进项目120000补充流动资金项目9433.019550.51合计49433.0133550.51资料来源：民德电子公告，民生证券研究院0%20%40%60%80%100%120%140%0123456201720182019202020212022H1营业收入营收YOY-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%0.00.10.20.30.40.50.60.70.8201720182019202020212022H1归母净利归母净利YOY行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告756风险提示1）碳化硅在下游应用领域渗透率不及预期的风险。目前碳化硅功率器件的价格仍数倍于硅基器件，下游应用领域仍需平衡碳化硅器件的高价格与因碳化硅器件的优越性能带来的综合成本下降之间的关系，短期内一定程度上限制了碳化硅器件的渗透率。若碳化硅在下游应用领域渗透率不及预期，则将导致整体行业发展不达预期。2）国家产业政策变化的风险。国家出台了一系列政策对宽禁带半导体行业进行支持和鼓励，若国家降低对宽禁带半导体产业扶持力度，或者国家出台进一步的约束性产业政策或窗口指导等措施，或碳化硅行业内的公司拟投资项目被纳入约束性产业政策监管调控范围，则将对行业内的公司运营、持续盈利能力及成长性产生不利影响。3）全球碳化硅行业竞争激烈的风险。由于全球行业龙头企业在碳化硅领域起步较早，因此在碳化硅衬底各尺寸量产推出时间、良率、衬底及器件性能等方面，国内公司与全球行业龙头企业存在差距。若国内碳化硅行业公司无法弥补与全球龙头企业之间在产品技术上的差距，导致差距逐渐拉大、国际龙头市占率不断提升，将对国内碳化硅行业公司业务拓展、收入增长和持续经营带来不利影响。行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告76表34：博敏电子财务报表数据预测汇总[TABLE_FINANCEDETAIL]利润表（百万元）20212022E2023E2024E主要财务指标20212022E2023E2024E营业总收入3,5213,9085,0506,535成长能力（%）营业成本2,8643,1654,0735,286营业收入增长率26.3910.9929.2329.41营业税金及附加11162127EBIT增长率2.677.2448.3426.53销售费用626989116净利润增长率-1.9611.1261.4432.92管理费用94106136177盈利能力（%）研发费用143195202261毛利率18.6618.9919.3419.11EBIT332356528668净利润率7.066.888.598.82财务费用46434442总资产收益率ROA3.693.895.285.99资产减值损失-53-50-50-50净资产收益率ROE6.696.9710.2112.05投资收益1581013偿债能力营业利润270299484644流动比率1.121.031.001.04营业外收支6222速动比率0.890.800.780.80利润总额276301486646现金比率0.240.150.140.15所得税27325269资产负债率（%）44.5743.8748.0750.07净利润249269434577经营效率归属于母公司净利润242269434577应收账款周转天数120.53113.00116.00117.00EBITDA533565777958存货周转天数67.7865.0065.0066.00总资产周转率0.540.570.610.68资产负债表（百万元）20212022E2023E2024E每股指标（元）货币资金597391505654每股收益0.470.530.851.13应收账款及票据1,2621,2951,7432,256每股净资产7.087.558.329.37预付款项23294851每股经营现金流0.531.051.021.55存货532564725956每股股利0.060.070.100.10其他流动资产332368470594估值分析流动资产合计2,7462,6473,4924,510PE25221410长期股权投资107143191207PB1.651.541.401.24固定资产1,5201,9252,3622,756EV/EBITDA12.1911.919.097.39无形资产95126157176股息收益率（%）0.520.600.860.86非流动资产合计3,8064,2574,7255,110资产合计6,5526,9038,2179,620短期借款6606921,1331,300现金流量表（百万元）20212022E2023E2024E应付账款及票据1,4781,5612,0092,650净利润249269434577其他流动负债318311344403折旧和摊销201209248290流动负债合计2,4562,5643,4864,353营运资金变动-274-31-251-169长期借款246246246246经营活动现金流273536519792其他长期负债218218218218资本开支-630-673-719-707非流动负债合计464464464464投资-48-36-48-17负债合计2,9203,0293,9504,817投资活动现金流-267-701-756-711股本511511511511股权募资0000少数股东权益16161616债务募资26332441166股东权益合计3,6323,8754,2674,803筹资活动现金流67-4135168负债和股东权益合计6,5526,9038,2179,620现金净流量62-206114149资料来源：博敏电子公告、民生证券研究院预测行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告77插图目录图1：碳化硅耐压特性优异...................................................................................................................................................................3图2：碳化硅MOSFET器件体积更小................................................................................................................................................4图3：碳化硅MOSFET器件节能性更好............................................................................................................................................4图4：碳化硅器件与硅基器件频率特性...............................................................................................................................................5图5：碳化硅外延生长及下游应用.......................................................................................................................................................6图6：碳化硅衬底层和外延层结构.......................................................................................................................................................6图7：碳化硅外延片缺陷与衬底片缺陷的关联性..............................................................................................................................6图8：碳化硅功率器件分类...................................................................................................................................................................7图9：碳化硅MOSFET平面结构（左）与沟槽结构（右）...........................................................................................................9图10：罗姆沟槽型与平面型SiCMOSFET对比............................................................................................................................10图11：罗姆第二代和第一代沟槽型SiCMOSFET对比................................................................................................................10图12：Wolfspeed公司第三代半导体发展历史............................................................................................................................10图13：碳化硅器件市场规模及预测（亿美元）..............................................................................................................................11图14：碳化硅器件市占率不断提升..................................................................................................................................................11图15：2018-2020年国内碳化硅签署投资项目总额（亿元）...................................................................................................12图16：2020年政府参与项目的占比（亿元）...............................................................................................................................12图17：碳化硅产业链...........................................................................................................................................................................12图18：碳化硅器件成本分布...............................................................................................................................................................13图19：硅基器件的成本结构...............................................................................................................................................................13图20：CREE公司碳化硅衬底尺寸演进...........................................................................................................................................13图21：碳化硅衬底尺寸升级后边缘损耗更低..................................................................................................................................14图22：两种类型的碳化硅材料下游用途..........................................................................................................................................15图23：碳化硅功率器件应用领域.......................................................................................................................................................16图24：碳化硅光伏逆变器...................................................................................................................................................................16图25：蔚来汽车SiC电驱...................................................................................................................................................................16图26：碳化硅功率器件市场规模（百万美元）..............................................................................................................................17图27：碳化硅器件在新能源汽车上的应用......................................................................................................................................18图28：2026年汽车中SiC器件价值量占比...................................................................................................................................18图29：碳化硅MOSFET在汽车主逆变器中的拓扑图...................................................................................................................18图30：车载充电机（OBC）在电动汽车中的作用.........................................................................................................................19图31：碳化硅MOSFET在汽车DC-DC转换器中的拓扑............................................................................................................20图32：全球新能源车销量预测（万辆）..........................................................................................................................................21图33：部分已采用碳化硅器件的车型..............................................................................................................................................21图34：光伏逆变器中碳化硅功率器件占比预测..............................................................................................................................22图35：轨道交通中碳化硅功率器件占比预测..................................................................................................................................23图36：400KM续航所需充电时间（min）....................................................................................................................................24图37：Si-IGBT与SiC-MOSFET整车损耗测试.............................................................................................................................24图38：400V电子电气架构................................................................................................................................................................24图39：800V电子电气架构................................................................................................................................................................24图40：直流快速充电桩示意图...........................................................................................................................................................26图41：不同类型射频器件市场份额预测（功率在3W以上）....................................................................................................27图42：不同材料微波射频器件的应用范围对比..............................................................................................................................27图43：5G基站发展趋势.....................................................................................................................................................................27图44：碳化硅基氮化镓器件市场规模变化（百万美元）.............................................................................................................28图45：特斯拉Model3逆变器拆解图............................................................................................................................................29图46：特斯拉Model3逆变器小模块............................................................................................................................................29图47：单片6英寸衬底可供应主驱逆变器数量.............................................................................................................................30图48：22KW双向OBC中SiCMOSFET拓扑图.........................................................................................................................31图49：天科合达建设周期...................................................................................................................................................................32图50：2020年导电型衬底市占率....................................................................................................................................................32图51：Wolfspeed营收（百万美元）及增速................................................................................................................................32图52：2020年全球半绝缘型衬底市占率........................................................................................................................................33图53：2021年全球SiC功率器件市场格局...................................................................................................................................33图54：碳化硅材料制造过程...............................................................................................................................................................35行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告78图55：两种SiC衬底的主要制造方法..............................................................................................................................................36图56：4H-SiC晶型生成条件苛刻....................................................................................................................................................36图57：气体法合成SiC时附带反应较多..........................................................................................................................................37图58：6英寸PVT长晶炉理论温场仿真.........................................................................................................................................37图59：溶液法生长SiC晶体长晶示意图..........................................................................................................................................37图60：激光切片技术KABRA的优势...............................................................................................................................................38图61：SILTECTRA碳化硅衬底分裂工艺.........................................................................................................................................38图62：高温离子注入机.......................................................................................................................................................................40图63：高温退火炉................................................................................................................................................................................40图64：标准功率模块剖面结构图.......................................................................................................................................................41图65：DBC/AMB应用场景比较.....................................................................................................................................................41图66：国内外AMB基板供应商.......................................................................................................................................................42图67：国内碳化硅生态圈...................................................................................................................................................................43图68：三安光电营收及增速（亿元）..............................................................................................................................................46图69：三安光电业务情况...................................................................................................................................................................46图70：三安光电SiC业务历程...........................................................................................................................................................46图71：湖南三安碳化硅全链整合超级工厂......................................................................................................................................47图72：天岳先进产品分类...................................................................................................................................................................48图73：天岳先进营收及增速（亿元，%）......................................................................................................................................48图74：天岳先进归母净利润及增速（亿元，%）..........................................................................................................................48图75：天岳先进碳化硅半导体材料项目建设进度表.....................................................................................................................49图76：天岳先进SiC衬底开发历程..................................................................................................................................................49图77：天科合达营收及增速（亿元，%）......................................................................................................................................51图78：天科合达归母净利润及增速（亿元，%）..........................................................................................................................51图79：天科合达SiC衬底研发历史..................................................................................................................................................51图80：天科合达碳化硅产能&产量（片）......................................................................................................................................52图81：天科合达长晶炉产能产量（台）..........................................................................................................................................52图82：时代电气产品种类...................................................................................................................................................................53图83：时代电气2018-2021H1营收和归母净利润及增速（亿元，%）................................................................................54图84：时代电气2018-2021年营收构成及新兴装备业务占比情况（亿元，%）.................................................................54图85：斯达半导产品应用领域...........................................................................................................................................................56图86：斯达半导营收及增速（亿元，%）......................................................................................................................................56图87：斯达半导归母净利润及增速（亿元，%）..........................................................................................................................56图88：新洁能产品应用领域...............................................................................................................................................................58图89：新洁能营收及增速（亿元，%）...........................................................................................................................................58图90：新洁能归母净利润及增速（亿元，%）..............................................................................................................................58图91：中瓷电子工业激光器用电子陶瓷产品..................................................................................................................................60图92：中瓷电子营收及增速（亿元，%）......................................................................................................................................60图93：中瓷电子归母净利润及增速（亿元，%）..........................................................................................................................60图94：国联万众主要产品...................................................................................................................................................................61图95：长飞光纤解决方案...................................................................................................................................................................63图96：长飞光纤营收及增速（亿元，%）......................................................................................................................................63图97：长飞光纤归母净利润及增速（亿元，%）..........................................................................................................................63图98：长飞先进业务应用领域...........................................................................................................................................................64图99：晶盛机电业务布局...................................................................................................................................................................65图100：晶盛机电营收及增速（亿元，%）....................................................................................................................................66图101：晶盛机电归母净利润及增速（亿元，%）.......................................................................................................................66图102：晶盛机电成功研发8英寸SiC晶体...................................................................................................................................66图103：北方华创营收及增速（亿元，%）....................................................................................................................................67图104：北方华创归母净利润及增速（亿元，%）.......................................................................................................................67图105：北方华创在化合物半导体设备方面的布局.......................................................................................................................67图106：博敏电子业务布局.................................................................................................................................................................68图107：博敏电子营收及增速（亿元，%）....................................................................................................................................68图108：博敏电子归母净利润及增速（亿元，%）.......................................................................................................................68图109：博敏电子AMB项目发展历程.............................................................................................................................................69图110：露笑科技营收及增速（亿元，%）....................................................................................................................................71图111：露笑科技归母净利润及增速（亿元，%）.......................................................................................................................71行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告79图112：露笑科技的碳化硅布局历程................................................................................................................................................72图113：东尼电子营收及增速（亿元，%）....................................................................................................................................72图114：东尼电子归母净利润及增速（亿元，%）.......................................................................................................................72图115：民德电子功率半导体产业链布局情况...............................................................................................................................73图116：民德电子营收及增速（亿元，%）....................................................................................................................................74图117：民德电子归母净利润及增速（亿元，%）.......................................................................................................................74表格目录重点公司盈利预测、估值与评级............................................................................................................................................................1表1：三代半导体材料特性对比...........................................................................................................................................................3表2：半绝缘型和导电型碳化硅衬底的对比......................................................................................................................................5表3：外延片缺陷对最终器件的影响...................................................................................................................................................7表4：碳化硅二极管分类........................................................................................................................................................................8表5：沟槽结构SiCMOSFET...............................................................................................................................................................9表6：各个国家和地区三代半导体发展计划....................................................................................................................................11表7：各企业在衬底尺寸方面的研发进度........................................................................................................................................14表8：22KW双向OBC中SiC器件与Si器件对比........................................................................................................................19表9：在主驱逆变器中采用SiC器件的车企....................................................................................................................................21表10：部分已采用或预计采用800V平台的车企..........................................................................................................................25表11：新能源汽车主驱逆变器SiC市场空间测算.........................................................................................................................30表12：新能源汽车车载充电机SiC市场空间测算.........................................................................................................................31表13：2021年全球SiC器件厂商排名............................................................................................................................................34表14：SiC晶圆制造在原来Si基础上需求特定设备（部分）....................................................................................................39表15：国内SiC器件制造企业...........................................................................................................................................................40表16：各类陶瓷基板预测市场规模（亿美元）..............................................................................................................................42表17：国内SiC衬底项目及产品规划..............................................................................................................................................44表18：碳化硅行业重点关注个股.......................................................................................................................................................45表19：三安光电盈利预测与财务指标..............................................................................................................................................47表20：天岳募资情况（万元）...........................................................................................................................................................49表21：天岳先进盈利预测与财务指标..............................................................................................................................................50表22：天科合达募资情况（万元）..................................................................................................................................................52表23：时代电气SiC领域产品情况介绍..........................................................................................................................................54表24：时代电气盈利预测与财务指标..............................................................................................................................................55表25：斯达半导非公开发行A股募集资金投资项目情况（万元）...........................................................................................57表26：斯达半导盈利预测与财务指标..............................................................................................................................................57表27：新洁能非公开发行A股募集资金投资项目情况................................................................................................................59表28：新洁能盈利预测与财务指标..................................................................................................................................................59表29：中瓷电子盈利预测与财务指标..............................................................................................................................................62表30：博敏电子分业务收入预测（百万元）..................................................................................................................................70表31：博敏电子盈利预测与财务指标..............................................................................................................................................70表32：东尼电子拟募资情况（万元）..............................................................................................................................................72表33：截至2022上半年民德电子募资及使用情况（万元）.....................................................................................................74表34：博敏电子财务报表数据预测汇总..........................................................................................................................................76行业深度研究/电子本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告80分析师承诺本报告署名分析师具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并登记为注册分析师，基于认真审慎的工作态度、专业严谨的研究方法与分析逻辑得出研究结论，独立、客观地出具本报告，并对本报告的内容和观点负责。本报告清晰准确地反映了研究人员的研究观点，结论不受任何第三方的授意、影响，研究人员不曾因、不因、也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接收到任何形式的补偿。评级说明投资建议评级标准评级说明以报告发布日后的12个月内公司股价（或行业指数）相对同期基准指数的涨跌幅为基准。其中：A股以沪深300指数为基准；新三板以三板成指或三板做市指数为基准；港股以恒生指数为基准；美股以纳斯达克综合指数或标普500指数为基准。公司评级推荐相对基准指数涨幅15%以上谨慎推荐相对基准指数涨幅5%～15%之间中性相对基准指数涨幅-5%～5%之间回避相对基准指数跌幅5%以上行业评级推荐相对基准指数涨幅5%以上中性相对基准指数涨幅-5%～5%之间回避相对基准指数跌幅5%以上免责声明民生证券股份有限公司（以下简称“本公司”）具有中国证监会许可的证券投资咨询业务资格。本报告仅供本公司境内客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。本报告仅为参考之用，并不构成对客户的投资建议，不应被视为买卖任何证券、金融工具的要约或要约邀请。本报告所包含的观点及建议并未考虑个别客户的特殊状况、目标或需要，客户应当充分考虑自身特定状况，不应单纯依靠本报告所载的内容而取代个人的独立判断。在任何情况下，本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容而导致的任何可能的损失负任何责任。本报告是基于已公开信息撰写，但本公司不保证该等信息的准确性或完整性。本报告所载的资料、意见及预测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，且预测方法及结果存在一定程度局限性。在不同时期，本公司可发出与本报告所刊载的意见、预测不一致的报告，但本公司没有义务和责任及时更新本报告所涉及的内容并通知客户。在法律允许的情况下，本公司及其附属机构可能持有报告中提及的公司所发行证券的头寸并进行交易，也可能为这些公司提供或正在争取提供投资银行、财务顾问、咨询服务等相关服务，本公司的员工可能担任本报告所提及的公司的董事。客户应充分考虑可能存在的利益冲突，勿将本报告作为投资决策的唯一参考依据。若本公司以外的金融机构发送本报告，则由该金融机构独自为此发送行为负责。该机构的客户应联系该机构以交易本报告提及的证券或要求获悉更详细的信息。本报告不构成本公司向发送本报告金融机构之客户提供的投资建议。本公司不会因任何机构或个人从其他机构获得本报告而将其视为本公司客户。本报告的版权仅归本公司所有，未经书面许可，任何机构或个人不得以任何形式、任何目的进行翻版、转载、发表、篡改或引用。所有在本报告中使用的商标、服务标识及标记，除非另有说明，均为本公司的商标、服务标识及标记。本公司版权所有并保留一切权利。民生证券研究院：上海：上海市浦东新区浦明路8号财富金融广场1幢5F；200120北京：北京市东城区建国门内大街28号民生金融中心A座18层；100005深圳：广东省深圳市福田区益田路6001号太平金融大厦32层05单元；518026