2022-2025年碳化硅市场分析及未来发展趋势报告

2022-2025年碳化硅市场分析及未来发展趋势报告日期：2022-10-22目录1234行业概述行业现状分析行业痛点及发展建议行业格局及前景趋势CONTENTS1行业概述行业定义行业发展历程行业政策、经济、社会环境第一代半导体材料硅、锗和第二代半导体材料砷化镓、磷化液相比，第三代半导体材料碳化硅因禁带宽度大、临界击穿电场强度高、电子饱和迁移速率大、电子密度高、热导率高、介电常数低，具备高频高效、耐高压、耐高温、抗辐射能力强以及化学性质稳定等诸多优越性能，因而能制备出在高温下运行稳定，在高电压、高频率等极端环境下更为稳定的半导体器件，是支撑固态光源和电力电子、微波射频器件的“核芯”材料和电子元器件，可以起到减小体积简化系统，提升功率密度的作用，在半导体照明、5G通信技术、太阳能、智能电网、新能源并网、高速轨道交通、国防军工、不间断电源、新能源汽车、消费类电子、快充、无线充等战略新兴领域有非常诱人的应用前景。碳化硅衬底主要有2大类型:半绝缘型和导电型。在半绝缘型碳化硅市场，目前主流的衬底产品规格为4英寸，主要应用于信息通讯、无线电探测等领域。在导电型碳化硅市场，目前主流的衬底产品规格为6英寸，主要应用于新能源汽车、轨道交通以及大功率输电变电等领域。碳化硅晶片作为半导体衬底材料，经过外延生长、器件制造等环节，可制成碳化硅基功率器件和微波射频器件。高纯硅粉、高纯碳粉等原料合成的碳化硅微粉经过晶体生长、晶淀加工形成碳化硅晶体，然后碳化硅晶体经过切割、研磨、抛光、清洗等工序加工形成碳化硅晶片。碳化硅行业定义行业定义01020304第一代半导体材料以硅材料为代表，自前主要应用于天规模集成电路中，但在光子器件和高频高功率器件的应用上存在较大瓶颈，其性能难以满足高功率和高频器件的需求。第二代半导体材料以砷化银、锑化钢为主的化合物半导体，这类材料己经具备了直接带隙的物理结构柔特性,抗高温和抗高压等方面更具优势，因此广泛应用于光电和射频领域。第三代半导体材料包括了以碳化硅氮化为代表的宽共带儿含物平导体,第三代半导体的优异性能使其在半导体照明、新能源汽军、智能电网、高速轨道交通、消费类电子等领f域有广阔的发展前景。发展历程行业PEST-》行业政策工信部国务院《重点新材料首批次应用示范指导目录》将GaN单晶衬底、功率器件用GaN外延片、sic外延片，sic单晶衬底等第三代半导体产品列入《长江三角洲区域—体哈发展规划纲要》《“战略性先进电子材料”重点专项2020年度项目》明确要求加快培育布局第三代半导体产业，推动制制造高质量支持功率碳化硅芯片和器件在移动储能装置中的应用(应用示范类)科技部行业社会环境中国当前的环境下，挑战与危机并存，中国正面临着最好的发展机遇期，在风险中寻求机遇，抓住机遇，不断壮大自己。自改革开放以来，政治体系日趋完善、法治化进程也逐步趋近完美，市场经济体系也在不断蓬勃发展；虽在一些方面上弊端漏洞仍存，但在整体上，我国总体发展稳中向好，宏观环境稳定繁荣，二十一世纪的华夏繁荣美好，对于青年人来说，也是机遇无限的时代。改革开放以来，我国经济不断发展，几度赶超世界各国，一跃而上，成为GDP总量仅次于美国的唯一一个发展中国家。但同时我们也应看到其中的不足之处，最基本的问题便是就业问题，我国人口基数大，在改革开放后，人才的竞争更显得尤为激烈，大学生面对毕业后的就业情况、失业人士一直困扰着我国发展过程中，对于国家来说，促进社会就业公平问题需持续关注并及时解决；对于个人来说提前做好职业规划、人生规划也是人生发展的重中之重。行业社会环境传统碳化硅行业市场门槛低、缺乏统一行业标准，服务过程没有专业的监督等问题影响行业发展。互联网与电烙铁的结合，缩减中间环节,为用户提供高性价比的服务。90后、00后等各类人群，逐步成为碳化硅行业的消费主力。行业经济环境2碳化硅行业现状分析碳化硅产业链碳化硅行业驱动因素碳化硅行业现状分析碳化硅行业市场规模产业链上游碳化硅产业链上游概述碳化硅行业上游龙头企业已开始对产业链进行延伸，逐渐进军原材料生产领域，以规避高额进口原料的成本支出，攫取上游毛利。此外，伴随着上游原料生产企业的重组进程加快以及中国市场参与者技术水平的提高，碳化硅行业上游原材料供应有望朝着专业化和规模化的方向继续发展，逐渐抢夺外资企业在行业内的话语权。产业链中游碳化硅产业链中游概述碳化硅行业中游企业原材料大部分依靠进口，主要原因是下游消费终端为保障科研成果，对行业产品的质量稳定性要求较高，因此，中游科研用制备厂商更倾向于选择仪器先进、供应链稳定的进口原材料供应商。企业产品价格主要受市场供求关系的影响。由于碳化硅企业的产品毛利较高，原材料价格波动不会对企业的盈利能力产生重大影响。产业链下游碳化硅产业链下游概述碳化硅行业下游企业市场空间广阔、销售范围广、用户分散、单批数量少、销售单价高等特点。随着全球范围内生物医药行业研究的深入及产业化程度的提升，中国行业产品种类进一步丰富，应用领域持续增加，个性化、高端化的产品将逐渐获得更广阔的应用空间。行业现状2018-2020年和2021上半年晶棒良率分别为41%、38.57%、50.73%和49.90%，衬底良率分别为761%、75.15%、70.44%和75.47%，综合良率目前大约为37.7%。说明中国碳化硅的技术级层面有限，目前还没有找到能提高综合良率的办法。在碳化硅器件各环节生产中，衬底的成本最高，为47%，第二为外延，占比12%，第三为前段，占比19%，这是碳化硅器件生产过程中最重要的三个环节，生产成本过高导致利润收入减少，售价溢出就会降低产品的渗透率，从而阻碍碳化硅的发展。行业市场规模我国碳化硅的使用量接近全球的二分之一，但国内碳化硅产业还很不完善，从我国碳化硅进出口数量来看，我国碳化硅出口量远大于进口量，据统计，截至2021年1-4月我国碳化硅进口量为0.05万吨，同比下降45.24%，出口量为10.34万吨，同比增长10.19%。进出口金额方面，据统计，截至2021年1-4月我国碳化硅进口金额为0.03亿美元，同比增长26.98%，出口金额为0.89亿美元，同比增长7.11%。我国碳化硅进口来源地主要有日本、挪威与中国台湾，2020年我国进口日本碳化硅2639万美元，位居第一；进口挪威碳化硅226.17万美元，进口中国台湾碳化硅157.12万美元。2020年我国碳化硅共出口到75个地区，其中出口到日本7866.03万美元，位居第一；其次是韩国，2020年我国碳化硅出口到韩国3539.65万美元；其次是美国，2020年出口金额为2947.05万美元。碳化硅行业驱动因素行业驱动因素1由于碳化硅作为中国第三代半导体的主要材料，得到国家的高度重视，近几年相继出台了许多政策，扶持中国碳化硅产业的发展，为保证中国碳化硅产业的健康发展，中国第十三届全国人民四次会议审议通过决定，集中电路的设计工具，重点装备和高纯度靶材等相关材料研发。政策支持从应用领域来看，碳化硅行业产品广泛的运用于医学、药学、检验学、卫生免疫学、食品安全、农业科学等民营领域供需平衡促进市场发展碳化硅行业驱动因素行业驱动因素2碳化硅产业处于快速增长时期，由于碳化硅行业的产品及服务模式特性，使其供给市场与需求市场存在较强的相互依赖、相互促进关系，碳化硅市场在良好的供需作用机制下保持稳定发展供需平衡促进市场发展在市场发展中，行业企业为争取竞争优势，尤其是大中型企业，越来越重视自主研发实力，在企业科研方面投入逐年增长，企业科研服务市场逐步打开，未来科研用检测试剂的服务主体趋于多元化商业应用领域不断拓展3行业痛点及发展建议行业痛点行业发展建议行业痛点更高效的SiC单晶衬底加工技术仍然缺乏；与N型衬底技术相比，P型衬底技术的研发相对滞后。在SiC外延材料方面:N型SiC外延生长技术仍需进一步提高；大尺寸的SiC单晶衬底制备技术尚未完全成熟高质量的厚外延技术尚不成熟，使得制造高压碳化硅器件存在挑战，且外延层的缺陷密度又制约了SiC功率器件向大容量方向的发展；SiC器件工艺技术水平还较低，严重制约了SiC功率器件的发展和推广；因SiC单晶及外延技术的制约高质量的厚外延技术尚不成熟，使得制造高压碳化硅器件存在挑战，且外延层的缺陷密度又制约了SiC功率器件向大容量方向的发展；SiC器件工艺技术水平还较低，严重制约了SiC功率器件的发展和推广；建立专门针对SiC器件特点的可靠性试验标准和评价方法复合型人才稀缺碳化硅行业深陷人才困境。行业发展缺乏人才支撑，团队模式的培育机制弊端明显导致碳化硅行业企业专业人才留存难度加大，制约碳化硅行业企业扩张。碳化硅行业对从业人员的业务素质要求高，主要表现在以下三方面从业人员需要具备行业基础知识和法律知识，为企业客户提供全面、可靠、专业、多样的解决方案。从业人员需要懂行业的专业知识，包括：碳化硅行业产品得用途与优缺点，行业特征、市场环境和产业战略规划等。从业人员需要具有优秀的营销谈判能力、风控反控能力及报告沟通能力。目前该行业在人才招聘时能够匹配上述要求的人才寥寥无几，限制行业发展。由于复合型人才稀缺，碳化硅行业企业通常采用团队培育的方式进行专业能力建设，而该模式亦存在一定的弊端，企业的中高端人才若大量流失，初级员工的业务技能培训将面临能力传承的断层，导致企业人才培养难度加大，制约碳化硅行业企业发展。质量提升在资本的加持下，碳化硅的跑马圈地仍在持续，预计2021年将会更加残酷和激烈。同时，在线教育也面临着更严格的监管，合规成本提升。碳化硅行业产品品种多、批量小、附加值高，产品质量要求也较为严格。碳化硅行业市场产品质量参差不齐，假冒伪劣等乱象仍普遍存在，严重阻碍碳化硅行业发展进步。未来，提升碳化硅行业产品质量是发展碳化硅行业的核心任务，具体措施可分为以下两大部分：（1）政府方面：政府应当制定行业生产标准，规范碳化硅行业生产流程，并成立相关部门，对科研用碳化硅行业的研发、生产、销售等各个环节进行监督，形成统一的监督管理体系，完善试剂流通环节的基础设施建设，重点加强冷链运输环节的基础设施升级，保证碳化硅行业产品的质量，促进行业长期稳定的发展；（2）生产企业方面：碳化硅行业生产企业应严格遵守行业生产规范，保证产品质量的稳定性。目前市场上已有多个本土碳化硅行业企业加强生产质量的把控，对标优质、高端的进口产品，并凭借价格优势逐步替代进口。此外，碳化硅行业企业紧跟行业研发潮流，加大创新研发力度，不断推出新产品，进一步扩大市场占有率，也是未来行业发展的重要趋势提升产品质量生产企业方面政府方面新鲜有趣的玩法与促销节日的紧密融合将有效增加用户黏性，随着网民的社交、娱乐需求在电商场景不断得到释放，电商平台应推出更多贴合用户口味的创意玩法，从而推动促销节日的高效传播与转化。促销节日的实惠程度关系用户消费意愿，未来促销节日应回归促销的本质，避免过多噱头和复杂规则影响消费体验，努力实现让用户获益、厂家增收的共赢效果。2019年中国电商促销节日用户消费意愿影响因素占比全面增值服务1199增值服务提高产品定制服务需求日益多样化行业同质化竞争严重碳化硅行业企业服务模式单一。面对各级消费群体日益多样的服务需求，碳化硅行业企业提供全面增值服务，构建综合服务体系，形成核心竞争力，是当前碳化硅行业发展的必然趋势。碳化硅行业企业的转型压力主要源于以下三大方面：单一的资金提供方角色仅能为碳化硅行业企业提供“净利差”的盈利模式，碳化硅行业同质化竞争日趋严重，利润空间不断被压缩，企业业务收入因此受影响，商业模式亟待转型除传统的碳化硅行业需求外，设备管理、服务解决方案、贷款解决方案、结构化融资方案、专业咨询服务等方面多方位综合性的增值服务需求也逐步增强中国本土碳化硅行业龙头企业开始在定制型服务领域发力，巩固行业地位多元化融资渠道丰富企业的债券种类关键词一深化与核心银行的合作关系关键词二拓展银行关系渠道关键词三碳化硅行业企业在保证间接融资渠道通畅的同时，能够综合运用发债和资产证券化等方式促进自身融资渠道的多元化，降低对单一产品和市场的依赖程度，实现融资地域的分散化，从而降低资金成本，提升企业负债端的市场竞争力。以远东宏信为例，公司依据自身战略发展需求，坚持“资源全球化”战略，结合实时国内外金融环境，有效调整公司直接融资和间接融资的分布结构，在融资成本方面与同业相比优势突出企业获取各业态银行如国有银行、政策性银行、外资银行以及其他中资行的授信额度，确保了银行贷款资金来源的稳定性可持续公司债等创新产品，扩大非公开定向债务融资工具（PPN）、公司债等额度获取，形成了公司债、PPN、中期票据、短融、超短融资等多产品、多市场交替发行的新局面；碳化硅行业需要通过杠杆推动业务运转，从负债端看，碳化硅行业企业的融资能力对资金成本和资金流动性具有决定性作用，因此，碳化硅行业企业打通多元化融资渠道，提高资金周转率，将是促进碳化硅行业业务发展的重要举措。融资渠道拓展的主要方式主要包括以下三点：

拓展技术服务领域碳化硅行业属于领域中发展最快的细分领域之一，随着碳化硅的市场环境日趋成熟，行业竞争日趋激烈，多家碳化硅企业开始扩张产品相关服务领域，提升企业的行业竞争力，主要举措包括：提高产品定制服务能力提升技术服务能力供科研咨询服务碳化硅行业企业开始在定制型服务领域发力，巩固行业地位碳化硅行业企业面向多元化的科研实验需求，建立多种技术服务平台，向客户提供除了所需的原材料以外的提取、分析等技术服务，形成企业特有竞争力通过进行细化分工，为客户制定科研问题解决方案，使客户能更加专注于其擅长的领域，提高科研效率，且帮助行业大幅节省医学科研投入聚焦投资业务行业资源优势金融资源优势服务优势碳化硅行业厂商长期参与采购与评估，积累了较为丰富的上游厂商资源储备，且与多家厂商建立长期合作关系碳化硅行业商依托本身提供的资金服务，具备融资渠道畅通的资金优势，可为行业建设提供初期资金支持，且可通过杠杆提升资金效率碳化硅行业企业凭借多年的客户服务经验，服务体系日趋完备，信息化服务于一身的综合服务体系，能够进行有效迁移，为投资业务的长期健康发展提供有力支持碳化硅行业头部企业已形成完善的的服务体系，在中国政府逐步放宽企业的准入条件，鼓励并支持的政策背景下，碳化硅行业企业开拓投资业务，通过产融结合向实业运营纵深发展，碳化硅行业未来的重要发展趋势。&&&

页岩气革命后，乙烷价格持续走低。美国是世界上最大的乙烷生产国，也是唯一的乙烷出口国。美国乙烷主要来自湿天然气经过天然气厂分离后得到的天然气液（NGL,Naturalgasliquids）和原油开采副产的凝析油经过炼厂处理后得到的液化炼厂气（LRG,Liquefiedrefinerygases），其中前者贡献了绝大部分。自2010年以来，美国NGL产量几乎翻了一番，超过了天然气产量增长率，并创下了2017年370万桶/天的年度记录。由于页岩气产量不断增加，同时受管道运输中乙烷比例不能超过12%的限制，美国乙烷产量也持续提升。并且乙烷相对较低的热值及沸点使其作为液化燃料无法与丙烷和丁烷竞争，分离费用也降低了其作为管道气的吸引力，乙烷自身产量又高于其它NGL组分，其供给过剩的情况日益凸显。这导致美国乙烷价格在2011年底开始下降，并且在2013年至2015年由于乙烷产量超过消费量，乙烷价格一度低于天然气价格，直到随后乙烷需求增加价格才逐渐回升至2016年平均150美元/吨和2017年平均184美元/吨。2018年6月份开始乙烷价格受供需影响迎来一波大涨，目前处于高位回落阶段。

竞争趋势随着科技不断发展，碳化硅企业对碳化硅行业产品的研发投入不断加大，企业形成自己的技术堡垒是在未来市场中取得市场份额的重要收到，因此技术竞争也是未来行业竞争的重要方向之一。碳化硅行业的竞争促进了产品质量与服务的持续优化与创新，在满足客户需求的同时也给行业服务带来不断的新体验。优质的服务是碳化硅行业竞争的重要焦点与未来趋势。客户是上帝，满足客户的需求是碳化硅行业企业的价值实现，碳化硅行业竞争趋势首先在需求的分析与客户痛点的把握。小众运动场景日益崛起，带动了新的碳化硅行业产品需求。随着行业的竞争不断加剧，企业竞争的本质是人才的竞争，碳化硅行业企业都在不断提升专业员工的技术水平。通过专项培训、高薪招聘吸引高端优质人才加入。人才竞争是未来碳化硅行业竞争的核心点之一。

服务技术需求人才投资机会专家服务模式更侧重借助专家的实际从业经验与洞察，针对企业遇到的实际问题给出一针见血的建议。全方位赋能，尤其是在服务能力的提升上，以更加完善的服务体系建设，为消费者带来更好的产品体验。010203投资机会投资机会投资机会碳化硅行业资源整合碳化硅行业咨询管理碳化硅行业产品服务根据企业的发展战略和市场需求对有关的资源进行重新配置，以突显企业的核心竞争力，并寻求资源配置与客户需求的最佳结合点。目的是要通过组织制度安排和管理运作协调来增强企业的竞争优势，提高客户服务水平。行业发展建议ABC发展建议1发展建议2发展建议3提升产品质量（1）政府方面：政府应当制定行业生产标准，规范碳化硅行业生产流程，并成立相关部门，对科研用碳化硅行业的研发、生产、销售等各个环节进行监督，形成统一的监督管理体系，完善试剂流通环节的基础设施建设，重点加强冷链运输环节的基础设施升级，保证碳化硅行业产品的质量，促进行业长期稳定的发展；（2）生产企业方面：碳化硅行业生产企业应严格遵守行业生产规范，保证产品质量的稳定性。目前市场上已有多个本土碳化硅行业企业加强生产质量的把控，对标优质、高端的进口产品，并凭借价格优势逐步替代进口。此外，碳化硅行业企业紧跟行业研发潮流，加大创新研发力度，不断推出新产品，进一步扩大市场占有率，也是未来行业发展的重要趋势。全面增值服务单一的资金提供方角色仅能为碳化硅行业企业提供“净利差”的盈利模式，碳化硅行业同质化竞争日趋严重，利润空间不断被压缩，企业业务收入因此受影响，商业模式亟待转型除传统的碳化硅行业需求外，设备管理、服务解决方案、贷款解决方案、结构化融资方案、专业咨询服务等方面多方位综合性的增值服务需求也逐步增强。中国本土碳化硅行业龙头企业开始在定制型服务领域发力，巩固行业地位多元化融资渠道可持续公司债等创新产品，扩大非公开定向债务融资工具（PPN）、公司债等额度获取，形成了公司债、PPN、中期票据、短融、超短融资等多产品、多市场交替发行的新局面；企业获取各业态银行如国有银行、政策性银行、外资银行以及其他中资行的授信额度，确保了银行贷款资金来源的稳定性。碳化硅行业企业在保证间接融资渠道通畅的同时，能够综合运用发债和资产证券化等方式促进自身融资渠道的多元化，降低对单一产品和市场的依赖程度，实现融资地域的分散化，从而降低资金成本，提升企业负债端的市场竞争力。以远东宏信为例，公司依据自身战略发展需求，坚持“资源全球化”战略，结合实时国内外金融环境，有效调整公司直接融资和间接融资的分布结构，在融资成本方面与同业相比优势突出。4行业格局及前景趋势行业格局行业发展趋势行业代表企业行业趋势大力发展第三代半导体产业诸多共性问题亟待突破轻量化、高转换效率、低发热特性随着下游行业对半导体功率器件轻量化、高转换效率、低发热特性需求的持续增加，SiC在功率器件中取代Si成为行业发展的必然。SiC半导体潜在应用领域较为广泛，对新能源汽车、轨道交通、智能电网和电压转换等领域都具有潜在的应用前景。应用领域广泛碳化硅功率器件领域仍然存在一些诸多共性问题亟待突破，比如碳化硅单晶和外延材料价格居高不下、材料缺陷问题仍未完全解决、碳化硅器件制造工艺难度较高、高压碳化硅器件工艺不成熟、器件封装不能满足高频高温应用需求等，全球碳化硅技术和产业距离成熟尚有一定的差距，在一定程度上制约了碳化硅器件市场扩大的步伐。我国的“中国制造2025”计划中明确提出要大力发展第三代半导体产业。2015年5月，中国建立第三代半导体材料及应用联合创新基地，抢占第三代半导体战略新高地；国家科技部、工信部、北京市科委牵头成立第三代半导体产业技术创新战略联盟（CASA），对推