碳化硅行业市场行情动态及发展前景展望报告

碳化硅行业市场行情动态及发展前景展望报告202X-XX-XXCONTENTS行业分析报告碳化硅行业定义第一代半导体材料产业链产业链政治环境1政治环境2政治环境2经济环境社会环境1社会环境2行业驱动因素行业驱动因素行业现状行业现状行业现状行业现状行业热点行业制约因素行业问题行业发展建议竞争格局行业发展趋势行业发展趋势代表企业1代表企业201碳化硅行业定义碳化硅行业定义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。02第一代半导体材料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。第二代半导体材料第三代半导体材料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。03产业链产业链产业链上游产业链中游产业链下游产业链下游5G基站、功率放大器、电动汽车、新能源04产业链产业链产业链上游产业链中游产业链下游产业链上游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。05政治环境1政治环境1《重点新材料首批次应用示范指导目录》《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》《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》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《“战略性先进电子材料”重点专项2020年度项目》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)06政治环境2政治环境2《基础电子元器件产业发展行动许划(2021-2023年）》《十四五规划和2035远景目标纲要》《基础电子元器件产业发展行动许划(2021-2023年）》面对百年未有之大变局和产业大升级行业大融合的态势，加快电子元器件及配套材料和设备仪器等基础电子产业发展，对推进信息技术产业基础高级化、产业链现代化，乃至实现国民经济高质量发展具有重要意义《十四五规划和2035远景目标纲要》集中电路设计工具、重点装备和高纯靶材等关键材料研发，集中电路无进工艺和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、微机电系统(MEMS)等特角下艺赛破，先进存储技术升级，碳化硅、,氮化镣等宽禁带半导体发展。07政治环境2政治环境210页3政策文件10页4政策文件08经济环境经济环境从2017-2022年以来，我国国内生产总值呈现上涨的趋势，同比增速处于持续正增长的态势，其中2021年国内生产总值为1143670亿元，同比2020年增长了184%。2022年1-9月我国国内生产总值为870269亿元，同比增长了6.2%。在疫情得到有效控制的情形下，我国经济开始逐渐复苏，之前受疫情影响而停滞的各个行业，也开始恢复运行，常态化增长趋势基本形成，未来中国碳化硅行业的发展必然有很大的上升空间。09社会环境1社会环境1010201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。02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。010社会环境2社会环境2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。011行业驱动因素行业驱动因素1政策支持1供需平衡促进市场发展1政策支持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。1供需平衡促进市场发展1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012行业驱动因素行业驱动因素商业应用领域不断拓展行业竞争促进行业正向发展商业应用领域不断拓展从应用领域来看，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行业竞争促进行业正向发展在市场发展中，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013行业现状行业现状中国碳化硅产量分为黑碳化硅和绿碳化硅，2020年中国黑碳化硅产量为75万吨，绿碳化硅产量为10.5万吨，2021年中国黑碳化硅产量为90万吨，绿碳化硅为11万吨，产量相继上涨。说明我国碳化硅行业发展前景及需求量较为良好。根据海关资料显示，2020年受到全球疫情影响，中国碳化硅进口量急剧下降，2020年中国碳化硅进口量为1627吨，同比下降789%，随着疫情态势的放缓，中国碳化硅进口量有一定的恢复，2021年中国碳化硅进口量为3875吨，同比增长138.41%，增长可观。根据海关资料显示，中国碳化硅从2017年至2020年出口量呈现下降态势，2021年中国碳化硅出口量恢复为378万吨，同比增长55%，2022上半年中国碳化硅出口量为199.1万吨。可以看出中国碳化硅并不依赖于进口，出口量远远大于进口量。014行业现状行业现状20页行业现状标题描述220页行业现状标题描述1015行业现状行业现状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。016行业现状行业现状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。017行业热点行业热点热点一碳化硅应用领域广泛热点二科研服务市场持续增长热点三行业产品质量整体提高热点一碳化硅应用领域广泛热点二科研服务市场持续增长碳化硅行业具有市场空间广阔、销售范围广、用户分散、单批数量少、销售单价高等特点。热点三行业产品质量整体提高碳化硅行业技术提升，多元化科研服务平台持续扩张，促进高价值服务企业品牌形成。行业产品化发展，集研发、生产、销售于一体的综合性科研服务企业逐渐增多。018行业制约因素行业制约因素大尺寸的SiC单晶衬底制备技术尚未完全成熟因SiC单晶及外延技术的制约建立专门针对SiC器件特点的可靠性试验标准和评价方法大尺寸的SiC单晶衬底制备技术尚未完全成熟更高效的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；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目前为止仍未建立专门针对SiC器件特点的可靠性试验标准和评价方法。SiC功率器件的驱动技术和保护技术仍需加强，在应用中的电磁兼容问题还需进一步得到解决，应用的电路拓扑还需进一步优化。019行业问题行业问题质量参差不齐行业监管难度大高端产品发展落后质量参差不齐碳化硅行业缺乏完备的质量控制和质量保证体系，生产商缺乏统一的生产标准，行业内产品质量良莠不齐，导致产品的可靠性难以保证，丧失产品市场竞争力。行业监管难度大高端产品发展落后020行业发展建议行业发展建议2提升产品质量2全面增值服务2多元化融资渠道2提升产品质量2（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。2全面增值服务2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2多元化融资渠道2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。021竞争格局竞争格局竞争格局1竞争格局2竞争格局1随着半导体技术的更新换代，越来越多的企业投入到半导体产业的研发中，其中中国碳化硅龙头企业为三安光电，总市值为1370亿元，作为半导体的龙头企业，将打造出国内首条、全球第三条碳化硅垂直整合产业链，只是三安光电向第三代半导体领域扩张的重要一步。目前SiC上游的晶片基本被美国CREE和II-VI等美国厂商垄断；国内方面，SiC晶片商山东天岳和天科合达已经能供应2英寸~6英寸的单晶衬底，且营收都达到了一定的规模；SiC外延片:厦门瀚天天成与东莞天域可生产2英寸~6英寸SiC外延片。2018年-2020年碳化硅相关的中国专利数量为2887份；申请数量前10的单位主要有山东天岳先进材料科技有限公司、电子科技大学等；前10名的专利总数量为393项，占