2025年碳化硅行业深度报告原文

正文名目\l“_TOC_250014“SiC碳化硅：产业化黄金时代已来；衬底为产业链核心 4\l“_TOC_250013“SiC特点：第三代半导体之星，高压、高功率应用场景下性能优越 4\l“_TOC_250012“进展趋势：受益能源车爆发，SiC产业化黄金时代将降落 5\l“_TOC_250011“SiC产业链：衬底为技术壁垒最高环节，价值量占比46% 9\l“_TOC_250010“SiC衬底：能源车带来百亿级市场空间；可期 11\l“_TOC_250009“市场空间：能源车带来百亿级市场空间；光伏逆变器应用前景可期 11\l“_TOC_250008“竞争格局：国内外差距逐步缩小，可期 15生产工艺：较硅基半导体难度大幅增加；长晶环节是关键 17\l“_TOC_250007“行业趋势：大尺寸大势所趋，衬底是SiC产业化降本的核心 20\l“_TOC_250006“SiC衬底设备：与传统晶硅差异较小，工艺调教为核心壁垒 22\l“_TOC_250005“投资建议 23\l“_TOC_250004“晶盛机电：长晶设备龙头；碳化硅获23万片重大订单突破 23\l“_TOC_250003“天岳先进：半绝缘SiC衬底龙头，向导电型衬底延长、翻开成长其次曲线 25\l“_TOC_250002“露笑科技：碳化硅布局国内领先，定增扩产24万片导电型衬底产能 27\l“_TOC_250001“天科合达：国内导电型SiC衬底龙头；向8英寸衬底研发进军 29\l“_TOC_250000“风险提示 31图名目图1：半导体3代材料进展历程，SIC为第三代半导体材料核心 4图2：碳化硅功率器件较硅基功率器件性能有明显优势 5图3：估量2026年SiC功率器件市场增长至45亿美元，2023-2026年CAGR=36% 6图4：能源车为SiC核心下游增长点 6图5：SiC功率组件可提升车辆5%-10%的续航 6图6：特斯拉Model3SiC逆变器示意图 7图7：估量2025年全球能源车SIC/GAN市场规模有望达100亿元，CAGR=132% 7图8：SiC产业链梳理：包括上游衬底和外延环节、中游器件和模块制造环节，以及下游的应用环节 9图9：碳化硅衬底制造工艺流程 9图10：外延片示意图 10图11：SIC碳化硅器件示意图〔图为WOLFSPEED器件产品〕 10图12：SIC碳化硅器件主要下游应用领域：能源车、5G通信、工业等 10图13：除逆变器外，碳化硅可适用于车载充电机、DC/DC转换器、高压辅驱把握器和主驱把握器 11图14：碳化硅逆变器转换效率较传统提升3pct 12图15：碳化硅逆变器能量损耗较传统降低50pct 12图16：碳化硅功率器件在光伏逆变器中渗透率推想：目前10%，估量2025年达50% 13图17：目前阳光电源、华为等光伏逆变器龙头企业已在碳化硅领域纷纷布局 13图18：光伏2030装机需求量计算规律 13图19：2030主要国家装机需求合计推想：达1246-1491GW 13图20：Wolfspeed占据半绝缘SiC衬底60%以上市场份额〔2023年〕 16图21：山东天岳占据导电型SiC衬底33%市场份额 16图22：SIC碳化硅衬底制造工艺流程 18图23：SIC碳化硅粉末示意 18图24：SIC碳化硅PVT物理气相传输法生长碳化硅晶体示意图 18图25：3类SIC碳化硅衬底长晶方法示意图比照 19图26：国内SiC衬底主要科研单位、院校梳理 20图27：SiC器件本钱构成：衬底占比本钱近5成、为将来降本核心方向 20图28：碳化硅衬底龙头Wolfspeed尺寸演进趋势〔2023年〕 21图29：8吋较6寸可多切近90%数量芯片、边缘铺张降低7% 21图30：SiC衬底+外延设备产业链梳理：包括粉料合成、长晶炉、切片机、研磨机、抛光机、外延炉等设备 22图31：公司为晶体生长设备龙头，下游掩盖光伏、半导体、蓝宝石、SiC四大领域 24图32：2023前三季度实现收入40亿元，同比增长61% 24图33：2023前三季度归母净利润11.1亿元，同比+112% 24图34：在手订单充分，为公司将来业绩供给供给保障〔单位：亿元〕 25图35：公司国内3家工厂、及2家海外研发中心布局状况 26图36：2023-2023年公司营业收入CAGR=76.8% 26图37：估量2023年归母净利润约0.65~1.05亿元 26图38：公司导电型SiC衬底上海工厂顺当开工 27图39：上海工厂将形成导电型SiC衬底30万片年产能 27图40：公司的战略布局三大板块：电磁线、碳化硅、光伏 27图41：公司碳化硅衬底进展历史 29图42：公司年产12万片碳化硅衬底工程于2023年8月正式开工 30表名目表1：相比传统的硅材料〔Si〕，碳化硅〔SiC〕各项性能指标优势明显 5表2：各大车企布局碳化硅状况梳理 8表3：估量2025年6英寸SiC衬底需求达581万片/年，市场空间达231亿元〔基于60%渗透率假设〕 12表4：估量2023-2025年，碳化硅衬底市场空间由8亿元提升至30亿元，CAGR=39% 14表5：中国主要SiC衬底工程布局状况统计 15表6：国内企业起步时间较晚，但差距在渐渐缩小 16表7：市场主要碳化硅衬底公司尺寸进展、及订单状况 17表8：碳化硅衬底可分为半绝缘型衬底和导电型衬底 17表9：天岳先进碳化硅晶棒+衬底良率状况 21表10：碳化硅产业链：相关公司盈利推想与估值 23表11：拟57亿定增加码碳化硅材料、半导体设备业务 25表12：公司SiC核心人才贮存 28表13：拟29亿定增加码碳化硅工程 29表14：公司与主要竞争对手在碳化硅晶片产品迭代状况比照 30SiC碳化硅：产业化黄金时代已来；衬底为产业链核心SiC特点：第三代半导体之星，高压、高功率应用场景下性能优越半导体材料是制作半导体器件和集成电路的电子材料。核心分为以下三代：第一代元素半导体材料：硅〔Si〕和锗(Ge)；为半导体最常用的材料，起源于2050其次代化合物半导体材料：砷化镓〔GaAs〕、磷化铟〔InP〕4G2090第三代宽禁带材料：〔SiC〕〔GaN〕〔ALN〕〔Ga2O3〕10其中，碳化硅〔SiC〕为第三代半导体材料核心。核心用于功率+射频器件，适用于600V以上高压场景，包括光伏、风电、轨道交通、能源汽车、充电桩等电力电子领域。图1：半导体3代材料进展历程，SIC为第三代半导体材料核心资料来源：公开资料，浙商证券争论所整理SiC碳化硅是制作高温、高频、大功率、高压器件的抱负材料之一：由碳元素和硅元素组成的一种化合物半导体材料。相比传统的硅材料〔Si〕，碳化硅〔SiC〕的禁带宽度是硅的34-58-10倍；电子饱和漂移速2-3耐高压特性：更低的阻抗、禁带宽度更宽，能承受更大的电流和电压，带来更小尺寸的产品设计和更高的效率；耐高频特性：SiC器件在关断过程中不存在电流拖尾现象，能有效提高元件的开关速度〔大约是Si3-10〕，适用于更高频率和更快的开关速度；耐高温特性：SiC相较硅拥有更高的热导率，能在更高温度下工作。1：相比传统的硅材料〔Si〕，碳化硅〔SiC〕各项性能指标优势明显第一代半导体

第三代半导体半导体材料〔eV〕能带类型Si1.12间接Ge0.67间接GaAs1.43直接GaN3.37直接4H-SiC3.26间接6H-SiC3间接3C-SiC2.2间接ALN6.2间接击穿场强〔MV/cm〕0.30.10.0653531.4电子迁移率〔cm2/Vs〕1350390085001250800<400<800300空穴迁移率〔cm2/Vs〕4801900400<2001159032014〔W/cm*K〕1.30.580.5524.94.93.62.85资料来源：今日半导体，浙商证券争论所一样规格的碳化硅基MOSFET与硅基MOSFET尺寸可大幅减小至原来的1/10，导通电阻1/100MOSFET较硅基IGBT的总能量损耗70。碳化硅功率器件具有高电压、大电流、高温、高频率、低损耗等独特优势，将极大提高现有使用硅基功率器件的能源转换效率，将来将主要应用领域有电动汽车/充电桩、光伏能源、轨道交通、智能电网等。2：碳化硅功率器件较硅基功率器件性能有明显优势资料来源：科锐公司官网、天岳先进招股书，浙商证券争论所进展趋势：受益能源车爆发，SiC产业化黄金时代将降落市场空间：据Yole统计，2023年SiC碳化硅功率器件市场规模约7.1亿美元，估量2026年将增长至45亿美元，2023-2026年CAGR近。其中，能源汽车是SiC202332026SiC45亿美元，2023-2026CAGR=36%50 454030 25202010 7.102023年 2024E 2025E 2026E资料来源：Yole，浙商证券争论所能源汽车是碳化硅功率器件市场的主要增长驱动。SiC功率器件主要应用于能源车逆变器、DC/DC(OBC)等核心电控领域，以完成较Si更高效的电能转换。估量随着能源车需求快速爆发，以及SiC衬底工艺成熟、带来产业链降本增效，产业化进程有望提速。Wolfspeed率组件改成SiC提升车辆5-10的续航SiC器件整体损耗相比Si基器件降低80导通及开关损耗减小，有助于增加电动车续航里程。

以上，本钱端：单车可节约400-800美元的电池本钱，与增200美元的SiC器件本钱200-600客户端：特斯拉等车企已相继布局。Model3SiC，开启了电动汽车使用SiC48SiCMOSFET导体和英飞凌供给。其他车企包括比亚迪汉、丰田Mirai等也相继开头承受SiC变器。车为SiC核心下游增长点 图5：SiC功率组件可提升车辆5%-10%的续航资料来源：Yole，浙商证券争论所 ：Wolfspeed，浙商证券争论所目前各大车企已在碳化硅领域纷纷布局，本钱是打算SiC用的关键因素。2023年，特斯拉Model3成为第一家使用SiC逆变器的车型，其逆变器总重量下降至4.8kg〔较此前削减约84〕，697，此前为〕

〔逆变器和永磁电机组合图6：特斯拉Model3SiC逆变器示意图资料来源：网络图片，浙商证券争论所估量将来续航里程500公里以上的高端SUV车和轿车有望均应用到SiC功率器件，小型SUV和中型轿车可能在2024-2025年后开头应用一局部Si随着SiC产能大规模释放、本钱下降〕，低端车可能会再随这之后。图7：估量2025年全球能源车SIC/GAN市场规模有望达100亿元，CAGR=132%12010080

100.2604027.6

38.1

52.626.4

33.8

45.920 19.2 22.020 14.5 15.85.902023 2023 2023E 2023E 2023E 2024E 2025E中国能源车SIC/GAN市场规模〔亿元〕 全球能源车SIC/GAN市场规模〔亿元〕资料来源：CASAResearch，浙商证券争论所表2：各大车企布局碳化硅状况梳理序序公司名称碳化硅器件布局状况号1蔚来打算2023ET7是首批应用碳化硅功率模块的电动车之一,续航里程能够超过1000公里。2江淮汽车2023年4SiC2023SiCIGBT。202312SiC20233比亚迪年建成全部SiC产线。4一汽集团2亿元。2023年8月，宣布承受罗姆SiCSiC5吉利汽车延长电动汽车的续航里程，降低电池本钱并缩短充电时间。5SiC功率厂商芯聚能合资成立广东芯粤能半导体，布局车规级功率半导体，与芯聚能产业链上下形成联动。2023年特斯拉领先在Model3650VSiCMOSFET6特斯拉拉全系车型逆变器上。资料来源：各公司公告、闻，浙商证券争论所SiC46%SiC用环节。其中衬底的制造是产业链技术壁垒最高、价值量最大环节，是将来SiC大规模产业化推动的核心。8：SiC产业链梳理：包括上游衬底和外延环节、中游器件和模块制造环节，以及下游的应用环节资料来源：公开资料，浙商证券争论所整理衬底：价值量占比46，为最核心的环节。由SiC粉经过长晶、加工、切割、研磨、抛光、清洗环节最终形成衬底。其中SiC晶体的生长为核心工艺，核心难点在提升良率。类型可分为导电型、和半绝缘型衬底，分别用于功率和射频器件领域。图9：碳化硅衬底制造工艺流程资料来源：天科合达，浙商证券争论所外延：价值量占比。本质是在衬底上面再掩盖一层薄膜以满足器件生产的条件。具体分为：导电型SiC衬底用于SiC外延，进而生产功率器件用于电动汽车以及能源等领域。半绝缘型SiC5G信等领域。图10：外延片示意图资料来源：公开资料，浙商证券争论所器件制造：价值量占比约〔包括设计+制造+封装〕。产品包括SiC二级管、SiCMOSFET、全SiC〔SiCSiCMOSFET构成〕、SiC〔SiCSiCIGBT〕。图11：SIC碳化硅器件示意图〔图为WOLFSPEED器件产品〕Wolfspeed，浙商证券争论所应用：半绝缘碳化硅器件主要用于5G通信、车载通信、国防应用、数据传输、航空航天。导电型碳化硅器件主要用于电动汽车、光伏发电、轨道交通、数据中心、充电等根底建设。图12：SIC碳化硅器件主要下游应用领域：能源车、5G通信、工业等资料来源：天岳先进，浙商证券争论所SiC衬底：能源车带来百亿级市场空间；可期市场空间：能源车带来百亿级市场空间；光伏逆变器应用前景可期2023年特斯拉全球销量达93.6万辆，主要为Model3/ModelY车型奉献。估量2Model3/ModelY年产能将到达200〔1005050〕。假设2023Model3/ModelY产150万辆，单车消耗0.256SiC6SiC37.5SiC50~60/年，供给端产能吃紧。Model3SiCMOSFET48SiCMOSFET，对应单车消耗约0.25片6英寸SiC衬底。如将来延长用在包括OBC、DC/DC转换器、高压辅驱把握器、主驱把握器、充电器等，单车SiC器件使用量将到达100-150〔单车消耗有望达0.56英寸SiC〕。13：除逆变器外，碳化硅可适用于车载充电机、DC/DC转换器、高压辅驱把握器和主驱把握器资料来源：英飞凌，浙商证券争论所SiC产能吃紧，全球产能扩产有望加速。DIGITIMESResearch数据，2023631〔6〕，同比101。我们对SiC，假设：20236460万辆，能源车渗透率约；假设2023-20252稳定增长，2025年能源车渗透率约；假设SiC在能源车应用渗透率从2023年的〔通过计算特斯拉Model3/Y得出〕2025年的；假设2023-2023年期间单车消耗0.25片6英寸SiC晶圆，随着在能源应用市场逐步翻开，2024-2025年单车消耗提升至0.5片6英寸SiC晶圆；单片售价以每年的幅度下跌；20256SiC587/年，市场空间达231SiC5G交等领域，市场空间有望进一步扩大。320256SiC581万片/231亿元〔60%渗透率假设〕工程2023年E2023年E2023年E2024年E2025年E全球乘用车销量〔万辆〕64606589672168556993YOY42222全球能源车销量〔万辆〕650922121015771958能源车渗透率1014182328SiC1825354560单车消耗6寸SIC0.250.250.250.50.56SiC〔万片〕2958106355587假设：单片售价〔元〕60005400486043743937假设：2023-2025106SiC〔亿元〕1831511552312023-2025年CAGR91资料来源：浙商证券争论所测算■ 在光伏发电应用中，基于硅基器件的传统逆变器本钱约占系统10左右，是系统能量损耗的主要来源之一。随着光伏产业迈入“大组件、大逆变器、大跨度支架、大组串”时代，光伏电站电压等级从1000V提升至1500V以上，就必需使用碳化硅功率器件。■ MOSFET或碳化硅MOSFET与碳化硅SBD结合的功率模块的光伏逆变器，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件使用寿命、降低生产本钱。图14：碳化硅逆变器转换效率较传统提升3pct 图15：碳化硅逆变器能量损耗较传统降低50pct95%94%93%

一般逆变器 碳化硅逆变器

40%99%120%99%120%989798%100%97%80%96%60%47950%

一般逆变器 碳化硅逆变器资料来源：中国汽车工业信息网，浙商证券争论所 资料来源：中国汽车工业信息网，浙商证券争论所■ CASAResearch202310202550，204885。1610%202550%100858080 70 7560 504020 1002023年 2025年 2030年 2035年 2040年 2050年CASA，浙商证券争论所图17：目前阳光电源、华为等光伏逆变器龙头企业已在碳化硅领域纷纷布局资料来源：光伏逆变器中的应用—阳光电源，浙商证券争论所■ 光伏装机需求将来十年〔2023-2030年〕10倍大赛道，我们估量2030年中国光伏增装机需求达416-537GWCAGR达24CAGR25-27。拥有巨大的市场空间。

1246-1491GW，图18：光伏2030装机需求量计算规律 图19：2030主要国家装机需求合计推想：达1246-1491GW20231500

14911000 12465000资料来源：浙商证券争论所整理

保守预期(GW)资料来源：浙商证券争论所预估测算

(GW)我们对碳化硅衬底在光伏逆变器领域的市场空间进展测算。光伏逆变器需求：假设增需求与全球增装机量同步，存量需求来自当年对10〔10〕。光伏逆变器IGBTIGBT器件本钱占比约。光伏逆变器碳化硅MOS，碳化硅MOS〔4〕。碳化硅衬底市场空间：随着衬底本钱持续优化，假设在器件中本钱占比逐年下降。综上，估量2023-2025年，碳化硅衬底市场空间由8亿元提升至30CAGR=39。表4：估量2023-2025年，碳化硅衬底市场空间由8亿元提升至30亿元，CAGR=39%工程2023E2023E2023E2024E2025E全球增装机量〔GW〕160210252302363光伏逆变器存量更需求〔GW〕3032384353光伏逆变器合计需求〔GW〕190242290345416光伏逆变器平均售价〔元/W〕0.230.210.190.170.15逆变器行业平均毛利率3028262422IGBT器件占本钱比重1616161616光伏逆变器IGBT器件市场空间〔亿元〕4351576269碳化硅渗透率1020304050碳化硅器件/硅基IGBT43.63.22.92.6光伏逆变器碳化硅器件市场空间〔亿元〕1737557391碳化硅衬底占比器件本钱比4642393633碳化硅衬底市场空间〔亿元〕816212630CAGR39资料来源：浙商证券争论所测算2025261行业供需缺口较大，产能扩张需求势在必行。据CASAResearch整理，2023年有6家国际巨头宣布了12项扩产，主要为衬底产能的扩张，其中最大的工程为科锐公司投资近10亿美元的扩产打算，分别在北卡罗来纳州和纽约州建筑全的可满足车规级标准的8英寸功率和射频衬底制造工厂。表5：中国主要SiC衬底工程布局状况统计可比公司 工程名称 主要内容

投资总额〔万元〕

周期规划及量产时间

碳化硅衬底晶片生产基地工程

形成年产406尺寸的导电型和半绝缘型碳化硅衬底晶片生产线增碳化衬底材料产能约30

336000

5产202362023天岳先进 250000目 万片/年 生产2026年达产第三代半导体碳化硅天科合达 衬底产业化基地建设工程

形成年产126片，其中6英寸导电型碳化硅晶片约为8.26英寸3.88.8

95706

2023年82第35业化工程露笑科技 第三代功率半导体〔碳化硅〕产业园工程

的生产力气形成年产246化硅衬底片的生产力气

69456 工程建设期2年，打算T+4年完全达产工程建设期220239月实现小210000批量生产资料来源：各公司公告，浙商证券争论所竞争格局：国内外差距逐步缩小，可期SiC衬底供给商竞争格局：海外龙头垄断、实现68英寸进军。6导电型SiC衬底〔主要应用于能源车、光伏等领域〕美国科锐公司〔Wolfspeed〕占据了60以上的市场份额，根本把握了国际碳化硅单晶的市场价格和质量标准。其他公司包括：美国二六〔II-VI〕、德国SiCrystalAG、道康宁〔DowCorning〕、日本日铁等。主流产品已经完成从46国内公司：总体处于进展初期，主要以4英寸小尺寸产能为主。2023年，天科合达1.7的市场占有率排名全球第六、国内第一。其他公司包括山东天岳、河北同光、世纪金光、中电集团2所等。半绝缘型SiC〔主要应用于5G〕全球市场美国科锐〔WOLFSPEED〕、贰陆公司〔II-VI〕70的市场份额。2023年市占率达。图20：Wolfspeed占据半绝缘SiC衬底60%以上市场份额 图21：山东天岳占据导电型SiC衬底33%市场份额CreeII-VISiCrystal

2 1 1 1 124 Cree2Dow 12ShowaDenko天科合达

II-VI

36 33山东天岳Norstel其他

16 62 其他30资料来源：Yole，浙商证券争论所 资料来源：Yole，浙商证券争论所国内外差距缩小，进口替代可期。由于全球行业龙头企业在碳化硅领域起步较早，各尺寸量产推出时间方面，国内与全球行业龙头企业存在差距：以天岳先进的半绝缘型碳化硅衬底为例，在4英寸至6英寸衬底的量产时间上全球行业龙头企业分别早于天岳10年以上及7年以的时间。但可以观看到：目前主流的6英寸SiC衬底国外起步于2023SiC领域国内外整体差距小于传统硅基半导体，国内迎头赶上龙头企业的时机更大。SiC在缩小〔648英寸国内外量产时间差距有望进一步缩小〕。6：国内企业起步时间较晚，但差距在渐渐缩小4

6

8公司名称

时间

数

时间

年数

时间2023年2023年力气科锐公司1999年科锐公司1999年162023年10贰陆公司2023年102023年7天岳先进2023年-2023年-8〔下游客户车规级为主〕，62-3〔下游客户工业级为主〕。7：市场主要碳化硅衬底公司尺寸进展、及订单状况4英寸公司 〔导电型衬底〕

6英寸〔导电型衬底〕

8英寸〔导电型衬底〕

订单状况CREE〔科锐〕 量产 量产

具备量产力气，估量2023

目前公司已经达成了总额超过13亿美元的碳化硅材料供给长期协议，主要客户包括英飞凌、ST202315GII-VI〔高意〕 量产

量产 已成功研制 氮化镓功率器件供给碳化硅衬底；2023年11月，与天域半导体达成战略合150nmSIC天科合达 量产 量产 在研天岳先进 跳过 小批量销售 在研

与东莞天域签定5389万元碳化硅晶片合同3000万元碳化硅晶片合同履行完毕，再签2628万元碳化硅晶片订单公司主要向客户A和B供给4英寸半绝缘型碳化硅衬底，2023年客户A、B1.91.4与东莞天域签署战略合作协议露笑科技 跳过 具量产力气 在研 产的碳化硅导电衬底估量2023年、2023年、2024年合肥露笑需预留产能约中试线运行中，

15万片，具体数量视实际状况以年度购销合同形式另行商定202327A2023-2025晶盛机电

跳过 量产线估量2023

在研 公司将优先向其供给碳化硅衬底合计不低于23万片，客户A在满足同等技术参数和价格的前提下，优先选购公司的碳化硅衬底产品资料来源：各公司公告、闻，浙商证券争论所整理Th产工艺：较硅基半导体难度大幅增加；长晶环节是关键 碳化硅衬底：是一种由碳和硅两种元素组成的化合物半导体单晶材料，具备禁带宽度大、热导率高、临界击穿场强高、电子饱和漂移速率高等特点。依据下游应用领域不同，核心分类包括：可进一步制成肖特基二极管、MOSFET、IGBT等功率器件，应用在能源汽车，轨道交通以及大功率输电变电等领域。半绝缘型：HEMT领域。表8：碳化硅衬底可分为半绝缘型衬底和导电型衬底产品品类图示产品用途导电型通过在导电型碳化硅衬底上生长碳化硅外延层，制得碳化硅同质外MOSFET、IGBT用在能源汽车，轨道交通以及大功率输电变电等领域。半绝缘型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线电探测等领域。资料来源：天岳先进招股说明书，浙商证券争论所制造流程：碳化硅衬底属于技术密集型行业。通常以高纯碳粉、高纯硅粉为原料合成碳化硅粉，在特别温场下，承受成熟的物理气相传输法〔PVT法〕生长不同尺寸的碳化硅晶锭，经过多道加工工序产出碳化硅衬底。核心工艺流程包括：22：SIC碳化硅衬底制造工艺流程资料来源：公开资料，浙商证券争论所整理原料合成：将高纯的硅粉+碳粉按配方混合，在2,000℃以上的高温条件下于反响腔室内进展反响，合成特定晶型和颗粒度的碳化硅颗粒。再经过裂开、筛分、清洗等工序，制得满足晶体生长要求的高纯度碳化硅粉原料。23：SIC碳化硅粉末示意资料来源：中国电子网，浙商证券争论所晶体生长：为碳化硅衬底制造最核心工艺环节目前市场主流工艺为PVT气相传输法〔固-气-固反响〕。在2300°C密闭、真空的生长腔室内加热碳化硅粉料，使其升华成反响气体。再输运至籽晶处、在籽晶外表原子沉积，生长为碳化硅单晶。图24：SIC碳化硅PVT物理气相传输法Th长碳化硅晶体示意图资料来源：天科合达说明书，浙商证券争论所PVT方法的晶体生长过程中位错缺陷较难把握，液相法由于生长过程处于稳定的液相中，可生长没有螺旋位错、边缘位错和几乎无堆垛层错的碳化硅单晶，该优势为高品质大尺寸碳化硅单晶〔生长速度更快、品质更优〕制备技术供给另一种重要的方向和将来进展的贮存。25：3SIC碳化硅衬底长晶方法示意图比照制备方法物理气相传输法〔PVT)高温化学气相沉积法〔HT-CVD〕顶部籽晶溶液生长法〔TSSG〕典型速率：200-400um/h典型速率：300+um/h典型速率：500um/h温度：2200-2500℃温度:2200温度：1460-1800℃特性及示意图晶型：4H&6H晶型：4H&6H晶型：4H&6H设备本钱低，构造简洁优点 •技术成熟，主流的长晶方法耗材本钱低生长速率慢缺点 •缺陷较难把握长晶过程中可监控生长参数少

缺陷少纯度高掺杂便利设备昂贵、耗材/原料本钱高可监控生长参数少生长过程中进气口、排气口易堵塞，设备稳定性低反响缓慢

生长本钱低缺陷密度低比较适合P型晶体生长对材料要求高生长缓慢金属杂质难以把握生长晶体尺寸小，目前主要应用在试验争论主要厂商

Cree/II-VI/DowCorning/Sicrystal

Norstel/日本电装 住友金属资料来源：中关村天合宽禁带半导体技术创联盟、根本半导体，浙商证券争论所晶体加工〔主要包括：切磨抛、清洗工艺〕：包括晶锭加工、晶棒切割、切割片研磨、研磨片抛光、抛光片清洗。将碳化硅晶棒最终形成衬底。“产学研用”为国内碳化硅衬底进展的重要推动动力。国内高校和科研单位对SiC单晶的争论始发于2023年前后，主要包括中科院物理所、山东大学、上海硅酸盐所、中电集团46所、西安理工大学、西安电子科技大学等。孕育出天科合达、天岳先进等国内碳化硅衬底领先企业。SiC衬底主要科研单位、院校梳理院校

陈小龙

企业 详情中科院物理所于2023年成立天科合达，依托陈小龙团队在碳化硅领域的争论成果，天科合达 开发碳化硅晶体生长炉和碳化硅晶体生长、加工技术及专业设备，并建立完整的碳化硅晶片生产线等中科院上海硅酸盐所

陈之战 露笑科技 陈之战博士争论团队蒋民华、徐现刚 山东大学晶体材料国家重点试验

在山东大学蒋民华院士带着下，山东天岳成为国家首家把握碳化硅单晶生长及衬底加工的高技术企业公司由原深圳第三代半导体争论院副院长王垚浩博士牵头，引入由山东大学徐现刚教室

授作为带头人，开展碳化硅单晶材料的研发、中试和后续量产等工作。魏汝省

烁科晶体 副总经理魏汝省毕业于山东大学晶体材料争论所

郑厚植

河北同光晶体是中科院半导体所的合作单位，搭建了国际先进的碳化硅衬底生产线资料来源：集微询问，浙商证券争论所行业趋势：大尺寸大势所趋，衬底是SiC产业化降本的核心本钱下降是SiC碳化硅产业化推广的核心。在碳化硅器件的本钱占比当中，衬底、46、23、20。衬底为碳化硅降本的核心。目前6英寸碳化硅衬底价格在1000美金/片左右，数倍于传统硅基半导体，核心降本方式包括：提升材料使用率〔向大尺寸进展〕、降低制造本钱〔提升良率〕、提升生产效率〔更成熟的长晶工艺〕。图27：SiC器件本钱构成：衬底占比本钱近5成、为将来降本核心方向衬底 11外延 20 46制造其他 23CASA，浙商证券争论所提升材料使用率〔向大尺寸进展〕：目前行业内公司主要量产产品尺寸集中在4英寸〔半绝缘型〕及6英寸〔导电型〕。行业龙头美国科锐〔已改名Wolfspeed〕已成功8越低〔6英寸衬底面积为4英寸衬底的2.25倍〕。衬底的尺寸越大，边缘的铺张就越小，有利于进一步降低芯片的本钱。但与此同时，随着晶体尺寸的扩大，其生长难度工艺呈几何级增长。图28：碳化硅衬底龙头Wolfspeed尺寸演进趋势〔2023年〕 图29：8吋较6寸可多切近90%数量芯片、边缘铺张降低7%资料来源：Wolfspeed，浙商证券争论所 ：Wolfspeed，浙商证券争论所降低制造本钱〔提升良率〕长晶端：SiC2004H〔4H-SiC〕等少数PVT2300°C内〔类似黑匣子〕任意生长条件的波动都会影响晶体的生长、参数很难准确调控，很难从中找到最正确生长条件。目前行业主流良50-60〔传统硅基在90〕，有较大提升空间。机加工端：碳化硅硬度与金刚石接近〔莫氏硬度达9.5〕，切割、研磨、抛光技术难度大，工艺水平的提高需要长期的研发积存。目前该环节行业主流良率在70-80左右，仍有提升空间。表9：天岳先进碳化硅晶棒+衬底良率状况主要生产环节20231-6月202320232023晶棒良率50513941衬底良率75707573资料来源：天岳先进招股说明书，浙商证券争论所提升生产效率〔更成熟的长晶工艺〕：SiC长晶的速度极为缓慢，行业平均水平每0.2-0.3mmPVT艺的进一步成熟、或向其他先进工艺〔如液相法〕的延长。SiC衬底设备：与传统晶硅差异较小，工艺调教为核心壁垒SiC衬底设备主要包括：长晶炉、切片机、研磨机、抛光机、清洗设备等与传统传统晶硅设备具相通性、但工艺难度更高，设备+工艺合作研发是关键。30：SiC衬底+外延设备产业链梳理：包括粉料合成、长晶炉、切片机、研磨机、抛光机、外延炉等设备资料来源：公开资料，浙商证券争论所整理长晶炉：主要由衬底制造厂商自研开发，可根本实现国产化〔与传统晶硅级长晶炉有一样性，炉子构造不是格外简洁〕，市场没有形成商业性的独立第三方企业。由于长晶环节主要用的PVT〔物理气相传输〕的技术路线，温度很高，不行实施监控，难点不在设备本身，而是在工艺本身。由于根本上每家衬底厂商工艺不一样，也是岳，天科合达，中科院硅酸盐所，中国电科四十六所等。切片机：碳化硅的切割和传统硅的切割方式相像，但由于碳化硅属于硬质材料〔莫氏硬度达9.5，除金刚石以外世界上其次硬的材料〕，切割难度格外大，切一刀可能需几百个小时，对系统设备的稳定性很高，国内设备很难满足这个要求。目前日本高鸟的切片机设备〔金刚石多线切割机〕占据 80以上市场份额。其他公司包括MeryerBurger、NTC、中国电科四十五所、湖南宇晶、苏州郝瑞特等。研磨、抛光、SMT设备：和传统硅机台根本类似，主要差异在于研磨盘和研磨液。国内外主要企业包括：日本不二越、韩国NTS、美国斯德堡、中电科四十五所、湖南宇晶、苏州赫瑞特等投资建议重点推举：晶盛机电。关注上市公司：天岳先进、露笑科技、三安光电、东尼电子、天通股份、凤凰光学、华润微、天富能源等。关注非上市公司：天科合达、河北同光、山东烁科、瀚每天成、天域半导体、中科节能、泰科天润等。10：碳化硅产业链：相关公司盈利推想与估值日期：

2023/3/1

EPS

PE 2023A相关涉及领域公司名称股票代码股价/元总市值/亿元2023A2023E2023E2023E2023A2023E2023E2023EPBROE衬底+外延设备晶盛机电30031664.38270.71.31.92.6964934257.817.5衬底天岳先进68823468.4294-1.70.20.30.4-413422441750-49衬底露笑科技00261714.12260.10.20.30.316460545044IDM三安光电60070328.912920.20.30.50.71278358424.14.0衬底东尼电子60359534.7810.6---58---44衬底天通股份60033014.01391.50.40.40.5936342729衬底天富能源6005095.8660.0---137---11器件海特高00202312.5940.00.10.20.3298197673641器件扬杰科技30037369.43560.80.81.01.287917156814外延凤凰光学60007139.31110.1---771---63器件华润微68839657.87630.90.81.01.268735747712资料来源：Wind，浙商证券争论所整理〔EPS除晶盛机电外，为Wind全都预期〕23万片重大订单突破公司成立于2023年，为国内晶体生长设备龙头，下游掩盖光伏、半导体、蓝宝石、SiC4。〔中环、晶科、晶澳、上机等〕。稳居增订单市场份额第一，受益下游大尺寸硅片扩产潮。半导体设备：公司已实现8英寸硅片晶体生长、切片、抛光、外延加工设备全掩盖〔占比整线设备80价值量〕，12英寸硅片长晶炉设备已小批量出货，客户包括中环、金瑞泓、有研、合晶等优质半导体企业。蓝宝石材料：公司已把握超大尺寸700kg、450kg蓝宝石生长技术。2023年9月，公司公告与蓝思科技合作，进一步扩大蓝宝石在消费电子产品领域的应用。2023年12月33500〔一期〕”生产车间成功下线投产，为全球最大工业蓝宝石生产基地。SIC碳化硅：2023年12月3日公司年产40已在银川成功签约。公司已与客户A形成选购意向，2023年-2025年将优先向其供给碳化硅衬底合计不低于23客户A在满足同等技术、价格前提下，优先选购公司碳化硅衬底产品。据Wolfspeed碳化硅衬底国内公开市场报价，目前6导电型碳化硅衬底价格为6,600元/片。依据当前价格对应2315.2〔含税〕6-8英寸长晶热场和设6〔TTV〕可稳定到达＜3μm〔MPD〕可稳定到达<0.2/cm2，到达或者优于业内技术水平。31：公司为晶体Th长设备龙头，下游掩盖光伏、半导体、蓝宝石、SiC四大领域资料来源：公司官网、公告、浙商证券争论所整理2023年前三季度实现营收40亿元，同比增长61；归母净利润11.1亿元(落于业绩预报中轨)，同比增长1125.1106。

。单三季度营收

17亿元，同比增68图32：2023前三季度实现收入40亿元，同比增长61% 图33：2023前三季度归母净利润11.1亿元，同比+112%50 90 1280 1040 7060 83050 6

140120100804020 6030 44010 20 210 200 02023年 2023年 2023年 2023年 2023Q1 2023Q2 2023Q3

02023年2023年2023年2023年2023年

02023Q12023Q2 2023Q3营业收入〔亿元〕 yoy资料来源：Wind，浙商证券争论所

归母净利润〔亿元〕 yoy资料来源：Wind，浙商证券争论所在手订单：2023Q3，公司在手订单177.6亿元〔同比增长201

，主要为光伏设备订单〕，其中半导体设备订单7.26亿元〔同比增长77〕。叠加10月-11月公司与高景、双良再签23.2亿订单，估量在手订单近200图34：在手订单充分，为公司将来业绩供给供给保障〔单位：亿元〕200 177.6150100507.260未完成合同 半导体设备在手订单资料来源：公司公告，浙商证券争论所整理57碳化硅衬底晶片生产基地工程：打算在宁夏银川建设年产40万片6英寸以上导电+已成功长出6英寸导电型碳化硅晶体，主要性能到达业内工业级晶片要求，正在第三Wolfspeed、II-VI、ROHM等公司占据，空间宽阔。12月3日，公司年产40万片碳化硅半导体材料工程已在银川成功签约，期盼业务再突破。半导体大硅片设备测试试验线工程：打算建设12英寸半导体大硅片设备中试线。将助于为客户开展半导体设备和工艺的测试验证、构建良好客户关系，强化公司产业链配套先发优势。年产80打算在浙江绍兴建年产35台半导体材料减薄设备、年产45台套半导体材料抛光设备产能，进一步完善公司在半导体晶圆设备领域的产业化配套力气。目前，中环领先、沪硅产业、立昂微、奕斯伟、神工股份等都在8英寸或12英寸硅片工程上扩大产能，带动减薄、抛光设备需求扩张，空间宽阔。11：拟57亿定增加码碳化硅材料、半导体设备业务序号工程名称投资总额〔亿元〕拟投入募集资金金额〔亿元〕1碳化硅衬底晶片生产基地工程33.631.3212英寸集成电路大硅片设备测试试验线工程7.55.63年产80台套半导体材料抛光及减薄设备生产制造工程5.04.34补充流淌资金15.715.7合计6257资料来源：公司公告，浙商证券争论所整理天岳先进：半绝缘SiC衬底龙头，向导电型衬底延长、翻开成长其次曲线公司成立于2023年，为我国半绝缘型SiC2/3/4/6英寸半绝缘型和导电型碳化硅衬底量产力气。2023年全球半绝缘型碳化硅衬底市场规模达1.8230SiCWolfspeed、II-VI。

的市占率位列全球第三，图35：公司国内3家工厂、及2家海外研发中心布局状况资料来源：天岳先进，浙商证券争论所受益于碳化硅基射频器件需求增长，公司营收从20231.36亿元增长至20234.25。据公司20238200984012001400万元之间。图36：2023-2023年公司营业收入CAGR=76.8% 年归母净利润约0.65~1.05亿元5 120 4 100 803 -2602 -440

2023年 2023年 2023年

2023Q3

2001000-100-200-3001 20 -6

-40002023年 2023年 2023年 2023Q2 营业收入〔亿元〕 yoy

0 -8

归母净利润〔亿元〕

-500资料来源：Wind，浙商证券争论所 资料来源：Wind，浙商证券争论所公司IPO募资25亿元用于上海临港6英寸碳化硅衬底工程，获诸多车企客户配售〔上汽集团、小鹏汽车、广汽集团、宁德时代参与〕。2023818日开工、估量2023Q31000〔套SiC衬底30绝缘型+导电型”衬底双轮布局，翻开公司其次成长曲线。图38：公司导电型SiC衬底上海工厂顺当开工 图39：上海工厂将形成导电型SiC衬底30万片年产能资料来源：天岳先进官网，浙商证券争论所 资料来源：天岳先进官网，浙商证券争论所24万片导电型衬底产能公司成立于2023年，为国内最大的专业漆包线生产商之一、及国内领先的蓝宝石长晶炉生产厂商。依托于蓝宝石业务的积存，向碳化硅“设备——衬底——外延”的全产业链延长。图40：公司的战略布局三大板块：电磁线、碳化硅、光伏资料来源：露笑科技，浙商证券争论所公司已贮存国内最早从事碳化硅晶体生长争论的陈之战博士争论团队，是国内最早开展6英寸SiC炉子开发单位之一。已把握碳化硅单晶晶体生长、切割、研磨、抛光、清洗等整体解决技术和工艺方案。现有112台6英寸碳化硅长晶炉完成安装调试，碳化硅衬底已形成销售，估量20236224〔估量10〕。序号性姓名 职称/职务学历序号性姓名 职称/职务学历岗位别1杨为佑 男44博士高级参谋江省高校高水平创团队负责人。中国科学院半导体争论所争论员，博导，中科院争论生院教授2王晓亮 男57博士高级参谋料及器件的研发工作。中国电子学会理事；中国电子学会半导体与集成技术分会秘书长。长期在中科院上海硅酸盐争论所工作，上海师范大学争论员、教授首席科学3陈之战 男52研发经费上亿元，是国内领先开展碳化硅晶体生长、加工争论第一人。建设了国内第一条博士家完整的碳化硅晶体生长和加工中试线，曾任北京世纪金光技术总监。DENSO碳化硅外根底争论所的共同争论工程4H-SiC超精细同质外延选择性生长，首次成功地实现了在4陈义女54博士延技术总4H-SiC衬底上4H-SiC4H-SiC监选择性生长方向的先驱技术。5李祥彪男38SiC博士碳化硅晶体加工总试方