SiC產(chǎn)業(yè)深度報(bào)告：價(jià)格迎來(lái)甜蜜點(diǎn)SiC應(yīng)用駛?cè)肟燔?chē)道

SiC產(chǎn)業(yè)深度報(bào)告：價(jià)格迎來(lái)甜蜜點(diǎn)，SiC應(yīng)用駛?cè)肟燔?chē)道一、汽車(chē)電子驅(qū)動(dòng)SiC功率市場(chǎng)黃金十年1.1

功率器件下游應(yīng)用分布廣泛，需求景氣度抬升化合物半導(dǎo)體主要應(yīng)用于（1）光電子，如

LED、激光器等；（2）射頻通信，如

PA、

LNA。開(kāi)關(guān)、濾波器等；（3）電力電子，如二極管、MOSFET、IGBT等。GaAs、GaN受益于

5G終端及基站，SiC受益于新能源汽車(chē)。第二代化合物

GaAs相對(duì)

成熟，主要用于通訊領(lǐng)域，全球市場(chǎng)容量接近百億美元，受益于射頻芯片尤其是

PA升

級(jí)驅(qū)動(dòng)。GaN大功率、高頻性能更出色，主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，受益于基站

PA對(duì)高頻、

高壓需求；SiC主要作為高功率半導(dǎo)體材料應(yīng)用于汽車(chē)以及工業(yè)電力電子，在大功率轉(zhuǎn)

換應(yīng)用中具有巨大的優(yōu)勢(shì)，有望受益于新能源汽車(chē)。第三代化合物半導(dǎo)體滲透率穩(wěn)步提升。根據(jù)

Yole和

Omdia，2020

年

SiC和

GaN功率半

導(dǎo)體全球市場(chǎng)將增長(zhǎng)至

8.54

億美元，其中

SiC電力電子市場(chǎng)規(guī)模約

7.03

億美元，到

2025

年有望超過(guò)

30

億美元。綜合

Yole、IHS、Gartner等多家三方機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)，2020

年全球功

率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)規(guī)模約

180~200

億美元，SiC、GaN電力電子器件滲透率約為

4.2%~4.5%，同比提升

1%。國(guó)內(nèi)第三代半導(dǎo)體市場(chǎng)快速成長(zhǎng)，滲透率仍有較大提升空間。根據(jù)

CASA統(tǒng)計(jì)，2020

年

我國(guó)第三代半導(dǎo)體電力電子和射頻電子總產(chǎn)值超過(guò)

100

億元，同比增長(zhǎng)

69.5%。其中，

SiC、GaN電力電子產(chǎn)值規(guī)模達(dá)

44.7

億元，同比增長(zhǎng)

54%，襯底材料約

2.2

億元，外延

及芯片約

5

億元，器件及模組約

7.2

億元，裝臵約

30

億元，與前幾年相比，中下游的增

速加快。據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2020

年國(guó)內(nèi)

SiC、GaN電力電子器件滲透率僅

1.56%，低于全球的

4.2%~4.5%的水平，仍有較大上升空間。根據(jù)

CASA，未來(lái)

5

年

SiC、GaN電力電子器件應(yīng)用市場(chǎng)有望以

45%的

CAGR增長(zhǎng)到

2025

年的超過(guò)

300

億元

市場(chǎng)規(guī)模。第三代半導(dǎo)體材料器件在新能源汽車(chē)、太陽(yáng)能光伏和消費(fèi)類(lèi)電源（PFC）三個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用

取得較大進(jìn)展。我國(guó)第三代半導(dǎo)體電力電子器件領(lǐng)域主要應(yīng)用于新能源汽車(chē)、消費(fèi)類(lèi)電

源（PFC）、光伏逆變器、快充電源、工業(yè)級(jí)商業(yè)電源等。其中，新能源汽車(chē)是第三代半導(dǎo)體電力電子器件領(lǐng)域最大的市場(chǎng)，規(guī)模約為

15.8

億元，占到整個(gè)第三代半導(dǎo)體電力電子器件市場(chǎng)規(guī)模的

38%。隨著

SiC分立器件或模塊在汽車(chē)

逆變器、車(chē)載充電器（OBC）和

DC/DC轉(zhuǎn)換器中被廣泛使用，CASA預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)

SiC汽車(chē)

領(lǐng)域

CAGR有望達(dá)到

30.6%，到

2025

年市場(chǎng)規(guī)模超

45

億元，預(yù)計(jì)全球汽車(chē)

SiC功率半

導(dǎo)體市場(chǎng)預(yù)計(jì)將以

38.0％的

CAGR增長(zhǎng)至

2025

年超過(guò)

100

億元市場(chǎng)規(guī)模。1.2

碳化硅：高壓、大功率器件核心材料SiC作為第三代化合物半導(dǎo)體，相比

Si具有大禁帶寬度、高臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)、高熱導(dǎo)率三

個(gè)最顯著特征。4H-SiC的禁帶寬度是

Si的

3

倍，因此

SiC材料能夠在更高溫（如汽車(chē)電

子）下穩(wěn)定工作。SiC的臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)可以達(dá)到

Si的

10

倍，與

Si器件相比，SiC可以在

更高雜質(zhì)濃度、更薄漂移層厚度的情況下制作出高耐壓功率器件。從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)“高耐

壓”、“低導(dǎo)通電阻”、“高頻”三個(gè)特性。SiC的導(dǎo)熱率可達(dá)

Si的

3

倍，因此能夠提高熱

傳導(dǎo)能力。隨著電子元器件集成度提升，功率和密度增大，單位體積發(fā)熱量增加，高導(dǎo)

熱率的材料有利于元器件向更小型化發(fā)展。SiC在高電壓、高功率領(lǐng)域應(yīng)用具有優(yōu)勢(shì)。由于

SiC材料具有耐高溫、耐高壓、低導(dǎo)通

電阻（低開(kāi)關(guān)損耗）、高頻等優(yōu)良特性，因此應(yīng)用于汽車(chē)電子、光伏、軌道交通、工業(yè)控

制等領(lǐng)域?qū)?lái)比

Si材料更顯著的優(yōu)勢(shì)。目前

SiC半導(dǎo)體仍處于發(fā)展初期。SiC襯底處于行業(yè)上游，1970

年代

SiC單晶生長(zhǎng)方法

取得突破，1990

年代

SiC襯底實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。SiC襯底本身具有較高的成本。SiC外延材

料和

SiC基電力電子器件性能及其可靠性仍然受到襯底結(jié)晶缺陷、表面加工質(zhì)量的制約。

晶圓生長(zhǎng)過(guò)程中易出現(xiàn)材料的基面位錯(cuò)，以致

SiC器件可靠性下降。另一方面，晶圓生

長(zhǎng)難度導(dǎo)致

SiC材料價(jià)格昂貴，想要大規(guī)模得到應(yīng)用仍需一段時(shí)期的技術(shù)改進(jìn)。目前市場(chǎng)上

SiC產(chǎn)品主要包括

SiC二極管、SiCMOSFET、SiC二極管與

SiCMOSFET構(gòu)成的全

SiC模塊、以及

SiC二極管與

SiIGBT構(gòu)成的混合模塊這四大類(lèi)產(chǎn)品。SiC裸

片目前主要出售給大客戶(hù)。SiC二極管在挖礦機(jī)、數(shù)據(jù)中心電源、充電樁中有批量的商

業(yè)應(yīng)用。SiCMOSFET應(yīng)用于光伏逆變器、充電樁、電動(dòng)汽車(chē)充電與驅(qū)動(dòng)、電力電子變

壓器等。SiC二極管在功率因素校正（PFC）中應(yīng)用較廣，是

SiC器件主要的應(yīng)用領(lǐng)域。當(dāng)前的

SiC器件主要包括純肖特基接觸的

SBD器件和帶有

p型注入的結(jié)勢(shì)壘型

JBS器件。電壓

集中在

650V、1200V。SiCMOSFET兼具耐高壓和無(wú)尾電流的優(yōu)點(diǎn)。Si材料器件會(huì)隨著電壓增加，單位面積導(dǎo)

通電阻增加，因此

600V以上的電壓中主要采用

IGBT，IGBT導(dǎo)通電阻比

MOSFET還要

小，但缺點(diǎn)在于關(guān)斷時(shí)會(huì)產(chǎn)生尾電流，從而造成極大的開(kāi)關(guān)損耗。SiC器件漂移層電阻

比

Si器件低，SiCMOSFET能夠?qū)崿F(xiàn)高耐壓和低導(dǎo)通電阻，且

MOSFET原理上不產(chǎn)生尾

電流，所以用

SiC-MOSFET替代

IGBT能夠明顯地減少開(kāi)關(guān)損耗，并且實(shí)現(xiàn)散熱部件的

小型化。SiCMOSFET相比

IGBT，還能在高頻條件下驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)源器件的小型化。與

600V～900V的

SiMOSFET相比，SiCMOSFET芯片面積更?。蓪?shí)現(xiàn)小型封裝），且體

二極管的恢復(fù)損耗非常小，適用于工業(yè)機(jī)器電源、高效率功率調(diào)節(jié)器的逆變器或轉(zhuǎn)換器

中。目前

SiC基電力電子器件已經(jīng)廣泛應(yīng)用于光伏、功率因子校正電源、汽車(chē)、風(fēng)電及

牽引機(jī)車(chē)行業(yè)。汽車(chē)領(lǐng)域已經(jīng)較為廣泛搭載

SiCSBD和

SiCMOSFET。據(jù)

Yole統(tǒng)計(jì)，2018

年，國(guó)際上

有

20

多家汽車(chē)廠商已經(jīng)在車(chē)載充電機(jī)（OBC）中使用

SiCSBD或

SiCMOSFET。此外，

特斯拉

Model3

的逆變器采用了意法半導(dǎo)體生產(chǎn)的全

SiC功率模塊，該功率模塊包含兩

個(gè)采用創(chuàng)新芯片貼裝解決方案的

SiCMOSFET，并通過(guò)銅基板實(shí)現(xiàn)散熱。目前針對(duì)車(chē)用

電機(jī)控制器的

SiC模塊主要包括：650V、900V和

1200V三個(gè)電壓等級(jí)，電流從幾十安

培到幾百安培不等。SiC和

GaN這兩種第三代半導(dǎo)體材料均可作為

MOSFET器件材料?；谄渥陨硖匦缘牟?/p>

異，600~900V應(yīng)用采用

GaN器件的居多，900V以上應(yīng)用采用

SiC器件的居多。此

外，當(dāng)前已有較多的

GaNFET器件應(yīng)用在高端的

DC-DC轉(zhuǎn)化器中，SiCMOSFET的使用

也會(huì)逐漸增多，但分別應(yīng)用在不同的場(chǎng)景和領(lǐng)域：SiCMOSFET主要應(yīng)用在高壓大電流

的模塊，GaNFET主要應(yīng)用在高頻的模塊。在高壓、超高壓器件，SiC的優(yōu)勢(shì)尤為明顯。目前

600V、1200V、1700VSiC器件已實(shí)

現(xiàn)商業(yè)化，預(yù)期未來(lái)

3300V（三菱電機(jī)已經(jīng)生產(chǎn)出來(lái)）和

6500V級(jí)、甚至萬(wàn)伏級(jí)以上的

應(yīng)用需求將快速提升。SiC混合模塊的電流可以做到

1000A以上，與相同電流電壓等級(jí)

的

Si模塊比較，性能優(yōu)勢(shì)較為明顯，成本和可靠性方面相對(duì)于全

SiC模塊較易被用戶(hù)接

受，因此，在要求有高電能轉(zhuǎn)換效率的領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用市場(chǎng)。隨著

SiC產(chǎn)品向高壓

大容量方向發(fā)展，SiC產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域、應(yīng)用量都會(huì)越來(lái)越多。但在

600V及以下小容量

換流器中，在面臨現(xiàn)有

SiMOSFET強(qiáng)有力競(jìng)爭(zhēng)之外，還可能會(huì)受到

GaN器件的沖擊。1.3

多因素推動(dòng)，SiC大規(guī)模運(yùn)用甜蜜點(diǎn)到來(lái)盡管

SiC功率器件在性能上有諸多優(yōu)勢(shì)，但此前

SiC的發(fā)展主要受到價(jià)格、晶圓質(zhì)量、

工藝技術(shù)等限制，沒(méi)有被大規(guī)模使用。近兩年，起步較早的

Wolfspeed、Rohm、英

飛凌等海外廠商不斷進(jìn)行產(chǎn)品迭代，產(chǎn)品性能、質(zhì)量持續(xù)提升；晶圓良率提升，尺寸升

級(jí)，產(chǎn)能擴(kuò)充，襯底價(jià)格快速下探，我們認(rèn)為

SiC器件廣泛應(yīng)用的甜蜜點(diǎn)已經(jīng)到來(lái)。1.3.1

產(chǎn)品升級(jí)迭代，性能及穩(wěn)定性提升打開(kāi)更大應(yīng)用市場(chǎng)空間自

Wolfspeed發(fā)布

2011

年發(fā)布業(yè)界首款

SiCMOSFET以來(lái)，羅姆、三菱電機(jī)、意法半

導(dǎo)體、英飛凌等陸續(xù)也推出

SiC功率產(chǎn)品并持續(xù)進(jìn)行迭代。襯底質(zhì)量不斷提升。SiC外延材料和

SiC基功率器件性能及可靠性受到襯底結(jié)晶缺陷、表

面加工質(zhì)量的制約，晶圓生長(zhǎng)過(guò)程中易出現(xiàn)材料的基面位錯(cuò)，以致

SiC器件可靠性下降。

2020

年以來(lái)，國(guó)外

6

英寸

SiC襯底產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)商用化，主流大廠陸續(xù)推出

8

英寸襯底樣

品并開(kāi)始投建

8

英寸

SiC晶圓產(chǎn)線，微管密度達(dá)到

0.6cm-2。SiC外延方面，6

英寸產(chǎn)品

實(shí)現(xiàn)商用化。國(guó)內(nèi)

SiC商業(yè)化襯底仍然以

4

英寸為主，并逐步向

6

英寸過(guò)渡，微管密度

小于

1

個(gè)/cm2，襯底可用面積實(shí)現(xiàn)

95%。研發(fā)方面，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量

6

英寸襯底材料的制

備，微管密度為

0.5

個(gè)/cm2，螺位錯(cuò)密度為

1200

個(gè)/cm2。SiC功率晶體設(shè)計(jì)不斷迭代，產(chǎn)品性能持續(xù)提升。隨著

SiC功率晶體設(shè)計(jì)的不斷發(fā)展，

各廠商近年來(lái)持續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)迭代，可靠性和性能大幅提升。目前已量產(chǎn)的增強(qiáng)型碳

化硅功率晶體的晶粒結(jié)構(gòu)主要有平面式（planar）和溝槽式（trench）兩種。平面式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，溝槽式在制造過(guò)程中多一步柵槽刻蝕工藝。溝槽式結(jié)構(gòu)能夠更有效利用較高的電子遷移率，達(dá)到更低的通態(tài)電阻。以

Rohm的第三

代溝槽柵極

SiCMOSFET為例，相比第二代產(chǎn)品，第三代采用了溝槽型柵極結(jié)構(gòu)，將

RonA減小了一半，獲得相同導(dǎo)通電阻所需要的芯片面積有所減小，還可以降低成本。此外，

Rhom通過(guò)采用特殊雙溝槽結(jié)構(gòu)（Doubletrench），解決了溝槽柵極

MOSFET結(jié)構(gòu)底部

的柵極氧化膜在關(guān)斷時(shí)會(huì)承受較高的電場(chǎng)，難以保證長(zhǎng)期可靠性的問(wèn)題（英飛凌采取非

對(duì)稱(chēng)溝槽式（AsymmetricTrench）結(jié)構(gòu)解決這一問(wèn)題）。1.3.2

SiC成本下降迎來(lái)價(jià)格甜蜜點(diǎn)DieSize和成本是SiC技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的核心變量。我們比較目前市場(chǎng)主流1200V硅基IGBT及

SiC基

MOSFET，可以發(fā)現(xiàn)

SiC基

MOSFET產(chǎn)品較

Si基產(chǎn)品能夠大幅減少

DieSize，

且表現(xiàn)性能更好。但是最大阻礙仍在于

WaferCost，根據(jù)

yoledevelopment測(cè)算，單片

成本

SiC比

Si基產(chǎn)品高出

7~8

倍。目前

SiC主流尺寸處于

4

英寸向

6

英寸過(guò)渡階段。單晶尺寸的增加往往會(huì)伴隨結(jié)晶質(zhì)量

的下降，SiC襯底從

1~8

英寸不等，主流尺寸為

4~6

英寸。由于尺寸越大，生產(chǎn)效率越

高，但生產(chǎn)品質(zhì)控制難度越高，因此目前

6

英寸主要用于二極管，4

英寸主要用于

MOSFET。

由于

6

英寸的硅晶圓產(chǎn)線可以升級(jí)改造成用于生產(chǎn)

SiC器件，所以預(yù)計(jì)

6

英寸

SiC襯底

的高市占率會(huì)維持較長(zhǎng)時(shí)間。未來(lái)

5

年內(nèi)驅(qū)動(dòng)

SiC器件市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要因素將由

SiC二極管轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

SiCMOSFET。

目前，SiC電力電子器件市場(chǎng)的主要驅(qū)動(dòng)因素是功率因數(shù)校正（PFC）和光伏應(yīng)用中大規(guī)

模采用的

SiC二極管。然而，得益于

SiCMOSFET性能和可靠性的提高，3~5

年內(nèi)，SiCMOSFET有望在電動(dòng)汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)主逆變器中獲得廣泛應(yīng)用，未來(lái)

5

年內(nèi)驅(qū)動(dòng)

SiC器件

市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要因素將由

SiC二極管轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

SiCMOSFET。SiC成本下降依賴(lài)于尺寸增加、可用厚度增加和缺陷密度下降。伴隨大直徑襯底占比不

斷提高，襯底單位面積生長(zhǎng)成本下降。單晶可用厚度在不斷增加。以直徑

100mm單晶

為例，2015

年前大部分單晶廠商制備單晶平均可用厚度在

15mm左右，2017

年底已經(jīng)

達(dá)到

20mm左右。伴隨襯底結(jié)晶缺陷密度下降的同時(shí)，工藝復(fù)雜程度增加。在大部分襯底提供商完成低缺陷密度單晶生長(zhǎng)工藝及厚單晶生長(zhǎng)工藝研發(fā)后，襯底單位面積價(jià)格會(huì)

迎來(lái)相對(duì)快速的降低。SiC電力電子器件價(jià)格進(jìn)一步下降，與同類(lèi)型

Si器件價(jià)差縮小。根據(jù)

CASA，Mouser，

從公開(kāi)報(bào)價(jià)來(lái)看，2020

年底

650VSiCSBD均價(jià)為

1.58

元/A，同比下降

13.2%，與

Si器件的價(jià)差約

3.8

倍；1200VSiCSBD均價(jià)為

3.83

元/A，同比下降

8.6%，與

Si器件的

差距約

4.5

倍。根據(jù)

CASA調(diào)研，實(shí)際成交價(jià)低于公開(kāi)報(bào)價(jià)，650VSiCSBD實(shí)際成交價(jià)

格約

0.7

元/A，1200VSiCSBD價(jià)格約

1.2

元/A，約為公開(kāi)報(bào)價(jià)的

60%-70%，同比則下

降了

20%-30%，實(shí)際成交價(jià)與

Si器件價(jià)差已經(jīng)縮小至

2-2.5

倍之間，已經(jīng)達(dá)到了甜蜜

點(diǎn)。若考慮系統(tǒng)成本（周邊的散熱、基板等）和能耗等因素，SiC產(chǎn)品已經(jīng)具備一定競(jìng)

爭(zhēng)力，隨著產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)更加成熟和產(chǎn)能不斷擴(kuò)充，未來(lái)在下游新能源汽車(chē)、光伏逆變、

消費(fèi)類(lèi)電子等市場(chǎng)應(yīng)用有望加速滲透。1.4

新能源汽車(chē)是

SiC器件最重要驅(qū)動(dòng)力隨著全球?qū)τ跉夂蜃兣?、二氧化碳減排的認(rèn)知不斷提升，各國(guó)政府陸續(xù)推出一系列燃油

車(chē)禁售目標(biāo)及新能源車(chē)補(bǔ)貼措施，例如我國(guó)《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2020-2035）》

提出到

2025

年新能源汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)量占比達(dá)到

25%左右。車(chē)企也紛紛制定新能源車(chē)銷(xiāo)量

占比目標(biāo)，例如奧迪預(yù)計(jì)到

2025

年其新能源車(chē)型銷(xiāo)量占比達(dá)到

40%，沃爾沃計(jì)劃

2025

年達(dá)到

50%，2030

年達(dá)到

100%，寶馬預(yù)計(jì)到

2030

年新能源車(chē)型銷(xiāo)量占比達(dá)到

50%

等等。新能源汽車(chē)的高速發(fā)展為第三代半導(dǎo)體功率器件帶來(lái)廣闊應(yīng)用空間。新能源汽車(chē)將是

SiC器件需求規(guī)模大幅增長(zhǎng)的主要推動(dòng)力。按照

SiC功率器件應(yīng)用發(fā)展

來(lái)看，初期

SiC器件主要用于

PFC電源領(lǐng)域，過(guò)去十年

SiC在光伏及一些能源儲(chǔ)存系統(tǒng)

中被廣泛，未來(lái)十年，新能源汽車(chē)、充電設(shè)施、軌道交通將是

SiC器件需求規(guī)模大幅增

長(zhǎng)的主要推動(dòng)力。根據(jù)

Yole，2019

年

SiC全球市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)

5.4

億美元，到

2025

年將

達(dá)到

25.6

億美元，CAGR30%，其中新能源汽車(chē)占比最高，2025

年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到

15.5

億美元，CAGR38%，充電樁增速高達(dá)

90%。新能源汽車(chē)系統(tǒng)架構(gòu)中涉及到

SiC應(yīng)用的系統(tǒng)主要有電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、車(chē)載充電器（OBC）

/非車(chē)載充電樁和電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（車(chē)載

DC/DC）。SiIGBT具有導(dǎo)通壓降小、耐壓高、開(kāi)

關(guān)速度快的優(yōu)勢(shì)，目前大量應(yīng)用于新能源汽車(chē)的

OBC、DC/DC和電機(jī)控制器中。未來(lái)

SiC器件將在新能源汽車(chē)應(yīng)用中具有更大優(yōu)勢(shì)。IGBT是雙極型器件，在關(guān)斷時(shí)存

在拖尾電流，因此關(guān)斷損耗大。MOSFET是單極器件，不存在拖尾電流，SiCMOSFET的導(dǎo)通電阻、開(kāi)關(guān)損耗大幅降低，整個(gè)功率器件具有高溫、高效和高頻特性，能夠提高

能源轉(zhuǎn)換效率。電機(jī)驅(qū)動(dòng)：電機(jī)驅(qū)動(dòng)中使用

SiC器件的優(yōu)勢(shì)在于提升控制器效率，提升功率密度和開(kāi)關(guān)

頻率，減少開(kāi)關(guān)損耗以及簡(jiǎn)化電路散熱系統(tǒng)，從而降低成本、大小，改善功率密度。豐

田的

SiC控制器將電驅(qū)動(dòng)控制器體積減小

80%。電源轉(zhuǎn)換：車(chē)載

DC/DC變換器的作用是將動(dòng)力電池輸出的高壓直流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電，

從而為動(dòng)力推進(jìn)、HVAC、車(chē)窗升降、內(nèi)外照明、信息娛樂(lè)和一些傳感器等不同系統(tǒng)提供

不同的電壓。使用

SiC器件可降低功率轉(zhuǎn)換損耗并實(shí)現(xiàn)散熱部件的小型化，從而減小變

壓器體積。充電模塊：車(chē)載充電器和充電樁使用

SiC器件，能夠發(fā)揮其高頻、高溫和高壓的優(yōu)勢(shì)，

采用

SiCMOSFET，能夠顯著提升車(chē)載/非車(chē)載充電機(jī)功率密度、減少開(kāi)關(guān)損耗并改善熱

管理。根據(jù)

Wolfspeed，汽車(chē)電池充電機(jī)采用

SiCMOSFET在系統(tǒng)層面的

BOM成本將降

低

15%；在

400V系統(tǒng)相同充電速度下，SiC充電量較硅材料可以翻倍。非車(chē)載直流快速充電機(jī)：將輸入的外部

AC轉(zhuǎn)換為電動(dòng)汽車(chē)所需的

DC電源，并將其

存儲(chǔ)在電池中。SiC的高開(kāi)關(guān)速度是新型快速充電器的核心。車(chē)載蓄電池充電機(jī)（OBC）：將來(lái)自電池子系統(tǒng)的

DC電源轉(zhuǎn)換為主驅(qū)動(dòng)電機(jī)的

AC電源。在插入外部電源充電時(shí)，OBC的整流電路將

AC電源轉(zhuǎn)換為

DC電源，為蓄電

池充電。OBC系統(tǒng)還可以通過(guò)再生制動(dòng)收集車(chē)輛動(dòng)量產(chǎn)生的動(dòng)能，并送到電池。與

硅相比，SiCOBC體積小

60％，器件熱量和能量損失都更少。特斯拉引領(lǐng)行業(yè)潮流，率先在逆變器上使用

SiC。特斯拉

Model3

的電驅(qū)動(dòng)主逆變器采

用意法半導(dǎo)體的全

SiC功率模塊，包含

650VSiCMOSFET，其襯底由科銳提供。目前特

斯拉僅在逆變器中引用了

SiC材料，未來(lái)在車(chē)載充電器（OBC）、充電樁等都可以用到

SiC。大陸電動(dòng)車(chē)龍頭廠比亞迪漢四驅(qū)版是國(guó)內(nèi)首款在電機(jī)控制器中使用自主研發(fā)SiC模塊的

電動(dòng)汽車(chē)。借助

SiC的低開(kāi)關(guān)及導(dǎo)通損耗及高工作結(jié)溫特性，漢

EV的

SiC模塊同功率情

況下體積較硅

IGBT縮小一半以上，功率密度提升一倍。根據(jù)比亞迪，公司計(jì)劃到

2023

年，在旗下所有電動(dòng)車(chē)中用

SiC功率半導(dǎo)體全面替代

IGBT。2020

年

12

月，比亞迪半導(dǎo)

體公布目前在規(guī)劃自建

SiC產(chǎn)線，預(yù)計(jì)

2021

年建成自有

SiC產(chǎn)線。目前汽車(chē)

SiC模塊供應(yīng)鏈廠商主要從四個(gè)維度進(jìn)軍市場(chǎng)。SiC模組廠商與

Tier1

廠商合作：以羅姆為代表，2020

年

6

月，羅姆與大陸集團(tuán)

（Continental）動(dòng)力總成事業(yè)群緯湃科技（VitescoTechnologies）達(dá)成合作協(xié)議，

共同開(kāi)發(fā)

SiC動(dòng)力解決方案，緯湃科技將首選合作伙羅姆提供的

SiC功率器件，提

升電動(dòng)汽車(chē)功率電子效率；領(lǐng)先功率器件及模塊廠商：在全球

Si功率器件領(lǐng)先的英飛凌、安森美、ST意法半

導(dǎo)體等廠商在

SiC材料功率器件同樣具備優(yōu)勢(shì)。襯底廠商垂直整合：以

II-VI為代表，通過(guò)收購(gòu)

SiC器件廠商，及

GE的

SiCIP授權(quán)，

垂直整合

SiC業(yè)務(wù)；電動(dòng)汽車(chē)

OEM廠商同時(shí)也是

Tier1：例如比亞迪，不僅是整車(chē)廠，比亞迪半導(dǎo)體具

備自主研發(fā)

SiC模塊能力。車(chē)用

SiC器件滲透率提升有望帶來(lái)市場(chǎng)規(guī)?？焖贁U(kuò)張。據(jù)

Yole統(tǒng)計(jì)，新能源汽車(chē)是

SiC功率器件下游最重要的應(yīng)用市場(chǎng)，預(yù)計(jì)到

2024

年新能源車(chē)用

SiC功率器件市場(chǎng)規(guī)模將

達(dá)到近

12

億美元。2018

年國(guó)際上有

20

多家汽車(chē)廠商已經(jīng)在車(chē)載充電機(jī)（OBC）中使用

SiCSBD或

SiCMOSFET。目前以特斯拉

Model3、比亞迪漢為代表的車(chē)型在逆變器中采用

SiC功率模塊只是車(chē)用

SiC器件的起步，未來(lái)隨著

SiC在車(chē)載充電器、DC/DC轉(zhuǎn)換以

及充電樁中滲透率提升，市場(chǎng)空間有望快速擴(kuò)大。僅考慮逆變器的使用，新能源車(chē)將消耗絕大部分

SiC襯底產(chǎn)能；如果考慮車(chē)載

OBC、

充電樁、DC/DC的

SiC使用滲透提升，需求量將更大。從產(chǎn)能角度來(lái)看，以特斯拉

Model3

為例估算，根據(jù)拆解圖，主逆變器中有

24

個(gè)

SiC模塊，每個(gè)模塊

2

個(gè)

SiCMOSFET，

共需要

48

顆芯片。一個(gè)

6

寸片面積約為

8.8

輛車(chē)所消耗的

SiCMOSFET芯片面積，假設(shè)

10%邊緣損耗和

60%良率，則單個(gè)

6

寸片足夠供應(yīng)約

4.7

輛車(chē)。Model3/Y2019

年交貨

量

30

萬(wàn)輛，消耗

6.4

萬(wàn)片

SiC，約占當(dāng)年全球產(chǎn)能

24%。盡管

SiC產(chǎn)業(yè)鏈在快速擴(kuò)產(chǎn)，

預(yù)計(jì)

2025

年產(chǎn)能為

2019

年的

10

倍，中期測(cè)算，僅考慮逆變器的搭載，新能源汽車(chē)將

占

SiC襯底產(chǎn)能

50%。根據(jù)

Yole及科銳業(yè)務(wù)情況，科銳預(yù)計(jì)到

2024

年，其

SiC晶圓可服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模約

11

億美

元，SiC器件可服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到

50

億美元。考慮降價(jià)因素

2025

年新能源汽車(chē)

SiC需求中樞在

59~65

億美元。我們假設(shè)

2025

年

全球新能源汽車(chē)出貨量

1800

萬(wàn)~2000

萬(wàn)輛，考慮

SiC晶圓隨著技術(shù)成熟價(jià)格下降，假

設(shè)單價(jià)約

2000

美元/片，則預(yù)計(jì)到

2025

年新能源汽車(chē)僅逆變器

SiC需求空間彈性中樞

在

59~65

億美元。此外，新能源汽車(chē)

DC/DC、車(chē)載充電器系統(tǒng)及充電樁中

SiC的應(yīng)用將

進(jìn)一步提升新能源車(chē)用

SiC市場(chǎng)規(guī)模！二、產(chǎn)業(yè)鏈大力擴(kuò)產(chǎn)應(yīng)對(duì)需求爆發(fā)，國(guó)內(nèi)企業(yè)有望同步成長(zhǎng)SiC上游處于供不應(yīng)求階段，諸多硅電力電子廠商積極參與。目前，國(guó)外已有超過(guò)

30

家公司具備

SiC材料、器件制造能力，并從事相關(guān)商業(yè)活動(dòng)?，F(xiàn)有硅電力電子器件龍頭

制造商或多或少地活躍在

SiC領(lǐng)域。目前有包括

Infineon、Rohm、Cree、STM等

20

家

企業(yè)提供

SiC肖特基二極管產(chǎn)品。據(jù)

CASA，2020

年國(guó)內(nèi)投產(chǎn)

3

條

6

英寸

SiC晶圓產(chǎn)線，到

2020

年底，國(guó)內(nèi)至少已有

8

條

6

英寸

SiC晶圓制造產(chǎn)線（包括中試線），另有約

10

條

SiC生產(chǎn)線正在建設(shè)。國(guó)內(nèi)

600~3300VSiCSBD的產(chǎn)業(yè)化初見(jiàn)成效，開(kāi)始批量應(yīng)用，面向電網(wǎng)的

6.5kVSiCSBD正

在研發(fā)。國(guó)內(nèi)企業(yè)也已經(jīng)研發(fā)出

1200V/50ASiCMOSFET。2.1

外資廠商主導(dǎo)

SiC市場(chǎng)，大力擴(kuò)產(chǎn)迎接需求科銳：全球

SiC襯底龍頭企業(yè)，引領(lǐng)行業(yè)升級(jí)營(yíng)收連續(xù)五個(gè)季度環(huán)比增長(zhǎng)。公司2022

財(cái)年第?

季度營(yíng)收1.57億美元，環(huán)比增長(zhǎng)7.4%，

同比增長(zhǎng)

35.6%。單季度

Non-GAAP凈虧損

2380

萬(wàn)美元，Non-GAAP毛利率

33.5%，

Q2

為

32.3%，資本開(kāi)支

2.09

億美元。展望下季度，公司預(yù)計(jì)營(yíng)收區(qū)間為

1.65

至

1.75

億美金，環(huán)比再提升，單季度

Non-GAAP凈虧損收窄至

1900-2300

萬(wàn)美元。與通用汽車(chē)達(dá)成戰(zhàn)略合作。2021

年

10

月，Wolfspeed宣布與通用汽車(chē)達(dá)成一項(xiàng)戰(zhàn)略供

應(yīng)商協(xié)議，Wolfspeed降維為通用汽車(chē)的未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)計(jì)劃開(kāi)發(fā)并提供碳化硅功率器件

解決方案，Wolfspeed碳化硅器件將賦能通用汽車(chē)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)。更

名

Wolfspeed，

戰(zhàn)

略

重

大

轉(zhuǎn)

變

，

第

三

代

化

合

物

半

導(dǎo)

體

成

核

心

業(yè)

務(wù)

。

科

銳

（Cree|Wolfpseed，美）是目前全球最大的

SiC襯底制造商，公司

1987

年成立于達(dá)勒姆，

創(chuàng)始人曾在北卡羅來(lái)納州立大學(xué)從事

SiC物理特性相關(guān)科研工作。公司技術(shù)最初商業(yè)化

用于

LED市場(chǎng)，小部分產(chǎn)品進(jìn)入軍用和航空航天領(lǐng)域，后進(jìn)入照明市場(chǎng)。近年來(lái)，科銳

戰(zhàn)略發(fā)生重大轉(zhuǎn)變，2021

年

10

月，公司公告正式更名

Wolfpseed，Wolfspeed原本是

Cree的主營(yíng)第三代化合物半導(dǎo)體業(yè)務(wù)的子公司，公司在

2019

年出售了照明業(yè)務(wù)，2020

年

10

月宣布出售

LED業(yè)務(wù)，足見(jiàn)公司在第三代化合物半導(dǎo)體領(lǐng)域的信心。Wolfspeed業(yè)務(wù)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手包括其他材料供應(yīng)商，如

II-VI公司和日本

Rohm，在功率器件領(lǐng)域，競(jìng)

爭(zhēng)對(duì)手還包括英飛凌和意法半導(dǎo)體。引領(lǐng)行業(yè)升級(jí)，向

8

英寸襯底發(fā)展。Woldspeed1991

年推出全球第一款商用

SiC晶圓，

后陸續(xù)引領(lǐng)全球?qū)崿F(xiàn)

2

英寸、4

英寸、6

英寸

SiC單晶量產(chǎn)商用，8

英寸

SiC單晶襯底也

已研制成功。業(yè)務(wù)垂直涵蓋襯底和器件。Wolfspeed第三代化合物射頻和電力電子材料和器件業(yè)務(wù)分

為材料、射頻產(chǎn)品、功率產(chǎn)品三部分。其中材料產(chǎn)品包括

4

英寸/6

英寸的硅基和

SiC基

襯底，SiC外延包括

n型、p型和厚膜外延以及氮化物異質(zhì)外延。Wolfspeed功率產(chǎn)品包

括

SiCMOSFET裸芯片、SiCMOSFET、SiC模塊、SiC基肖特基二極管裸芯片、SiC基肖

特基二極管以及柵極驅(qū)動(dòng)板和參考設(shè)計(jì)，主要應(yīng)用于汽車(chē)電子、工業(yè)和再生能源領(lǐng)域。公司功率和射頻產(chǎn)品主要由位于北卡羅萊納州的自有工廠以及在加州

MorganHill的

租賃工廠生產(chǎn)。其

LED生產(chǎn)基地位于廣東惠州。需求旺盛，Wolfspeed營(yíng)收恢復(fù)增長(zhǎng)。復(fù)盤(pán)

Wolfspeed季度營(yíng)收、毛利率、ASP及出

貨量，第三代化合物半導(dǎo)體業(yè)務(wù)營(yíng)收從

2019

年年中開(kāi)始下滑，2019

年的下滑主要是因

為功率及射頻需求減少，出貨量降低，2020

年開(kāi)始，受中美貿(mào)易摩擦、疫情影響，公司

營(yíng)收同比下降，尤其是貿(mào)易摩擦，導(dǎo)致亞洲需求減少，部分客戶(hù)調(diào)整供應(yīng)鏈，轉(zhuǎn)向其他

供應(yīng)商。2021

年以來(lái)，隨著下游對(duì)功率及射頻需求的增長(zhǎng)，公司營(yíng)收恢復(fù)增長(zhǎng)。Wolfspeed的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)及壁壘在于：1）

專(zhuān)利數(shù)量多：截至

2019

年

6

月，Wolfspeed擁有

1379

項(xiàng)美國(guó)授權(quán)專(zhuān)利和約

2394

項(xiàng)國(guó)外專(zhuān)利，最長(zhǎng)有效期到

2039

年。此外

Wolfspeed還與

LED、SiC、GaN和電源

設(shè)備市場(chǎng)的主要廠商達(dá)成了約

20

項(xiàng)專(zhuān)利及交叉許可協(xié)議。2）

規(guī)模大、市占率高：SiC襯底全球市占率接近

60%，近年來(lái)有所下降，未來(lái)隨著公

司大力擴(kuò)產(chǎn)，聚焦

SiC業(yè)務(wù)，有望維持高市占率。3）

超過(guò)

20

年

SiC領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)積累：SiC襯底制造過(guò)程需要超高溫控制，以提升結(jié)晶質(zhì)

量；SiC材料硬度高，需要掌握

SiC劃切技術(shù)（英飛凌曾收購(gòu)具備可減少損耗的特

殊劃切技術(shù)廠商

Siltectra）。4）

車(chē)規(guī)級(jí)認(rèn)證周期長(zhǎng)、要求嚴(yán)格：車(chē)規(guī)級(jí)

SiC器件對(duì)產(chǎn)品性能要求高，具有認(rèn)證周期

長(zhǎng)，通過(guò)認(rèn)證后與客戶(hù)合作關(guān)系穩(wěn)固長(zhǎng)久的特點(diǎn)，目前

Wolfspeed已有多款車(chē)規(guī)級(jí)

產(chǎn)品，在建的

NorthFab將滿(mǎn)足車(chē)規(guī)級(jí)

8

寸工藝標(biāo)準(zhǔn)。Wolfspeed計(jì)劃未來(lái)大幅擴(kuò)產(chǎn)

30

倍（相比

2016Q3）。目前全球

SiC襯底市場(chǎng)主要由

科銳主導(dǎo)，其市場(chǎng)份額占全球

6

成。2019

年

5

月，科銳宣布未來(lái)

5

年投資

10

億美元用

于擴(kuò)大

SiC產(chǎn)能，與

2016Q3

產(chǎn)能比，科銳

2024

年的

SiC、GaNDevice（GaNonSiCRF）、

SiC晶圓產(chǎn)能將分別最大擴(kuò)大

30

倍。Wolfspeed同時(shí)擴(kuò)產(chǎn)現(xiàn)有工廠和投建新工廠，擴(kuò)廠

SiC襯底及器件產(chǎn)能。Wolfspeed10

億

Capex中

4.5

億美元用于“NorthFab”新工廠，增產(chǎn)

SiC和

GaN器件，同時(shí)籌備符

合車(chē)載認(rèn)定要求的生產(chǎn)產(chǎn)線，預(yù)計(jì)在

2020

年開(kāi)始生產(chǎn)。預(yù)計(jì)到

2024

年

6

英寸

SiC晶圓

產(chǎn)能將提高

30

倍，8

英寸

SiC晶圓將會(huì)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，產(chǎn)能將進(jìn)一步提高。另外將對(duì)達(dá)勒姆

總部的園區(qū)內(nèi)的現(xiàn)有工廠投資

4.5

億美元，作為其

SiC晶圓的第一個(gè)“MegaFactory”，

增加

SiC晶圓產(chǎn)能。剩下一億美元用于其他領(lǐng)域相關(guān)業(yè)務(wù)投資。除自用生產(chǎn)

SiC器件外，Wolfspeed與意法半導(dǎo)體、英飛凌、安森美等公司均簽訂長(zhǎng)期

SiC晶圓供貨戰(zhàn)略協(xié)議，為這些公司提供

6

寸

SiC晶圓。II-VI：垂直布局

SiC產(chǎn)業(yè)鏈，五年擴(kuò)產(chǎn)

5~10

倍美國(guó)

II-VI公司成立于

1971

年，其主營(yíng)業(yè)務(wù)包括光電材料和化合物半導(dǎo)體，產(chǎn)品應(yīng)用于

光通信、工業(yè)、航空國(guó)防、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。2020

財(cái)年總營(yíng)收

23.8

億美元，其中化合

物半導(dǎo)體營(yíng)收占比

35%，約

8.3

億美元。垂直整合打通

SiC產(chǎn)業(yè)鏈。II-VI在

SiC領(lǐng)域有接近

20

年的研究經(jīng)驗(yàn)，目前也已經(jīng)研發(fā)

成功

8

寸

SiC晶圓。II-VI在

SiC的布局采用的是垂直整合的方式，在其襯底產(chǎn)能基礎(chǔ)上，

2020

年

6

月，獲得通用電氣

SiC器件及功率模組技術(shù)，2020

年

8

月收購(gòu)

Ascatron（瑞

典）以及

INNOViON（美國(guó)）。Ascatron是瑞典國(guó)家科研所旗下公司，由寬帶隙材料專(zhuān)家

團(tuán)隊(duì)帶領(lǐng)，專(zhuān)注于

SiC外延及器件。INNOViON是全球最大的離子注入服務(wù)供應(yīng)商，全

球范圍內(nèi)有

30

臺(tái)注入設(shè)備，技術(shù)覆蓋從

2

英寸到

12

英寸晶圓，以及各種半導(dǎo)體材料，

包括硅、砷化鎵、磷化銦和

SiC。通過(guò)垂直整合，預(yù)計(jì)公司未來(lái)將在

SiC器件市場(chǎng)占據(jù)一

定份額。未來(lái)五年襯底擴(kuò)產(chǎn)

5-10

倍。就

II-VI公司襯底業(yè)務(wù)來(lái)講，自

2014

年以來(lái)，其

SiC襯底

產(chǎn)能平均每

18-24

個(gè)月翻倍，公司計(jì)劃自

2020

年開(kāi)始，5

年內(nèi)

6

寸晶圓產(chǎn)能擴(kuò)張

5-10

倍，同時(shí)擴(kuò)大運(yùn)用差異化的材料技術(shù)的

8

寸晶圓產(chǎn)能。II-VI的

SiC產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域聚焦射

頻及汽車(chē)電子用功率半導(dǎo)體。結(jié)合

Yole，StrategyAnalytics，LightCounting等數(shù)據(jù)，公

司預(yù)計(jì)化合物半導(dǎo)體及金剛石在射頻及功率器件中的市場(chǎng)規(guī)模將在

2025

年達(dá)到

62

億美

元。SiC襯底：價(jià)值量占比最高的環(huán)節(jié)，目前受海外龍頭主導(dǎo)SiC襯底是

SiC器件價(jià)值量最高的環(huán)節(jié)。SiC器件發(fā)展主要分為

3

個(gè)部分：SiC單晶的制

備、SiC晶體外延生長(zhǎng)、SiC電力電子器件應(yīng)用。根據(jù)英飛凌，SiC襯底目前仍是

SiC器

件成本中占比最高的部分。全球襯底市場(chǎng)仍由外資廠商主導(dǎo)。SiC襯底制備是生產(chǎn)

SiC器件的關(guān)鍵技術(shù)，科學(xué)家最

早于

1955

年制備出

3C-SiC孿晶，奠定了

SiC發(fā)展基礎(chǔ)，20

世紀(jì)

80

年代初，科研人員

制備出

SiC晶體，全球?qū)?/p>

SiC的投入開(kāi)始增加。根據(jù)

CASA，2020

年上半年科銳（45%）、

II-VI（13%）、羅姆（20%，收購(gòu)

SiCrystal）三家占據(jù)全球

78%市場(chǎng)份額。SiC器件：產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合，加強(qiáng)布局迎接新能源汽車(chē)機(jī)會(huì)全球

SiC功率器件集中度高。SiC功率器件方面，意法半導(dǎo)體占比最高，此外

Wolfspeed、

羅姆、英飛凌、三菱電機(jī)均占據(jù)一定市場(chǎng)份額，市場(chǎng)集中度同樣較高。我們認(rèn)為，形成

這一格局的原因主要是：意法半導(dǎo)體在

Si基功率器件領(lǐng)域原本就具備優(yōu)勢(shì)，還成為特斯拉

Model3

全

SiC模

塊的定制化供應(yīng)商，此外

ST與科銳、SiCrystal自

2019

年

1

月以來(lái)簽訂了超過(guò)

6

億

美元的

SiC晶圓供應(yīng)合同，提前鎖定上游材料；Wolfspeed與羅姆自身有

SiC襯底產(chǎn)能，具備從襯底到器件設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的全產(chǎn)業(yè)鏈

能力；II-VI雖然具備襯底產(chǎn)能，但

2020

年才通過(guò)收購(gòu)的方式垂直整合，未來(lái)也有望在器

件搶占部分市場(chǎng)份額；英飛凌憑借其在功率器件方面的領(lǐng)先技術(shù)，通過(guò)與

Wolfspeed合作，在器件領(lǐng)域占

比也較大。產(chǎn)業(yè)鏈廠商通過(guò)上下游延伸，提升競(jìng)爭(zhēng)力。前面提到，II-VI公司

2020

年收購(gòu)

Ascatron和

INNOViON，向下游器件延伸。羅姆收購(gòu)

SiCrystal獲得

SiC晶圓產(chǎn)能。此外，英飛凌

在

2018

年

11

月收購(gòu)

Siltectra，Siltectra成立于

2010

年，具備一項(xiàng)能夠大幅減少材料損

耗的切割晶體材料的技術(shù)，能使得

SiC晶圓產(chǎn)出芯片數(shù)量在

2022

年增加

2

倍。意法半

導(dǎo)體

2019

年

12

月收購(gòu)瑞典

Norstel，Norstel能夠提供

6

寸

SiC襯底及外延。頭部廠商

積極進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈上下游延伸，以提升市占率。積極擴(kuò)產(chǎn)只待需求爆發(fā)。無(wú)論是襯底廠商還是器件廠商，均在積極擴(kuò)產(chǎn)，以承接未來(lái)

2-3

年后汽車(chē)電子、工業(yè)領(lǐng)域

SiC器件應(yīng)用需求的全面爆發(fā)。2.2

國(guó)內(nèi)

SiC產(chǎn)業(yè)鏈較完整，加速向國(guó)際水平看齊三安垂直產(chǎn)業(yè)鏈布局，在國(guó)內(nèi)具備顯著優(yōu)勢(shì)。三安光電是國(guó)內(nèi)極少有的已形成

SiC垂直

產(chǎn)業(yè)鏈布局的廠商，三安集成

2014

年成立，2018

年推出

SiC二極管，目前已完成

650V和

1200V布局。在長(zhǎng)沙投資

160

億于

SiC等化合物三代半垂直產(chǎn)業(yè)鏈，資本開(kāi)支力度遠(yuǎn)

超國(guó)外廠商。湖南三安收購(gòu)福建北電新材料

100%股權(quán)，向襯底等上游延伸。三年時(shí)間，

公司完成

SiC器件產(chǎn)品線覆蓋。我們認(rèn)為三安大力加快

SiC垂直產(chǎn)業(yè)鏈布局及擴(kuò)產(chǎn)，在

國(guó)內(nèi)

SiC產(chǎn)業(yè)鏈中具備技術(shù)及資金優(yōu)勢(shì)，同時(shí)產(chǎn)品具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，未來(lái)將充分受益新

能源汽車(chē)等需求爆發(fā)。化合物半導(dǎo)體快速起量，持續(xù)加碼布局。2021H1，三安集成實(shí)現(xiàn)營(yíng)收

10.2

億元（不含泉州三安濾波器實(shí)現(xiàn)營(yíng)收

1242.6

萬(wàn)元），同比大幅增長(zhǎng)

170.6%，Q2

營(yíng)收

6.1

億元，環(huán)

比增長(zhǎng)

48.4%，Q3

收入

6.5

億元，同比翻倍以上增長(zhǎng)。公司

GaAs已經(jīng)達(dá)到

8000

片/

月產(chǎn)能，覆蓋

2G~5G、wifi領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外客戶(hù)累計(jì)近

100

家。濾波器

SAW和

TC-SAW開(kāi)拓客戶(hù)

41

家。光通訊產(chǎn)品

PD、VCSEL、DFB穩(wěn)步上升。電力電子產(chǎn)品

SiC、硅基

GaN逐步進(jìn)入量產(chǎn)階段。光通信及

VCSEL客戶(hù)數(shù)量及質(zhì)量逐步提升。SiC投資：長(zhǎng)沙項(xiàng)目重點(diǎn)布局

SiC，整合材料公司。三安集成是全球少數(shù)實(shí)現(xiàn)

SiC從材料到封裝一體化的半導(dǎo)體公司。目前，三安集成是繼

科銳、羅姆后，全球少數(shù)實(shí)現(xiàn)

SiC垂直產(chǎn)業(yè)鏈布局的廠商，在國(guó)內(nèi)更是行業(yè)先驅(qū)者。與

Si材料相比，SiC晶圓生長(zhǎng)速率滿(mǎn)、晶錠長(zhǎng)度短、晶圓大小受晶種限制，且硬度高，不

易切切割、研磨、拋光，進(jìn)而影響

SiC器件質(zhì)量及穩(wěn)定性，故目前襯底市場(chǎng)格局集中、

價(jià)格高企、產(chǎn)能有限。三安具備的產(chǎn)業(yè)鏈一體化能力有利于增強(qiáng)品控、提高交貨能力、

提升公司盈利能力。三安集成實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)

SiC產(chǎn)業(yè)鏈一體化具有重要意義。目前國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)鏈在各環(huán)節(jié)仍有一

定差距。國(guó)外襯底正從

6

英寸向

8

英寸轉(zhuǎn)移，國(guó)內(nèi)仍處于

4

英寸至

6

英寸過(guò)渡階段；國(guó)

內(nèi)外延質(zhì)量較國(guó)外仍有提升空間；SiC二極管?chē)?guó)內(nèi)外發(fā)展均較成熟，但國(guó)內(nèi)

MOSFET進(jìn)

度較緩；封裝設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率低；國(guó)內(nèi)

SiC車(chē)規(guī)級(jí)產(chǎn)品可靠性驗(yàn)證經(jīng)驗(yàn)欠缺；僅少數(shù)領(lǐng)域

應(yīng)用開(kāi)始滲透，未來(lái)批量應(yīng)用空間更大。國(guó)外

SiC產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)形成閉環(huán)反饋，有利于

加速研發(fā)及產(chǎn)品落地，三安集成的垂直產(chǎn)業(yè)鏈能力對(duì)于國(guó)內(nèi)

SiC產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展、公司技術(shù)

研發(fā)及產(chǎn)品商業(yè)化具有重要意義。長(zhǎng)沙加碼

160

億投資

SiC等第三代化合物半導(dǎo)體，搶先卡位布局。2020

年

6

月，公司

公告在長(zhǎng)沙高新技術(shù)園區(qū)成立子公司，投資160億元于SiC等化合物第三代半導(dǎo)體項(xiàng)目，

包括長(zhǎng)晶—襯底制作—外延生長(zhǎng)—芯片制備—封裝產(chǎn)業(yè)鏈。長(zhǎng)沙投資的具體項(xiàng)目的產(chǎn)品

包括

6

寸

SiC導(dǎo)電襯底、4

寸半絕緣襯底、SiC二極管外延、SiCMOSFET外延、SIC二

極管外延芯片、SiCMOSFET芯片、SiC器件封裝二極管、SiC器件封裝

MOSFET。該項(xiàng)

目

2020

年

7

月開(kāi)工，計(jì)劃

2021

年

6

月試產(chǎn)，預(yù)計(jì)

2

年內(nèi)完成一期項(xiàng)目并投產(chǎn)，4

年內(nèi)

完成二期項(xiàng)目并投產(chǎn)，6

年內(nèi)達(dá)產(chǎn)。SiC產(chǎn)品：從二極管到

MOSFET，產(chǎn)品線覆蓋逐漸增強(qiáng)。打造

SiCMOSFET器件量產(chǎn)平臺(tái)，完成

SiC器件產(chǎn)品線覆蓋。2020

年

12

月三安集成

首次推出

1200V80mΩ

SiCMOSFET，目前已完成研發(fā)并通過(guò)一系列產(chǎn)品性能和可靠性

測(cè)試，可廣泛用于光伏逆變器、開(kāi)關(guān)電源、脈沖電源、高壓

DC/DC、新能源汽車(chē)充電和

電機(jī)驅(qū)動(dòng)等領(lǐng)域，能夠減小系統(tǒng)體積、降低系統(tǒng)功率，提升電源系統(tǒng)功率密度，目前多

家客戶(hù)處于樣品測(cè)試階段。三安

SiCMOSFET性能優(yōu)異，可有效降低成本。三安此次推出的

SiCMOSFET采用平面

型設(shè)計(jì)，通過(guò)反復(fù)優(yōu)化，提升

SiC柵氧結(jié)構(gòu)質(zhì)量，閾值電壓穩(wěn)定性得到明顯提高，1000

小時(shí)的閾值漂移在

0.2V以?xún)?nèi)，進(jìn)而提升了器件可靠性。此外，三安通過(guò)優(yōu)化

SiCMOSFET器件結(jié)構(gòu)和布