1)高压、高功率运用场景下性能优越,适用于600V以上高压场景。相同标准的碳化硅基MOSFET与硅基MOSFET比较,尺度减小至本来1/10,导通电阻下降至本来1/100,总能损耗下降70%,动力转化功率进步。下流运用新动力车、充电桩、光伏、风电、轨道交通等范畴。
2)获益新动力车迸发,SiC产业化黄金年代将降临。Yole估计2026年SiC功率器材商场规模将达45亿美元,2020-2026年CAGR=36%。新动力轿车是碳化硅功率器材商场的首要添加驱动,运用端:处理续航痛点。本钱端:单车可节约400-800美元的电池本钱。客户端:特斯拉等车企相继布局。现在特斯拉仅运用在主逆变器上、未来有进一步运用提高空间。
3)性价比是决议SiC器材大批量运用的要害,衬备为碳化硅性价比提高的中心。在碳化硅器材的本钱占比傍边:衬底、外延、器材别离占比46%、23%、20%。衬底为碳化硅降本的中心、也是技术壁垒最高环节,是未来SiC降本、大规模产业化推动的中心要害。
SiC衬底:新动力车+光伏需求潜力巨大;国内外距离逐渐缩小、国产代替可期
1)商场空间:估计2025年新动力车+光伏逆变器商场需求达261亿元,2021-2025年CAGR=79%。新动力车:现在单特斯拉Model3/Y一年需求量就能耗费全球SiC晶圆绝大产能。咱们测算如2025年SiC在新动力车浸透率达60%,估计6英寸SiC衬底需求达587万片/年,商场空间达231亿元。光伏逆变器:“大组件、大逆变器、大组串”年代,光伏电站电压等级从1000V提高至1500V以上,碳化硅功率器材有望成为标配。咱们假定2025年碳化硅浸透率提高至50%,对应SiC衬底商场达30亿元。职业中心瓶颈在于供给端缺乏。
2)竞赛格式:国内外距离在逐渐缩小,国产代替可期。现在海外龙头(Wolfspeed、II-VI占有60%以上商场占有率)已完成6英寸规模化供给、向8英寸进军。国产厂家(天岳先进、天科合达、晶盛机电、露笑科技等)以小尺度为主、向6英寸进军。但可观测到,国内外距离正在缩小、且全体距离小于传统硅基半导体。国内外距离已从曩昔的10-15年(4英寸)、缩小至5-10年以内(6英寸)。估计未来向8英寸进军过程中,距离有望进一步缩小。
3)出产的根本工艺:较硅基半导体难度大幅度的添加;长晶环节是要害。碳化硅衬底归于技术密集型职业。中心难点在于:长晶工艺杂乱(只要4H型等少量几种是所需的晶型),成长速度慢(每小时仅能成长0.2-0.3mm,较传统晶硅慢近百倍以上),产出良率低(硬度与金刚石挨近,切磨抛难度大)。“产学研用”为国内碳化硅衬底开展的重要推动动力。国内高校和科研单位最重要的包含中科院物理所、山东大学、上海硅酸盐所等。
4)职业趋势:降本是产业化中心,向大尺度延伸。现在6英寸SiC衬底价格在1000美金/片,数倍于传统硅基半导体。未来降本方法包含:提高资料运用率(大尺度化,由4英寸向6英寸、8英寸延伸)、降造本钱(提高良率)、提高出产功率(更老练长晶工艺)。
首要包含:长晶炉、切片机、研磨机、抛光机、整理洗刷设备等。与传统传统晶硅设备具一定相通性、但工艺难度更高。碳化硅衬底第三方设备厂商较少,企业更多为设备+制作一体化布局为主,便于将中心工艺秘要把握自己手里。设备+工艺联合研制、构成互哺是要害。
要点引荐:晶盛机电。侧重重视上市公司: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、天富动力等。重视非上市公司:天科合达、河北同光、山东烁科、瀚天天成、天域半导体、中科节能、泰科天润等。