20210702-东兴证券-碳化硅产业_已处于爆发前夜_有望引领中国半导体进入黄金时代_20页

报告摘要

碳化硅（SiC）作为第三代宽禁带半导体材料，具备显著的性能优势，包括更高的禁带宽度、更高的饱和电子漂移速率、更高的热导率和更低的导通阻抗。这些特性使其在高功率和高频器件领域具备替代硅基器件的潜力，尤其在新能源汽车、光伏逆变器和轨道交通等领域应用广泛。

性能优势：碳化硅器件在尺寸、能量密度、转换效率等方面优于硅基器件，其工作频率可达硅基器件的10倍，效率不随频率升高而降低，可显著降低能量损耗。
市场潜力巨大：预计2025年全球碳化硅功率器件市场规模将从2019年的5.41亿美元增长至25.62亿美元，年化复合增速约30%。
应用领域广泛：碳化硅功率器件主要应用于电动车逆变器及充电桩、光伏逆变器、轨道交通等；射频器件则应用于5G通信、雷达系统等。
技术壁垒高：碳化硅器件制造难度高于硅基器件，尤其是衬底制备环节，需要高温、高压等特殊工艺，导致成本较高。
海外龙头主导市场：目前碳化硅衬底和器件市场主要由美国科锐（Cree）、罗姆（ROHM）和贰陆（II-VI）等海外企业占据主导地位，但国内企业如天科合达、山东天岳等正在快速追赶。
国内企业迎来发展机遇：碳化硅行业是中国半导体产业追赶的突破口，国内企业在新能源车、光伏和高铁等领域的合作逐步深入，有望实现弯道超车。
价格逐步下降：随着技术进步和规模化生产，碳化硅器件价格正逐步下降，与硅基器件价差缩小，推动其在更多场景中的应用。

禁带宽度：碳化硅的禁带宽度为3.2eV，是硅（1.1eV）的约3倍，使其具备更强的耐高压能力。
市场增长预测：2019-2025年，碳化硅功率器件市场规模预计增长至25.62亿美元，氮化镓射频器件市场预计从7.4亿美元增长至20亿美元。
成本构成：衬底占碳化硅器件成本的近一半，因此衬底技术的进步对整体成本下降至关重要。
国内企业布局：三安光电、华润微、斯达半导、闻泰科技、比亚迪、露笑科技、新洁能等企业已提前布局碳化硅产业链。
产业链环节：
- 衬底：以科锐和贰陆为主导，国内企业如天科合达、山东天岳逐步实现4英寸和6英寸衬底量产。
- 外延：国内厂商如瀚天天成、东莞天域等逐步发展。
- 器件制造：泰科天润、华润微、基本半导体等已实现部分产品量产。