20211230-天风证券-天风电子问答系列汽车电子_第三代半导体核心问答_智能化浪潮下_优质赛道掘金_53页_5mb

报告摘要

电子行业：汽车电子与第三代半导体投资机会分析总结

核心内容概览

本报告聚焦于2022年汽车电子与第三代半导体领域的投资机会，分析了智能化和电动化趋势下相关板块的重估潜力及增长前景，重点关注了SiC（碳化硅）和GaN（氮化镓）产业链的未来发展趋势。

汽车电子核心投资机会

主要板块及企业推荐

连接器
- 关注企业：博威合金、电连技术、瑞可达、中航光电、徕木股份、意华股份、沪光股份等
- 重点方向：
  - 高压连接器：电动车渗透率提升和高压升级，推动行业量价齐升
  - 高速连接器：智能化和域集中式趋势驱动长期成长
  - 上游材料：高端铜合金和塑胶材料是核心，博威合金实现进口替代
PCB（印刷电路板）
- 关注企业：景旺电子、世运电路、鹏鼎控股等
- 增长动力：汽车电子化加深带动PCB市场规模显著提升，新能源汽车PCB用量为传统汽车的5-8倍
- 趋势：FPC（柔性印刷电路板）逐步取代线束，未来单车用量将超过100片，2022年全球市场规模预计达70亿元
IGBT & SiC（绝缘栅双极型晶体管 & 碳化硅）
- 关注企业：斯达半导、闻泰科技、时代电气、东微半导等
- 应用领域：新能源汽车、光伏逆变器等
- 趋势：SiC器件成本持续下降，预计2022年迎来增长拐点，2026年将全面铺开
激光雷达
- 关注企业：炬光科技、蓝特光学、舜宇光学科技、湘油泵等
- 市场空间：预计2026年达到57亿美元，年复合增长率高达21%
- 应用场景：ADAS、自动驾驶等，L5级别车辆将配备32个传感器，激光雷达需求显著增长
EMS（发动机管理系统）
- 关注企业：菱电电控
- 趋势：国六标准推动EMS需求增长，新能源汽车销量提升带动EMS市场扩张
元器件
- 关注企业：法拉电子、顺络电子等
- 趋势：新能源汽车高景气带动元器件需求，进口替代加速

第三代半导体（SiC & GaN）核心问答

1. 价值拆解

SiC衬底材料成本占据整体成本近五成，是产业链中价值量最高的环节
以SiC 6寸晶圆为例，总成本约为6400元，其中衬底+外延价值量约3840元
SiC器件制造成本中，衬底占比约55%，外延占比约5%

2. 降价趋势

SiC电力电子器件价格逐年下降，与同类型Si器件价差缩小
SiC器件价格较2017年下降超50%，主流产品与Si产品的价差基本达到4倍以内
GaN器件价格同样呈现下降趋势，2020年与Si器件价差持续缩小

3. 器件结构占比

2019年，SiC二极管占比显著高于SiC MOSFET及模组
随着SiC MOSFET技术成熟，预计未来会超过二极管占比
模组增速最快，未来有望占SiC市场约50%

4. 发展进程与成本优势

衬底成本每年以10%-20%速度下降，主要依赖产能扩张、智能制造、长晶技术优化及新技术开发
预计2022年迎来SiC增长拐点，市场空间约7-10亿美元
2024-2026年为加速成长期，市场空间约21亿美元

5. 能源节约测算

每辆车使用SiC可节省每年5.5桶油、146.15美元电力成本、690kg CO₂排放
SiC助力汽车降低5倍能力损耗，提高电机逆变器效率4%，整车续航里程提升7%

6. 车厂布局

整车厂引入SiC在OBC和DC-DC为7家，电驱为4家，布局电驱为10家
全球2021年全年预计超100万台，2022年预计翻倍
国内新能源汽车企业首先在OBC和DC-DC应用SiC，逐步渗透到电机控制器

7. 供给测算

国内产能：2020年SiC导电型衬底18万片（6英寸），外延22万片，器件26万片
全球产能：预计2022年折合为8英寸产能77.3万片，2024年为111.9万片
未来增长：国内企业加速布局，2021年第三代半导体厂商数量达70家，其中SiC衬底16家、外延11家、器件28家；GaN衬底2家、外延12家、器件12家

8. 需求测算

新能源汽车：SiC 6寸硅片用量预计2025年将超过120万片
光伏领域：SiC 6寸硅片用量预计2025年将超过130万片
GaN电力电子：预计2025年近70万片
GaN射频：预计2022年达顶峰超4万片

9. 技术对比

国内与海外SiC&GaN产业链存在一代代差
SiC：国内以4英寸为主，逐步向6英寸过渡；国际已实现6英寸商用化，8英寸样品已推出
GaN：国内商业化衬底以2英寸为主，4英寸小批量出货，预计2025年完成6英寸批量生产
国际领先：美、日、欧已量产2英寸GaN单晶，日本成功研制4英寸衬底并突破6英寸关键技术

10. 海外龙头：Wolfspeed

产能预测：2022年折合8英寸产能47.9万片/年，2024年达69.4万片/年
晶粒产出：2022年预计40476颗，2024年58643颗（假设良率为100%）
专利数量：截至2021年11月，第三代半导体相关专利2939件，其中材料相关360件，射频相关1015件，功率相关984件
财务规划：预计2021财年营收5.26亿美元，2024财年15亿美元，2026财年21亿美元，CAGR达30%
毛利率：预计2022-2023年毛利率30%-40%，2024-2025年提高至50%，2026年后稳定在50%-54%

风险提示

产业政策变化风险
国际贸易争端加剧风险
下游行业发展不及预期导致的需求风险

投资评级

行业评级：强于大市（维持评级）
上次评级：强于大市

图表目录摘要

图1：不同车型汽车电子化程度
图2：汽车用FPC示意图
图3：SiC在新能源汽车领域2027年带动60亿美元市场
图4：不同车级IGBT价值量（人民币）
图5：激光雷达市场
图6：L1-L5汽车需要用到的传感器数量
图7：Si前道工序平均成本结构（%）
图8：SiC MOSFET前道工序平均成本结构（%）
图9：2021年12月SiC二极管平均单价
图10：2021年12月SiC和GaN晶体管平均单价
图11：SiC各类器件占比情况
图12：各SiC器件优势及不足
图13：功率器件主要应用场合电压及电流要求
图14：SiC二极管分类别器件结构
图15：SiC MOSFET器件新结构
图16：新能源汽车SiC使用情况
图17：V2X定义
图18：SiC在光伏市场的发展情况
图19：2017-2020年650V SiC SBD价格趋势
图20：2017-2020年1200V SiC SBD价格趋势
图21：SiC生产制造流程中的挑战使价格高昂
图22：SiC生产制造设备的挑战
图23：高温单晶生长炉
图24：未来SiC价格降低将得益于长晶速度提升、减少割缝损失、切割成本下降、抛光成本下降
图25：SiC 6寸晶圆成本发展趋势预测
图26：预计碳化硅将受益于新能源汽车快速增长
图27：SiC在汽车电驱、OBC、DCDC的发展预判
图28：部分整车厂及Tier1引入SiC情况
图29：整车厂及Tier1引入SiC具体应用情况
图30：Tesla SiC合作情况
图31：主要汽车企业的SiC使用的速度情况
图32：Wolfspeed产能预测
图33：SiC在下游应用市场情况
图34：SiC在下游应用增速情况
图35：SiC在新能源汽车中晶圆面积用量情况
图36：SiC器件在新能源汽车的优势
图37：我国新能源汽车销量测算
图38：国内新能源汽车SiC硅片需求量测算
图39：2022年全球光伏装机需求占比（%）
图40：全球、国内光伏逆变器新增装机量及国内增速（GW，%）
图41：2020-2025年国内光伏逆变器市场空间及增速（亿元，%）
图42：SiC 6寸晶圆成本发展趋势预测
图43：PD快充GaN电力电子器件市场规模（亿元）
图44：PD快充GaN-on-Si晶圆需求量（万片）
图45：5G宏基站GaN晶圆需求量（万片）
图46：国际SiC衬底技术指标进展
图47：国内SiC衬底技术指标进展
图48：国际上已经商业化的SiC SBD器件性能
图49：国际上已经商业化的SiC晶体管器件性能
图50：国际上已经商业化的GaN电力电子器件性能
图51：国际上商业化的GaN射频产品性能
图52：Wolfspeed功率器件的发展历程
图53：Wolfspeed产能预测（包括6+8寸的全部产能）
图54：Wolfspeed裸DIE工厂
图55：Wolfspeed 10亿美元投资分配
图56：Wolfspeed DIE产出量预测从6寸演进到8寸
图57：Wolfspeed 8英寸晶圆化学机械抛光（CMP）后的表面良率
图58：Wolfspeed专利数量统计
图59：Wolfspeed营收增速将超过第三代半导体市场增速
图60：Wolfspeed预计2025年后毛利率超过50%

表格目录摘要

表1：SiC及GaN终端器件价格变化趋势
表2：我国与海外SiC&GaN产业链各环节的代差
表3：2025年中国高速连接器市场规模预测
表4：SiC及GaN终端器件价格变化趋势
表5：整车厂引入SiC应用及供应情况
表6：OEM厂商SiC上车规划
表7：Tier1企业-SiC逆变器应用推进情况
表8：2020年国内晶圆制造SiC产线
表9：国内GaN晶圆制造产线
表10：2020年我国SiC产能统计
表11：2020年我国GaN产能统计
表12：国内第三代半导体截至2021年12月产能情况
表13：国内第三代半导体公司投资布局情况（已明确产能计划）
表14：国内第三代半导体公司投资布局情况（尚未明确产能计划）
表15：国际主要企业SiC布局情况

总结

本报告指出，随着智能化与电动化趋势的加速，汽车电子与第三代半导体将成为高增长赛道。SiC和GaN技术在新能源汽车、光伏、5G等领域展现出显著优势，价格持续下降，国产替代加速。建议重点关注连接器、PCB、IGBT&SiC、激光雷达、EMS及元器件等板块，关注斯达半导、闻泰科技、时代电气、东微半导、炬光科技、蓝特光学、舜宇光学科技、菱电电控、法拉电子、顺络电子等企业。同时，海外龙头Wolfspeed在SiC领域具备较强竞争力，其产能与技术指标持续提升，预计2026年毛利率将稳定在50%-54%。

展开完整摘要