碳化硅需求量高速增长，国内企业产能释放迎机遇_股票频道

（以下内容从海通国际《碳化硅需求量高速增长，国内企业产能释放迎机遇》研报附件原文摘录）
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碳化硅（SiC）具有很多优势，作为一种宽禁带半导体材料，SiC临界击穿电场强度高，约比硅（Si）高10倍左右，导通电阻低，可使器件的导通损耗大大降低；SiC具备较高的载流子迁移率，能够提供较高的电流密度，可减少周边器件的使用，相同功率等级下封装尺寸更小，从而在整体上缩减了系统尺寸；SiC也有良好的热导率，更容易散热，工作温度可以达到600℃，而一般的Si器件最多能坚持到150℃；SiC也能够实现高频开关，减少无源器件的体积和成本。因其这些特性，SiC被称作第三代半导体材料之一，可被用来制造各种耐高温的高频大功率器件，具有广阔的市场空间和前景。
SiC是由硅（Si）和碳（C）组成的化合物半导体材料。其结合力非常强，在热、化学、机械方面的性质都非常稳定，SiC是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑等原料通过电阻炉高温冶炼而成。目前Si器件对于电力电子应用的优化与提升已达到极限，而宽禁带材料SiC制成的器件可耐高温高压、有更小的导通电阻、更高的功率密度及不存在拖尾电流，可降低器件的开关损耗。在功率半导体的应用中，硅基IGBT与硅基MOSFET器件分别只适用于低频率高电压及低电压高频率场景中，而碳化硅MOSFET器件可应用于高频率高电压的各种场景中，包括5G基站、光伏逆变器、储能逆变器、车载电源、新能源汽车电机控制器、UPS、充电桩、功率电源等领域。目前碳化硅MOSFET有两种结构的产品，第一种是平面型构MOSFET，即DMOS，还有一种MOSFET是沟槽型的构造，即UMOS。平面型构造的耐压可以做得很好，但是芯片尺寸要做得很大。沟槽式构造可以把晶圆尺寸做小一些，因此价格更低。
SiC在自然界中储量很少，目前应用的几乎都是依靠人工合成，SiC产业链中于上游衬底和外延环节价值量最高，衬底约占碳化硅器件成本的47%，外延环节约占总成本的23%。因SiC衬底及外延价格相对硅片较为昂贵，制备过程中由于一次性价格高昂耗材占比过重、SiC长晶技术壁垒高及良率低等原因，目前SiC器件价格大约是Si器件的4-5倍。SiC产业链主要包括衬底、外延、器件设计、器件制造、封测等环节，从工艺流程上看，一般是先将高纯硅粉和高纯碳粉按一定配比混合，在2,000℃以上的高温下反应合成，再经过破碎、清洗，制得满足晶体生长要求的高纯度SiC微粉原料；再以高纯度碳化硅微粉为原料，使用自主研制的晶体生长炉，采用物理气相传输法（PVT）结晶形成圆柱状碳化硅晶锭；然后将制得的碳化硅晶锭使用X射线单晶定向仪进行定向，之后磨平、滚磨，加工成标准直径尺寸的碳化硅晶体；再将晶体切片、研磨、抛光得到碳化硅衬底，衬底经过外延生长得到外延片，外延片经过光刻、刻蚀、离子注入、沉积等步骤制造成器件；器件组合在一起放入特殊外壳中封装组成模组。
受益于新能源汽车需求猛增，全球碳化硅市场正处于高速发展阶段，据Wolfspeed预测，2022年全球碳化硅器件市场规模达43亿美元，2026年碳化硅器件市场规模有望成长至89亿美元。目前海外厂商在SiC领域占据先发优势，其中美国占全球SiC产量的70%-80%，欧洲拥有完整的SiC衬底、外延、器件以及应用产业链，在全球电力电子市场拥有强大的话语权。国内企业起步较晚，在技术和产能上都与海外企业有一定的差距，但产业正迅速发展，多个碳化硅制造项目已投产。海外企业方面，意法半导体依然占据碳化硅供应商龙头地位，向特斯拉modelY供应器件与模块，市占率达到37%；此外，英飞凌在充电桩业务上取得了出色的进展，进步很快，目前市占率已达到22%；Woolfspeed是全球最大的SiC衬底制造商，将投资高达50亿美元在北卡罗来纳州建造SiC材料工厂；罗姆和安森美进步较大，主要供货给模块供应商，罗姆芯片出货给模组的制造商，安森美的主要业务分布在光伏储能、充电桩和新能源汽车。国内企业方面，三安光电是国内首家实现SiC垂直产业链布局的公司，具备衬底材料、外延生长、以及芯片制造的产业整合能力，产能目前处于爬坡阶段，公司预计25年配套年产能达36万片；天岳先进专注于碳化硅衬底，现年产能6.7万片，以4-6英寸半绝缘型为主。
天科合达衬底产能约为12-15万片，以导电型为主，其中6英寸和4英寸产量比例约为2:1，4英寸产能将逐年降低；烁科晶体目前业务主要包括单晶炉设备和衬底，衬底月产能约8000片，以4英寸半绝缘型为主，6英寸导电型衬底开始小批量供应，同时8英寸导电型衬底也已经实现小批量生产。
投资建议：建议关注国内外碳化硅制造龙头企业意法半导体、英飞凌、Woolfspeed、三安光电、天岳先进、天科合达、烁科晶体。
风险：碳化硅需求不及预期，成本降低不及预期。