碳化硅性能優勢突出,市場規模快速成長
碳化硅襯底的使用極限性能優于硅襯底,可以滿足高溫、高壓、高頻、大功率等條件下的應用需求,當前碳化硅襯底已應用于射頻器件及功率器件,隨著下游需求爆發,2022-2026 年SiC 器件的市場規模將從43 億美元提升到89 億美元,復合增長率為20%,對應的SIC 襯底市場規模講從7 億美元增長到17 億美元,復合增長率為25%。
需求:下游產業鏈應用爆發,SiC 市場需求紅利釋放我們把SiC 器件發展分為三個發展階段:2019-2021 年為初期,2022-2023 年為拐點期,2024-2026 年為爆發期。SiC 隨著在新能源汽車、充電基礎設施、5G 基站、工業和能源等應用領域展開,需求迎來爆發增長,其中,能源汽車是SIC 器件應用增長最快的市場,預計2022-2026 年的市場規模從16 億美元到46 億美元,復合增長率為 30%。
供給:短期產業鏈受限襯底產能,長期產能擴張帶來價格下降碳化硅市場產業鏈主要分為晶圓襯底制造、外延片生產、碳化硅器件研發和裝備封裝測試四個部分,分別占市場總成本的50%、25%、20%、5%,由于具備晶體生長過程繁瑣,晶圓切割困難等特點,碳化硅襯底的制造成本一直處于高位。目前高質量襯底的應用主要集中于WolfSpeed、II-VI、ROHM 三大供應商,CR3 市場占有率達到80%以上,國內廠商為代表的襯底廠商的產品良率、品質和生產效率還有一定差距,短期看中高功率器件產業鏈的上游主要還受襯底CR3 控制,另外隨著CR3 逐步提高材料自用比例提升,產能的提升的同時市場供給有限,整體供給偏緊狀態。根據WolfSpeed 數據顯示,預計2022 年和2024 年的產能分別達到167K 平方英尺到242 平方英尺,折算6寸對應的85 萬片和123 萬片,通過測算預計全球2022 年和2024 年市場銷量折合6 英寸分別約為170 萬片至250 萬片。
碳化硅國產突破正加速,迎來中長期投資機會
碳化硅市場海外以IDM 為主要運作模式,國內襯底廠商為天岳先進(絕緣型襯底為主)、天科合達(導電型襯底為主)、中電科(爍科)、露笑科技、晶盛機電;外延片方面:瀚天天成、東莞天域、中電科等均已完成了3-6 英寸碳化硅外延的研發和生產;器件方面:斯達半導體、士蘭微推出SiC MOSFET 功率器件和模塊;晶圓代工方面,X-Fab 為最大代工廠,并為80-90%的無晶圓廠碳化硅廠商提供服務;漢磊和積塔大幅增加資本開支用以擴展SiC 產能;IDM 方面:三安光電具備全產業整合生產能力(襯底/外延/器件/封測)。
風險提示:碳化硅及器件良率不及預期;下游需求不及預期;
(文章來源:中信建投證券)