半导体:碳化硅器件:百亿美元赛道 谱写后硅基IGBT时代电力电子应用新篇章

类别:行业 机构:中国国际金融股份有限公司 研究员:成乔升/李学来/彭虎/张怡康/胡炯益 日期:2022-06-30

投资建议

    第三代化合物半导体材料碳化硅(SiC)具有宽禁带、高载流子迁移率等优良的物理特性,若用碳化硅材料制成的半导体器件去代替硅基电力电子开关,可以使电力电子系统效率优化、功率密度得到提升,并降低系统成本,或为终端客户在产品生命周期内创造更大收益。我们认为,在新能源车、光伏发电等重点行业终端出货量快速成长,叠加SiC渗透率提升且短期内器件价格降幅有限的背景下,2022-2024 年SiC器件市场规模有望迎来增速最快的三年周期。中国相关供应商虽起步较晚,但得益于新能源车、光伏逆变器本土品牌商市场份额提升,我们认为国内企业获得了入场机会,且有望通过技术快速迭代和产能扩张受益于SiC器件全球需求景气及国产化趋势。

    理由

    受制于上游原材料供应较少,短期SiC器件供需仍有望维持紧张。我们测算,2021 年全球6 英寸SiC衬底年产能在50 万片,并在积极扩产之中,2022年新能源车+光伏应用有望带来4.5 万片/月(54 万片/年)6 寸SiC衬底产能需求(已考虑良率)。考虑到导电衬底需求正在快速爬坡,我们认为在8 寸晶圆大规模普及之前,导电型衬底供应量较少依然制约了SiC器件市场快速发展,器件价格年降幅也相对有限。

    五年全球SiC器件及模块市场规模有望突破百亿美元。根据我们对新能源车、光伏等主要赛道自下而上市场规模的测算,我们认为2027 年全球SiC器件(不含模块)全行业市场规模有望达到76 亿美元,包含模块的全行业市场规模达到112 亿美元,2022-27 年五年复合增速超过35%,其中22-24年是行业增速的最快时期。而在2025 年前后,我们认为8 寸晶圆有望大规模应用,加速SiC成本下降,但SiC在全行业中渗透率也有望呈现快速提升。

    中国企业有望迎来较大商业机会。在22-24 年间,我们认为中国本土新能源车、光伏逆变器品牌商有望积极推动SiC器件渗透,相关需求有望快速成长却面临全球SiC器件供应量受限。我们认为,本土SiC器件供应商有望把握国产替代机会,复制硅基IGBT时代辉煌,拥有全产业一体化(材料、制造、封测)能力的企业存在着更大的竞争优势。技术路径上,我们认为中国企业有望依照SiC二极管->高导通电阻MOS->低导通电阻MOS->大电流模块产品的四段式路径进行迭代,目前大部分企业已拥有了SiC二极管及高导通电阻MOS产品的设计或制造能力。

    盈利预测与估值

    建议关注三安光电、斯达半导、华润微等上市公司以及部分技术领先的未上市企业。

    风险

    SiC器件渗透率不及预期、行业竞争加剧、中国企业技术迭代及扩产较慢。