【中信建投】第三代半導體碳化矽行業前瞻

碳化矽性能優勢突出，市場規模快速成長

碳化矽襯底的使用極限性能優於矽襯底，可以滿足高溫、高壓、高頻、大功率等條件下的應用需求，當前碳化矽襯底已應用於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，複合增長率為20%，對應的SIC襯底市場規模講從7億美元增長到17億美元，複合增長率為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，複合增長率為 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
碳化矽市場產業鏈主要分為晶圓襯底製造、外延片生產、碳化矽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%，由於具備晶體生長過程繁瑣，晶圓切割困難等特點，碳化矽襯底的製造成本一直處於高位。目前高質量襯底的應用主要集中於WolfSpeed、II-VI、ROHM三大供應商，CR3市場佔有率達到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。

碳化矽國產突破正加速，迎來中長期投資機會
碳化矽市場海外以IDM為主要運作模式，國內襯底廠商為天嶽先進（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英寸碳化矽外延的研發和生產；器件方面：斯達半導體、士蘭微推出SiC MOSFET 功率器件和模組；晶圓代工方面，X-Fab 為最大代工廠，並為80-90%的無晶圓廠碳化矽廠商提供服務；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：碳化矽及器件良率不及預期；下游需求不及預期。