2023年晶升股份研究报告:SiC及半导体单晶炉头部企业,迎扩产及国产化春风
- 来源:西部证券
- 发布时间:2023/12/30
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晶升股份研究报告:SiC及半导体单晶炉头部企业,迎扩产及国产化春风。公司为国内长晶设备领先供应商,多点布局实现快速发展。公司以蓝宝石单晶炉起家,目前主营三类产品:半导体级单晶硅炉、SiC单晶炉、以自动化拉晶控制系统为代表的其他长晶设备,开拓了上海新昇、金瑞泓、神工股份、三安光电、东尼电子、合晶科技及海思半导体等优质客户,在半导体级晶体生长设备领域确立领先市场地位。2019年12英寸半导体级单晶硅炉、SiC单晶炉开始批量销售,近年来业绩整体呈迅速发展趋势。半导体级单晶硅炉:公司自研的12英寸半导体级单晶硅炉率先实现大尺寸硅片半导体级单晶硅炉的国产化,产品可应用制程工艺、量产进度国内领先,部分技术...
一、长晶设备领先供应商,多点布局享快速增长
1.1 长晶设备产品序列丰富,覆盖半导体、光伏应用
晶升股份主要从事晶体生长设备的研发、生产和销售。自 2012 年成立以来,公司基于高 温高真空晶体生长设备的技术同源性,以蓝宝石单晶炉起家,不断拓展大尺寸半导体级单 晶硅炉、SiC 单晶炉等设备,并得到众多主流半导体厂商认可,开拓了上海新昇、金瑞泓、 神工股份、三安光电、东尼电子、合晶科技及海思半导体等优质客户,在半导体级晶体生 长设备领域确立领先市场地位。
公司主营产品主要分三大类:半导体级单晶硅炉、SiC 单晶炉、以自动化拉晶控制系 统为代表的其他长晶设备等。 1)半导体级单晶硅炉:主要用于 8-12 英寸半导体硅片制造,设备结构设计具有高稳定性、 高可靠性等特点,可根据客户需要实现热场结构、长晶控制系统策略、视觉识别系统、 磁力线强度及分布、氧化物过滤系统等定制化方案。2018 年,12 英寸半导体级单晶 硅炉经上海新昇验收通过,实现 12 英寸半导体级单晶硅炉的国产化。
2)SiC 单晶炉:主要用于 6-8 英寸 SiC 单晶衬底,具有结构设计一体化、高精度控温控 压、生产工艺可复制性强、高稳定性运行等特点,针对客户需求可实现腔室结构、加 热方式、生长过程监控、控制方式等定制化方案。包含 PVT 感应加热/电阻加热单晶 炉、TSSG 单晶炉等,应用于新能源汽车(主驱逆变器、OBC、车载电源转换器、充 电桩、UPS 等)、光伏发电(光伏逆变器)、工业、家电、轨道交通、智能电网、航空 航天、5G 通信、卫星、雷达等领域。
3)其他长晶设备:包括 SiC 原料合成炉、氮化铝原料提纯炉、刻蚀用 Si 材料长晶炉、自 动化拉晶控制系统等。其中,自研的自动化拉晶控制系统(软硬件)主要用于 G10 至 G12 太阳能电池片的制造,采用 PIDF 嵌套式、多循环控制算法并配备自主开发的多 功能视觉系统和信息化集成控制软件,可提高系统自动化程度和智能控制水平,实现 长晶过程全自动运行、即时监控反馈、各辅助工步(例如复投、化料等)自动化操作, 极大提高客户处设备大规模生产的运行稳定性和单晶生产效率。
SiC 单晶炉贡献主要营收,其他晶体生长设备收入迅速起量。2023 年上半年公司 SiC 单晶炉、 半导体级单晶硅炉、其他晶体生长设备和配套产品及技术服务营收占比为 61%、11%、24% 和 4%,毛利率为 29.73%、46.13%、-9.72%和 54.94%。其中,其他晶体生长设备主要包括 用于光伏的自动化拉晶控制系统、SiC 原料合成炉及其他定制化化合物长晶设备,光伏整机硬 件的批量供应是公司的首次尝试,涉及生产场地的安排、不同供应链的开发及专业人员的招募, 因此初期毛利率较低,预计随生产能力提升、供应链整合及设计优化等,光伏产品毛利率有较 大提升空间。根据公司 2023 年 10 月 25 日发布的特别重大合同公告,规定将向四川高景太阳 能科技有限公司交付单晶炉控制系统、光伏级单晶炉及配套等合同金额(含税)共约 3.39 亿 元,大部分有望在 2024 年确认收入,成为公司未来收入的增长点之一。

1.2 股权结构稳定,股权激励有利于绑定核心技术人员
公司股权结构稳定,引入多家产业公司战略投资。根据公司 2023 年第三季度报告,公司 董事长李辉先生为实控人,通过直接、间接、一致行动等方式合计控制公司共 25.27%的 股份。其中,公司第五大股东南京盛源管理为公司员工持股平台,可通过对员工实行股权 激励加深优秀人才的绑定。同时,在上市前,沪硅产业、中微公司、立昂微等优质产业公 司即分别战略投资入股公司。截至 23Q3 末,前十大股东共持有公司 64.96%的股份,公 司股权结构较为稳定且集中。
高管及技术人员履历亮眼,股权激励促长足发展。从公司高管背景履历看,其均在轴承公司斯 凯孚具备一定的实业管理或技术经验;从公司核心技术人员背景履历看,多名技术人员曾就职 于美国 SPX 公司单晶炉事业部、LP 新能源事业部,研发与管理经验丰富,其余技术人员也均 具备较强的实业背景。公司于 2023 年 8 月 18 日发布 2023 年限制性股票激励计划(草案), 拟对包括公司高管、董事、核心技术人员等在内的 80 名人员进行激励,限制性股票的授予与 归属条件为:以 2022 年营业收入为基数,2023/2024/2025 年营业收入增长率分别不低于 80%/170%/270% , 对 应 营 收 目 标 值 分 别 为 4.00/5.99/8.21 亿 元 , 同 比 增 速 分 别 达 80.00%/50.00%/37.04%,彰显公司对长期良性发展的信心。
1.3 财务分析:2019年设备批量交付后业绩在波动中保持增长趋势
业绩与设备验收相关性较强,2022 年利润承压主要系供应链受影响,2023 年重回增长快车道。 2019 年 12 英寸半导体级单晶硅炉、SiC 单晶炉开始批量销售,带动 2020 年收入、归母净利 润高增;2021 年收入、归母净利润均保持上升,毛利率略有下降,具体来看:1)2019 年, 公司主营业务收入以蓝宝石单晶炉为主,且基于客户定制化需求,毛利率较高; 2)2020 年, 公司半导体级长晶设备开始批量交付验收,12 英寸半导体级单晶硅炉技术壁垒高、高度定制 化、结构复杂,毛利率较高,主营业务毛利率维持增长;3)2021 年,主营业务毛利率略有下 降,主要系毛利率较低的 SiC 单晶炉收入占比增长。
2022 年,公司收入 2.22 亿元,YoY+13.89%,归母净利润 0.35 亿元,同比下降,主要系 2022 年上半年上海地区供应链受影响,同时受当期验收产品类别及人员规模持续增长影响,产品毛 利率有所波动,管理、销售及研发人员增加导致期间费用同比增长,下半年起生产经营情况持 续好转,盈利情况较 2022 年上半年明显改善。 2023 年前三季度,公司营收 2.40 亿元,YoY+81.92%,归母净利润 0.43 亿元,YoY+126.57%。 Q3 单季度,营收 1.25 亿元,YoY+87.90%,QoQ+65.04%,归母净利润 0.28亿元,YoY+72.66%, QoQ+123.88%。主要系销售规模扩大,批量订单验收量增加所致。23Q3 末,公司合同负债 达 0.98 亿元,同比增长 98.40%,验证订单充足,未来业绩增长可期。
费用控制能力较好,毛、净利率受产品结构、客户定制化需求等影响存在波动,近两年来保持 相对稳定。期间费用控制合理,2019 年设备开始批量交付,2020 年后研发费用率处于 9%-11%区间,销售费用率稳定于 2%-3%,管理费用率处于 8%-12%范围。SiC 单晶炉的起量、客户 部分定制化的半导体级单晶硅炉(不包括热场部件)、新磁场供应商的开发、新品初期市场开拓 等因素导致毛利率、净利率下降,但 2021 年以来 SiC 单晶炉营收占比稳定于 60%-70%,其 余因素变动也预计可控,近两年来公司毛利率、净利率得以保持相对稳定。
同业相比,公司主营业务毛利率一般高于可比公司平均。自 2020 年起,公司聚焦于半导体领 域的半导体硅材料、SiC 晶体生长设备领域,与同行业公司主要生产销售的太阳能光伏、LED 等产品相比,半导体级长晶设备具有更高的产品技术要求及下游认证壁垒,毛利率相对较高。 2022 年受当期验收产品类别影响,公司主营业务毛利率接近平均水平。
二、半导体级单晶硅炉:顺应大尺寸化、国产化趋势发展
2.1 半导体硅片:市场规模不断扩容,12英寸占比逐渐提升
通信、消费电子、5G、人工智能、大数据等新兴技术驱动科技革新,下游需求增长带来大量 的硅片需求,使得硅片市场规模及出货量整体呈增长趋势。根据前瞻产业研究院、公司招股说 明书援引 SEMI 数据,2021 年全球半导体硅片市场规模约为 126 亿美元,2022 年增至 138亿美元;出货量来看,据 wind、前瞻产业研究院、公司招股说明书援引 SEMI 等数据,2022 年全球半导体硅片出货面积达 147.13 亿平方英寸,23Q1、Q2 全球半导体硅片出货面积分别 为 32.65 亿、33.31 亿平方英寸,中商产业研究院预计 2023 年有望达 152.6 亿平方英寸。
在摩尔定律的影响下,半导体硅片不断增加直径以降低单位芯片成本,大尺寸发展趋势突出。 根据半导体产业纵横,生产 12 英寸晶圆的成本比生产 8 英寸高约 50%,然而其芯片输出约为 8 英寸晶圆的 3 倍,单位芯片成本可降低约 30%。预计随制造工艺改进和良率提高,12 英寸 晶圆成本有望进一步下降。目前先进制程的研发和生产主要集中于 12 英寸,手机、PC、数据 中心、自动驾驶等应用高速发展带动 12 英寸晶圆需求量上升并逐渐成为行业主流。
全球来看,根据公司招股说明书,2008 年以前,半导体硅片中 8 英寸占比最高;2008 年 12 英寸硅片份额首次超过 8 英寸。2021 年 12 英寸硅片出货面积达 95.98 亿平方英寸,市场份额 升至 68.47%,成为半导体硅片市场的主流产品,预计 2022 年市场份额将接近 70%。 国内来看,根据公司招股书,国内企业在 8 英寸、12 英寸硅片供给率较低,目前国内 12 英寸 硅片占国内总产能约 20%,12 英寸产品主要依赖进口。在国家政策的支持下,大陆晶圆代工 行业快速发展,沪硅产业在国内率先实现 12 英寸半导体级硅片规模生产及国产化;立昂微、 TCL 中环、奕斯伟已实现 12 英寸半导体级硅片下游客户认证及量产;中欣晶圆、超硅公司 12 英寸半导体级硅片业务已处于产能建设及验证阶段。根据 eet-china 数据,2020-2024 年中国 大陆、中国台湾计划新建 30 座 12 英寸晶圆厂,材料端和设备端的国产化需求亟待解决。

2.2 半导体单晶硅炉:龙头多以自供为主,国内自给率仅约30%
晶体生长设备为半导体产业链上游支撑产业的基础和起点,对后续的切磨抛等工序而言极 为重要。二氧化硅经过硅的纯化、多晶硅制造、单晶生长、切片、磨片倒角刻蚀、抛光、 清洗、检测、包装环节得到晶圆。其中,单晶硅的纯度对于后续晶圆加工、芯片良率十分 关键。目前半导体级单晶硅炉长晶方式(晶体制备方法)主要包括直拉法(CZ 法)和区 熔法(FZ 法)两类,直拉法为国内外厂商采用的主流制备方法。
长晶设备的重要性还体现在价值量方面:和 8 英寸相比,12 英寸半导体级单晶硅炉的单 炉价格、每万片所需单晶炉的总购置费都将大幅增加。根据立昂微招股说明书及《非公开 发行股票申请文件的反馈意见之回复(修订稿)》,其“年产 180 万片集成电路用 12 英寸硅片”项目设备总购置费共 33.30 亿元,其中需 48 台单晶炉,单炉平均价格约 524 万元/ 台,单晶炉总购置费共 2.52 亿元;“年产 120 万片集成电路用 8 英寸硅片”项目设备总购 置费共 5.09 亿元,其中需 30 台单晶炉,单炉平均价格约 296 万元/台,单晶炉总购置费 共 0.89 亿元。对应计算得出,月产 1 万片 12、8 英寸硅片平均对应单晶炉购置费用分别 为 1677.87、888.00 万元,单晶炉在总体设备购置费占比分别为 7.56%和 17.43%。
全球龙头企业长晶炉多以自供为主。硅片制造行业技术壁垒高、研发周期长、资金投入大 且下游验证周期长,市场集中度较高,主要被日本信越化学、日本胜高、中国台湾环球晶 圆、德国世创和韩国 SK 五大企业占据,2021 年合计占比约 94%。为保证晶体生长设备 适配半导体材料制造工艺技术方案,国际主要半导体材料厂商经过数十年积累的先进工艺 和控制策略,使用的晶体生长设备均主要为自行研发生产(如日本信越化学和日本胜高), 未对外采购及销售。其他国际主流厂商主要通过自制及向国际晶体生长设备供应商(如 PVA TePla AG、S-TECH Co., Ltd.等公司)采购晶体生长设备。
国内半导体硅片产业起步相对较晚,国内硅片厂商发展初期主要引入国外硅片厂商成熟技 术路线、技术团队发展硅片业务,使用晶体生长设备以国外供应商为主。国内半导体级硅 片厂商主要向 S-TECH Co.,Ltd.等国际供应商采购晶体生长设备,国内晶体生长供应商占 国内硅片厂商采购份额仅为 30%左右。
2.3 公司凭技术国内市占率领先,扩产浪潮下有望持续受益
公司为国内较早开展 12 英寸半导体级单晶硅炉产品研发的公司之一,客户覆盖优质全面。 上海新昇为国内规模最大的半导体硅片制造企业之一,率先实现了 12 英寸半导体硅片规 模化生产,早于 2015 年即引入晶升股份为其半导体级单晶硅炉产品国内唯一供应商,首 台产品于 2018 年验收通过。公司还陆续开拓了金瑞泓、神工股份、合晶科技等知名硅片 厂商,截至目前覆盖的硅片厂商均为行业内或国内龙头企业。
公司产品可应用制程、量产进度国内领先,部分技术指标达国际主流先进水平。制程及应用方面,公司半导体级单晶硅炉设备可量产制造28nm 以上12英寸半导体芯片, 实现CIS/BSI图像传感器芯片(65nm-90nm)、通用处理器(45nm-65nm)及存储芯片(NOR Flash)(28nm-55nm)的定制化工艺开发、芯片端认证及硅片量产。 技术指标方面,半导体级单晶硅炉主要包括设备规格指标参数、晶体生长控制指标参数和 单晶硅生长工艺技术水平参数: 1)设备规格指标参数:包括设备结构及机械控制等,主要影响晶体形成。公司产品技术 水平国内领先,相关参数已达国际主流先进水平;
2)晶体生长控制指标参数:包括直径及液面距控制精度等,主要影响晶体微缺陷水平及 良率。单晶直径控制精度、液面距控制技术等参数方面,公司产品控制精度已能看齐 国外竞争对手。 3)单晶硅生长工艺技术水平参数:包括微缺陷水平等,主要影响缺陷率及下游应用的工 艺技术节点。公司产品单晶直径控制精度(每 500mm 晶棒长度控制精度)可达± 0.5mm;晶体生长液面距控制精度采用自主开发算法,精度可达 0.3mm,受产业应用 时间、客户工艺开发程度、热场结构设计水平等因素影响,与国外厂商仍存在差距。
12 英寸硅片预计将成为未来国内硅片市场份额增长的主要驱动因素,公司可替代空间大。 1)扩产规划具备一定的确定性。根据公司招股说明书,国内主要硅片厂商以生产 8 英寸 及以下抛光片、外延片为主,12 英寸产能占比相对较低。目前国内 8 英寸和 12 英寸硅片 合计产能分别约为月产 183 万片及 54 万片,到 2025 年其规划产能分别为月产 365 万片 和 310 万片,产能增幅分别为 99.45%和 474.07%,12 英寸增幅较大。
2)替代具备迫切性。根据公司招股说明书,国内晶圆制造厂商 12 英寸硅片需求为 150~200 万片/月,占全球比例约 25%。而国内硅片厂商自供 12 英寸硅片产能占国内需求比例仅为 27.00%~36.00%,国内晶圆制造所需 12 英寸硅片约 70%依赖进口,供需缺口尚大。 3)公司可替代空间具备相当规模。根据公司招股说明书,国内晶体生长供应商合计国内 市占率仅约30%。截至2022年末,公司12英寸半导体级单晶硅炉市占率约9.01%-15.63%, 国内领先,在客户、技术、先发布局等优势加持下,有助于维持领先优势。
基于以上假设及现况讨论,预计至 2025 年国内 8 英寸、12 英寸硅片产能增量分别为 182 万片/月、256 万片/月,可测算出至 2025 年底国内半导体级晶体生长设备新增市场空间约 53.30~141.64 亿元,其中 8 英寸产品新增市场空间约 20.02~54.60 亿元,12 英寸产品新 增市场空间约 33.28~87.04 亿元。市场空间平均值约 97.47 亿元,公司半导体级单晶硅炉 现有国内市场占有率为 9.01%-15.63%,对应增量市场空间近 9 亿元,发展空间较大。
三、SiC长晶设备:前瞻布局新品,满足国内快速扩产需求
3.1 SiC单晶炉对衬底与外延环节良率影响较大,目前PVT法为主流
SiC 在功率器件方面优势突出,器件市场高速增长也将推动 SiC 单晶衬底的需求释放。 SiC 具备击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高及抗辐射能力强等优势,广泛应用于新 能源汽车、光伏发电、轨道交通、5G 通讯等领域。然而,SiC 衬底制备难度高、晶体生 长慢、制备效率较低,良率仅为 30%-50%,导致材料成本较高。下游应用基于成本较高 等因素,仍处于应用初期,随终端应用不断发展,根据 QYResearch 数据,2022 年全球 SiC 功率器件市场规模 20.9 亿美元,2018~2022 五年间 CAGR 为 49.29%;预计 2029 年全球规模将达 152 亿美元,2022~2029 年 CAGR 为 30%,整体呈快速发展态势。
SiC 制造工序中衬底和外延环节价值量占比高、对良率影响大,单晶炉的作用举足轻重。 SiC 单晶炉主要用于衬底的制造,通过将高纯硅粉及碳粉等原料合成 SiC 微粉,置于 SiC 单晶炉内进行 SiC 单晶生长,再经晶锭切磨抛及清洗等工序后形成 SiC 衬底。SiC 器件成 本构成中,衬底和外延合计占约 70%,是 SiC 产业链中价值量最高的环节。此外,SiC 单 晶炉作为 SiC 晶体生长的起点,对 SiC 衬底及外延的质量具有重大影响,提升衬底和外延 的良率为 SiC 器件制备的主要攻克目标。

SiC 衬底工艺难度高,制备效率低,稳定量产高质量 SiC 衬底技术壁垒较高。目前 SiC 单晶炉长晶方式主要包括物理气相传输(PVT)、高温化学气相积淀(HTCVD)及液相外 延(LPE),PVT 法为国内外厂商采用的主流制备方法。衬底制备中主要有以下技术难点: 1)晶体生长条件苛刻:SiC 晶体生长需在 2000℃以上的高温环境中进行,高于传统 Si 片,生长条件非常苛刻,且生长过程不可见。高温环境对设备和工艺的控制提出极高 要求,需要精确调控生长温度和压力,以保证晶体生长品质。
2)晶体杂质控制难度高:SiC 晶体结构类型众多,但仅少数几种为所需材料,杂质控制 难度高,故在晶体生长过程中需精确控制硅碳比、生长温度梯度、晶体生长速度以及 气流气压等参数,否则易产生多晶型夹杂,降低产品良率。3)晶体生长慢、工艺难度大等:SiC 晶体生长速度缓慢,使用当前主流的物理气相传输法约 7 天才能生长约 2cm 厚度的 SiC 晶体,且随着晶体尺寸扩大,其生长工艺难度呈 几何级增长。
3.2 SiC衬底由美德主导,国内加速扩产带动单晶炉需求提升
SiC 衬底市场以美国等传统半导体强国为主,国内厂商纷纷扩产。全球 SiC 衬底市场高度 集中,美国科锐公司、美国Ⅱ-Ⅵ和德国 SiCrystal 三家全球合计市占率近 90%,国内 SiC 衬底厂商产出规模占全球市场份额不足 10%,主要企业包括三安光电、天岳先进等。随国 内下游行业快速发展,市场规模持续扩大,国内 SiC 衬底材料厂商已逐步实现产业化发展, 至 2027 年,国内 SiC 衬底预计可较现有产能实现数倍的新增产能增长。
国内 SiC 衬底现有产能约 25.8~40 万片/年,预计 2-5 年产能增量为 469.6~537.1 万片/年。 以单台设备产量水平(375 ~500 片/年)测算,国内 SiC 单晶炉市场可新增约 9392~14323 台,结合公司产品销售价格,假设 SiC 单晶炉单价为 60 ~110 万元(含税),可测算出国 内 SiC 单晶炉至 2027 年市场新增空间约 56.35~157.55 亿元,规模可观。
此外,从 4 英寸到 6、8 英寸,国内企业与国外研发代差逐步缩短,8 英寸 SiC 衬底蕴含 着国内厂商实现弯道超车的机遇。根据科友半导体,国际量产 4 英寸 SiC 衬底比国内早 10 年以上,6 英寸比国内早约 7 年,8 英寸可能不超过 3 年。2022 年起,国内企业相继 发布 8 英寸衬底;2023 年,三安光电完成 8 英寸 SiC 衬底小批量试制,乾晶半导体也成 功长出 8 英寸 N 型 SiC 单晶锭。根据集邦咨询援引 Wolfspeed 数据,从 6 英寸到 8 英寸, 衬底加工成本增加但合格芯片产量增加 80%-90%;同时 8 英寸衬底厚度增加有助于加工 时保持几何形状、减少边缘翘曲度、降低缺陷密度,从而提升良率,因此采用 8 英寸衬底 可将单位综合成本降低 50%,6 英寸向 8 英寸扩径的行业趋势明确:目前 8 英寸市占率不 到 2%,预计 2026 年增至约 15%,2023-2024 年将是 8 英寸 SiC 元年。
3.3 国内单晶炉市场:国产厂商占主要份额,自研/外购两种模式共存
国内 SiC 晶体生长设备厂商技术及产业应用经验成熟,占据国内主要市场份额,具体可 分为:专业晶体生长设备供应商、采用自研/自产设备供应模式的 SiC 衬底材料厂商。自 研/自产模式为国内产业进入较早厂商的主要模式,主要系初期设备配套产业链不完善;近 年来外购为新进 SiC 厂商的主要模式,如三安光电、天岳先进等。未来拟大规模扩产的新 进厂商,如比亚迪、广州南砂晶圆半导体、北京世纪金光半导体、河北天达晶阳半导体、 安徽微芯长江半导体等,均选择外购模式。
1)晶体生长设备供应商:国内可分为三个梯队。a)公司及北方华创为国内 SiC 单晶炉主 要厂商,技术领先,且产品已大批量交付多家国内下游 SiC 材料主流厂商;b)宁波恒普 真空科技已向下游 SiC 厂商小批量交付,沈阳中科汉达主要为自产/自研设备 SiC 厂商配 套生产供应 SiC 单晶炉主要部件;c)其他厂商,如连城数控、哈尔滨科友半导体、山东 力冠微电子、厦门天三半导体、上海汉虹精密机械、苏州优晶光电科技、磐石创新(江苏) 电子及江苏卓远半导体等,多数处于样机开发及验证阶段,未批量供应设备。 2)自研/自产设备的 SiC 衬底材料厂商:包括天科合达、晶盛机电、露笑科技、同光半导 体、山西烁科晶体等,其自研/自产晶体生长设备主要用于其 SiC 衬底的生产制造,不对 外大批量销售设备。
自研/自产模式厂商向供应商采购主要部件或转为外购模式,预计外购模式占比持续提升。 目前,部分自研/自产模式的 SiC 厂商采用自研及委托加工模式进行设备供应:如河北同 光半导体向沈阳中科汉达采购设备主要部件;天岳先进初期选择自研/自产模式,后续逐步 转向外购设备。根据公司发行人及保荐机构第三轮问询回复意见(22.11.09),未来自研/ 自产模式设备厂商的产能在 SiC 厂商总扩产产能中占比约 31.41%-34.69%,外购模式占 据主要地位,随产业链分工进一步精细化,对外采购设备的材料厂商占比有望增长。
3.4 凭技术和产品布局先发卡位,优质客户资源保证新增产能消耗
产品方面,公司 SiC 单晶炉覆盖全面,根据行业发展趋势前瞻布局:1)应用全。下游完 整覆盖主流导电型/半绝缘型 SiC 晶体生长及衬底制备,主要用于下游 6 英寸导电型衬底 制备,主要应用于 SiC 二极管、MOSFET,SiC 二极管已量产应用,MOSFET 处于验证 阶段,晶体目前可满足制备 SiC MOSFET 器件的晶体缺陷要求,下游量产应用进度国内 领先。2)尺寸全。公司具备 4、6、8 英寸 SiC 单晶炉,可满足主要厂商扩产需求,8 英 寸产品已开发客户 A、东尼电子等客户。3)长晶技术方式全。公司已推出感应加热/电阻加热 PVT SiC 单晶炉、LPE SiC 单晶炉,可满足客户日常生产及部分前沿需求。 技术方面,SiC单晶炉技术指标参数主要分设备规格指标参数和晶体生长控制指标参数, 公司与北方华创基本处于同一技术水平,可达到或优于国外主流厂商技术水平。
公司基于技术同源性,不断拓展优质客户,市占率较高。SiC 单晶炉与半导体级单晶硅炉 技术具备一定可迭代性,公司能较好、较快复制半导体级晶体生长设备的晶体生长设备设 计及控制技术、热场设计与模拟技术、半导体晶体生长工艺开发技术等核心技术,目前已 成为三安光电及东尼电子的主要 SiC 单晶炉供应商,天岳先进和中电化合物等客户也在逐 步开拓中。在国内对外采购 SiC 单晶炉的衬底厂商中,公司市占率约 27.47%-29.01%。
为满足下游应用和半导体专用设备国产化的需求,公司积极通过 IPO 募投项目扩充产能。 公司 SiC 单晶炉的产量、销量分别从 2019 年的 12 台、2 台迅速增长至 2021 年的 228、 189 台,两个 IPO 募投项目完全达产后,将共计新增 SiC 单晶炉产能 1100 台/年,为未来 业务发展提供充足动力。
四、持续迭代自动化拉晶控制系统,大额订单保障发展
公司自研自动化拉晶控制系统(软硬件),可用于 G10 至 G12 太阳能电池片的制造,其主要产品 SG160 系列于 2021 年研发完成,2022 年至今持续优化,根据公司 2023 年 10 月 25 日发布的特别重大合同公告,将于 2023 年 11 月 4 日~2023 年 12 月 19 日向四川高景 太阳能科技有限公司交付单晶炉控制系统、光伏级单晶炉及配套等合同金额(含税)共约 3.39 亿元,大部分有望在 2024 年确认收入,为公司业绩提供较好保障。该控制系统可通 过提高系统自动化程度和智能控制水平,满足光伏单晶硅片高效率、高产量的市场需求, 较好节省人工成本,后续有望持续拓展光伏领域客户。

五、盈利预测
半导体级单晶硅炉:根据我们测算,至 2025 年底,国内半导体级晶体生长设备市场新增 空间约 53.30~141.64 亿元,公司半导体级单晶硅炉现有国内市场占有率约 9.01%-15.63%, 对应增量市场空间预计近 9 亿元。公司自研 12 英寸半导体级单晶硅炉率先实现大尺寸硅 片半导体级单晶硅炉的国产化,产品及技术优势突出,假设随 12 寸硅片扩产,2023-2025 年公司半导体级单晶硅炉国内市占率稳步提升至 18%、18.5%、19%,对应收入增速分别 为 47.24%/88.98%/44.14%,同时由于 12 英寸产品营收占比提升,毛利率分别达 46.00%/47.00%/48.00%。
SiC 单晶炉:国内 SiC 衬底现有产能约 25.8~40 万片/年,预计至 2027 年产能增量为 469.6~537.1 万片/年,对应 SiC 单晶炉市场新增需求约 9392~14323 台,结合公司产品 售价,假设 SiC 单晶炉单价为 60~110 万元(含税),可测算出国内半导体级晶体生长设 备至 2027 年市场新增空间约 56.35~157.55 亿元。公司已有感应加热/电阻加热 PVT SiC 单晶炉、LPE SiC 单晶炉,可满足客户日常生产及部分前沿需求,截至 2022 年末在国内 对外采购 SiC 单晶炉的衬底厂商中市占率达 27.47%-29.01%,先发优势及技术优势突出。 假设随衬底厂商扩产,2023-2025 年公司 SiC 单晶炉国内市占率稳步提升至 34%、35%、 36%,对应收入增速分别为 113.19%/68.45%/66.23%,同时随新品销售占比提升、产能 爬坡带来规模效应,毛利率达 32.00%/33.00%/34.00%,逐步提升。
其他长晶设备:公司推出自研光伏拉晶自动控制系统,2023 年开始有部分交付和验收, 凭借节省人力、提高效率等优势拓展光伏客户,目前收入体量较小,假设 2023-2025 年收 入分别达 0.50、0.88、1.00 亿元,预计毛利率稳定于 32.00%左右。 配套产品及技术服务等其他业务:主要为向客户提供的产品配件(耗材、附件、备件等) 销售、安装升级技术服务等,收入占比较小,与客户使用产品的配件损耗及自有配件保有量相关,通常伴随客户采购产品增订备件计划,以及后续使用产品更换耗材及备件而发生。 随公司设备销售规模扩大,预计 2023-2025 年收入增速稳定于 15%左右,毛利率相对变 化不大,稳定于 54.00%左右。 根据以上假设,预计公司 2023-2025 年归母净利润为 0.72/1.21/1.83 亿元,同比 109.83%/67.16%/50.66%,对应 EPS 为 0.52/0.88/1.32 元。
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