1.1 碳化硅具有耐高温、高压与高频、低功耗等优势,广泛用于电力电子系统设备
经过数十年的发展,传统的硅(Si)材料制备和工艺日臻完美,硅基功率器件的设计和开 发也经过了数轮的升级迭代,器件性能逐渐逼近硅材料的极限,性能提升空间有限。现代 电力电子技术在高温、高压、高频等方面对于半导体材料提出了更高要求。由硅和碳组成 的化合物半导体材料碳化硅(SiC)是第三代化合物半导体的典型代表,和第一代以硅为 主、第二代以砷化镓为主的半导体材料相比,SiC 具有禁带宽度大、饱和电子漂移率高、 热导系数高等优势,因此适用于生产大功率、耐高温、耐高压的功率器件。

SiC 材料的禁带宽度是 Si 材料的 3 倍左右,临界击穿场强是 Si 的 10 倍,能够耐受更高 的电压。单位面积阻隔电压的能力是 Si 的 7 倍,热导率也超过 Si 3 倍。其电子漂移速度 大概是 Si 的 2 倍多,这样的物理特性可以让 SiC 功率器件运行在更高的电压下。此外, SiC 功率器件因为各方面速率较高,可以让 SiC 功率器件在满足轻薄短小的体积要求下, 获得更高的开关频率、更高的功率密度和更好的散热性能。
衬底的电学性能决定下游芯片功能与性能的优劣,为使材料能满足不同芯片的功能要求, 需要制备电学性能不同的衬底。按照电学性能的不同,SiC 衬底可分为两类:根据工信部 发布的《重点新材料首批次应用示范指导目录(2019 年版)》,一类是具有高电阻率(电 阻率≥10^5Ω·cm)的半绝缘型SiC衬底,另一类是低电阻率(电阻率区间为 15~30mΩ·cm) 的导电型 SiC 衬底。
SiC 衬底通常使用化学气相沉积(CVD)在晶片上形成一层外延片。在导电型衬底上生长 SiC 外延层制备 SiC 同质外延片,进而制成的肖特基二极管、MosFET、IGBT 等 SiC 功 率器件,下游主要应用于新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网和航空航天等领域。 在半绝缘型 SiC 衬底上生长的 GaN 异质外延层制得碳化硅基氮化镓(GaN-on-SiC)外 延片,可制成 HEMT 等微波射频器件,主要应用于 5G 通讯、无线电探测等领域。
1.2 碳化硅制造工艺与硅基差异较大,公司专注衬底环节掌握液相法等核心技术
在 SiC 产业链中,衬底部分占据了重要的价值份额。根据中商产业研究院的数据,衬底 是 SiC 功率器件制造过程中成本占比最高的环节,占比达 47%,而在传统的硅基半导体 器件中,硅片衬底的占比通常不超过 10%,造成 SiC 衬底和 Si 衬底价值占比显著差异的 主要原因在于 SiC 单晶材料制备的复杂性更高;SiC 器件价值量占比第二大的是外延部分 的成本,占比为 23%,目前衬底和外延这两大工序是 SiC 功率器件制备中最重要的环节。
SiC 晶体的生长和衬底的加工是目前 SiC 行业的主要技术壁垒: 1)温度要求高:相较硅基衬底,SiC 衬底在晶体生长的过程中温度很高(通常在 2000℃ 以上)且不可实时监控,工艺难度高; 2)长晶速度慢:从晶体的生长周期来看,SiC 晶体需要一周的时间才能长出 2cm 的晶 锭,而传统的硅材料仅需 2-3 天就能生长出近 2m 长的晶棒,长晶效率低,导致 SiC 的衬 底生产效率低,产出非常有限; 3)晶型要求高、切磨抛难度大:SiC 晶体在生长过程容易发生微管、多型夹杂、位错 等缺陷。SiC 单晶包括 200 多种不同晶型,但仅少数几种晶体结构(4H 型)才是生产功率 器件所需的半导体材料,生长过程中易产生晶型转变造成多型夹杂缺陷,因此需要精确控 制硅碳比、生长温度梯度、晶体生长速率以及气流气压等参数。从衬底的加工来看,SiC 的硬度仅次于金刚石,属于高脆性材料,因此在后续的切割中耗时久、易裂片。 当前 SiC 晶体制备效率低,直接影响 SiC 衬底的生产成本,这也是其价格高企的主要原 因。随着相关产业链的不断成熟和量产规模的扩大,SiC 晶体制备技术也在持续改进和发 展。当前 SiC 晶体的生长主要采用物理气相传输(PVT)法、高温化学气相沉积(HTCVD) 法和液相法三种方法。 物理气相传输(PVT)法目前是制备 SiC 单晶的主流方法,被大多数大规模生产 SiC 衬 底的企业所采用。在整个生长过程中,需要精确控制多个参数,如生长温度、温度梯度、 晶体与原料表面的距离以及生长压力等。这些参数的微小变化都可能影响晶体的最终品质, 如晶体结构的变化或形成缺陷。因此,如何控制生长室内的热场和温度梯度成为了各个厂 商的核心技术,也是许多企业拥有自主研发单晶炉能力的关键所在,目前公司已掌握 SiC 单晶生长设备设计、热场设计制造、高纯 SiC 粉料合成等晶体生长的核心技术。
PVT 法在生长 SiC 单晶时的速度相对较慢,根据半导体前沿的数据,通常生长出 20mm 厚的晶体需要约 7 天时间,而相比之下,生产 1-3 米长的硅晶棒只需一天。尽管如此, PVT 法凭借其在制备高质量 SiC 单晶方面的优势,目前仍然是行业的首选技术。高温化 学气相沉积(HTCVD)法在生长碳化硅晶体方面相较于 PVT 法具有更高的速率,生长速 度可达每小时 0.3-0.6 毫米,这一方法在碳化硅单晶生长领域展现出巨大潜力。HTCVD 法是对传统 CVD 技术的一种改进,在这个过程中,气体从石墨坩埚底部进入,在 2100-2300℃的高温区域发生化学反应,生成 Si 和 SiC。由这些化学反应产生的气体随后 在坩埚上方的籽晶沉积,形成单晶。
目前PVT 法在制造大尺寸SiC晶体和降本方面遇到挑战,液相法长晶重新引起业界关注。 液相法的核心在于使用石墨坩埚作为反应器,通过在熔融纯硅中加入助溶剂,提高其对碳 的溶解度。在坩埚靠近壁面的高温区域,碳溶解于熔融硅中;而在坩埚中心温度较低的碳 化硅籽晶处,碳的溶解度降低,形成过饱和溶液。此时,溶液中的碳与硅结合,在籽晶表 面进行外延生长。同时,溶液中析出的碳回流至坩埚壁,继续溶解形成循环。液相法在衬 底扩径降本方面极具潜力,但仍面临一些技术难题。过快的生长速度可能导致缺陷,甚至 晶体开裂。由于石墨坩埚在生长过程中不断腐蚀,可能会影响晶体生长环境的稳定性。 公司布局液相法多年,目前在该领域获得了低贯穿位错和零层错的 SiC 晶体。根据公司 公告,2023 年公司宣布业内首创完成 8 英寸导电型 SiC 衬底的液相法制备,通过热场、 溶液设计和工艺创新突破了 SiC 单晶高质量生长界面控制和缺陷控制难题。除了产品尺 寸,在大尺寸单晶高效制备方面,采用公司最新技术制备的晶体厚度已突破 60mm,而这 对提升产能同样具有重要意义。
针对高压大功率电力电子器件用 P 型 SiC 单晶衬底存在成本高、电阻率高、缺陷控制难 度大等技术难题,公司于 2024 年推出了使用液相法制备的 4 度偏角 P 型 SiC 衬底。随着 公司向客户成功交付高质量低阻 P 型 SiC 衬底,标志着国产 SiC 功率器件向以智能电网 为代表的更高电压领域迈进了一步。高质量低阻 P 型 SiC 衬底将极大加速高性能 SiC-IGBT 的发展进程,助力高端特高压功率器件国产化。根据公司公告,2024 年 11 月 公司在德国慕尼黑半导体展览会发布了行业领先的 300mm SiC 衬底产品,12 英寸 SiC 衬底能进一步扩大单片晶圆上可用于芯片制造的面积,大幅提升芯片良率。在同等生产条 件下,显著提升产量,降低单位成本。
1.3 碳化硅扩径降本是产业升级大趋势,海外和国内大厂积极布局
从 6 英寸向 8 英寸扩径是产业的明确发展趋势,作为产业链中成本占比最高的部分,在 一定程度上 SiC 衬底的产能限制了下游 SiC 功率器件应用的增长。根据电子工程世界的 测算,2023 年中国大陆的 6 英寸 SiC 衬底产能占全球产能的 42%,预计 2026 年这一比 例将提升至 50%左右。

SiC 从 6 英寸升级到 8 英寸,衬底加工成本有所增加,但可以提升芯片产量。同时,8 英 寸衬底厚度增加有助于在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,采用 8 英寸衬底能够大幅降低单位综合成本。
根据公司简易定增说明书中的测算,单片 8 英寸 SiC 衬底的芯片产出量大约是 6 英寸的 2 倍,4 英寸的 4 倍,并可部分使用硅基功率芯片产线装备,可大幅降低成本、提高效率。 根据 Wolfspeed 的测算,以 32m ㎡面积的裸片(芯片)为例,8 英寸 SiC 衬底的裸片数 量相比 6 英寸增加近 90%,同时边缘裸片数量占比从 14%降至 7%,8 英寸衬底利用率相 比 6 英寸提升了 7%。我们按以下公式进行测算:
X(裸片数量)=晶圆面积/单个裸片面积-晶圆直径/单个裸片对角线长
理论上 300mm(12 英寸)的晶圆能够切出的 32m ㎡裸片数量达 200mm(8 英寸)晶圆 的约 2.5 倍,而边缘损耗也将进一步降低至约 3%,晶圆利用率将进一步提高。扩径降本 带来的规模效应对于 SiC 大批量导入各类应用场景的意义更加凸显。国内外众多 SiC 厂 商在 8 英寸 SiC 衬底和外延材料领域加快了研发与扩产的布局。
部分国际厂商在 SiC 领域拥有先发优势,在 6 英寸往 8 英寸转型方面动作较快。Wolfspeed 在 2015 年率先推出 8 英寸衬底。为大力推进 8 英寸衬底的量产及商业化,Wolfspeed 斥 资 50 亿美元在美国北卡罗来纳的查塔姆县新建了一座生产 8 英寸 SiC 衬底的工厂,预计 2025 年上半年开始生产。罗姆也是较早开始研发 8 英寸 SiC 衬底的厂商之一,与 Wolfspeed 一样,罗姆也于 2015 年推出了 8 英寸 SiC 衬底。作为 SiC 衬底头部厂商之一, Coherent(原 II-VI)同样在 2015 年展示了 8 英寸导电型 SiC 衬底,2019 年又推出了半 绝缘型 8 英寸 SiC 衬底。
短期来看,随着全球 6 英寸 SiC 衬底产能的快速释放,以及电动汽车市场需求的阶段性 放缓,SiC 衬底价格在 2024 年承受了较大的下行压力。根据集微网的数据,2024 年初, 中国头部 SiC 衬底供应商的价格降幅超 30%,第三季度 6 寸片价格跌破 500 美元,而国 际供应商的报价在 2023 年底仍高达 850 美元,国内供应商的快速扩产和大幅降价让国际 竞争对手措手不及。部分中国供应商虽然扩产积极,但在相对低价的环境下,能否维持运 转成为关键问题。随着价格竞争日益激烈,部分厂商正面临着产能利用率低、需求疲软的 双重压力,而良率提升和客户导入进程的缓慢或将加速 SiC 衬底行业的整合。
据 CASA Research 统计,2023 年国内 SiC 衬底产量 75 万片、外延产量 65 万片、芯片 器件产量 40 万片(以上均折合 6 英寸),规划中的产能(折合 6 英寸)约 300 万片,与 2022 年相比,衬底、外延、芯片器件制造各环节规划产能分别较上年增长了 66%、93%和 63%。 我们认为公司在市场日益激烈的价格竞争中,仍有望提升市场份额和盈利能力的主要原因: 1)公司在液相法长晶和大尺寸的技术突破给公司带来了极大的成本优势,规模效应的逐 步显现与成本优化形成良性循环;2)不同供应商之间良率的显著差异使得部分企业难以 稳定履行订单,终端客户在供应商的选择上更为谨慎,公司与博世、英飞凌等国际客户具 有良好的合作基础,导电型产能产量持续提升,交付能力继续增强。
从市占率的角度来看,目前 SiC 的衬底市场仍由海外大厂主导,但国内企业也正奋起直 追。根据富士经济的报告,在 2023 年全球导电型 SiC 衬底材料市场占有率排行中,公司 已经超过美国 Coherent(原名 II-VI),跃居全球第二。另一家中国公司天科合达(TankeBlue) 则市场份额位列第四。Wolfspeed 连续多年市占率第一,但受到来自其他国内衬底公司的 竞争压力,占比持续下滑。
根据 VerifiedMarketResearch 的测算,全球的 SiC 衬底市场规模将从 2024 年的 8.24 亿 美元增长至 2031 年的 24.14 亿美元,期间的复合增速为 14.38%。根据集邦化合物半导 体的不完全统计,国内已有十多家企业涉足 8 英寸 SiC 材料细分赛道,并且取得一定进 展,部分厂商正处于研发阶段,部分厂商 8 英寸 SiC 衬底/外延已出样,还有部分厂家已 具备量产能力。国内 SiC 的企业特别是在衬底制备领域从产品质量、产能包括价格,都 已经具备明显的国际竞争力。 根据 McKinsey 对 2027 年 BEV 产量的估计(假设非汽车的 SiC 需求不变),未来 SiC 的 需求会有多种不同可能性。在 BEV 增速衰退的情景下,预计 2027 年对 6 英寸当量的 SiC 衬底需求将达到 370 万片,这远低于按照当前轨迹增长的情景(470 万片)和渗透进一步加 速的情景(570 万片)的 SiC 衬底需求估计。在三种不同情景下,McKinsey 预测了 2027 年 SiC 衬底的实际供应量:1)当 SiC 衬底能够实现规模化生产,在这种情况下,SiC 衬 底的供应商将显著提高晶圆良率,将供应 550 万片衬底;2)产能爬坡顺利,该情景假设 现有和新兴制造商均实现了其宣布的规划扩产目标,届时的衬底供应量将为 470 万片/年; 3)技术迭代延迟,此情景假设老牌制造商实现了对外宣布的规划生产目标,但新兴制造 商则难以大幅提高产量,此时的晶圆供应量仅为 370 万片/年(在以上假设中,并未考虑 到其他因素的影响)。假设的情景表明,考虑到现有企业和新兴企业均达到已公布的规划 扩产目标,并且收益率保持在当前水平的情况下,如果需求保持当前轨迹同步增长,则供 需将匹配。如果需求端加速渗透,将出现约 20%的产能短缺,如果下游失去增长动力, 则将出现约 30%的产能过剩。

2.1 专注碳化硅衬底研发和生产,近年来收入快速增长业绩拐点已至
长期专注于技术升级与产能扩张,公司已成为具有全球影响力的 SiC 衬底企业。公司成 立于 2010 年,自成立以来专注于 SiC 衬底的研发和生产。国际排名前 10 的功率半导体 企业超过一半以上目前都已成为公司客户。
2023 年,公司与英飞凌、博世等下游电力电子、汽车电子领域的国际知名企业签署了长 期合作协议。公司向英飞凌提供 6 英寸导电型 SiC 衬底和晶棒,占英飞凌需求的两位数 水平,同时公司还将助力英飞凌向 8 英寸产品转型。受益于国内新能源汽车产业的蓬勃发 展,2018~2022 年,公司营业收入由 1.36 亿元增长至 12.51 亿元。1-3Q24 受下游海外 客户拉货节奏延迟的影响,公司收入增速略有下滑,2024 年前三季度公司实现收入 12.81 亿元(同比+55.34%),实现归母净利润 1.43 亿元(同比+309.56%)。
SiC 衬底贡献公司主要收入,随着规模效应逐步显现公司毛利率大幅改善。受产能结构调 整的影响,公司 2022 年的综合毛利率为-5.75%,随着有效产能的快速释放,公司综合毛 利率自 2022 年以来持续提升,1-3Q2024 公司综合毛利率提升至 25.78%。从主营业务收 入结构来看,SiC 衬底的占比仍在不断提升,公司 SiC 衬底业务的收入占比从 2018 年的 62.45%提升至 2023 年的 86.82%。
公司重视激励,通过员工持股平台强化公司对核心人员吸引力。公司在上市之初设立了上 海麦明及上海铸傲两大直接员工持股平台,截至 3Q2024,上海麦明和上海铸傲分别持有 公司 5.38%、3.00%股份。公司通过股权激励绑定核心人员,使得公司能够在半导体领 域保持持久的竞争力。
2.2 导电型衬底加速出货,保持高强度研发投入自主扩径加强技术储备
根据公司的 IPO 募投计划,公司于上海临港建设 SiC 衬底生产基地,扩大公司导电型 SiC 单晶衬底产能,原计划于 2022 年试生产、2026 年达产,实现年产能 30 万片导电型 SiC 衬底,目前已提前达产。在上海临港开始交付 6、8 英寸导电型衬底产品基础上,公司的 远期规划为将导电型 SiC 衬底的生产规模扩大至约 100 万片/年。 公司拟通过简易定增加大对车规级 8 英寸导电型 SiC 衬底产能的投入。2024 年 7 月公司 公告了以简易程序向特定对象发行股票的预案,此次发行的发行对象不超过 35 名(含), 为符合中国证监会规定的证券投资基金管理公司、证券公司、信托公司、财务公司、保险 机构投资者、合格境外机构投资者、人民币合格境外机构投资者等机构投资者,以及符合 中国证监会规定的其他法人、自然人或者其他合法组织。股票的发行数量按照募集资金总额除以发行价格确定,不超过发行前公司总股本的 30%,即此次发行的股份数量上限为 128,913,313 股,具体发行股票数量尚未确定,对应募集资金金额不超过人民币 3 亿元。 因此次发行融资规模较小,股权比例稀释效应有限,此次发行不会导致公司的控制权发生 变化。
完成产能调整后,公司实现了收入高增长。从收入增速来看,公司 2022 年收入同比下滑 15.56%,主要系公司针对现有产能进行了调整,产品转向导电型衬底为主,因产线调整 等导致临时性产能产量下降,进而影响产销规模和营业收入。随着济南工厂的产能产量稳 步推进,公司加快上海临港工厂的投产进度,原计划临港工厂 2026 年 30 万片导电型衬 底的产能规划提前实现,2024 年前三季度公司实现营业收入 12.81 亿元(YoY+55.34%)。

欧美电动汽车市场的放缓对 Wolfspeed 在美国 8 英寸晶圆工厂的产能提升和生产成本产 生了负面影响,Wolfspeed 的第一财季收入为 1.95 亿美元折合人民币 13.65 亿元, (YoY-1.37%,QoQ-2.99%)。湖南三安一期项目于 21 年 6 月投产,达产的月产能约 3 万片 6 英寸 SiC 衬底,随着湖南三安的产能逐步释放,湖南三安的 2023 年的收入达到了 9.51 亿元(YoY+48.83%)。根据晶盛机电的公告,晶盛机电建设并投产了年产 25 万片 6 英寸、5 万片 8 英寸 SiC 衬底项目,目前 6 英寸和 8 英寸量产晶片已获得客户认可并实现 批量出货,按晶盛机电的收入拆分口径,半导体材料业务中包含蓝宝石材料等其他材料, 因此晶盛机电的材料业务收入规模高于公司和湖南三安。
2020~2021 年,公司产品以半绝缘型衬底为主,综合毛利率相对较高。2022 年由于产线 的产能调整导致毛利率下滑,随着上海临港工厂和山东工厂的有效产能逐步释放,公司综 合毛利率稳步提升,1~3Q2024 公司的毛利率提升至 25.78%。为了降低成本并减少亏损, Wolfspeed 决定关闭位于美国的 150mm SiC 达勒姆工厂,并计划裁员 1000 人。裁员和 关厂是 Wolfspeed 控制成本的主要举措,主要归因于公司营收连续不达预期,Wolfspeed 的客户包括通用汽车和梅赛德斯奔驰等知名车企的电动汽车销量增长放缓对 Wolfspeed 的业绩和毛利率产生了负面影响。
公司立足于长远发展战略目标,围绕前瞻性技术、大尺寸产品和关键核心等方面持续投入。 SiC 衬底属于高度技术密集型行业,具有较高的技术壁垒。公司在核心技术和产业化能力 的优势,保障产品批量稳定交付,公司的高研发投入与规模化生产形成良好的正向循环。 公司研发费用率在国内处于行业领先水平,2024年前三季度公司的研发费用为0.95亿元, 1~3Q2024 研发费用率较往年有所下滑,为 7.42%,但仍处于国内领先水平。
随着能源利用效率和环保要求的日益提高,电力电子系统向着更高效、更紧凑的方向发展。 SiC 功率器件以其优异的物理性能和电学特性,快速在电力电子领域崭露头角。目前使用 SiC 制备的功率器件主要有 SiC SBD、SiC JFET、SiC MosFET、SiC IGBT、SiC GTO 等。
根据集微网的数据,到 2024 年第四季度,6 英寸 SiC 衬底的价格将进一步跌至 450 美元 甚至 400 美元,接近部分中国制造商的生产成本线,随着更多产能落地以及 8 英寸时代 的到来,未来材料价格有进一步下调的空间。
SiC 衬底价格的短期下降是由技术提升和规模效应推动衬底成本的下降,从中长期来看, SiC 衬底与传统硅衬底之间的价差逐步缩小,将有利于 SiC 器件对下游应用的加速渗透。 导电型 SiC 功率器件广泛应用于新能源汽车、光伏、高铁、工业电源等领域,汽车是 SiC 下游最大的终端应用市场。Yole 预测到 2029 年,SiC 器件市场的价值预计将接近 100 亿 美元,2023 年至 2029 年的复合增长率为 24%。汽车行业(包含新能源汽车、电动两轮 车和铁路机车)推动了 SiC 器件的增长,根据 Yole 的统计,汽车行业(包含新能源汽车、 电动两轮车和铁路机车)在 2023 年占据了 SiC 器件市场的大部分(占比为 73%),预计 到 2029 年这一占比将进一步增长。根据 SMM 在 2023 年的预测,2028 年汽车行业在碳 化硅应用中的占比将由 2023 年的 65%增长至为 86%,而光伏的占比则由 2023 年的 18% 降至 8%。
SiC MOSFET 在新能源汽车主驱逆变器中相比硅基 IGBT 优势明显,虽然当前 SiC 器件 单车价格高于 IGBT,但 SiC 器件的优势可降低整车系统成本:1)由于 SiC MOSFET 相 比硅基 IGBT 功率转换效率更高,根据 Wolfspeed 数据,采用 SiC MOSFET 的新能源汽 车续航距离相比硅基IGBT 可延长5-10%,即在同样续航里程的情况下可削减电池容量, 降低电池成本;2)SiC MOSFET 的高频特性可使得逆变器线圈、电容小型化,电驱尺寸 得以大幅减少;3)SiC MOSFET 可承受更高电压,在电机功率相同的情况下可以通过提升电压来降低电流强度,从而使得束线轻量化,节省安装空间。

根据集邦化合物半导体的报道,2024 年,众多国内外 SiC 功率器件厂商与车企展开了深 入合作。意法半导体、英飞凌、安森美等国际知名厂商纷纷与长城汽车、吉利汽车、本田 汽车等达成合作协议,共同推进 SiC 技术在汽车领域的应用。同时,国内厂商如芯联集 成和基本半导体也不甘落后,积极与蔚来汽车、理想汽车、广汽埃安等国内领先车企签署 供货或合作协议,抢占国内市场份额。这些合作案例表明,SiC 技术与新能源汽车产业的 协同发展已成为行业大趋势。通过深化合作,SiC 厂商和车企能够共同应对市场挑战,推 动产业持续创新和发展。
全球汽车消费疲软,中国电动化景气度持续为 SiC 的生长提供优质土壤。根据 marklines 的数据,3Q24 全球电车销量 449 万辆(YoY+20.2%),渗透率 20.9%;根据乘联会的数 据,国内电车批售 322.9 万辆(YoY+36.2%),渗透率 44.8%。中国新能源汽车市场 3Q24 在优质供给和价格等因素影响下电车维持强势增长,而欧美等发达国家市场则由于车型供 给薄弱、补贴退坡等因素导致后劲不足。11 月末国内车市销量依旧强势,以旧换新政策 是市场增量最大来源。根据国金电车的数据,11 月 1~30 日,国内乘用车市场零售 244.6 万辆,同/环比+18%/+8%,累计零售 2028.1 万辆,同比+5%;国内乘用车批售 294.3 万 辆,同/环比+15%/+8%,累计批售 2411.9 万辆,同比+6%。11 月 1~30 日,国内电车市 场零售 127.7 万辆,同/环比+52%/+7%,累计零售 960.5 万辆,同比+41%;国内电车批 售 146.7 万辆,同/环比+53%/+6%,累计批售 1074.7 万辆,同比+39%。根据国金电车的预计,4Q2024 国内车市消费持续走强,置换补贴等促消费政策持续到年底,乘用车市 场销量有望保持强劲,全年销量可能超预期。 根据 TrendForce 的数据,2023 年全球 SiC 功率器件行业在纯电汽车应用的驱动下保持 强劲成长,前五大 SiC 功率元件供应商约占整体营收 91.9%,其中意法半导体以 32.6% 市占率持续领先。TrendForce 认为 2024 年来自 AI 服务器等领域的需求将显著增加,然 而,纯电动汽车销量成长速度的放缓和工业需求走弱将对 SiC 的应用产生影响。
3Q2024 是英飞凌 2024 财年的结尾,全球半导体市场波动加剧,英飞凌整体营收出现下 滑,但汽车业务表现出强劲韧性,尤其是在电动化和智能化领域的突破。英飞凌在财报中 表示,2024 财年在 SiC 市场中实现了 6.5 亿欧元的营收,同比增长 30%以上,超过市场 平均增速,并预计 2025 财年继续保持两位数的增长。对于 SiC 价格持续下降的问题,英 飞凌 CFO Sven Schneider 表示,尽管 SiC 价格有所下降,但随着 SiC 的出货量的增加, 其成本也在大幅下降,未来可能更有利于 SiC 渗透率的提升。 功率器件是实现高效能源转换的关键,尤其是在风光储能系统中。这些系统的电压范围通 常在 1200V 到 3000V 之间。加之近年来所提出的新型 1500V 储能系统的概念,这对半 导体器件的耐压等级提出了更高的要求。光伏储能系统的基本拓扑结构相对简单,一般包 括前端的功率因数校正(PFC)和后端的 DC-AC inverter。传统上,这些系统主要依赖于 硅基的 IGBT。然而,随着新型 1500V 储能系统对 2000V 耐压等级的半导体器件性能要 求的日益增加,IGBT 已难以满足需求。
对于新兴的 1500V 的储能系统,国内以阳光电源为代表的公司已经推出了基于 1500V 储 能系统的应用方案。这些方案通过用新兴 2000V 碳化功率器件替代传统 1200V MOS,可 将整个系统的器件减少 50%,不但简化了系统拓扑,减少了器件数量,也进一步提高了 系统的控制简易性和可靠性,同时也提升了效率和功率密度。SiC 在风光储能系统中的应用,不仅能够提高能源利用效率,还能够降低系统成本,提高整体可靠性,为中国的绿色 能源目标提供了坚实的技术支持。 根据化合物半导体洞察的数据,1.2KV 以下 SiC 器件应用规模扩大,而且成本持续下降。 目前与同规格的 IGBT 相比,SiC 器件价格是其 2 倍左右。5 年内两者成本甚至可能会基 本持平。未来,在全球能效指标越来越高的背景下,使用 SiC 器件,功能有大幅提升的 空间。以白电中的空调和热泵系统为例,采用 SiC 器件替代硅基 IGBT 可显著提高效率。
全球范围内日益严格的热泵和空调能效标准旨在大幅降低住宅、商业和工业应用中供暖和 制冷的环境影响。在美国,供暖和制冷系统的效率是根据一个名为季节性能效比(SEER) 的国家标准来衡量的。欧洲有一个类似的标准,即欧洲能效比(ESEER),要求新系统的能 效等级必须达到 B 级或以上。中国则有 GB21455 能效标准,要求新设计应追求更高的能 效等级,不得低于 5 级。美国、欧洲和中国都在出台日益严格的能效标准。对于传统的硅 功率半导体器件来说,满足这些要求愈发困难。SiC 提供了简单、成本效益高的方式来满 足这些标准,同时使整体加热和冷却系统更小、功率密度更高且更安静。
未来随着价格的进一步下降,SiC 器件的应用场景不断扩容,产品应用将从要求较高的车 规级、工业级,扩散到消费级。除公司外,包括英飞凌、Wolfspeed、三菱电机、罗姆等 SiC 产业链相关厂商一直以来也在积极开拓白色家电市场。未来随着 SiC 材料价格更加亲 民, SiC 的性能特点将有机会被更充分的发挥。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)