2022年晶盛機(jī)電研究報告

2022年晶盛機(jī)電研究報告一、泛半導(dǎo)體領(lǐng)域平臺化布局，設(shè)備+材料發(fā)展動力十足1.1平臺化布局持續(xù)推進(jìn)，硅+碳化硅+藍(lán)寶石三大領(lǐng)域業(yè)務(wù)不斷突破晶盛機(jī)電是一家專注于“先進(jìn)材料、先進(jìn)裝備”的高新技術(shù)企業(yè)，圍繞碳硅、碳化硅、藍(lán)寶石三大主要半導(dǎo)體材料，針對“長晶、切片、拋光、外延”四大核心環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)備研發(fā)，并適度延伸到材料領(lǐng)域。公司持續(xù)推進(jìn)泛半導(dǎo)體領(lǐng)域業(yè)務(wù)平臺化布局，目前產(chǎn)品主要應(yīng)用于集成電路、太陽能光伏、LED、工業(yè)4.0等具有廣闊發(fā)展前景的新興產(chǎn)業(yè)，在設(shè)備、材料及核心零部件方面廣泛布局。設(shè)備方面，公司開發(fā)出了應(yīng)用于光伏和集成電路領(lǐng)域兩大產(chǎn)業(yè)的系列關(guān)鍵設(shè)備，積極投入碳化硅設(shè)備。公司光伏及半導(dǎo)體設(shè)備布局包括全自動晶體生長設(shè)備（直拉單晶生長爐、區(qū)熔單晶爐）、晶體加工設(shè)備（單晶硅滾磨機(jī)、截斷機(jī)、開方機(jī)、金剛線切片機(jī)等）、晶片加工設(shè)備（晶片研磨機(jī)、減薄機(jī)、拋光機(jī)）、CVD設(shè)備（外延設(shè)備、LPCVD設(shè)備等）、疊瓦組件設(shè)備等。在光伏領(lǐng)域，公司在光伏產(chǎn)業(yè)鏈裝備取得了行業(yè)認(rèn)可的技術(shù)和規(guī)模雙領(lǐng)先的地位；在集成電路領(lǐng)域，在8-12英寸大硅片設(shè)備上，公司產(chǎn)品在晶體生長、切片、拋光、CVD等環(huán)節(jié)已實(shí)現(xiàn)8英寸設(shè)備的全覆蓋，12英寸長晶、切片、研磨、拋光等設(shè)備也已實(shí)現(xiàn)批量銷售，產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)到國際先進(jìn)水平。在碳化硅領(lǐng)域，公司產(chǎn)品主要有碳化硅長晶設(shè)備、拋光設(shè)備、外延設(shè)備、以及6英寸導(dǎo)電型碳化硅襯底片，其中碳化硅外延設(shè)備已通過客戶驗證。公司在6英寸碳化硅晶體生長、切片、拋光環(huán)節(jié)已建設(shè)研發(fā)試驗線，研發(fā)產(chǎn)品已通過下游部分客戶驗證，產(chǎn)品進(jìn)一步向材料端延伸。材料方面，公司積極布局碳化硅、藍(lán)寶石及輔材耗材（石英坩堝、金剛線）。在碳化硅領(lǐng)域，2022年8月12日，首顆8英寸N型碳化硅晶體成功出爐，晶坯厚度25mm，直徑214mm，是晶盛在大尺寸碳化硅晶體研發(fā)上取得的重大突破，晶盛第三代半導(dǎo)體材料碳化硅研發(fā)自此邁入8英寸時代。在藍(lán)寶石領(lǐng)域，公司大尺寸藍(lán)寶石晶體生長工藝和技術(shù)已達(dá)到國際領(lǐng)先水平，目前已成功生長出全球領(lǐng)先的700kg級藍(lán)寶石晶體，并實(shí)現(xiàn)300kg級及以上藍(lán)寶石晶體的規(guī)?；慨a(chǎn)，公司可提供滿足LED照明襯底材料和窗口材料所需的藍(lán)寶石晶錠、晶棒和晶片。在輔材耗材領(lǐng)域，公司建立了以高純石英坩堝、金剛線為主的產(chǎn)品體系以配套產(chǎn)業(yè)鏈所需核心輔材耗材需求，近年來在不斷保持設(shè)備的雙領(lǐng)先優(yōu)勢下，在上下游相關(guān)領(lǐng)域積極研發(fā)。包括研發(fā)合成砂石英坩堝、新一代金剛線等產(chǎn)品，通過和核心耗材聯(lián)合創(chuàng)新方式進(jìn)一步提升設(shè)備的整體競爭力。核心零部件方面，公司建立了以半導(dǎo)體閥門、管件、磁流體、精密零部件為主的產(chǎn)品體系，以配套半導(dǎo)體和光伏設(shè)備所需關(guān)鍵零部件方面的需求；對半導(dǎo)體閥門、磁流體、專用風(fēng)機(jī)、尾氣處理裝置等核心零部件進(jìn)行研發(fā)，自主解決部分設(shè)備零部件的供應(yīng)鏈短板。2022年上半年，公司半導(dǎo)體關(guān)鍵零部件真空閥門產(chǎn)品隔膜閥通過客戶驗證，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體核心精密真空閥門部件國產(chǎn)化，進(jìn)一步提升公司產(chǎn)業(yè)鏈配套服務(wù)能力。1.2研發(fā)技術(shù)實(shí)力突出，晶體生長設(shè)備持續(xù)更新迭代重視技術(shù)創(chuàng)新，持續(xù)加大研發(fā)投入。公司堅持以技術(shù)創(chuàng)新和對客戶需求深度挖掘的雙輪驅(qū)動模式作為公司持續(xù)發(fā)展的源動力，持續(xù)進(jìn)行技術(shù)研發(fā)投入，不斷壯大研發(fā)技術(shù)人員體系，保證公司在技術(shù)驅(qū)動下獲得可持續(xù)發(fā)展的核心競爭力。2015-2021年，公司研發(fā)投入逐年增長，近年來研發(fā)投入占營收的比重穩(wěn)定在6%左右；2022H1公司研發(fā)投入2.74億元，同比增長85.45%，占營收比重為6.28%。研發(fā)團(tuán)隊不斷壯大，核心技術(shù)人員研發(fā)經(jīng)驗豐富。優(yōu)秀的人才是公司持續(xù)創(chuàng)新的重要驅(qū)動力，隨著公司規(guī)模的持續(xù)壯大，研發(fā)技術(shù)人員數(shù)量不斷增加，截至2021年末，公司研發(fā)技術(shù)人員共1015名，專業(yè)背景豐富，涵蓋多個領(lǐng)域。公司核心技術(shù)人員曹建偉、朱亮、傅林堅等具有多年的技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗，帶領(lǐng)公司承擔(dān)了多項國家科技重大專項課題和浙江省工業(yè)類重大科技專項項目。截至2022年6月30日，公司擁有560項專利，其中發(fā)明專利71項。圍繞晶體硅生長設(shè)備，保持在硅片生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。在光伏設(shè)備領(lǐng)域，公司已建立起覆蓋全自動單晶爐、多晶鑄錠爐、滾圓磨面一體機(jī)、截斷機(jī)、切片機(jī)、疊瓦自動化生產(chǎn)線等較為齊全的產(chǎn)品體系。全自動單晶硅生長爐被工信部評為第三批制造業(yè)單項冠軍產(chǎn)品，全自動單晶爐系列產(chǎn)品被四部委評為國家重點(diǎn)新產(chǎn)品。公司單晶爐持續(xù)創(chuàng)新迭代，2023年將升級至第五代設(shè)備：①第一代：全自動單晶爐。2007年公司成功研制出國內(nèi)首臺全自動直拉式單晶硅生長爐并實(shí)現(xiàn)銷售，突破了高端單晶硅生長爐設(shè)備長期被國外大型企業(yè)壟斷的產(chǎn)業(yè)格局；②第二代：配置水冷套的高拉速單晶爐。2009年公司成功研發(fā)出水冷套裝置，實(shí)現(xiàn)高拉速第二代單晶爐；③第三代：配置復(fù)投器+大熱場技術(shù)的高產(chǎn)單晶爐。2013年公司成功研發(fā)出復(fù)投器+大熱場，開創(chuàng)第三代RCZ高產(chǎn)單晶爐；④第四代：基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的智能化單晶爐。2017年公司將自動化、智能化技術(shù)應(yīng)用于單晶爐；⑤第五代：基于開放平臺架構(gòu)的單晶爐。公司將于2023年推出第五代基于開放平臺架構(gòu)的新型單晶爐，除了具有更強(qiáng)大的硬件配置外，第五代單晶爐還配置了基于開放架構(gòu)的用戶可編程的軟件定義工藝平臺，提供可自行構(gòu)建工藝時序、控制邏輯、核心算法的自主創(chuàng)新條件，可以為客戶差異化競爭提供新的解決方案。在半導(dǎo)體領(lǐng)域，公司積極布局“長晶、切片、拋光、CVD”四大核心環(huán)節(jié)設(shè)備的研發(fā)，在半導(dǎo)體關(guān)鍵設(shè)備領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)國產(chǎn)化突破。公司通過承擔(dān)國家科技重大專項“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”項目的“300mm硅單晶直拉生長裝備的開發(fā)”和“8英寸區(qū)熔硅單晶爐國產(chǎn)設(shè)備研制”兩項課題，實(shí)現(xiàn)集成電路12英寸半導(dǎo)體長晶爐的量產(chǎn)突破。2020年8月，晶盛機(jī)電國內(nèi)首臺8英寸硬軸直拉爐生長出8英寸硅單晶，2021年7月，公司晶體實(shí)驗室自主研發(fā)的國內(nèi)首臺12英寸硬軸直拉硅單晶爐成功生長出首顆12英寸硅單晶，在鞏固原有技術(shù)的基礎(chǔ)上，解決了硬軸單晶爐高真空、高精度及傳動過程震動消除等諸多技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了高穩(wěn)定性晶體生長環(huán)境，為12英寸硅單晶體內(nèi)微缺陷控制和徑向均勻性提高提供了技術(shù)支撐，又一次在半導(dǎo)體級硅單晶生長裝備上取得的重要技術(shù)進(jìn)展。1.3業(yè)績快速增長，近六年歸母凈利潤C(jī)AGR超59%受益于光伏硅片行業(yè)發(fā)展，公司業(yè)績實(shí)現(xiàn)高速增長。2015-2021年公司收入由5.92億元快速增長至59.61億元，收入CAGR為46.96%；同期歸母凈利潤由1.05億元快速增長至17.18億元，利潤C(jī)AGR為59.43%，業(yè)績實(shí)現(xiàn)高速增長。2022年上半年公司實(shí)現(xiàn)營收43.70億元，同比增長91.02%；歸母凈利潤12.07億元，同比增長101.05%。碳中和背景下我國光伏行業(yè)快速發(fā)展，大尺寸硅片的推出促進(jìn)行業(yè)技術(shù)升級，下游光伏硅片廠商積極擴(kuò)產(chǎn)釋放設(shè)備紅利，公司持續(xù)提升設(shè)備交付能力和質(zhì)量管理，強(qiáng)化技術(shù)服務(wù)品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了收入和利潤規(guī)模的高速增長。與此同時，公司在半導(dǎo)體設(shè)備、藍(lán)寶石材料等領(lǐng)域業(yè)務(wù)持續(xù)推進(jìn)，不斷釋放業(yè)績增量，多元化驅(qū)動優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)。各業(yè)務(wù)毛利率相對穩(wěn)定。晶體生長設(shè)備毛利率相對較高，目前基本穩(wěn)定在40%左右，2018-2021H1該業(yè)務(wù)毛利率分別為43.62%、38.13%、40.52%、39.98%；智能化加工設(shè)備毛利率穩(wěn)定在37%左右，2018-2021H1該業(yè)務(wù)毛利率分別為37.85%、35.36%、37.10%、37.14%；藍(lán)寶石產(chǎn)品毛利率相對較低，2018-2021年毛利率分別為15.70%、18.26%、12.76%、24.54%，2022H1提升至27.42%。2021年合并口徑后公司“晶體生長設(shè)備”、“智能化加工設(shè)備”及“設(shè)備改造及服務(wù)”均歸集于“銷售設(shè)備及服務(wù)”業(yè)務(wù)，按合并后口徑看，公司2018-2022年銷售設(shè)備及服務(wù)業(yè)務(wù)毛利率分別為42.90%、37.45%、38.69%、42.61%，2022H1該業(yè)務(wù)毛利率為41.49%。業(yè)績增長規(guī)模效應(yīng)顯現(xiàn)，期間費(fèi)用率持續(xù)下降。自2019年以來，公司毛、凈利率顯著提升，2022H1公司毛利率為40.00%，同比提升3.46pct；凈利率為28.40%，同比提升1.94pct，盈利能力處于業(yè)內(nèi)較高水平，彰顯公司龍頭地位。隨著公司收入的快速增長，規(guī)模效應(yīng)逐步凸顯，期間費(fèi)用率呈現(xiàn)穩(wěn)步下降趨勢，2022H1公司期間費(fèi)用率合計為9.74%，同比下降0.66pct；其中銷售、管理、研發(fā)、財務(wù)費(fèi)用率分別為0.42%、3.04%、6.28%、0.00%，同比分別-0.18、-0.53、-0.19、+0.24pct。1.4客戶集中度較高，在手訂單飽滿短期業(yè)績無虞公司前五大客戶集中度較高，符合下游行業(yè)格局特點(diǎn)。根據(jù)CPIA數(shù)據(jù)，2021年光伏硅片環(huán)節(jié)產(chǎn)量前五名企業(yè)合計硅片產(chǎn)量占比達(dá)到84%，前五名企業(yè)平均產(chǎn)量超過38GW，同比增長64.2%。正是因為這樣的下游格局，各硅片設(shè)備廠商也都積極尋求伙伴關(guān)系維持市場份額的穩(wěn)定。公司前五大客戶主要為光伏硅片生產(chǎn)商，2021年前五大客戶收入占比達(dá)到79.88%。在手訂單飽滿，短期業(yè)績增長無虞。受益于光伏行業(yè)擴(kuò)產(chǎn)浪潮，公司在手訂單持續(xù)突破新高，截至20222H1末，公司未完成晶體生長設(shè)備及智能化加工設(shè)備合同總計230.40億元，其中未完成半導(dǎo)體設(shè)備合同22億元（以上合同金額均含增值稅）。2022H1末在手訂單是2020年營業(yè)收入的6.05倍，是2021年營業(yè)收入的3.86倍，考慮到收入確認(rèn)節(jié)奏，預(yù)計2022年、2023年公司業(yè)績快速增長具有充足保障。1.5股權(quán)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，員工持股計劃助力長期發(fā)展公司目前的控股股東是晶盛投資，持股48.24%。公司的實(shí)際控制人是曹建偉先生、邱敏秀女士，曹建偉先生、邱敏秀女士分別直接持股2.77%、2.97%，合計直接持股5.74%，并分別通過晶盛投資間接持股12.92%、3.97%，合計間接持股16.89%，共計持股22.63%。員工持股計劃公布，業(yè)績考核指標(biāo)彰顯公司未來發(fā)展信心。2022年8月27日公司發(fā)布2022年員工持股計劃（草案），本次員工持股計劃受讓的股份總數(shù)預(yù)計不超過175.2390萬股，占公司當(dāng)前總股本的0.134%，籌集資金總額上限為5001.32萬元。本次員工持股計劃擬參與認(rèn)購的員工總?cè)藬?shù)不超過241人。公司層面業(yè)績考核以2021年凈利潤為基數(shù)，2022、2023年凈利潤增長率不低于50%、70%。員工持股將有效提高核心員工凝聚力，業(yè)績目標(biāo)彰顯對公司未來發(fā)展信心。假設(shè)本持股計劃于2022年9月完成全部標(biāo)的股票過戶（擬認(rèn)購的股票份額全部認(rèn)購?fù)戤叄?，?75.2390萬股。以公司《2022年員工持股計劃(草案)》公告日期（2022年8月26日）的收盤數(shù)據(jù)預(yù)測算，公司應(yīng)確認(rèn)總費(fèi)用預(yù)計為8,477.19萬元，該費(fèi)用由公司在鎖定期內(nèi)按月分?jǐn)?，計入相關(guān)費(fèi)用和資本公積。在不考慮本持股計劃對公司業(yè)績的影響情況下，本持股計劃費(fèi)用的攤銷對有效期內(nèi)各年凈利潤有所影響，但影響程度不大。若考慮本持股計劃對公司發(fā)展產(chǎn)生的正向作用，本持股計劃將有效激發(fā)公司員工的積極性，提高經(jīng)營效率。二、光伏硅片設(shè)備龍頭，下游擴(kuò)產(chǎn)不斷在手訂單創(chuàng)新高2.1硅片制備包括長晶、截斷切方、切片、測試分選四個環(huán)節(jié)當(dāng)工業(yè)硅經(jīng)過提純后，形成達(dá)到太陽能級質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的硅料，根據(jù)產(chǎn)業(yè)需要用于制備單晶硅、多晶硅，分別應(yīng)用于單晶電池和多晶電池的生產(chǎn)。制備硅片主要包括長晶、截斷切方、切片、測試分選四個環(huán)節(jié)。其中，長晶與切片為核心環(huán)節(jié)。單晶硅棒的制備由多晶硅料通過直拉法或者區(qū)熔法制成；鑄錠法制備單晶硅指采用類似于鑄造多晶硅的工藝制備單晶硅，目前采用該工藝制備單晶硅片的占比仍然較小。2.2“大尺寸”與“薄片化”趨勢確定，N型硅片占比將快速提升硅片環(huán)節(jié)目前最重要的變化趨勢包括“大尺寸”、“薄片化”、“N型”。2018年至今，硅片尺寸迭代加速驅(qū)動新一輪設(shè)備投資。根據(jù)CPIA數(shù)據(jù)，2021年182mm和210mm尺寸合計占比由2020年的4.5%迅速增長至45%，預(yù)計未來其占比仍將快速擴(kuò)大。由于設(shè)備兼容尺寸存在一定限制，因此向210mm尺寸切換過程中釋放了大量新設(shè)備需求，顯著加速了設(shè)備更新。薄片化趨勢明確，產(chǎn)業(yè)端持續(xù)推進(jìn)?！氨∑庇兄诮档凸杵杀?，但是也會一定程度影響切片良率，需要工藝的進(jìn)一步完善。目前切片工藝完全能滿足薄片化的需要，但硅片厚度還要滿足下游電池片、組件制造端的需求。在硅料價格高企的背景下，產(chǎn)業(yè)仍有減小硅片厚度的降本動力。我們就每公斤多晶硅料在不同硅片厚度與切片良率假設(shè)下的出片數(shù)量作了敏感性分析。當(dāng)切片良率達(dá)到98%，硅片厚度降至160μm，每公斤多晶硅料出片數(shù)量達(dá)到60.11片，相較于96%良率、165μm場景出片率提升4.36%。2.3晶盛為硅片設(shè)備龍頭，收入規(guī)模大幅領(lǐng)先同行硅片制備過程中，長晶與切片為核心環(huán)節(jié)，分別對應(yīng)長晶爐與切片機(jī)。國內(nèi)光伏領(lǐng)域單晶爐已實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代，主要供應(yīng)商包括晶盛機(jī)電、連城數(shù)控、北方華創(chuàng)、京運(yùn)通等；新玩家包括無錫松瓷等。從客戶分布來看，晶盛機(jī)電為隆基股份之外硅片企業(yè)最主要的單晶爐供應(yīng)商，其大客戶為中環(huán)股份；連城數(shù)控為隆基股份單晶爐重要供應(yīng)商，2021年隆基外客戶實(shí)現(xiàn)大幅增長，未來有望逐步降低對于隆基的依賴。單晶爐設(shè)備主要供應(yīng)商比較：以2021年收入規(guī)模來看，晶盛機(jī)電、連城數(shù)控、京運(yùn)通單晶爐分別為34.75億元、10.97億元、0.22億元，晶盛機(jī)電業(yè)務(wù)收入體量大幅領(lǐng)先同行。從收入波動性來看，晶盛機(jī)電近5年保持收入的持續(xù)增長，預(yù)計2022年公司晶體生長設(shè)備增速將進(jìn)一步提速，其大客戶主要為中環(huán)及其子公司；連城數(shù)控由于隆基訂單占比較高，其業(yè)績高低較大程度取決于大客戶的擴(kuò)產(chǎn)意愿，當(dāng)然，2021年連城數(shù)控在隆基以外的客戶拓展方面也取得了較為明顯的突破；京運(yùn)通的收入波動性則相對較大。2.4預(yù)計2022年硅片設(shè)備市場空間約297億元2022年硅棒/硅片擴(kuò)產(chǎn)仍將位于景氣高位。根據(jù)我們的統(tǒng)計，就目前已公布的數(shù)據(jù)來看，擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模約194GW，而2021年預(yù)計在160GW左右。影響2022年硅片行業(yè)擴(kuò)產(chǎn)景氣度的因素主要包括：①上游多晶硅原材料價格；②硅片企業(yè)自身盈利性；③新老玩家在行業(yè)大擴(kuò)產(chǎn)背景下預(yù)期市占率的考量等。我們認(rèn)為其中硅片企業(yè)自身盈利性是核心。另一方面，根據(jù)PVinfoLink的預(yù)測，2022年以后大硅片產(chǎn)量將超過70%，大硅片趨勢下大量M6（166）硅片需求面臨萎縮，成為被迫退出市場的無效產(chǎn)能。2.5長晶爐持續(xù)迭代升級，第五代單晶爐即將推出公司自成立以來不斷進(jìn)行技術(shù)和產(chǎn)品升級，推動先進(jìn)晶體硅生長技術(shù)和設(shè)備的本土化發(fā)展進(jìn)程，持續(xù)引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新；截至目前公司已推出四代單晶爐產(chǎn)品，第五代單晶爐也將于2023年上市。①第一代：全自動單晶爐。2007年公司成功研制出國內(nèi)首臺全自動直拉式單晶硅生長爐（TDR80A-ZJS型）并實(shí)現(xiàn)銷售，突破了高端單晶硅生長爐設(shè)備長期被國外大型企業(yè)壟斷的產(chǎn)業(yè)格局；2008年公司成功研制出國內(nèi)規(guī)格最大的全自動直拉式單晶硅生長爐（TDR120A-ZJS型），結(jié)束了國內(nèi)12英寸大規(guī)格單晶硅生長爐設(shè)備依賴國外進(jìn)口的局面；②第二代：應(yīng)用高拉速-超級水冷套技術(shù)的單晶爐。2009年公司研制出應(yīng)用水冷夾套技術(shù)的TDR95A-ZJS型單晶硅生長爐，根據(jù)中國電子材料行業(yè)協(xié)會、中國電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會出具的《科學(xué)技術(shù)成果鑒定證書》，該產(chǎn)品能夠提高晶體生長速度30%，縮短拉晶周期約15%，降低拉晶單位能耗20%左右，產(chǎn)品性能突出。③第三代：配置復(fù)投拉晶+大熱場技術(shù)的高產(chǎn)單晶爐。2013年公司成功研發(fā)出復(fù)投器+大熱場技術(shù)，開創(chuàng)第三代RCZ高產(chǎn)單晶爐。④第四代：智能化單晶爐。2017年公司研發(fā)出基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的第四代智能化單晶爐，突出單晶爐的自動化、智能化技術(shù)。⑤第五代：基于開放平臺架構(gòu)的單晶爐。公司將于2023年推出第五代新型單晶爐，除了具有更強(qiáng)大的硬件配置外，第五代單晶爐還配置了基于開放架構(gòu)的用戶可編程的軟件定義工藝平臺，提供可自行構(gòu)建工藝時序、控制邏輯、核心算法的自主創(chuàng)新條件，可以為客戶差異化競爭提供新的解決方案。三、晶圓廠擴(kuò)建如火如荼，半導(dǎo)體硅片設(shè)備進(jìn)口替代需求強(qiáng)烈3.1晶體生長與硅片拋光為核心環(huán)節(jié)半導(dǎo)體硅片為價值占比最高的半導(dǎo)體制造材料，難點(diǎn)在于高純度要求，用于芯片制備的電子級高純度硅純度要求通常為99.9999999%（9N）以上。半導(dǎo)體硅片主要可分為拋光片、外延片、SOI硅片。其中，拋光片用量最大，為其他硅片產(chǎn)品二次加工的基礎(chǔ)材料；外延片即在拋光片基礎(chǔ)上進(jìn)行外延生長，滿足特定器件的生產(chǎn)要求；SOI硅片即在頂層硅和背襯底之間引入一層埋氧化層，實(shí)現(xiàn)了器件與襯底的全介質(zhì)隔離。半導(dǎo)體硅片制備過程包括長晶工藝、硅錠加工工藝、成型工藝、拋光工藝、退火工藝、外延工藝、SOI處理工藝、清洗工藝等，其中，晶體生長與硅片拋光為核心環(huán)節(jié)。硅片的發(fā)展趨勢為“大尺寸”，生產(chǎn)工藝的變動對于設(shè)備供應(yīng)商提出更高要求。3.2國內(nèi)12英寸半導(dǎo)體硅片產(chǎn)能缺口較大3.2.1半導(dǎo)體硅片：2021年全球市場約126億美元，國內(nèi)12英寸以進(jìn)口為主半導(dǎo)體制造材料包括硅片、電子氣體、光掩膜、光刻膠、濕法化學(xué)品、拋光材料、靶材等，其中硅片占比約35%，包括拋光片、外延片與SOI硅片。硅片為占比最大的半導(dǎo)體制造材料。SEMI硅制造商集團(tuán)（SMG）的數(shù)據(jù)顯示，2021年全球半導(dǎo)體硅片市場規(guī)模達(dá)到126億美元，同比增長12.5%，為歷史上最高值；2021年實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體硅片出貨面積14165百萬平方英尺，2020年同期為12407百萬平方英尺，300mm、200mm、150mm晶圓尺寸均擁有強(qiáng)勁的下游需求。國內(nèi)12英寸半導(dǎo)體硅片嚴(yán)重依賴進(jìn)口，自給率尚低。2014年開始，國內(nèi)半導(dǎo)體硅片市場進(jìn)入飛躍式發(fā)展階段，2021年中國半導(dǎo)體硅片市場規(guī)模提升至約16.56億美元。目前國內(nèi)12英寸半導(dǎo)體硅片仍以進(jìn)口為主，以滬硅產(chǎn)業(yè)、中環(huán)領(lǐng)先、立昂微為代表的國內(nèi)半導(dǎo)體硅片供應(yīng)商紛紛加碼12英寸硅片的產(chǎn)能建設(shè)。滬硅產(chǎn)業(yè)目前為中國大陸規(guī)模最大的半導(dǎo)體硅片供應(yīng)商之一，其在國內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)12英寸半導(dǎo)體硅片的規(guī)?；a(chǎn)與銷售，打破了當(dāng)時在12英寸領(lǐng)域國內(nèi)自給率約等于0的尷尬局面。2021年年底，滬硅產(chǎn)業(yè)子公司上海新昇300mm半導(dǎo)體硅片產(chǎn)能達(dá)到30萬片/月；2022年上半年滬硅產(chǎn)業(yè)300mm（12英寸）硅片銷售收入6.55億元，同比增長120.51%。上海新昇擬在30萬片/月產(chǎn)能基礎(chǔ)上，進(jìn)一步新增30萬片/月300mm硅片產(chǎn)能，達(dá)產(chǎn)后合計300mm產(chǎn)能60萬片/月。3.2.2需求端分析：預(yù)計到2025年國內(nèi)12英寸半導(dǎo)體硅片需求將達(dá)到200萬片/月2021年全球晶圓代工市場規(guī)模為1101億美元，中國大陸市場占比8.5%，即93.59億美元。2021年，中芯國際、華虹集團(tuán)銷售收入分別同比增長39%、52%，增速遠(yuǎn)超行業(yè)整體值26%，使得中國大陸晶圓代工市場的市場份額大幅提升0.9個pct至8.5%。ICInsights預(yù)計2026年中國大陸晶圓代工市場在全球的份額將進(jìn)一步提升至8.8%。根據(jù)ICInsights于2022年發(fā)布的更新報告，預(yù)計2022年全球晶圓代工市場規(guī)模將達(dá)到1321億美元，同比增長20%，有望連續(xù)3年增速保持20%及以上，將是晶圓代工市場自2002年~2004年以來最為強(qiáng)勁的三年增長跨度。從資本支出角度，ICInsights預(yù)計2022年全球半導(dǎo)體行業(yè)資本開支將大幅增長21%至1855億美元，主要由于供應(yīng)鏈在影響期間仍顯緊張，部分代工廠利用率甚至達(dá)到100%，在高利用率與高需求預(yù)期下，供應(yīng)商上調(diào)了2022年資本開支計劃。根據(jù)芯思想研究院的統(tǒng)計，截止到2021年年底，中國大陸合計擁有12英寸、8英寸、6英寸晶圓制造線共210條，其中：①12英寸：已投產(chǎn)12英寸晶圓制造產(chǎn)線29條，合計月產(chǎn)能131萬片/月（外資61萬片/月）；②8英寸：已投產(chǎn)8英寸晶圓制造產(chǎn)線29條，合計月產(chǎn)能125萬片/月。新增產(chǎn)能方面，截止到2021年年末國內(nèi)在建、規(guī)劃簽約12英寸晶圓制造產(chǎn)線（含中試線）26條，投資額6000億元，規(guī)劃月產(chǎn)能達(dá)到134萬片/月；在建、規(guī)劃簽約8英寸晶圓制造產(chǎn)線10條。SUMCO預(yù)計，2021~2025年全球硅晶圓市場年復(fù)合增速有望達(dá)到10.2%。至2026年，全球12英寸硅片需求有望達(dá)到1100萬片/月（目前為700萬片/月左右），2022-2026年行業(yè)處于供不應(yīng)求狀態(tài)，半導(dǎo)體硅片持續(xù)的產(chǎn)能擴(kuò)建仍將維持較長一段時間。國內(nèi)方面，預(yù)計到2025年國內(nèi)12英寸半導(dǎo)體硅片需求將達(dá)到200萬片/月。3.2.3供給端分析：中期維度中國大陸8/12英寸產(chǎn)能將提升至440萬片/月、380萬片/月以上供給端角度看，基于中國大陸主要半導(dǎo)體硅片供應(yīng)商的產(chǎn)能統(tǒng)計，目前已有8英寸、12英寸半導(dǎo)體硅片產(chǎn)能分別為220萬片/月、70萬片/月。其中，12英寸半導(dǎo)體硅片一方面供給量仍然較小，同時，產(chǎn)品也以測試片、擋片為多，與國際巨頭相比良率也存在差距，未來主要的增量也主要來自于12英寸半導(dǎo)體硅片。規(guī)劃角度，隨著新建產(chǎn)能的逐步投產(chǎn)，預(yù)計中期維度中國大陸8英寸、12英寸半導(dǎo)體硅片產(chǎn)能將提升至440萬片/月、380萬片/月以上。3.3預(yù)計8/12英寸半導(dǎo)體硅片設(shè)備空間分別為108/372億元3.3.1半導(dǎo)體硅片制造包括硅提煉與熔煉、晶體生長、硅片成型、外延生長等主要環(huán)節(jié)①硅提煉與熔煉：將砂石原料倒入超過2000℃并有碳源的電弧熔爐內(nèi)，高溫下還原反應(yīng)得到冶金級硅。將粉碎的冶金級硅與氣態(tài)氯化氫反應(yīng)生成硅烷，通過蒸餾與化學(xué)還原得到高純度多晶硅。②晶體生長：將多晶硅拉制成單晶硅可采用區(qū)熔法或直拉法，直拉法較為普遍。將高純度多晶硅放置于石英坩堝中使其熔化，籽晶浸入其中由拉直棒帶動籽晶反方向旋轉(zhuǎn)，熔化的多晶硅按籽晶晶格排列方向生長。③硅片成型：將單晶硅棒通過滾磨、切割、研磨、吸雜、背封、拋光、清洗等工藝，加工成為拋光片。④外延生長：通過化學(xué)氣相沉積的方式在半導(dǎo)體硅拋光片上面生長一層或多層摻雜類型、電阻率、厚度、晶格結(jié)構(gòu)等符合特定器件要求的新硅單晶層，形成半導(dǎo)體硅外延片。3.3.22017年以來累計進(jìn)口半導(dǎo)體大硅片生產(chǎn)設(shè)備超過50億美元，國內(nèi)12英寸空間372億元半導(dǎo)體硅片設(shè)備目前仍以海外供應(yīng)商為主，在12英寸半導(dǎo)體硅片設(shè)備方面尤其如此。拉晶設(shè)備供應(yīng)商主要為德國PVATePlaAG等，國產(chǎn)化率預(yù)計為個位數(shù)；切磨設(shè)備供應(yīng)商主要為日本齊藤精機(jī)、日本TOYO、日本NTC、東京精密、大途電子等，該領(lǐng)域國產(chǎn)化率也并不高；拋光設(shè)備供應(yīng)商主要為日本SPEEDFAM、東京精密、美國AMAT、德國Peter-Wolters等，設(shè)備國產(chǎn)化率相對更低。2019年修訂的《瓦森納協(xié)議》新增了對于12英寸大硅片生產(chǎn)制造技術(shù)的出口管制，具體內(nèi)容為：“對300mm直徑硅晶圓的切割、研磨、拋光達(dá)到局部平整度的技術(shù)要求，在任意26mm×8mm面積內(nèi)平整度小于等于20nm，邊緣去除小于等于2mm”。在此要求下，涉及以上指標(biāo)的技術(shù)、設(shè)備將出現(xiàn)在出口管制范圍內(nèi)。國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈迫切需要本土設(shè)備供應(yīng)商的崛起從而擺脫對于海外供應(yīng)商的依賴，增強(qiáng)供應(yīng)鏈安全。半導(dǎo)體硅片設(shè)備包括單晶爐、切割機(jī)、滾圓機(jī)、截斷機(jī)、研磨系統(tǒng)、倒角機(jī)、拋光機(jī)、清洗設(shè)備、檢測設(shè)備等。其中，拉晶設(shè)備價值占比約25%，為最重要的半導(dǎo)體硅片設(shè)備之一，其由爐體、熱場、磁場、控制裝置等部件構(gòu)成，控制爐內(nèi)溫度的熱場與控制晶體生長形狀的磁場為決定拉晶設(shè)備性能的關(guān)鍵指標(biāo)。此外，切磨設(shè)備、拋光設(shè)備、清洗設(shè)備、檢測設(shè)備價值占比分別為25%、25%、10%、15%。截止到目前，國內(nèi)8英寸半導(dǎo)體硅片擴(kuò)產(chǎn)規(guī)劃為180萬片/月、12英寸半導(dǎo)體硅片擴(kuò)產(chǎn)規(guī)劃為310萬片/月?；谥袊箨懓雽?dǎo)體硅片供應(yīng)商擴(kuò)產(chǎn)計劃，我們測算得到8英寸、12英寸半導(dǎo)體硅片市場規(guī)模分別為108億元、372億元。①8英寸半導(dǎo)體硅片設(shè)備市場空間：設(shè)備空間總計108億元，其中拉晶、切磨、拋光、清洗、檢測設(shè)備空間分別為27億元、27億元、27億元、10.8億元、16.2億元。②12英寸半導(dǎo)體硅片設(shè)備市場空間：設(shè)備空間總計372億元，其中拉晶、切磨、拋光、清洗、檢測設(shè)備空間分別為93億元、93億元、93億元、37.2億元、55.8億元。3.4晶盛深耕半導(dǎo)體硅片設(shè)備多年，與國內(nèi)主流客戶保持長期的戰(zhàn)略合作關(guān)系公司于2021年10月發(fā)布向特定對象發(fā)行股份預(yù)案，根據(jù)最新修訂稿方案，擬向特定對象募集資金不超過14.2億元（含），扣除發(fā)行費(fèi)用后用于：①12英寸集成電路大硅片設(shè)備測試實(shí)驗線項目，投資總額7.5億元，擬使用募集資金5.64億元；②年產(chǎn)80臺套半導(dǎo)體材料拋光及減薄設(shè)備生產(chǎn)制造項目，投資總額5億元，擬使用募集資金4.32億元。其余為補(bǔ)充流動資金。截止至2022年7月14日，募集資金全部到位并存放于募集資金專用賬戶。公司圍繞長晶、切片、拋光、外延四大核心環(huán)節(jié)作全產(chǎn)線產(chǎn)品布局。通過承擔(dān)國家科技重大專項“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”項目的“300mm硅單晶直拉生長裝備的開發(fā)”、“8英寸區(qū)熔硅單晶爐國產(chǎn)設(shè)備研制”兩項課題，實(shí)現(xiàn)了集成電路8英寸、12英寸半導(dǎo)體長晶爐的量產(chǎn)突破。在此基礎(chǔ)上，成功研發(fā)6英寸、8英寸晶體滾磨機(jī)、截斷機(jī)、切片機(jī)、雙面研磨機(jī)、邊緣拋光機(jī)、單面拋光機(jī)、外延生長、LPCVD等設(shè)備，且已形成銷售。晶體滾磨機(jī)、截斷機(jī)、雙面研磨機(jī)、邊緣拋光機(jī)、雙面拋光機(jī)、最終拋光機(jī)等12英寸設(shè)備也均已研發(fā)成功。公司在單晶爐領(lǐng)域技術(shù)積累深厚，處于國內(nèi)同行領(lǐng)先地位；與齊藤精機(jī)株式會社合作，開發(fā)用于8英寸、12英寸半導(dǎo)體硅單晶體滾磨、截斷的專用設(shè)備，齊藤精機(jī)在半導(dǎo)體滾圓截斷設(shè)備市場市占率約為98%，晶盛為其中國區(qū)獨(dú)家制造、銷售、服務(wù)設(shè)備供應(yīng)商；在半導(dǎo)體硅單晶切割設(shè)備、8英寸~12英寸雙面研磨設(shè)備、8英寸~12英寸硅片減薄設(shè)備、晶片邊緣拋光設(shè)備、12英寸最終拋光設(shè)備、單片式硅外延爐、爐管APCVD/LPCVD等產(chǎn)品上均有突破。四、碳化硅方興未艾，設(shè)備端向材料端延伸更進(jìn)一步4.1碳化硅：在高功率、高電壓、高頻率上更具優(yōu)勢按照被研究和規(guī)?；瘧?yīng)用的先后順序，業(yè)內(nèi)普遍將半導(dǎo)體材料劃分為三代。第一代半導(dǎo)體材料以硅和鍺等元素半導(dǎo)體為代表，典型應(yīng)用于以集成電路為核心的微電子產(chǎn)業(yè)。硅基半導(dǎo)體也是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的半導(dǎo)體材料，90%以上的半導(dǎo)體產(chǎn)品使用硅基制作。第二代半導(dǎo)體以砷化鎵等化合物半導(dǎo)體為代表，砷化鎵材料的電子遷移率約是硅的6倍，具有直接帶隙，故其器件相對硅基器件具有高頻、高速的光電性能，被廣泛應(yīng)用于光電子和微電子領(lǐng)域。第三代半導(dǎo)體指以碳化硅、氮化鎵為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料，第三代半導(dǎo)體材料禁帶寬度大，具有擊穿電場高、熱導(dǎo)率高、電子飽和速率高、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)勢，可進(jìn)一步滿足現(xiàn)代工業(yè)對于高功率、高電壓、高頻率的要求，在新能源汽車、光伏發(fā)電、5G通訊等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。三代半導(dǎo)體材料各有利弊，并無絕對的替代關(guān)系，在特定的應(yīng)用場景中存在各自的比較優(yōu)勢。與硅相比，碳化硅具有更優(yōu)的電氣性能，可滿足高溫、高溫、高頻、大功率條件下的應(yīng)用需求。①耐高壓：碳化硅擊穿電場強(qiáng)度是硅的10倍，因此用碳化硅制備器件可極大地提高耐壓容量、工作頻率和電流密度，并大大降低器件的導(dǎo)通損耗。②耐高溫：禁帶寬度越大，器件的極限工作溫度越高，碳化硅禁帶接近硅的3倍，可保證碳化硅器件在高溫下工作的可靠性。此外，碳化硅相較于硅具有更高的熱導(dǎo)率，有利于器件的散熱，極限工作溫度更高。硅器件的極限工作溫度一般不超過300℃，而碳化硅器件極限工作溫度可達(dá)到600℃以上。耐高溫特性可以帶來功率密度的顯著提升，同時降低對散熱系統(tǒng)的要求，使終端可以更加輕量和小型化。③實(shí)現(xiàn)高頻的性能：碳化硅的飽和電子漂移速率是硅的2倍，因此碳化硅器件可以實(shí)現(xiàn)更高的工作頻率和更高的功率密度。4.2碳化硅襯底產(chǎn)業(yè)鏈地位高，國外企業(yè)仍占據(jù)主導(dǎo)地位碳化硅器件的生產(chǎn)環(huán)節(jié)主要包括“襯底制備—外延層生長—器件制造”三大步驟，對應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈“襯底—外延—器件”三大環(huán)節(jié)。碳化硅單晶材料主要分為導(dǎo)電型襯底和半絕緣型襯底兩種。在導(dǎo)電型碳化硅襯底上生長碳化硅外延層，制得碳化硅同質(zhì)外延片，可以進(jìn)一步制成肖特基二極管、MOSFET、IGBT等功率器件，可應(yīng)用于新能源汽車、光伏發(fā)電、軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天等領(lǐng)域；在半絕緣型襯底上生長氮化鎵外延層，可以制得碳化硅基氮化鎵外延片，可進(jìn)一步制成HEMT等微波射頻器件，應(yīng)用于5G通訊、雷達(dá)等領(lǐng)域。碳化硅襯底在產(chǎn)業(yè)鏈中地位突出，成本占比近半。襯底的電學(xué)性能決定了下游芯片功能與性能的優(yōu)劣，在生產(chǎn)應(yīng)用中需根據(jù)不同芯片的功能要求制備電學(xué)性能不同的碳化硅襯底。根據(jù)CASA數(shù)據(jù)，在碳化硅器件的制造成本中，襯底占比約為50%，外延成本占比約25%，襯底和外延兩個環(huán)節(jié)合計超過碳化硅器件制造成本的七成，產(chǎn)業(yè)鏈地位突出。由于單晶生長較為緩慢、生產(chǎn)工藝需要較長時間培育、良率控制難度高、晶圓切割困難等原因，碳化硅襯底的制造成本一直處于高位。此外，碳化硅外延質(zhì)量對器件性能影響較大，且外延也受到襯底質(zhì)量影響，其材料品質(zhì)要求較高，外延在產(chǎn)業(yè)鏈中成本占比也相對較高。長晶環(huán)節(jié)是碳化硅襯底制備的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。長晶以高純度碳化硅微粉為原料，使用晶體生長爐，采用物理氣相傳輸法（PVT法）生長碳化硅晶體。由于碳化硅晶體需要在高溫（>2200℃）、真空環(huán)境中生長，對溫場穩(wěn)定性的要求較高，其生長速度相比硅材料有數(shù)量級的差異；碳化硅存在200多種同質(zhì)異構(gòu)體，在密閉的高溫石墨坩堝中生長，無法即時觀察晶體的生長狀況，容易產(chǎn)生異質(zhì)晶型，影響良率。公司深耕行業(yè)多年，掌握晶體生長的核心技術(shù)，對材料特性以及熱場控制有著深刻理解，能夠保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性。碳化硅襯底生產(chǎn)還具有加工環(huán)節(jié)難度大、規(guī)?；a(chǎn)壁壘高等特點(diǎn)。碳化硅硬度高，需通過切割工藝獲得低翹曲度的晶片，研磨和拋光工藝需控制晶片的平整度。此外，由于碳化硅襯底制備難度較大，制造廠商需要在大規(guī)模生產(chǎn)的情況下保證良率的穩(wěn)定性，降低成本，以獲得持續(xù)的盈利能力。公司在硅和藍(lán)寶石材料的切割、研磨、拋光等關(guān)鍵設(shè)備上均有較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)，在熱場設(shè)計、熱場仿真和工藝研發(fā)方面具有豐富經(jīng)驗，并在藍(lán)寶石材料領(lǐng)域具備千臺級設(shè)備長晶及大規(guī)模加工的生產(chǎn)經(jīng)驗，有利于克服碳化硅襯底制造過程中的難關(guān)。碳化硅單晶材料主要分為導(dǎo)電型襯底和半絕緣型襯底兩種。根據(jù)工信部發(fā)布的《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2019年版）》，可將碳化硅襯底按照電學(xué)性能分為兩類：一類是低電阻率（電阻率區(qū)間為15~30mΩ·cm）的導(dǎo)電型碳化硅襯底，另一類是具有高電阻率（電阻率≥105Ω·cm）的半絕緣型碳化硅襯底。在碳化硅襯底領(lǐng)域，國外企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位。導(dǎo)電型碳化硅襯底方面，2020年全球市場中，Wolfspeed（Cree）一家獨(dú)大占據(jù)絕對的領(lǐng)先地位，市場份額達(dá)到62%，隨后是Ⅱ-Ⅳ、SiCrystal、SKSiltron、天科合達(dá)，分別占據(jù)14%、13%、5%、4%的市場份額。半絕緣型碳化硅襯底方面，2020年全球市場中Ⅱ-Ⅳ、Wolfspeed、天岳先進(jìn)三分天下，分別占據(jù)35%、33%、30%的市場份額。整體而言，由于全球龍頭企業(yè)在碳化硅領(lǐng)域起步較早，目前全球的碳化硅襯底市場由國外企業(yè)占據(jù)絕對的主導(dǎo)地位，近年來國產(chǎn)企業(yè)加大研發(fā)投入，打破了國內(nèi)碳化硅晶片制造的技術(shù)空白并逐漸縮小與發(fā)達(dá)國家的技術(shù)差距，趨勢逐步明確。碳化硅襯底向大尺寸方向發(fā)展。2020年在碳化硅襯底領(lǐng)域，國際上6英寸碳化硅襯底產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)商用化，主流幾大廠家均推出8英寸襯底樣品，預(yù)計5年內(nèi)8英寸將全面商用。碳化硅外延領(lǐng)域，6英寸產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)商用化，已經(jīng)研制出8英寸產(chǎn)品，可滿足中低壓、高壓、超高壓功率器件制備要求。國內(nèi)方面，2020年碳化硅商業(yè)化襯底以4英寸為主，逐步向6英寸過渡。研發(fā)水平上，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量6英寸碳化硅襯底材料的制備，微管密度為0.5個/cm2，螺位錯密度為1200個/cm2。但同時必須指出，國內(nèi)碳化硅襯底單晶質(zhì)量仍存在單晶性能一致性差、成品率低、成本高等問題，國產(chǎn)高性能襯底自給率仍然較低，“十四五”時期我國將推進(jìn)6英寸襯底規(guī)?；慨a(chǎn)，突破8英寸襯底關(guān)鍵技術(shù)，降低成本，提高自給率。新能源汽車仍為當(dāng)前碳化硅下游主要應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)Yole數(shù)據(jù)，2021年碳化硅下游市場中，電動車、能源、工業(yè)、通訊領(lǐng)域占比分別為59%、17%、13%、8%，為碳化硅應(yīng)用的主要市場。展望未來，隨著國家“新基建”戰(zhàn)略的實(shí)施，碳化硅半導(dǎo)體將在新能源汽車充電樁、5G基站建設(shè)、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、大數(shù)據(jù)中心等新基建領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈有望在下游新能源汽車、光伏和5G等應(yīng)用領(lǐng)域的拉動下保持快速增長態(tài)勢。4.3公司積極由碳化硅設(shè)備端向材料端延伸，打造第二增長曲線碳化硅領(lǐng)域業(yè)務(wù)由設(shè)備端向材料端延伸。在碳化硅領(lǐng)域，公司產(chǎn)品主要包括碳化硅長晶設(shè)備、拋光設(shè)備及外延設(shè)備等；公司開展碳化硅襯底晶片生產(chǎn)業(yè)務(wù)包括碳化硅晶體生長和碳化硅晶片加工兩個主要環(huán)節(jié)，是從設(shè)備端往材料端的延伸，有望打造業(yè)務(wù)增長點(diǎn)，促進(jìn)業(yè)績增長。公司于2017年起涉足碳化硅領(lǐng)域，相繼成功研發(fā)出4英寸、6英寸第一代、6英寸第二代及6英寸第三代晶體生長設(shè)備、核心晶體加工設(shè)備及配套工藝，目前公司碳化硅外延設(shè)備已通過客戶驗證并實(shí)現(xiàn)銷售。在設(shè)備及工藝相對成熟后，公司于2021年組建了原料合成-晶體生長-切磨拋加工的中試線并于2021年下半年開始向客戶送樣，目前6英寸碳化硅晶片已獲得客戶驗證。2022年上半年，公司通過自有籽晶經(jīng)過多輪擴(kuò)徑，成功生長出8英寸N型碳化硅晶體，解決了8英寸碳化硅晶體生長過程中溫場不均，晶體開裂、氣相原料分布等難點(diǎn)問題，破解了碳化硅器件成本中襯底材料占比過高的難題，為大尺寸碳化硅襯底的廣泛應(yīng)用打下基礎(chǔ)。8月12日，公司首顆8英寸N型SiC晶體成功出爐，晶坯厚度25mm，直徑214mm。標(biāo)志著晶盛第三代半導(dǎo)體材料SiC研發(fā)自此邁入8英寸時代。公司在碳化硅襯底生產(chǎn)領(lǐng)域通過晶體實(shí)驗室和中試線的研究，已經(jīng)在以下技術(shù)方面取得突破：（1）通過有限元仿真模擬和實(shí)驗結(jié)合，推演晶體生長過程中傳質(zhì)、傳熱和生長界面演變和缺陷形成等基礎(chǔ)機(jī)理，完成6-8英寸晶體生長的熱場和設(shè)備開發(fā)，解決超高真空度的獲取、高溫及硅蒸汽腐蝕下的熱場穩(wěn)定性和均勻性、自動化控制等核心技術(shù)問題，為后續(xù)批量化穩(wěn)定生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。（2）籽晶固定技術(shù)：通過自主開發(fā)的夾持技術(shù)，大大提高籽晶的溫度均勻性，并抑制籽晶背面導(dǎo)致的缺陷產(chǎn)生，有效提高晶體質(zhì)量一致性及良率。經(jīng)過第三方檢驗，目前中試線產(chǎn)出襯底片的微管和位錯達(dá)到業(yè)內(nèi)要求。（3）在半導(dǎo)體硅、藍(lán)寶石和碳化硅等硬脆材料加工技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過多種研磨拋光技術(shù)路線的對比，發(fā)揮出公司在半導(dǎo)體材料加工裝備的技術(shù)優(yōu)勢，完成了加工中試線的技術(shù)路線選擇和布局。調(diào)整定增項目，不改碳化硅材料戰(zhàn)略布局。2022年3月，公司公告將“碳化硅襯底晶片生產(chǎn)基地項目”從定增募投項目中調(diào)出，后續(xù)擬使用自有資金及其他融資方式投入。公司官方公眾號披露，2021年12月，碳化硅半導(dǎo)體材料項目已在銀川成功簽約，2022年3月廠房開始動工。此次雖然將其移出定增項目，但我們認(rèn)為公司在碳化硅材料領(lǐng)域的布局戰(zhàn)略是明確的，項目的實(shí)施有望順應(yīng)下游行業(yè)發(fā)展趨勢，完善公司業(yè)務(wù)布局，為公司業(yè)績增長帶來動力，打造第二條增長曲線。五、藍(lán)寶石業(yè)務(wù)具有綜合競爭力，聯(lián)手藍(lán)思加快產(chǎn)業(yè)布局5.1多年藍(lán)寶石研發(fā)經(jīng)驗積淀，具有較強(qiáng)的成本競爭力與規(guī)模優(yōu)勢藍(lán)寶石兼具優(yōu)良的光學(xué)、物理、化學(xué)性能。藍(lán)寶石即α-Al2O3單晶，俗稱剛玉，具有優(yōu)異的光學(xué)性能、機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性，其強(qiáng)度高、硬度大、耐沖刷，可在接近2000℃高溫的惡劣條件下工作，因而被廣泛的應(yīng)用于紅外軍事裝置、高強(qiáng)度激光的窗口材料、半導(dǎo)體GaN/Al2O3發(fā)光二極管（LED），大規(guī)模集成電路SOI和SOS及超導(dǎo)納米結(jié)構(gòu)薄膜等，是理想的襯底材料。晶盛機(jī)電在藍(lán)寶石領(lǐng)域已有11年研發(fā)歷史。2011年，公司首臺KY35S藍(lán)寶石生長爐研發(fā)成功，而后六年磨一劍，2017年國內(nèi)首顆300kg級藍(lán)寶石晶體出爐，2018年公司450kg級藍(lán)寶石晶體創(chuàng)該領(lǐng)域研發(fā)紀(jì)錄，隨后2020年700kg級藍(lán)寶石晶體再次刷新研發(fā)紀(jì)錄。公司對于藍(lán)寶石晶體生長的工藝，以及配套的熱場和溫度梯度的控制具備較為深入的理解。公司的藍(lán)寶石長晶設(shè)備和核心加工設(shè)備為自主研發(fā)制造，設(shè)備的穩(wěn)定性、精確性和自動化程度高，可有效降低人為因素對生長過程的干擾，進(jìn)而提高晶體的良率與均一性。藍(lán)寶石工藝技術(shù)領(lǐng)先，成本具有顯著優(yōu)勢。目前公司大尺寸藍(lán)寶石晶體生長工藝和技術(shù)已達(dá)到國際領(lǐng)先水平，已成功掌握國際領(lǐng)先的超大尺寸700kg級藍(lán)寶石晶體生長技術(shù)。在良率相當(dāng)?shù)那闆r下，藍(lán)寶石晶體尺寸越大，材料的利用率越高，邊角損失越小，成本優(yōu)勢更加顯著。公司的藍(lán)寶石生產(chǎn)基地選址于內(nèi)蒙古和寧夏，充分利用當(dāng)?shù)氐碾妰r優(yōu)勢，可大幅降低生產(chǎn)過程中的能源成本。從設(shè)備、生長工藝、規(guī)?；a(chǎn)體系、能源價格等各個環(huán)節(jié)累積下來，公司藍(lán)寶石的成本具有非常明顯的優(yōu)勢，是掌握核心技術(shù)及規(guī)模優(yōu)勢的龍頭企業(yè)。5.2下游應(yīng)用不斷拓展，成立子公司加速藍(lán)寶石業(yè)務(wù)布局藍(lán)寶石產(chǎn)業(yè)鏈主要包括三個環(huán)節(jié)：上游行業(yè)的高純氧化鋁等原材料制備產(chǎn)業(yè)和晶體生長、加工等核心生產(chǎn)加工設(shè)備的制造，中游是藍(lán)寶石材料的長晶、切割、加工環(huán)節(jié)，下游行業(yè)主要包括藍(lán)寶石作為LED襯底材料和用于消費(fèi)電子的應(yīng)用。藍(lán)寶石襯底片的加工制作包括定向、切片、研磨、倒角、清洗、退火、貼片、拋光、清洗、質(zhì)檢等步驟。LED襯底材料是藍(lán)寶石下游最主要的應(yīng)用領(lǐng)域。藍(lán)寶石兼具優(yōu)良的光學(xué)、物理、化學(xué)性能，單晶C面與GaN襯底沉積薄膜間的晶格常數(shù)失配率低，且符合GaN磊晶制程中耐高溫的要求，因此藍(lán)寶石晶片是制作LED的關(guān)鍵材料，LED襯底材料也成為藍(lán)寶石下游最主要的應(yīng)用，消耗了全球超過50%的產(chǎn)能。從全球來看，LED市場多年來維持較高景氣度，2020年全球LED照明滲透率達(dá)59%；從國內(nèi)來看，禁白令（即逐步淘汰白熾燈）使得國內(nèi)LED對傳統(tǒng)燈源的替代效應(yīng)持續(xù)釋放，LED照明產(chǎn)品進(jìn)入加速滲透期。Mini/MicroLED為藍(lán)寶石材料打開新的市場空間。MiniLED指晶粒尺寸約在100微米的LED，背光成本僅為OLED背光的6-8成，但亮度是其一倍，壽命是其五倍，滿足了行業(yè)對高對比度和亮度、曲面貼合性和耐用性的要求，有望成為背光市場的主流產(chǎn)品。根據(jù)GGII數(shù)據(jù)，2020年中國MiniLED市場規(guī)模為37.8億元，到2026年市場規(guī)模將達(dá)431億元，CAGR達(dá)50.0%。而MicroLED技術(shù)可以讓LED單元小于50微米，在性能、技術(shù)和基本結(jié)構(gòu)方面比MiniLED更具突破性。Mini/MicroLED將LED芯片尺寸進(jìn)一步減少，在顯示領(lǐng)域不斷拓展應(yīng)用。根據(jù)Arizton預(yù)計，2022年全球MiniLED和MicroLED市場規(guī)模將超過10億美元，2024年市場規(guī)模超63億美元，市場規(guī)模有望實(shí)現(xiàn)高速增長，藍(lán)寶石襯底作為重要原材料，有望持續(xù)獲益。藍(lán)寶石在消費(fèi)電子領(lǐng)域的應(yīng)用不斷增加。在5G技術(shù)加速商用、無線充電技術(shù)逐漸普及以及消費(fèi)電子產(chǎn)品持續(xù)創(chuàng)新迭代的背景下，藍(lán)寶石成為了重要的觸控顯示、外觀防護(hù)主流材料。藍(lán)寶石的莫氏硬度達(dá)9級，同時具備良好的透光性、熱傳導(dǎo)性、電氣絕緣性，因此在智能手表、智能手機(jī)攝像頭蓋板、HOME鍵等應(yīng)用場景不斷擴(kuò)展，市場需求旺盛增長，為藍(lán)寶石材料帶來了更廣闊的增量空間。根據(jù)LEDinside數(shù)據(jù)，2019年全球藍(lán)寶石市場需求約為3755萬片（4英寸），預(yù)計到2023年全球市場規(guī)模有望達(dá)36.7億元，年復(fù)合增速約13%。隨著藍(lán)寶石材料成本的持續(xù)降低，下游Mini/MicroLED滲透率的持續(xù)提升，以及藍(lán)寶石在消費(fèi)電子領(lǐng)域后續(xù)市場應(yīng)用范圍的增加，藍(lán)寶石市場空間有望保持快速增長。合資成立控股子公司，加速藍(lán)寶石在消費(fèi)電子領(lǐng)域的布局。在藍(lán)寶石材料領(lǐng)域，公司與中圖半導(dǎo)體、三安光電建立了合作關(guān)系。2020年，公司與國內(nèi)蓋板玻璃龍頭藍(lán)思科技合作，設(shè)立合資公司寧夏鑫晶盛電子材料公司，公司持股51%，藍(lán)思科技持股49%，子公司從事藍(lán)寶石材料的生產(chǎn)及加工，為藍(lán)寶石材料在消費(fèi)電子應(yīng)用領(lǐng)域的規(guī)模應(yīng)用提前布局。2021年12月，公司官方公眾號披露，鑫晶盛年產(chǎn)3500噸工業(yè)藍(lán)寶石制造加工項目首批晶體成功下線，這標(biāo)志著全球最大工業(yè)藍(lán)寶石生產(chǎn)基地正式投產(chǎn)。2022年半年報透露，公司已實(shí)現(xiàn)300Kg級及以上藍(lán)寶石晶體的規(guī)?；慨a(chǎn)。公司年產(chǎn)2,500萬mm藍(lán)寶石晶棒生產(chǎn)項目、年產(chǎn)600萬片藍(lán)寶石切磨拋項目（寧夏）與年產(chǎn)1,200萬片藍(lán)寶石切磨拋項目預(yù)計于2022年12月31日達(dá)到預(yù)計可使用狀態(tài)。未來公司將繼續(xù)加強(qiáng)與產(chǎn)業(yè)鏈上下游優(yōu)質(zhì)廠商的協(xié)同合作，深入挖掘藍(lán)寶石材料市場需求，進(jìn)一步推動公司藍(lán)寶石材料業(yè)務(wù)的發(fā)展。六、金剛石生長爐研制成功，耗材零部件業(yè)務(wù)發(fā)展勢頭良好6.1金剛石晶體生長爐研制成功，切入培育鉆石領(lǐng)域公司金剛石晶體生長爐研制成功，設(shè)備即將投放市場。2022年3月，公司官方公眾號披露，晶盛機(jī)電晶體實(shí)驗室經(jīng)過半年多的工藝測試，全自動MPCVD法生長金剛石設(shè)備（型號XJL200A）成功生長出高品質(zhì)寶石級的金剛石晶體，標(biāo)志著公司在晶體生長設(shè)備領(lǐng)域再進(jìn)一步。目前公司已經(jīng)完成了設(shè)備定型和批量工藝開發(fā)，設(shè)備即將投放市場，能為客戶提供一站式解決方案。MPCVD方法生長金剛石晶體具有速度較快、質(zhì)量好、尺寸大等優(yōu)點(diǎn)。公司XJL200A金剛石生長爐成功解決了傳統(tǒng)的MPCVD培育鉆石生長技術(shù)的行業(yè)痛點(diǎn)，即對多晶及生長裂紋等缺陷的判斷、對晶體溫度和生長厚度等關(guān)鍵生長參數(shù)的控制都依賴人工判斷，克服了目前人工培育鉆石過程中質(zhì)量控制和規(guī)模化生產(chǎn)的瓶頸。該設(shè)備經(jīng)過長晶測試表明，能一次可以實(shí)現(xiàn)20顆以上4-5克拉毛坯鉆石的生產(chǎn)能力，設(shè)備穩(wěn)定性好，綜合生長良率高，為大規(guī)模的生產(chǎn)提供了自動化操作的基礎(chǔ)。培育鉆石市場潛力大。金剛石晶體又稱鉆石，是碳化硅、氮化鎵之后具有代表性的新一代半導(dǎo)體材料，被譽(yù)為“終極半導(dǎo)體”材料，還廣泛用于取代天然鉆石的高端首飾領(lǐng)域。當(dāng)前天然鉆石全球年產(chǎn)量約1億克拉，其中可用作珠寶的天然鉆石大約僅占20%。2020年全球培育寶石級鉆石產(chǎn)量約720萬克拉，滲透率僅約6%，隨著培育鉆石滲透率的提升，相關(guān)設(shè)備需求有望持續(xù)增長。美國、日本、新加坡等國家在化學(xué)氣相沉積法（CVD）技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面取得較多成果，國內(nèi)CVD技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用發(fā)展速度較為緩慢。目前國內(nèi)MPCVD法金剛石生長設(shè)備主要以進(jìn)口為主，仍具有較為廣闊的空間。6.2積極布局零部件耗材領(lǐng)域，呈現(xiàn)良好的發(fā)展勢頭公司建立了以高純石英坩堝、金剛線及半導(dǎo)體閥門、管件、磁流體、精密零部件為主的產(chǎn)品體系以配套半導(dǎo)體關(guān)鍵零部件、輔材耗材方面的需求。公司的半導(dǎo)體硅片拋光液、半導(dǎo)體坩堝、磁流體等重要半導(dǎo)體零部件、耗材已經(jīng)取得客戶的認(rèn)證應(yīng)用，進(jìn)一步提升了公司在國內(nèi)半導(dǎo)體材料客戶中的綜合配套能力，豐富了公司半導(dǎo)體材料產(chǎn)品端的產(chǎn)業(yè)鏈。公司持續(xù)加強(qiáng)半導(dǎo)體零部件及金剛線、石英坩堝等輔材耗材的擴(kuò)產(chǎn)和市場開拓工作，提升在半導(dǎo)體材料、裝備領(lǐng)域的綜合配套及服務(wù)實(shí)力。布局半導(dǎo)體關(guān)鍵輔料耗材，助力半導(dǎo)體硅片產(chǎn)業(yè)鏈的。硅片和硅片設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)過程離不開輔料耗材的選擇和應(yīng)用。拋光液、拋光墊、閥門、磁流體部件、坩堝等輔料耗材對硅片及硅片設(shè)備的性能參數(shù)和未來實(shí)際應(yīng)用，起著關(guān)鍵性的作用。目前國內(nèi)輔料耗材的材質(zhì)、性能、測試和應(yīng)用尚未形成完整的體系，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，和國外仍存在一定的差距。在半導(dǎo)體關(guān)鍵輔材耗材方面，公司堅持自主研發(fā)與對外技術(shù)合作相結(jié)合，建立了以高純石英坩堝、拋光液及半導(dǎo)體閥門、管件、磁流體、精密零部件為主的產(chǎn)品體系，建立了國內(nèi)領(lǐng)先的半導(dǎo)體設(shè)備精密加工制造基地，借助客戶渠道優(yōu)勢，完善產(chǎn)業(yè)鏈配套服務(wù)體系，加強(qiáng)關(guān)鍵輔材耗材的市場推廣力度，助力半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的。6.2.1石英坩堝：2017年切入石英坩堝領(lǐng)域，已有浙江、內(nèi)蒙古、寧夏三處生產(chǎn)基地石英坩堝是用于拉制單晶硅棒的輔助性耗材，生產(chǎn)主要包括坩堝熔制和坩堝清洗兩大步驟石英坩堝是用于半導(dǎo)體與太陽能拉制單晶硅棒的輔助性耗材。石英坩堝主要用于太陽能或半導(dǎo)體單晶拉制行業(yè)，是用來裝放多晶硅原料（工作中原料處于熔化狀態(tài)的硅液）的一次性石英器件，其高純和高耐溫耐久性（高強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性）為單晶拉制以及單晶品質(zhì)提供保障，是單晶拉制系統(tǒng)的關(guān)鍵輔料之一。石英坩堝具有潔凈、同質(zhì)、耐高溫等性能。從物理熱學(xué)性能上看，它的形變點(diǎn)約為1100℃左右，軟化點(diǎn)為1730℃，其最高連續(xù)使用溫度為1100℃，短時間內(nèi)可為1450℃。目前廣泛應(yīng)用于太陽能和半導(dǎo)體領(lǐng)域提煉晶體硅的生產(chǎn)工藝中，基于單晶硅片純度的要求，石英坩堝一次或幾次加熱拉晶完成后即報廢，需要購置新的石英坩堝用于下次拉晶，因而在單晶硅產(chǎn)業(yè)鏈中具備較強(qiáng)的消耗品屬性特征。石英坩堝的生產(chǎn)主要包括坩堝熔制和坩堝清洗兩大步驟。具體而言，石英坩堝熔制生產(chǎn)原理是將高純石英粉裝入可任意傾動角度的旋轉(zhuǎn)成型模內(nèi)，利用離心力成型；將模具導(dǎo)入熔制爐內(nèi)；將爐內(nèi)抽真空，然后通過3根石墨電極起電弧，經(jīng)過30至40分鐘的熔制后將模具退出熔制爐進(jìn)行初次尺寸檢驗；熔制完成后在噴房進(jìn)行冷加工噴砂處理。在對石英坩堝切割倒角后將進(jìn)行第二次人工尺寸檢測，對合格品進(jìn)行酸洗和高壓及超聲波清洗以去除表面殘余離子，烘干后將氫氧化鋇均勻噴涂于坩堝內(nèi)表面，最后使用叉車將封裝后的石英坩堝成品送入倉庫。石英坩堝正當(dāng)時，預(yù)計2025年市場空間達(dá)100-150億元/年國產(chǎn)石英坩堝正逐漸在各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)進(jìn)口替代，國內(nèi)主要企業(yè)有歐晶科技、江陰龍源、寧夏晶隆等。近幾年來，我國石英坩堝技術(shù)水平與國外企業(yè)產(chǎn)品的差距逐步縮小，在坩堝尺寸、純度、拉晶時間和拉晶次數(shù)等方面均取得顯著進(jìn)步。此外，國內(nèi)石英坩堝具有一定的成本優(yōu)勢，在質(zhì)量和性能等方面與進(jìn)口石英坩堝的差距正逐漸縮小。目前在光伏石英坩堝領(lǐng)域，憑借著價格優(yōu)勢，我國企業(yè)已占據(jù)絕大部分的市場份額；在半導(dǎo)體石英坩堝領(lǐng)域，伴隨著國外半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逐漸轉(zhuǎn)移至國內(nèi)，作為其重要配套原輔料供應(yīng)行業(yè)，石英坩堝制造領(lǐng)域獲得了較快的發(fā)展，產(chǎn)品正逐漸實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。國內(nèi)主要生產(chǎn)坩堝的企業(yè)有歐晶科技、江陰龍源石英制品有限公司、寧夏晶隆、江西中煜等。通常下游硅材料生產(chǎn)企業(yè)出于生產(chǎn)安全的考慮，會同時選取兩到三家石英坩堝供應(yīng)商為其配套供貨。光伏及半導(dǎo)體硅片下游擴(kuò)產(chǎn)需求旺盛，我們預(yù)計2025年石英坩堝市場空間可達(dá)100-150億元/年。公司于2017年切入石英坩堝行業(yè)，目前共有浙江、內(nèi)蒙古、寧夏三處石英坩堝生產(chǎn)基地晶盛機(jī)電于20