碳化硅行業(yè)深度報告：新材料定義新機遇SiC引領行業(yè)變革

碳化硅行業(yè)深度報告：新材料定義新機遇，SiC引領行業(yè)變革1碳化硅：第三代半導體突破性材料1.1優(yōu)質(zhì)的新型半導體襯底材料半導體材料根據(jù)時間先后可以分為三代。第一代為鍺、硅等普通單質(zhì)材料，其特點為開關便捷，一般多用于集成電路。第二代為砷化鎵、磷化銦等化合物半導體，主要用于發(fā)光及通訊材料。第三代半導體主要包括碳化硅、氮化鎵等化合物半導體和金剛石等特殊單質(zhì)。憑借優(yōu)秀的物理化學性質(zhì)，碳化硅材料在功率、射頻器件領域逐漸開啟應用。第三代半導體耐壓性較好，是大功率器件的理想材料。第三代半導體主要是碳化硅和氮化鎵材料，SiC的禁帶寬度為3.2eV，GaN的禁帶寬度為3.4eV，遠超過Si的禁帶寬度1.12eV。由于第三代半導體普遍帶隙較寬，因此耐壓、耐熱性較好，常用于大功率器件。其中碳化硅已逐漸走入大規(guī)模運用，在功率器件領域，碳化硅二極管、MOSFET已經(jīng)開始商業(yè)化應用?；谏鲜鎏匦?，以碳化硅為襯底制成的功率器件相比硅基功率器件在性能方面更加具有優(yōu)勢：（1）更強的高壓特性。碳化硅的擊穿電場強度是硅的10余倍，使得碳化硅器件耐高壓特性顯著高于同等硅器件。（2）更好的高溫特性。碳化硅相較硅擁有更高的熱導率，使得器件散熱更容易，極限工作溫度更高。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）更低的能量損耗。碳化硅具有2倍于硅的飽和電子漂移速率，使得碳化硅器件具有極低的導通電阻，導通損耗低；碳化硅具有3倍于硅的禁帶寬度，使得碳化硅器件泄漏電流比硅器件大幅減少，從而降低功率損耗；碳化硅器件在關斷過程中不存在電流拖尾現(xiàn)象，開關損耗低，大幅提高實際應用的開關頻率。根據(jù)ROHM的數(shù)據(jù)，相同規(guī)格的碳化硅基MOSFET導通電阻是硅基MOSFET的1/200，尺寸是是硅基MOSFET的1/10。對于相同規(guī)格的逆變器來說，使用碳化硅基MOSFET相比于使用硅基IGBT系統(tǒng)總能量損失小于1/4。碳化硅優(yōu)良的頻率、散熱特性，使得其在射頻器件上也得到廣泛應用。碳化硅、氮化鎵材料的飽和電子漂移速率分別是硅的2.0、2.5倍，因此碳化硅、氮化鎵器件的工作頻率大于傳統(tǒng)的硅器件。然而，氮化鎵材料存在耐熱性能較差的缺點，而碳化硅的耐熱性和導熱性都較好，可以彌補氮化鎵器件耐熱性較差的缺點，因此業(yè)界采取半絕緣型碳化硅做襯底，在襯底上生長氮化鎵外延層后制造射頻器件。按照電學性能的不同，碳化硅襯底可分為半絕緣型碳化硅襯底和導電型碳化硅襯底兩類，這兩類襯底經(jīng)外延生長后分明用于制造功率器件、射頻器件等分立器件。其中，半絕緣型碳化硅襯底主要應用于制造氮化鎵射頻器件、光電器件等。通過在半絕緣型碳化硅襯底上生長氮化鎵外延層，制得碳化硅基氮化鎵外延片，可進一步制成HEMT等氮化鎵射頻器件。導電型碳化硅襯底主要應用于制造功率器件。與傳統(tǒng)硅功率器件制作工藝不同，碳化硅功率器件不能直接制作在碳化硅襯底上，需在導電型襯底上生長碳化硅外延層得到碳化硅外延片，并在外延層上制造肖特基二極管、MOSFET、IGBT等功率器件。外延工藝是指在碳化硅襯底的表面上生長一層質(zhì)量更高的單晶材料，如果在半絕緣型碳化硅襯底上生長氮化鎵外延層，則稱為異質(zhì)外延；如果在導電型碳化硅襯底表面生長一層碳化硅外延層，則稱為同質(zhì)外延。外延層的生長可以消除襯底生長中的某些缺陷，生長的外延層質(zhì)量相對較好。碳化硅晶體生長的過程中會不可避免地產(chǎn)生缺陷、引入雜質(zhì)，導致襯底材料的質(zhì)量和性能都不夠好。而外延層的生長可以消除襯底中的某些缺陷，使晶格排列整齊。例如襯底缺陷中的BPD（基平面位錯）約95%轉(zhuǎn)化為TED（貫穿刃型位錯），而BPD可導致器件性能退化，TED基本不影響最終碳化硅器件的性能。1.2碳化硅功率器件性能優(yōu)異由于碳化硅材料具有高禁帶寬度、高飽和電子漂移速度、高擊穿強度、高熱導率等特點，碳化硅是功率器件理想的制造材料。當前碳化硅材料功率器件主要分為二極管和晶體管，其中，二極管主要包括肖特基二極管（SBD）、結(jié)勢壘肖特基二極管（JBS）、PiN功率二極管（PiN）；晶體管主要包括金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）、絕緣柵雙極晶體管（IGBT）、結(jié)型場效應晶體管（JFET）、雙極型晶體管（BJT）、晶閘管。碳化硅MOSFET主要分為平面結(jié)構(gòu)和溝槽結(jié)構(gòu)。平面型碳化硅MOSFET的結(jié)構(gòu)特點是工藝簡單、單元的一致性較好、雪崩能量比較高；缺點是當電流被限制在靠近P體區(qū)域的狹窄的N區(qū)中流過時會產(chǎn)生JFET效應，增加通態(tài)電阻，且寄生電容較大。溝槽型碳化硅MOSFET是將柵極埋入基體中，形成垂直的溝道，這種結(jié)構(gòu)的特點是可以增加單元密度，沒有JFET效應，溝道晶面實現(xiàn)最佳的溝道遷移率，導通電阻比平面結(jié)構(gòu)要明顯的降低；缺點是由于要開溝槽，工藝變得復雜，且單元的一致性較差，雪崩能量比較差。溝槽型碳化硅MOSFET專利壁壘較高。目前國際上量產(chǎn)平面型碳化硅MOSFET的碳化硅廠商主要有Wolfspeed、意法半導體、Microsemi、羅姆等，國內(nèi)量產(chǎn)的有APS、瀚薪、派恩杰、清純半導體等Fabless廠商。而目前可量產(chǎn)的SiC溝槽結(jié)構(gòu)較為稀缺，全球量產(chǎn)溝槽型碳化硅MOSFET的僅有羅姆的雙溝槽結(jié)構(gòu)、英飛凌的半包溝槽結(jié)構(gòu)、日本住友的接地雙掩埋結(jié)構(gòu)等。相比平面型MOSFET，溝槽型碳化硅MOSFET在成本和性能上都具有較強優(yōu)勢。以羅姆的第三代碳化硅MOSFET（第一代溝槽型碳化硅MOSFET）為例，其芯片面積僅為羅姆第二代平面型碳化硅MOSFET的75%，且同一芯片尺寸下其導通電阻降低了50%。而羅姆的第二代溝槽型碳化硅MOSFET相比第一代溝槽型碳化硅MOSFET導通電阻亦可再降低40%。1.3星辰大海，藍海市場空間廣闊最早商業(yè)化碳化硅產(chǎn)品的是美國的CREE公司，其發(fā)展歷史具有較強的代表性。碳化硅的產(chǎn)業(yè)化基本可分為三個階段，第一階段是碳化硅LED的誕生及商業(yè)化，第二階段是射頻器件的商業(yè)化，第三部分是功率器件的商業(yè)化。2002年CREE推出商用肖特基二極管、2011年推出商用碳化硅MOSFET是行業(yè)兩個重要的發(fā)展節(jié)點。2019年特斯拉在Model3新能源汽車上應用碳化硅MOSFET產(chǎn)品更是將行業(yè)熱情進一步推向高點。CREE的碳化硅器件項目2021年前主要由旗下子公司W(wǎng)olfspeed負責，目前CREE已經(jīng)出售LED業(yè)務，并更名為Wolfspeed，主營業(yè)務變更為碳化硅射頻及功率器件。碳化硅在射頻、功率器件領域應用廣泛，市場增長空間廣闊。根據(jù)碳化硅行業(yè)全球龍頭廠商Wolfspeed的預測，受新能源汽車及發(fā)電、電源設備、射頻器件等需求驅(qū)動，2026年碳化硅器件市場規(guī)模有望達到89億美元，其中用于新能源汽車和工業(yè)、能源的SiC功率器件市場規(guī)模為60億美元，用于射頻的SiC器件市場規(guī)模為29億美元。碳化硅在功率及射頻器件領域具備較強的優(yōu)勢，具備較強的應用價值，有望在新能源汽車、工業(yè)和能源、射頻市場逐步完成對硅基器件的替代。根據(jù)YOLE的預測，碳化硅的市占率有望在2024年突破10%。第三代半導體戰(zhàn)略意義重大，世界各個國家和地區(qū)均在努力推進發(fā)展工作。歐洲的SPEED計劃、MANGA計劃，美國的SWITCHES計劃、NEXT計劃，日本的新一代功率電子項目都是意在通過政府資助和企業(yè)加強投資的方式推動新一代化合物半導體落地的計劃，背后都具有明顯的戰(zhàn)略意圖。第三代半導體的重要性各國都已明確，中國早在2016年的“十三五”規(guī)劃中就將碳化硅和半導體照明列入重點項目，隨后科技部、發(fā)改委等四部門又將碳化硅襯底技術列入重點突破領域。我國亦在大力推動碳化硅行業(yè)發(fā)展，國資不斷支持國內(nèi)廠商立項融資。2018年國內(nèi)碳化硅相關的投資項目簽署額僅50億元，到2020年已達463億元，且其中有接近90%的項目有政府參與，表明了國家對該領域的大力支持。1.4碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈價值集中于上游襯底和外延碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈主要包括襯底、外延、器件設計、器件制造、封測等。從工藝流程上看，碳化硅一般是先被制作成晶錠，然后經(jīng)過切片、打磨、拋光得到碳化硅襯底；襯底經(jīng)過外延生長得到外延片。外延片經(jīng)過光刻、刻蝕、離子注入、沉積等步驟制造成器件。將晶圓切割成die，經(jīng)過封裝得到器件，器件組合在一起放入特殊外殼中組裝成模組。碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈價值集中于上游襯底和外延環(huán)節(jié)。根據(jù)CASA的數(shù)據(jù)，襯底約占碳化硅器件成本的47%，外延環(huán)節(jié)又占據(jù)23%，制造前的成本占據(jù)全部成本的70%。而對于Si基器件來說，晶圓制造占據(jù)50%的成本，硅片襯底僅占據(jù)7%的成本，碳化硅器件上游襯底和外延價值量凸顯。由于碳化硅襯底及外延價格相對硅片較為昂貴，碳化硅功率器件現(xiàn)階段滲透率較低。然而，由于碳化硅器件高效率、高功率密度等特性，新能源汽車、能源、工業(yè)等領域的強勁需求有望帶動碳化硅滲透率快速提升。碳化硅襯底的尺寸不斷增大，當前國際主流尺寸為6英寸，正在向8英寸邁進。自從1991年第一塊商用碳化硅襯底誕生，目前全球主要廠商的襯底尺寸已達到6英寸。而全球碳化硅領域龍頭CREE公司（現(xiàn)更名為Wolfspeed）已于2015年推出了8英寸碳化硅襯底，并于2022年4月宣布其位于美國紐約州莫霍克谷

（MohawkValley）的全球最大8英寸碳化硅制造設施正式開業(yè)。單片襯底面積的增長有利于制造成本的下降，同時器件制造過程中襯底邊緣的浪費也將下降。根據(jù)Wolfspeed數(shù)據(jù)，一片6英寸碳化硅襯底可以產(chǎn)出448顆die，邊緣損失為14%；而一片8英寸碳化硅襯底可產(chǎn)出845顆die，邊緣損失下降至7%，襯底利用率更高。中國企業(yè)在單晶襯底方面以4英寸為主，目前國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)開發(fā)出了6英寸導電性碳化硅襯底和高純半絕緣碳化硅襯底。其中天科合達和天岳先進為主的碳化硅晶片廠商發(fā)展速度較快，市占率提升明顯，三安光電（北電新材）在碳化硅方面也在深度布局。2SiC引領行業(yè)變革，新需求快速涌現(xiàn)2.1新能源汽車占據(jù)碳化硅最大下游應用市場按照電學性能的不同，碳化硅襯底可分為半絕緣型碳化硅襯底和導電型碳化硅襯底兩類，這兩類襯底經(jīng)外延生長后主要用于制造功率器件、射頻器件等分立器件。其中，半絕緣型碳化硅襯底主要應用于制造氮化鎵射頻器件。通過在半絕緣型碳化硅襯底上生長氮化鎵外延層，制得碳化硅基氮化鎵外延片，可進一步制成HEMT等氮化鎵射頻器件。導電型碳化硅襯底主要應用于制造功率器件。與傳統(tǒng)硅功率器件制作工藝不同，碳化硅功率器件不能直接制作在碳化硅襯底上，需在導電型襯底上生長碳化硅外延層得到碳化硅外延片，并在外延層上制造肖特基二極管、MOSFET、IGBT等功率器件。導電型襯底在功率器件中得到廣泛應用，下游市場包括新能源汽車、光伏、高鐵、工業(yè)電源等領域。導電型碳化硅襯底主要應用于制造功率器件，功率器件是電力電子行業(yè)的重要基礎元器件之一，廣泛應用于電力設備的電能轉(zhuǎn)化和電路控制等領域，涉及經(jīng)濟與生活的方方面面。碳化硅功率器件以其優(yōu)異的耐高壓、耐高溫、低損耗等性能，較好地契合功率器件的要求，因而在近年被快速推廣應用，例如新能源汽車、光伏發(fā)電等領域。碳化硅功率器件目前主要應用于逆變器中。逆變器是一種將直流信號轉(zhuǎn)化為高壓交流電的裝置，在傳統(tǒng)硅基IGBT逆變器中，其基本原理為利用方波電源控制IGBT的開關，使得原來的直流電路輸出方波高電壓，經(jīng)過整形模塊的整形后形成正弦電壓，即交流電。由于輸出電壓和輸出頻率可以任意控制，所以逆變器被廣泛用于控制交流電機和無刷電機的轉(zhuǎn)速，是新能源發(fā)電、不間斷電源、電動汽車、軌道交通、白色家電、電力配送等領域不可或缺的功率轉(zhuǎn)換裝置。汽車是碳化硅功率器件最大的下游應用市場。根據(jù)YOLE的數(shù)據(jù)，2021年全球碳化硅功率器件市場規(guī)模為10.90億美元，其中應用于汽車市場的碳化硅功率器件市場規(guī)模為6.85億美元，占比約為63%；其次分別是能源、工業(yè)等領域，2021年市場規(guī)模分別為1.54億、1.26億美元，占比分別為14.1%、11.6%。未來隨著碳化硅器件在新能源汽車、能源、工業(yè)等領域滲透率不斷提升，碳化硅器件市場規(guī)模有望持續(xù)提升。根據(jù)Yole的預測，2027年全球碳化硅功率器件市場規(guī)模有望達62.97億美元，2021-2027年CAGR達34%；其中汽車市場碳化硅功率器件規(guī)模有望達49.86億美元，占比達79.2%，汽車仍為碳化硅功率器件下游第一大應用市場。碳化硅在電動汽車領域主要用于：主驅(qū)逆變器、車載充電系統(tǒng)(OBC)、電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(車載DC/DC)和非車載充電樁。根據(jù)全球碳化硅領域龍頭廠商Wolfspeed公司的預測，到2026年汽車中逆變器所占據(jù)的碳化硅價值量約為83%，是電動汽車中價值量最大的部分。其次為OBC，價值量占比約為15%；DC-DC轉(zhuǎn)換器中SiC價值量占比在2%左右。此外，電動汽車充電樁也是SiC器件的一大應用領域。碳化硅MOSFET在電動汽車主驅(qū)逆變器中相比Si-IGBT優(yōu)勢明顯，雖然當前SiC器件單車價格高于Si-IGBT，但SiC器件的優(yōu)勢可降低整車系統(tǒng)成本：（1）由于碳化硅MOSFET相比硅基IGBT功率轉(zhuǎn)換效率更高，根據(jù)Wolfspeed數(shù)據(jù)，采用碳化硅MOSFET的電動汽車續(xù)航距離相比硅基IGBT可延長5-10%，即在同樣續(xù)航里程的情況下可削減電池容量，降低電池成本。（2）碳化硅MOSFET的高頻特性可使得逆變器線圈、電容小型化，電驅(qū)尺寸得以大幅減少，而可聽噪聲的降低可以減少電機鐵損。（3）碳化硅MOSFET可承受更高電壓，在電機功率相同的情況下可以通過提升電壓來降低電流強度，從而使得束線輕量化，節(jié)省安裝空間。車載充電機(OBC)為電動汽車的高壓直流電池組提供了從基礎設施電網(wǎng)充電的關鍵功能，通過使用車載充電器可將電網(wǎng)中的交流電轉(zhuǎn)換為直流電對電池進行充電，OBC是決定了充電功率和效率的關鍵器件。對于電動汽車車載充電機來說，碳化硅MOSFET相比Si基器件同樣具有系統(tǒng)優(yōu)勢：

（1）更低的系統(tǒng)成本。雖然SiC器件相較于Si基器件價格較貴，但是使用SiC器件的OBC可以節(jié)省磁感器件和驅(qū)動器件成本，從而降低系統(tǒng)成本。（2）更高的峰值效率。OBC中使用SiC器件后充電峰值效率較使用Si基器件的系統(tǒng)提升2個點。（3）更大的功率密度。使用SiC器件的系統(tǒng)功率密度較Si基器件提升約50%，從而減少OBC的重量和體積。DC-DC轉(zhuǎn)換器是轉(zhuǎn)變輸入電壓并有效輸出固定電壓的電壓轉(zhuǎn)換器。車載DC/DC轉(zhuǎn)換器可將動力電池輸出的高壓直流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電，主要給車內(nèi)動力轉(zhuǎn)向、水泵、車燈、空調(diào)等低壓用電系統(tǒng)供電。未來隨著電動汽車電池電壓升至800V高壓平臺，1200V的SiCMOSFET有望被廣泛應用于DC-DC轉(zhuǎn)換器中：

（1）首先，OBC與DC-DC等功率器件集成化趨勢明顯，22KW車載充電機中，DC-DC轉(zhuǎn)換器與OBC有望集成。（2）其次，雙向DC-DC轉(zhuǎn)換器中，SiC的高速恢復特性最為合適；

（3）為能夠適配原400V直流快充樁，搭載800V電壓平臺的新車須配有額外DC-DC轉(zhuǎn)換器進行升壓，進一步增加對DC-DC的需求。全球新能源汽車銷量不斷增長，頭部廠商逐漸采用碳化硅器件。根據(jù)工信部的數(shù)據(jù)，2021年全球新能源車銷量為675萬輛，同比增長108%；其中，中國新能源汽車市場持續(xù)突破，2021年銷量達352萬輛，同比增長160%以上。特斯拉是業(yè)界首個在電動汽車中采用碳化硅主驅(qū)逆變器模塊的車企，2018年，特斯拉在Model3中首次將IGBT模塊換成了SiC模塊。當前越來越多的車廠正在轉(zhuǎn)向在電驅(qū)中使用碳化硅MOSFET器件，目前除特斯拉Model3外，還有比亞迪漢EV、比亞迪新款唐EV、蔚來

ES7、蔚來ET7、蔚來ET5、小鵬G9、保時捷Tayan和現(xiàn)代ioniq5等車型已經(jīng)在電驅(qū)中采用了碳化硅器件。在光伏發(fā)電領域，由于使用SiC器件可以降低光伏發(fā)電系統(tǒng)損耗，未來隨著碳化硅器件成本的不斷降低，碳化硅器件有望逐步替代硅基器件，市場規(guī)模有望不斷提升。在光伏發(fā)電應用中，基于硅基器件的傳統(tǒng)逆變器成本約占系統(tǒng)10%左右，卻是系統(tǒng)能量損耗的主要來源之一。而根據(jù)天科合達招股書顯示，使用碳化硅材料，可將轉(zhuǎn)換效率可從96%提升至99%以上，能量損耗降低50%以上，設備循環(huán)壽命提升50倍。根據(jù)CASA預測，在2025年，碳化硅功率器件占比將達到50%，相比2020年增長40個百分點，并將持續(xù)擴大占比。此外，碳化硅材料可以顯著提升列車牽引系統(tǒng)節(jié)能效果，符合軌道交通大容量、輕量化和節(jié)能型牽引變流裝置的應用需求，有望在軌道交通中得到廣泛應用。同時，由于碳化硅抗高溫高壓高頻的特性，完美切合智能電網(wǎng)發(fā)展需求，被應用在固態(tài)變壓器、柔性交流輸電、柔性直流輸電、高壓直流輸電及配電系統(tǒng)等應用方面推動智能電網(wǎng)的發(fā)展和變革。雖然2018年碳化硅在軌道交通的應用占比僅為2%，但CASA預測在2030年碳化硅在軌道交通功率器件的應用占比將達30%，滲透率不斷提升。2.2汽車高壓平臺升級，800V時代SiC成為剛需800V快充系統(tǒng)推動汽車平臺升級。新能源汽車行業(yè)一個亟待解決的問題就是

“里程焦慮”，提升充電速度就需要提升充電樁的輸出功率，則需要提升充電電壓或電流。根據(jù)Wolfspeed數(shù)據(jù)，當前我國商用的主流快充充電樁的功率為100~150KW，電動汽車充電400KM里程所需的時間為40~27分鐘。若充電樁采用350KW大功率快充系統(tǒng)，400KM里程所需充電時間可大大縮短至12~15分鐘。提升充電功率可以通過提高電流或者電壓兩種方式來實現(xiàn)。然而，如果通過提升電流來增大充電功率，會帶來以下問題：（1）根據(jù)功率計算公式，電流的提升會導致系統(tǒng)功率損耗增大；（2）電流增大，根據(jù)焦耳定律系統(tǒng)發(fā)熱會加劇，冷卻系統(tǒng)成本增高；（3）所需線束更粗，線束重量將增大。因此提升電壓以實現(xiàn)大功率快充成為行業(yè)的多數(shù)選擇。電動汽車升級800V平臺，Si-IGBT模塊面臨挑戰(zhàn)。雖然使用硅基IGBT的功率模塊同樣可以做到1000V以上的耐受電壓，但其仍存在以下缺點：（1）400V的Si-IGBT模塊將不再適用，即使換成耐高壓的Si-IGBT，其在800V高電壓平臺上仍然存在著損耗高、效率低、體積大的缺點；（2）800V平臺上所用Si-IGBT數(shù)量要明顯大于400V平臺，車內(nèi)空間更加緊張。此時，SiC器件由于自身高耐壓性、低損耗、高功率密度、高熱導率等優(yōu)勢，成為800V時代新能源汽車的剛需。如果采用碳化硅系統(tǒng)，800V電動汽車的整車效率將得到顯著提升。根據(jù)PCIMEurope的研究，按照WLTC工況測試，基于750V硅基IGBT模塊及1200V碳化硅模塊仿真，400V電壓平臺下，1200V碳化硅模塊相比于750V硅基IGBT模塊，整車損耗可降低6.9％；然而在800V高壓平臺下，整車損耗可降低7.6％。此外，由于碳化硅器件功率密度更大，采用碳化硅器件的電動汽車、充電樁可以在較小的體積內(nèi)達到較大的功率，從而節(jié)省車內(nèi)空間，減輕車身重量。為了提升電動汽車充電速度、緩解里程焦慮，越來越多的整車廠布局800V高壓平臺。保時捷Taycan是全球首款量產(chǎn)的800V高壓平臺車型，并將最大充電功率提升至350KW。此外，奧迪e－tronGT、現(xiàn)代Ioniq5和起亞EV6都采用了800V高壓平臺。與此同時，國內(nèi)的車企亦紛紛向800V高壓平臺邁進。2021年，比亞迪、吉利、極狐、廣汽、小鵬等都陸續(xù)發(fā)布了搭載800V平臺的車型，其中小鵬、比亞迪等800V高壓車型有望2022年量產(chǎn)。800V平臺的推廣有望推動SiC器件在電動汽車中的滲透率快速提升。對于直流快速充電樁來說，充電電壓升級至800V同樣帶來充電樁中的SiC功率器件需求大增。電動汽車直流快速充電樁繞過安裝在電動汽車上的車載充電機，直接為電池提供大功率直流充電。相比傳統(tǒng)Si和IGBT器件，基于SiC的器件由于具有工作溫度更高、導通損耗更小、漏電流更低、浪涌耐受能力更強、最大額定電壓更高，以及整體功率密度更高的特點，可實現(xiàn)更好的充電性能。2.3半絕緣型碳化硅襯底廣泛應用于射頻器件領域同屬于第三代半導體的氮化鎵同樣擁有良好的寬帶隙特性，同時其兼具第二代半導體的高頻特性，是制造半導體射頻器件的良好材料。目前主流的射頻器件材料有砷化鎵、硅基LDMOS、碳化硅基氮化鎵等不同類型。其中，砷化鎵器件已在功率放大器上得到廣泛應用，硅基LDMOS器件也已在通訊領域應用多年，但其主要應用于小于4GHz的低頻率領域。碳化硅基氮化鎵射頻器件同時具備了碳化硅的高導熱性能和氮化鎵在高頻段下大功率射頻輸出的優(yōu)勢，隨著信息技術產(chǎn)業(yè)對數(shù)據(jù)流量、更高工作頻率和帶寬等需求的不斷增長，氮化鎵器件在基站中應用越來越廣泛。氮化鎵射頻器件正在取代LDMOS在通信宏基站、雷達及其他寬帶領域的應用。根據(jù)Yole預測，至2025年，功率在3W以上的射頻器件市場中，砷化鎵器件市場份額基本維持不變的情況下，氮化鎵射頻器件有望替代大部分硅基LDMOS份額，占據(jù)射頻器件市場約50%的份額。在應用方面，5G通信推動著碳化硅成為射頻器件的主流材料。5G通訊高頻、高速、高功率的特點對微波射頻器件提出了更高要求，對目前采用的砷化鎵和硅基LDMOS器件提出了挑戰(zhàn)。不同于砷化鎵和硅基LDMOS器件的固有缺陷，如高頻段性能差、功率效率較差等。由于半絕緣型碳化硅襯底制備的氮化鎵射頻器件在高頻段表現(xiàn)良好、能抗高溫高壓，具有高功率處理能力，已逐步成為5G時代較大基站功率放大器的候選技術。伴隨全球氮化鎵射頻器件市場規(guī)模的增長，半絕緣型碳化硅襯底市場預有望持續(xù)增長。半絕緣型襯底主要用于5G基站、衛(wèi)星通信、雷達等方向，隨著5G建設的加速，尤其是MassiveMIMO技術的推廣，碳化硅基氮化鎵器件市場規(guī)模不斷擴大。根據(jù)YOLE的數(shù)據(jù)，2020年封裝的氮化鎵射頻器件市場規(guī)模約為8.91億美元，其中超過99%都是采用碳化硅襯底，到2026年，這部分市場規(guī)模有望增長至22.22億美元，年復合增速17%。3國際巨頭壟斷行業(yè)，各環(huán)節(jié)產(chǎn)能緊缺持續(xù)3.1全球襯底產(chǎn)能緊缺，SiC與IGBT雙雄并驅(qū)當前新能源汽車、光伏、儲能等領域?qū)iC器件需求強勁，其中新能源汽車將消耗掉全球大部分SiC襯底產(chǎn)能，全球襯底產(chǎn)能持續(xù)緊缺。以特斯拉

Model3為例，根據(jù)特斯拉Model3主驅(qū)逆變器拆解來看，其中包括六個模塊，每個模塊由4個SiC小模塊并聯(lián)，型號為意法半導體的STGK026。拆開封裝來看，每顆SiC小模塊有2個SiC裸晶（Die），因此該逆變器共有48顆電壓/電流規(guī)格為650V/100A的SiCMOSFET芯片，單芯片的面積約33平方毫米。一片6英寸SiC襯底面積約17663平方毫米，根據(jù)Wolfspeed數(shù)據(jù)，生產(chǎn)32平方毫米大小SiCMOSFET過程中6英寸襯底邊緣損耗為14%，我們假設60%的器件制造良率，則單片6英寸襯底可產(chǎn)出約276個良品，則單片6英寸襯底可供應約5.75輛新能源車的主驅(qū)逆變器。根據(jù)中研網(wǎng)數(shù)據(jù)，2022年全球新能源乘用車的銷量有望達到1000萬輛左右，若主驅(qū)逆變器全部采用SiCMOSFET，則共需約174萬片6英寸SiC襯底。而目前全球SiC襯底總年產(chǎn)能約在40萬~60萬片等效6英寸，SiC襯底產(chǎn)能持續(xù)緊缺，SiCMOSFET與Si-IGBT將在未來長期并駕齊驅(qū)。由于當前碳化硅行業(yè)仍處于較為初期階段，碳化硅襯底本身生產(chǎn)效率低、良率低，襯底、外延、器件制造等環(huán)節(jié)產(chǎn)能仍然緊缺，導致碳化硅器件價格較硅基器件較高。以特斯拉

Model3為例，其主驅(qū)動逆變器采用了48個SiCMOSFET，總成本約為5000元，是硅基IGBT的3~5倍。隨著全球碳化硅襯底產(chǎn)能不斷增長，供給不斷增加，我們假設碳化硅器件價格保持年降10%的速度，新能源汽車主驅(qū)逆變器中碳化硅模塊的滲透率保持每年5ppts的增速，則我們測算2026年全球新能源汽車主驅(qū)逆變器中SiC器件市場規(guī)模約為44億美元。新能源汽車OBC中對SiCMOSFET的需求亦有較大增長。對于800V高壓平臺，新能源汽車需配置11KW以上的雙向OBC。根據(jù)Wolfspeed的數(shù)據(jù)，22KW雙向OBC中需使用14顆SiCMOSFET，其中AC-DC側(cè)需要6顆，DCDC側(cè)需要8顆。由于主驅(qū)逆變器中使用的SiCMOSFET相較于OBC中的SiCMOSFET規(guī)格較高，因此汽車OBC中的SiC器件滲透率有望超過主驅(qū)逆變器，我們假設2026年新能源汽車OBC中SiC器件滲透率為70%，且單車價值量年降10%，則我們測算2026年全球新能源汽車OBC中SiC器件市場規(guī)模約為9億美元。新能源汽車、光伏、風電、儲能等應用對全球碳化硅器件的需求大增，而襯底供應商擴產(chǎn)緩慢，每輪擴產(chǎn)需要至少一年半到兩年，產(chǎn)能的釋放滯后于需求的快速增長。根據(jù)天科合達招股書的披露，從規(guī)劃建廠到竣工驗收并投產(chǎn)需要8個季度，當前供給端的擴產(chǎn)速度無法滿足需求端的增長，導致襯底產(chǎn)能較為緊缺。3.2國際巨頭壟斷SiC行業(yè)，國產(chǎn)廠商逐步破局Wolfspeed是全球最大的導電型碳化硅襯底制造商，根據(jù)2021年11月Wolfspeedinvestorday披露數(shù)據(jù)，2020年其導電型襯底市占率約為62%；第二名是美國Ⅱ-Ⅵ公司，市占率14%；第三名是SiCrystal，市占率13%。前三名市占率之和接近90%。Wolfspeed公司的前身為Cree公司，2019年3月，Cree公司宣布將照明產(chǎn)品業(yè)務部CreeLighting出售給家族企業(yè)IDEALINDUSTRIES，CreeLighting包括商業(yè)應用、工業(yè)應用及消費者用LED照明燈具、光源和照明解決方案業(yè)務。Cree完成照明和LED業(yè)務的出售后，完全轉(zhuǎn)型為一家專注于寬禁帶半導體產(chǎn)品的公司。2021年10月，公司名稱從Cree,Inc.更改為Wolfspeed，Wolfspeed擁有從襯底到器件的全產(chǎn)業(yè)鏈布局，是全球SiC行業(yè)的龍頭。半絕緣型襯底方面，全球市場依然是Wolfspeed、Ⅱ-Ⅵ等海外公司主導，但國內(nèi)廠商天岳先進迎來突破。根據(jù)Yole的數(shù)據(jù)，2020年Wolfspeed在半絕緣型SiC襯底市場的占有率為32%，Ⅱ-Ⅵ為35%，整體看仍然是西方巨頭壟斷的市場。國產(chǎn)SiC襯底廠商天岳先進市占率提升迅速，2019年公司的市占率僅18%，但2020年已達30%。隨著天岳先進產(chǎn)能進一步擴充，市占率有望進一步提升。全球碳化硅器件市場格局仍由海外巨頭主導。根據(jù)Yole的數(shù)據(jù)，2021年全球SiC功率器件市場規(guī)模為10.90億美元，市場份額由海外巨頭意法半導體、Wolfspeed、羅姆、英飛凌、三菱電機、安森美等廠商壟斷，全球TOP6占據(jù)99%的市場份額。SiC行業(yè)市場空間廣闊，全球巨頭紛紛規(guī)劃大規(guī)模擴產(chǎn)。Wolfspeed在紐約州北部開始運營新的8英寸SiC晶圓廠。博世正在德國增加近40000平方英尺的新SiC專用潔凈室。Rohm在日本開設了一家新工廠，目標是在未來五年內(nèi)將SiC制造量提高5倍。英飛凌剛剛開始在馬來西亞建設新的SiC工廠。東芝計劃到2024年將SiC產(chǎn)量提高3倍，到2026年提高10倍。未來隨著全球巨頭產(chǎn)能擴張，SiC器件有望加速應用于下游市場。4新需求帶來新機遇，技術進步推動新未來4.1技術革新帶來產(chǎn)能提升，襯底仍存降本空間對于碳化硅行業(yè)來說，目前襯底、器件制造產(chǎn)能受限是行業(yè)的主要瓶頸。一塊碳化硅外延片制造過程主要包括：籽晶制造、晶棒制造、切片拋光、外延層生長四個部分，各個環(huán)節(jié)的長晶速率、良率等均有較大提升空間。與硅晶圓相比，碳化硅襯底的生長速率慢、制備難度大，降本較為困難。目前SiC襯底制造商生長SiC單晶的方法主要有：物理氣相傳輸法(physicalvaportransport，PVT)、高溫化學氣相沉積(hightemperaturechemicalvapordeposition，HTCVD)法和高溫溶液生長(hightemperaturesolutiongrowth，HTSG)法。PVT法是將純度較高的SiC粉末直接加熱升華，然后在籽晶上生長。PVT法長晶效率較低，一般來說，硅棒拉晶2-3天即可拉出約2m長的8英寸硅棒，而碳化硅卻需要約7天的時間才能生長約2cm。目前全球大部分SiC襯底廠商使用的都是PVT法。另一種氣體法是化學氣相沉積法，這種方法是直接加熱碳烴和硅烴化合物反應生產(chǎn)碳化硅，并建立特殊的溫度梯度，使得發(fā)生反應后的氣態(tài)碳化硅生長在籽晶上。這種方法優(yōu)點是可以制成一體化設備，而且省去了提純碳化硅粉末的過程。缺點和物理氣相傳輸法一樣，成本高且襯底缺陷多。碳化硅襯底對晶型要求高，需要在生長過程中精準控制硅碳比、生長溫度梯度、晶體生長速率以及氣流氣壓等各種參數(shù)，才能生長出完美晶體。碳化硅有250多種同分異構(gòu)體，其中可以為我們所利用的是4H-SiC晶型，而這種同分異構(gòu)體合成條件較為苛刻，需要在特定的溫度和分壓條件下進行（分壓條件即氣體Si和C的占比）。而PVT法合成碳化硅時附帶反應較多，會生成很多種附帶產(chǎn)品，且石墨坩堝壁也可能與氣體產(chǎn)生反應。如果不能很好地利用溫度控制分壓，很可能導致生成的晶錠上出現(xiàn)諸多的缺陷。由于合成時間較長，很小的缺陷都可能會在生長過程中被放大，良率也會隨之降低，成本就會隨之變高。爐內(nèi)不同位置的壓強也與溫度變化有關，良好的溫度控制可以減少不理想的分壓波動，減少不需要的異構(gòu)體的產(chǎn)生，以起到提升良率的作用。溫場同時還要保障下方的碳化硅能夠升華到上方籽晶處凝華，不會在環(huán)境中形成獨立的凝聚核破壞生長結(jié)構(gòu)。由于采用PVT升華法生長SiC單晶存在生長速度慢、缺陷密度高、擴徑困難等問題，部分企業(yè)開始研發(fā)溶液法SiC晶體生長方法。高溫溶液法的基本原理是利用Si和C元素在高溫溶液中的溶解、再析出來實現(xiàn)SiC單晶的生長。該方法可以在更低的溫度下（低于2000℃）實現(xiàn)SiC在近熱力學平衡狀態(tài)下生長，且生長的晶體具有質(zhì)量高、成本低、易擴徑、易實現(xiàn)穩(wěn)定的p型摻雜等優(yōu)勢，有望成為繼PVT法之后制備尺寸更大、結(jié)晶質(zhì)量更高且成本更低的SiC單晶的方法。日本住友此前宣布他們利用溶液法生長6英寸SiC襯底可做到幾乎無缺陷，可用面積達到99%以上；此外，相比PVT法，溶液法長晶速度提高了5倍左右。未來若溶液法大規(guī)模商用，則SiC襯底有望持續(xù)降本。而在襯底加工環(huán)節(jié)，切割是整個環(huán)節(jié)的最大產(chǎn)能瓶頸所在?，F(xiàn)有的SiC晶圓切片方法大多使用金剛石線鋸，然而，由于碳化硅的高硬度，加工時間較長，需要大量的金剛石線鋸來批量生產(chǎn)硅片。目前，當用金剛石線鋸切割碳化硅晶錠時，多達40%的晶錠以SiC粉塵的形式成為廢料，由于在切片過程中有大量的材料丟失，單個晶錠生產(chǎn)出的晶圓數(shù)量就較少，這是制造SiC功率器件成本高昂的一個主要因素。由于切片效率問題，許多國外企業(yè)采取更為先進的激光切割和冷分離技術，激光切割技術則是通過激光處理在內(nèi)部形成改性層從碳化硅晶體上剝離出晶片。2016年DISCO開發(fā)了新的激光切片技術KABRA，據(jù)DISCO稱，KABRA技術的優(yōu)勢主要有：1）處理時間大大縮短，現(xiàn)有工藝需要3.1小時才能切出一片6英寸SiC晶圓，而采用KABRA技術僅需要10分鐘；2）不再需要研磨過程，因為分離后的晶圓波動可以控制；3）生產(chǎn)的晶圓數(shù)量比現(xiàn)有工藝增加了1.4倍。2018年，英飛凌收購了碳化硅晶圓切割領域的新銳公司Siltectra，進入上游襯底領域。Siltectra擁有半導體材料新切割技術——冷切（COLDSPLIT），該技術能將SiC襯底的良率提高90%，在相同碳化硅晶錠的情況下，它可以提供3倍的材料，可生產(chǎn)更多的器件，最終SiC器件的成本可以降低20-30%。4.2器件制造技術尚需積累，國內(nèi)廠商加速追趕SiC器件制造的工藝環(huán)節(jié)與硅基器件基本類似，包括涂膠、顯影、光刻、減薄、退火、摻雜、刻蝕、氧化、清洗等前道工藝。但由于碳化硅材料特性的不同，廠商在晶圓制造過程中需要特定的設備以及開發(fā)特定的工藝，無法與過去的硅制程設備、工藝完全通用，因此當前SiC晶圓制造產(chǎn)能緊缺。SiC晶圓制造特定工藝與Si工藝的一些差異點主要在于：

（1）光刻對準。由于SiC晶圓是透明的，因此CD-SEM和計量測量變得復雜，光刻對準、設備傳送取片等難度較大。（2）蝕刻工藝。由于SiC在化學溶劑中呈現(xiàn)惰性，因此同光使用干法蝕刻。則掩膜材料、掩膜蝕刻的選擇、混合氣體、側(cè)壁斜率的控制、蝕刻速率、側(cè)壁粗糙度等都需要重新開發(fā)。（3）高溫大劑量高能離子注入工藝。由于SiC器件的特性，SiC擴散溫度遠高于硅，傳統(tǒng)的熱擴散在碳化硅中并不實用，摻雜時只能采用高溫離子注入的方式。（4）超高溫退火工藝。高溫離子注入會破壞材料本身的晶格結(jié)構(gòu)，因此需要在惰性氣體中高溫退火來恢復結(jié)構(gòu)，通常退火溫度高達1600-1700度，使SiC表面再結(jié)晶并電激活摻雜劑。（5）高質(zhì)量柵極氧化層生長。較差的SiC/氧化硅界面質(zhì)量會降低MOSFET反轉(zhuǎn)層的遷移率，導致閾值電壓不穩(wěn)定，因此需要開發(fā)鈍化技術，以提高SiC/氧化硅界面質(zhì)量。SiC晶圓制造特定工藝帶來特定設備的需求，主要包括高溫離子注入機、高溫退火爐、SiC減薄設備、背面金屬沉積設備、背面激光退火設備、SiC襯底和外延片表面缺陷檢測和計量。其中，是否具備高溫離子注入機是衡量碳化硅產(chǎn)線的重要標準之一。SiC器件制造需求大增，國內(nèi)廠商加速追趕國際龍頭。傳統(tǒng)功率器件制造商與新興SiC器件制造商紛紛入局，時代電氣、斯達半導、揚杰科技、華潤微、士蘭微、積塔半導體、中芯紹興等傳統(tǒng)功率器件廠商紛紛加大SiC器件制造產(chǎn)線的研發(fā)、投資力度；長飛先進、泰科天潤、基本半導體、世紀金光、中科漢韻、瞻芯等新興SiC器件制造商也異軍突起；三安集成亦大力投資長沙SiC超級工廠。4.3SiC功率模塊放量在即，AMB基板迎來機遇陶瓷基板按照工藝主要分為DBC、AMB、DPC、HTCC、LTCC等基板，國內(nèi)常用陶瓷基板材料主要為氧化鋁、氮化鋁和氮化硅，其中氧化鋁陶瓷基板最常用，主要采用DBC工藝；氮化鋁陶瓷基板導熱率較高，主要采用DBC和AMB工藝；

氮化硅可靠性較為優(yōu)秀，主要采用AMB工藝。AMB工藝生產(chǎn)的陶瓷襯板主要運用在功率半導體模塊上作為硅基、碳化基功率芯片的基底。DBC襯板應用場景受限，AMB襯板性能優(yōu)勢明顯。由于AMB氮化硅基板有較高熱導率（>90W/mK），可將非常厚的銅金屬（厚度可達0.8mm）焊接到相對薄的氮化硅陶瓷上，載流能力較高；且氮化硅陶瓷基板的熱膨脹系數(shù)與第3代半導體襯底SiC晶體接近，使其能夠與SiC晶體材料匹配更穩(wěn)定，因此成為SiC半導體導熱基板材料首選，特別在800V以上高端新能源汽車中應用中不可或缺。另外，目前以硅基材料為主的IGBT模塊在具有高導熱性、高可靠性、高功率等要求的軌道交通、工業(yè)級、車規(guī)級領域正逐漸采用AMB陶瓷襯板替代原有的DBC陶瓷襯板。乘借SiC功率模塊上車東風，AMB基板市場規(guī)模有望實現(xiàn)快速增長。根據(jù)GUII數(shù)據(jù)，預計2026年全球陶瓷襯板市場規(guī)模達100億美元以上，分工藝來看，AMB基板市場規(guī)模復合增速最快，2020-2026年CAGR為25.5%，2026年市場規(guī)模有望達16.4億美元。我國AMB陶瓷基板主要依賴進口，國內(nèi)廠商加速擴產(chǎn)，國產(chǎn)替代進行時。AMB基板比較領先的企業(yè)包括美國羅杰斯、德國賀利仕科技集團、日本日立新材、日本電化株式會社、韓國金剛高麗化學等。受益于SiC功率模塊新機遇，部分國際企業(yè)已在計劃對AMB進行擴產(chǎn)，如東芝高新材料公司已于去年開設大分工廠，開始生產(chǎn)氮化硅陶瓷基板；今年2月，羅杰斯官宣擴大德國埃申巴赫工廠AMB基板產(chǎn)能。在國際企業(yè)積極擴產(chǎn)之時，我國本土也涌現(xiàn)出了一批AMB基板生產(chǎn)商包括

博敏電子、富樂華、德匯電子、同欣電子、芯舟電子、華清電子等，國產(chǎn)AMB基板廠商有望隨著擴產(chǎn)加速國產(chǎn)替代，實現(xiàn)快速成長。5投資分析5.1行業(yè)投資分析：國產(chǎn)廠商崛起，星星之火正起燎原之勢以SiC為代表的第三代半導體材料是繼硅材料之后最有前景的半導體材料之一。與硅材料相比，以碳化硅晶片為襯底制造的半導體器件具備高功率、耐高壓、耐高溫、高頻、低能耗、抗輻射能力強等優(yōu)點，可廣泛應用于新能源汽車、5G通訊、光伏發(fā)電、軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天等現(xiàn)代工業(yè)領域，需求快速增長。第三代半導體行業(yè)是我國“新基建”戰(zhàn)略的重要組成部分，并有望引發(fā)科技變革并重塑國際半導體產(chǎn)業(yè)格局。隨著SiC需求的不斷增長，國內(nèi)襯底廠商不斷擴大投資產(chǎn)能，下游企業(yè)也以簽長約方式確保上游材料穩(wěn)定供應。根據(jù)碳化硅芯觀察的統(tǒng)計，截至2022年7月市場上在建、產(chǎn)能爬坡及規(guī)劃的產(chǎn)能情況來看，碳化硅襯底規(guī)劃投資超400億元，未來遠期規(guī)劃年產(chǎn)能超600萬片，國內(nèi)碳化硅廠商正起燎原之勢。5.2重點公司5.2.1

三安光電：深蹲發(fā)力，SiC一體化龍頭前景廣闊三安光電是國內(nèi)LED行業(yè)的龍頭企業(yè)，2019-2021年營業(yè)收入分別為74.60，84.54，125.72億元，2022年上半年實現(xiàn)營收67.62億元，相比去年同期增長10.60%。公司旗下業(yè)務主要包括LED、通訊射頻和SiC功率器件業(yè)務，公司是全球極少數(shù)擁有從碳化硅襯底到器件、封測全產(chǎn)業(yè)鏈布局的公司。其中碳化硅相關的業(yè)務主要包括碳化硅功率器件、碳化硅射頻器件，碳化硅基氮化鎵器件主要用在基站射頻領域，碳化硅功率器件主要用于新能源汽車、光伏、儲能等領域。2014年起三安光電全面進軍化合物半導體行業(yè)。公司通過收購Norstel、多年技術研發(fā)，獲得了碳化硅襯底制造技術。根據(jù)三安光電規(guī)劃，湖南三安碳化硅全鏈整合超級工廠總規(guī)劃年產(chǎn)能超過50萬片，總投資160億元，占地面積1000畝，目前已實現(xiàn)產(chǎn)能12000片/月6英寸晶圓。2022年9月2日，湖南三安半導體主辦的2022首屆新能源汽車電驅(qū)動技術創(chuàng)新峰會在長沙圓滿落幕。作為峰會亮點，湖南三安發(fā)布了最新的1200V碳化硅MOSFET系列，包含1200V80mΩ/20mΩ/16mΩ，均來自湖南三安自主可靠的六寸全鏈整合平臺，碳化硅業(yè)務有望帶動三安光電持續(xù)成長。5.2.2

天岳先進：立足半絕緣型，全面發(fā)力導電型襯底天岳先進成立于2010年，是一家國內(nèi)領先的寬禁帶半導體（第三代半導體）襯底材料生產(chǎn)商，主要從事碳化硅襯底的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。公司不僅在2019年和2020年躋身半絕緣型碳化硅襯底市場的世界前三，還成功掌握了導電型碳化硅襯底材料制備的技術和產(chǎn)業(yè)化能力。目前，公司除半絕緣型碳化硅襯底外，導電型碳化硅襯底材料也已形成小批量銷售。公司收入規(guī)模穩(wěn)定增長，2019-2021年公司營收分別為2.69、4.25、4.94億元，同比分別增長97.28%、58.18%、16.25%。2022年上半年營業(yè)收入為1.61億元，同比-34.95%。2019年至2021年，公司歸母凈利潤分別為-2.01、-6.42、0.90億元，2022年上半年歸母凈利潤為-0.73億元。根據(jù)公司碳化硅半導體材料項目建設進度，公司預計2022年第一期建設完成，2026年三期全部建設完成并達產(chǎn)。公司IPO募投項目將新增導電型碳化硅襯底材料產(chǎn)能30萬片/年（兼容半絕緣型碳化硅襯底材料），擬投入生產(chǎn)設備1000余臺，其中用于晶體生長的長晶爐800臺，該類設備系產(chǎn)能的決定性固定資產(chǎn)因素。至2026年達產(chǎn)時，天岳先進的單臺長晶爐合格導電型碳化硅襯底設計產(chǎn)出約為375片/年。天岳先進已具備6英寸導電型和半絕緣型襯底的量產(chǎn)能力，公司未來將向8英寸導電型襯底進軍。天岳先進于2015年啟動6英寸半絕緣型襯底的研發(fā)，2019年完成開發(fā)工作，2020年公司啟動8英寸導電型襯底的研發(fā)工作。公司已與大客戶簽訂長期銷售合同，在手訂單飽滿。2022年7月22日，天岳先進發(fā)布公告，2023年至2025年，公司及公司全資子公司上海天岳半導體材料有限公司向合同對方銷售6英寸導電型碳化硅襯底產(chǎn)品，按照合同約定年度基準單價測算（美元兌人民幣匯率以6.7折算），預計含稅銷售三年合計金額為人民幣13.93億元。公司與大客戶簽訂長期銷售合同，表明公司導電型SiC襯底實力強勁，已獲大客戶認可，待公司上海工廠投產(chǎn)后，導電型SiC襯底產(chǎn)能擴張有望帶動公司持續(xù)快速成長。5.2.3天科合達：全面推進6英寸襯底擴產(chǎn)天科合達主營業(yè)務為碳化硅襯底、碳化硅長晶爐。根據(jù)公司招股說明書，公司營收增速較快，從2017年營收0.23億元迅速增長到2019年的1.56億元。其中2019年碳化硅襯底收入0.74億元，長晶爐收入0.24億元。公司從2006年成立開始啟動碳化硅襯底研發(fā)工作，到2016年完成4寸導電型、半絕緣型和6寸導電型