半导体材料系列：第三代半导体碳化硅行业前瞻

碳化硅性能优势突出，市场规模快速成长

碳化硅衬底的使用极限性能优于硅衬底，可以满足高温、高压、高频、大功率等条件下的应用需求，当前碳化硅衬底已应用于射频器件及功率器件，随着下游需求爆发，2022-2026 年SiC 器件的市场规模将从43 亿美元提升到89 亿美元，复合增长率为20%，对应的SIC 衬底市场规模讲从7 亿美元增长到17 亿美元，复合增长率为25%。

需求：下游产业链应用爆发，SiC 市场需求红利释放我们把SiC 器件发展分为三个发展阶段：2019-2021 年为初期，2022-2023 年为拐点期，2024-2026 年为爆发期。SiC 随着在新能源汽车、充电基础设施、5G 基站、工业和能源等应用领域展开，需求迎来爆发增长，其中，能源汽车是SIC 器件应用增长最快的市场，预计2022-2026 年的市场规模从16 亿美元到46 亿美元，复合增长率为 30%。

供给：短期产业链受限衬底产能，长期产能扩张带来价格下降碳化硅市场产业链主要分为晶圆衬底制造、外延片生产、碳化硅器件研发和装备封装测试四个部分，分别占市场总成本的50%、25%、20%、5%，由于具备晶体生长过程繁琐，晶圆切割困难等特点，碳化硅衬底的制造成本一直处于高位。目前高质量衬底的应用主要集中于WolfSpeed、II-VI、ROHM 三大供应商，CR3 市场占有率达到80%以上，国内厂商为代表的衬底厂商的产品良率、品质和生产效率还有一定差距，短期看中高功率器件产业链的上游主要还受衬底CR3 控制，另外随着CR3 逐步提高材料自用比例提升，产能的提升的同时市场供给有限，整体供给偏紧状态。根据WolfSpeed 数据显示，预计2022 年和2024 年的产能分别达到167K 平方英尺到242 平方英尺，折算6寸对应的85 万片和123 万片，通过测算预计全球2022 年和2024 年市场销量折合6 英寸分别约为170 万片至250 万片。

碳化硅国产突破正加速，迎来中长期投资机会

碳化硅市场海外以IDM 为主要运作模式，国内衬底厂商为天岳先进(绝缘型衬底为主)、天科合达(导电型衬底为主)、中电科(烁科)、露笑科技、晶盛机电；外延片方面：瀚天天成、东莞天域、中电科等均已完成了3-6 英寸碳化硅外延的研发和生产；器件方面：斯达半导体、士兰微推出SiC MOSFET 功率器件和模块；晶圆代工方面，X-Fab 为最大代工厂，并为80-90%的无晶圆厂碳化硅厂商提供服务；汉磊和积塔大幅增加资本开支用以扩展SiC 产能；IDM 方面：三安光电具备全产业整合生产能力(衬底/外延/器件/封测)。

风险提示：碳化硅及器件良率不及预期；下游需求不及预期；

（文章来源：中信建投证券）

关键词： 半导体材料 第三代半导体