碳化硅衬底设备行业深度报告：新能源需求兴起，国产替代有望突破

（报告出品方/作者：浙商证券，邱世梁、王华君、李思扬）

1. SiC 碳化硅：产业化黄金时代已来；衬底为产业链核心

1.1. SiC 特点：第三代半导体之星，高压、高功率应用场景下性能优越

半导体材料是制作半导体器件和集成电路的电子材料。核心分为以下三代：

1) 第一代元素半导体材料：硅（Si）和锗(Ge)；为半导体最常用的材料，起源于 20 世 纪 50 年代，奠定了微电子产业的基础。

2) 第二代化合物半导体材料：砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）等；是 4G 时代的大部 分通信设备的材料，起源于 20 世纪 90 年代，奠定了信息产业的基础。

3) 第三代宽禁带材料：碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氮化铝（ALN）、氧化镓（Ga2O3） 等，近 10 年世界各国陆续布局、产业化进程快速崛起。

其中，碳化硅（SiC）为第三代半导体材料核心。核心用于功率+射频器件，适用于 600V 以上高压场景，包括光伏、风电、轨道交通、新能源汽车、充电桩等电力电子 领域。

SiC 碳化硅是制作高温、高频、大功率、高压器件的理想材料之一：由碳元素和硅 元素组成的一种化合物半导体材料。相比传统的硅材料（Si），碳化硅（SiC）的禁 带宽度是硅的 3 倍；导热率为硅的 4-5 倍；击穿电压为硅的 8-10 倍；电子饱和漂移 速率为硅的 2-3 倍。核心优势体现在：

1) 耐高压特性：更低的阻抗、禁带宽度更宽，能承受更大的电流和电压，带来更小尺 寸的产品设计和更高的效率；

2) 耐高频特性：SiC 器件在关断过程中不存在电流拖尾现象，能有效提高元件的开关 速度（大约是 Si 的 3-10 倍），适用于更高频率和更快的开关速度；

3) 耐高温特性：SiC 相较硅拥有更高的热导率，能在更高温度下工作。

相同规格的碳化硅基 MOSFET 与硅基 MOSFET 相比，其尺寸可大幅减小至原来的 1/10， 导通电阻可至少降低至原来的 1/100。相同规格的碳化硅基 MOSFET 较硅基 IGBT 的总 能量损耗可大大降低 70%。

碳化硅功率器件具有高电压、大电流、高温、高频率、低损耗等独特优势，将极大 提高现有使用硅基功率器件的能源转换效率，未来将主要应用领域有电动汽车/充电 桩、光伏新能源、轨道交通、智能电网等。

1.2. 发展趋势：受益新能源车爆发，SiC 产业化黄金时代将来临

市场空间：据 Yole 统计，2020 年 SiC 碳化硅功率器件市场规模约 7.1 亿美元，预计 2026 年将增长至 45 亿美元，2020-2026 年 CAGR 近 36%。其中，新能源汽车是 SiC 功率器件下游最重要的应用市场,预计需求于 2023 年开始快速爆发。

新能源汽车是碳化硅功率器件市场的主要增长驱动。SiC 功率器件主要应用于新能 源车逆变器、DC/DC 转换器、电机驱动器和车载充电器(OBC)等核心电控领域，以完 成较 Si 更高效的电能转换。预计随着新能源车需求快速爆发，以及 SiC 衬底工艺成 熟、带来产业链降本增效，产业化进程有望提速。

1) 应用端：解决电动车续航痛点。据 Wolfspeed 测算，将纯电动汽车逆变器中的功率 组件改成 SiC 时,可显著降低电力电子系统的体积、重量和成本，提升车辆 5%-10% 的续航。据英飞凌测算，SiC 器件整体损耗相比 Si 基器件降低 80%以上，导通及开 关损耗减小，有助于增加电动车续航里程。

2) 成本端：单车可节省 400-800 美元的电池成本，与新增 200 美元的 SiC 器件成本抵 消后，能够实现至少 200-600 美元的单车成本下降。

3) 客户端：特斯拉等车企已相继布局。Model 3 是行业第一家采用 SiC 逆变器的车型， 开启了电动汽车使用 SiC 先河，单车总共有 48 个 SiC MOSFET 裸片，由意法半导体 和英飞凌提供。其他车企包括比亚迪汉、丰田 Mirai 等也相继开始采用 SiC 逆变器。

目前各大车企已在碳化硅领域纷纷布局，成本是决定 SiC 何时在新能源车大批量使 用的关键因素。

1) 2017 年，特斯拉 Model 3 成为第一家使用 SiC 逆变器的车型，其逆变器总重量下降 至 4.8kg（较此前减少约 84%），续航能力提升 6%（逆变器和永磁电机组合的效率高 达 97%，此前为 82%）

2) 预计未来续航里程 500 公里以上的高端 SUV 车和轿车有望均应用到 SiC 功率器件， 小型 SUV 和中型轿车可能在 2024-2025 年后开始应用一部分 SiC（随着 SiC 衬底产能 大规模释放、成本下降），低端车可能会再随这之后。

1.3. SiC 产业链：衬底为技术壁垒最高环节，价值量占比 46%

SiC 产业链包括上游的衬底和外延环节、中游的器件和模块制造环节，以及下游的应 用环节。其中衬底的制造是产业链技术壁垒最高、价值量最大环节，是未来 SiC 大 规模产业化推进的核心。

1) 衬底：价值量占比 46%，为最核心的环节。由 SiC 粉经过长晶、加工、切割、研磨、 抛光、清洗环节最终形成衬底。其中 SiC 晶体的生长为核心工艺，核心难点在提升 良率。类型可分为导电型、和半绝缘型衬底，分别用于功率和射频器件领域。

2) 外延：价值量占比 23%。本质是在衬底上面再覆盖一层薄膜以满足器件生产的条件。具体分为：导电型 SiC 衬底用于 SiC 外延，进而生产功率器件用于电动汽车以及新 能源等领域。半绝缘型 SiC 衬底用于氮化镓外延，进而生产射频器件用于 5G 通信等 领域。

3) 器件制造：价值量占比约 20%（包括设计+制造+封装）。产品包括 SiC 二级管、SiC MOSFET、全 SiC 模块（SiC 二级管和 SiC MOSFET 构成）、SiC 混合模块（SiC 二级管 和 SiC IGBT 构成）。

4) 应用：半绝缘碳化硅器件主要用于 5G 通信、车载通信、国防应用、数据传输、航空 航天。导电型碳化硅器件主要用于电动汽车、光伏发电、轨道交通、数据中心、充 电等基础建设。（报告来源：未来智库）

2. SiC 衬底：新能源车带来百亿级市场空间；国产替代可期

2.1. 市场空间：新能源车带来百亿级市场空间；光伏逆变器应用前景可期

2021 年特斯拉全球销量达 93.6 万辆，主要为 Model 3/Model Y 车型贡献。预计特 斯拉未来 2 年 Model 3/Model Y 年产能将达到 200 万辆（其中，美国工厂 100 万辆+ 中国工厂 50 万辆+德国柏林工厂 50 万辆）。假设 2022 年 Model 3/Model Y 产量 150 万辆，单车消耗 0.25 片 6 英寸 SiC 晶圆，则对应一年消耗 6 英寸 SiC 37.5 万片， 目前全球 SiC 晶圆总产能约在 50~60 万片/年，供给端产能吃紧。

同时，目前特斯拉 Model 3 的 SiC MOSFET 只用在主驱逆变器电力模块上，共 48 颗 SiC MOSFET，对应单车消耗约 0.25 片 6 英寸 SiC 衬底。如未来延伸用在包括 OBC、 DC/DC 转换器、高压辅驱控制器、主驱控制器、充电器等，单车 SiC 器件使用量将达 到 100-150 颗，市场需求将进一步扩大（单车消耗有望达 0.5 片 6 英寸 SiC 衬底）。

新能源车需求快速爆发，SiC 产能吃紧，全球产能扩产有望加速。据 DIGITIMES Research 数据，2021 年全球电动汽车销量有望达 631 万辆（占总销量约 6%），同比 增长 101%。我们对 SiC 碳化硅市场空间进行测算，假设：

1) 2021 年全球乘用车销量预计达 6460 万辆，新能源车渗透率约 10%；假设 2022-2025 年全球乘用车销量维持 2%稳定增长，2025 年新能源车渗透率约 28%；

2) 假设 SiC 在新能源车应用渗透率从 2021 年的 18%（通过计算特斯拉 Model3/Y 得出） 提升至 2025 年的 60%；

3) 假设 2021-2023 年期间单车消耗 0.25 片 6 英寸 SiC 晶圆，随着在新能源应用市场逐 步打开，2024-2025 年单车消耗提升至 0.5 片 6 英寸 SiC 晶圆；单片售价以每年 10% 的幅度下跌；

综上，对应 2025 年新能源车市场 6 英寸 SiC 衬底需求达 587 万片/年，市场空间达 231 亿元。如未来 SiC 器件更多广泛的应用于充电桩、光伏逆变器、5G 通信、轨交 等领域，市场空间有望进一步扩大。

在光伏发电应用中，基于硅基器件的传统逆变器成本约占系统 10%左右，是系统能量 损耗的主要来源之一。随着光伏产业迈入“大组件、大逆变器、大跨度支架、大组 串”时代，光伏电站电压等级从 1000V 提升至 1500V 以上，就必须使用碳化硅功率 器件。

据中国汽车工业信息网，使用碳化硅 MOSFET 或碳化硅 MOSFET 与碳化硅 SBD 结合的 功率模块的光伏逆变器，转换效率可从 96%提升至 99%以上，能量损耗降低 50%以 上，设备循环寿命提升 50 倍，从而能够缩小系统体积、增加功率密度、延长器件使 用寿命、降低生产成本。

据 CASA Research 数据，2020 年光伏逆变器中使用碳化硅功率器件的占比为 10%， 预计 2025 年碳化硅光伏逆变器占比将达到 50%，2048 年将达到 85%。

光伏装机需求未来十年（2020-2030 年）10 倍大赛道，我们预计 2030 年中国光伏新 增装机需求达 416-537GW，CAGR 达 24%-26%；全球新增装机需求达 1246-1491GW，CAGR 达 25%-27%。拥有巨大的市场空间。

我们对碳化硅衬底在光伏逆变器领域的市场空间进行测算。

1) 光伏逆变器需求：假设新增需求与全球新增装机量同步，存量需求来自当年对 应 10 年前的新增装机量（逆变器平均更换周期约 10 年左右）。

2) 光伏逆变器 IGBT 需求：假设光伏逆变器售价、及毛利率每年稳步下降，IGBT 器件成本占比约 16%。

3) 光伏逆变器碳化硅 MOS 器件市场空间：假设碳化硅渗透率从 10%提升至 50%，碳 化硅 MOS 性价比持续提升、成本逐年下降（目前在平均 4 倍左右）。

4) 碳化硅衬底市场空间：随着衬底成本持续优化，假设在器件中成本占比逐年下 降。

综上，预计 2021-2025 年，碳化硅衬底市场空间由 8 亿元提升至 30 亿元，CAGR=39%。

综上，预计碳化硅衬底在新能源车+光伏逆变器领域 2025 年市场空间达 261 亿元。行业供需缺口较大，产能扩张需求势在必行。据 CASA Research 整理，2019 年有 6 家国际巨头宣布了 12 项扩产，主要为衬底产能的扩张，其中最大的项目为科锐公司 投资近 10 亿美元的扩产计划，分别在北卡罗来纳州和纽约州建造全新的可满足车规 级标准的 8 英寸功率和射频衬底制造工厂。

2.2. 竞争格局：国内外差距逐步缩小，国产替代可期

SiC 衬底供应商竞争格局：海外龙头垄断、实现 6 英寸规模化供应、向 8 英寸进军。国产厂家以小尺寸为主、向 6 英寸进军。

导电型 SiC 衬底（主要应用于新能源车、光伏等领域）

1) 全球市场：美国科锐公司（Wolfspeed）占据了 60%以上的市场份额，基本控制了国 际碳化硅单晶的市场价格和质量标准。其他公司包括：美国二六（II-VI）、德国 SiCrystal AG、道康宁（Dow Corning）、日本新日铁等。主流产品已经完成从 4 寸 向 6 寸的转化。

2) 国内公司：总体处于发展初期，主要以 4 英寸小尺寸产能为主。2018 年，天科合达 以 1.7%的市场占有率排名全球第六、国内第一。其他公司包括山东天岳、河北同光、 世纪金光、中电集团 2 所等。

半绝缘型 SiC 衬底（主要应用于 5G 射频等领域）

全球市场美国科锐（WOLFSPEED）、贰陆公司（II-VI）依旧合计占据近 70%的市场份 额。国内公司山东天岳已挤进全球前三，2020 年市占率达 30%。

国内外差距缩小，进口替代可期。由于全球行业龙头企业在碳化硅领域起步较早， 各尺寸量产推出时间方面，国内与全球行业龙头企业存在差距：以天岳先进的半绝 缘型碳化硅衬底为例，在 4 英寸至 6 英寸衬底的量产时间上全球行业龙头企业分别 早于天岳 10 年以上及 7 年以的时间。但可以观察到：

1） 目前主流的 6 英寸 SiC 衬底国外起步于 2010 年左右，SiC 领域国内外整体差距小于 传统硅基半导体，国内迎头赶上龙头企业的机会更大。

2） 在 SiC 衬底往大尺寸发展的趋势中，可观察到国内企业已迎头赶上，国内外差距正 在缩小（举例：天岳 6 英寸衬底与龙头量产时间差距已小于 4 英寸，预计 8 英寸国内 外量产时间差距有望进一步缩小）。

目前海外龙头已向 8 吋发力（下游客户车规级为主），国内小尺寸为主、6 吋有望未 来 2-3 年具备大规模量产能力（下游客户工业级为主）。

2.3. 生产工艺：较硅基半导体难度大幅增加；长晶环节是关键

碳化硅衬底：是一种由碳和硅两种元素组成的化合物半导体单晶材料，具备禁带宽 度大、热导率高、临界击穿场强高、电子饱和漂移速率高等特点。根据下游应用领 域不同，核心分类包括：

1) 导电型：可进一步制成肖特基二极管、MOSFET、IGBT 等功率器件，应用在新能源汽 车，轨道交通以及大功率输电变电等领域。

2) 半绝缘型：可进一步制成 HEMT 等微波射频器件，应用于信息通讯、无线电探测等领 域。

制造流程：碳化硅衬底属于技术密集型行业。通常以高纯碳粉、高纯硅粉为原料合 成碳化硅粉，在特殊温场下，采用成熟的物理气相传输法（PVT 法）生长不同尺寸的 碳化硅晶锭，经过多道加工工序产出碳化硅衬底。核心工艺流程包括：

原料合成：将高纯的硅粉+碳粉按配方混合，在 2,000℃以上的高温条件下于反应腔 室内进行反应，合成特定晶型和颗粒度的碳化硅颗粒。再经过破碎、筛分、清洗等 工序，制得满足晶体生长要求的高纯度碳化硅粉原料。

晶体生长：为碳化硅衬底制造最核心工艺环节

1) 目前市场主流工艺为 PVT 气相传输法（固-气-固反应）。在 2300°C 密闭、真 空的生长腔室内加热碳化硅粉料，使其升华成反应气体。再输运至籽晶处、在 籽晶表面原子沉积，生长为碳化硅单晶。

2) 液相法，未来可能的工艺方向：PVT 方法的晶体生长过程中位错缺陷较难控制， 液相法由于生长过程处于稳定的液相中，可生长没有螺旋位错、边缘位错和几乎无堆垛层错的碳化硅单晶，该优势为高品质大尺寸碳化硅单晶（生长速度更快、品质更优）制备技术提供另一种重要的方向和未来发展的储备。

晶体加工（主要包括：切磨抛、清洗工艺）：包括晶锭加工、晶棒切割、切割片研 磨、研磨片抛光、抛光片清洗。将碳化硅晶棒最终形成衬底。

“产学研用”为国内碳化硅衬底发展的重要推进动力。国内高校和科研单位对 SiC 单晶的研究始发于 2000 年前后，主要包括中科院物理所、山东大学、上海硅酸盐所、 中电集团 46 所、西安理工大学、西安电子科技大学等。孕育出天科合达、天岳先进 等国内碳化硅衬底领先企业。

2.4. 行业趋势：大尺寸大势所趋，衬底是 SiC 产业化降本的核心

成本下降是 SiC 碳化硅产业化推广的核心。在碳化硅器件的成本占比当中，衬底、 外延、器件分别占比 46%、23%、20%。衬底为碳化硅降本的核心。

目前 6 英寸碳化硅衬底价格在 1000 美金/片左右，数倍于传统硅基半导体，核心降 本方式包括：提升材料使用率（向大尺寸发展）、降低制造成本（提升良率）、提 升生产效率（更成熟的长晶工艺）。

1) 提升材料使用率（向大尺寸发展）：目前行业内公司主要量产产品尺寸集中在 4 英 寸（半绝缘型）及 6 英寸（导电型）。行业龙头美国科锐（已改名 Wolfspeed）已成 功研发 8 英寸产品。衬底尺寸越大，单位衬底可制造的芯片数量越多，单位芯片成 本越低（6 英寸衬底面积为 4 英寸衬底的 2.25 倍）。衬底的尺寸越大，边缘的浪费 就越小，有利于进一步降低芯片的成本。但与此同时，随着晶体尺寸的扩大，其生 长难度工艺呈几何级增长。

2) 降低制造成本（提升良率） 长晶端：SiC 包含 200 多种同质异构结构的晶型，但只有 4H 型（4H-SiC）等少数 几种是所需的晶型。而 PVT 长晶的整个反应处于 2300°C 高温、完整密闭的腔室 内（类似黑匣子），极易发生不同晶型的转化，任意生长条件的波动都会影响晶 体的生长、参数很难精确调控，很难从中找到最佳生长条件。目前行业主流良 率在 50-60%左右（传统硅基在 90%以上），有较大提升空间。

机加工端：碳化硅硬度与金刚石接近（莫氏硬度达 9.5），切割、研磨、抛光技术难 度大，工艺水平的提高需要长期的研发积累。目前该环节行业主流良率在 70-80%左 右，仍有提升空间。

3) 提升生产效率（更成熟的长晶工艺）：SiC 长晶的速度极为缓慢，行业平均水平每小 时仅能生长 0.2-0.3mm，较传统晶硅生长速度相比慢近百倍以上。未来需 PVT 工艺的 进一步成熟、或向其他先进工艺（如液相法）的延伸。

3. SiC 衬底设备：与传统晶硅差异较小，工艺调教为核心壁垒

SiC 衬底设备主要包括：长晶炉、切片机、研磨机、抛光机、清洗设备等。与传统传 统晶硅设备具相通性、但工艺难度更高，设备+工艺合作研发是关键。

长晶炉：主要由衬底制造厂商自研开发，可基本实现国产化（与传统晶硅级长晶炉 有相同性，炉子结构不是非常复杂），市场没有形成商业性的独立第三方企业。因 为长晶环节主要用的 PVT（物理气相传输）的技术路线，温度很高，不可实施监控， 难点不在设备本身，而是在工艺本身。因为基本上每家衬底厂商工艺不一样，也是 各家的核心机密所在，只有衬底制造企业内部通过对“设备+工艺”合作研发效率更 高。主要设备厂商包括：Wolfspeed,Aymont,Aixtron，LHT，中国电科二所，山东天 岳，天科合达，中科院硅酸盐所，中国电科四十六所等。

切片机：碳化硅的切割和传统硅的切割方式相似，但因为碳化硅属于硬质材料（莫 氏硬度达 9.5，除金刚石以外世界上第二硬的材料），切割难度非常大，切一刀可能 需几百个小时，对系统设备的稳定性很高，国内设备很难满足这个要求。目前日本 高鸟的切片机设备（金刚石多线切割机）占据 80%以上市场份额。其他公司包括 MeryerBurger、NTC、中国电科四十五所、湖南宇晶、苏州郝瑞特等。

研磨、抛光、SMT 设备：和传统硅机台基本类似，主要差别在于研磨盘和研磨液。国 内外主要企业包括：日本不二越、韩国 NTS、美国斯德堡、中电科四十五所、湖南宇 晶、苏州赫瑞特等。

4. 投资分析

4.1. 晶盛机电：长晶设备龙头；碳化硅获 23 万片重大订单突破

公司成立于 2006 年，为国内晶体生长设备龙头，下游覆盖光伏、半导体、蓝宝石、 SiC 碳化硅 4 大领域。

1) 光伏设备：公司为光伏单晶炉设备龙头，客户覆盖除隆基以外的绝大多硅片厂商（中 环、晶科、晶澳、上机等）。稳居新增订单市场份额第一，受益下游大尺寸硅片扩 产潮。

2) 半导体设备：公司已实现 8 英寸硅片晶体生长、切片、抛光、外延加工设备全覆盖 （占比整线设备 80%价值量），12 英寸硅片长晶炉设备已小批量出货，客户包括中 环、金瑞泓、有研、合晶等优质半导体企业。

3) 蓝宝石材料：公司已掌握超大尺寸 700kg、450kg 蓝宝石生长技术。2020 年 9 月， 公司公告与蓝思科技合作，进一步扩大蓝宝石在消费电子产品领域的应用。2021 年 12 月 3 日鑫晶盛年产 3500 吨蓝宝石项目首批晶体在“工业蓝宝石晶体制造加工项目 （一期）”生产车间成功下线投产，为全球最大工业蓝宝石生产基地。

4) SIC 碳化硅：2021 年 12 月 3 日公司年产 40 万片碳化硅半导体材料项目已在银川成 功签约。公司已与客户 A 形成采购意向，2022 年-2025 年将优先向其提供碳化硅衬 底合计不低于 23 万片，客户 A 在满足同等技术、价格前提下，优先采购公司碳化硅 衬底产品。据 Wolfspeed 碳化硅衬底国内公开市场报价，目前 6 英寸导电型碳化硅 衬底价格为 6,600 元/片。按照当前价格对应 23 万片采购金额预计达 15.2 亿元（含 税）。公司已组建原料合成+长晶+切磨抛的中试产线,并完成 6-8 英寸长晶热场和设备开发。产出 6 英寸衬底在总厚度变化率（TTV）可稳定达到＜3μm，微管密度（MPD） 可稳定达到<0.2/cm2，达到或者优于业内技术水平。

业绩表现：2021 年前三季度实现营收 40 亿元，同比增长 61%；归母净利润 11.1 亿 元(落于业绩预告中轨)，同比增长 112%。单三季度营收 17 亿元，同比增 68%；归母 净利润 5.1 亿元，同比增 106%。

在手订单：截至 2021 年 Q3，公司在手订单 177.6 亿元（同比增长 201%，主要为光 伏设备订单），其中半导体设备订单 7.26 亿元（同比增长 77%）。叠加 10 月-11 月 公司与高景、双良再签 23.2 亿订单，预计在手订单近 200 亿。（报告来源：未来智库）

拟 57 亿定增碳化硅材料、半导体设备，迈向半导体设备+材料龙头

1) 碳化硅衬底晶片生产基地项目：计划在宁夏银川建设年产 40 万片 6 英寸以上导电+ 绝缘型碳化硅衬底产能。公司正组建从原料合成>晶体生长>切磨抛加工的中试产线， 已成功长出 6 英寸导电型碳化硅晶体，主要性能达到业内工业级晶片要求，正在第 三方检测和下游外延验证中。碳化硅衬底全球百亿市场，主要由 Wolfspeed、II-VI、 ROHM 等公司占据，国产替代空间广阔。12 月 3 日，公司年产 40 万片碳化硅半导体 材料项目已在银川成功签约，期待业务再突破。

2) 半导体大硅片设备测试实验线项目：计划建设 12 英寸半导体大硅片设备中试线。将 助于为客户开展半导体设备和工艺的测试验证、构建良好客户关系，强化公司产业 链配套先发优势。

3) 年产 80 台套半导体材料抛光及减薄设备生产制造项目：计划在浙江绍兴建年产 35 台半导体材料减薄设备、年产 45 台套半导体材料抛光设备产能，进一步完善公司在 半导体晶圆设备领域的产业化配套能力。目前，中环领先、沪硅产业、立昂微、奕 斯伟、神工股份等都在 8 英寸或 12 英寸硅片项目上扩大产能，带动减薄、抛光设备 需求扩张，国产替代空间广阔。

4.2. 天岳先进：半绝缘 SiC 衬底龙头，向导电型衬底延伸、打开成长第二 曲线

公司成立于 2010 年，为我国半绝缘型 SiC 衬底龙头，成功实现进口替代。已具备 2/3/4/6 英寸半绝缘型和导电型碳化硅衬底量产能力。2020 年全球半绝缘型碳化硅衬底市场规模达 1.82 亿美元，同比增长 17.9%；公司以 30%的市占率位列全球第三， 仅次于海外 SiC 衬底龙头 Wolfspeed、II-VI。

受益于碳化硅基射频器件需求增长，公司营收从 2018 年的 1.36 亿元增长至 2020 年 的 4.25 亿元，CAGR=76.8%。据公司 2021 年业绩预告，预计实现归母净利润在 8200 至 9840 万之间，扭亏为盈。预计实现扣非归母净利润在 1200 万元至 1400 万元之间。

公司 IPO 募资 25 亿元用于上海临港 6 英寸碳化硅衬底项目，获诸多车企客户配售 （上汽集团、小鹏汽车、广汽集团、宁德时代参与）。

该项目由 2021 年 8 月 18 日开工、预计 2022 年 Q3 投产，一期新增生产设备 1000 余 台（套），形成导电型 SiC 衬底 30 万片年产能。将直接改善公司产品结构布局，“半 绝缘型+导电型”衬底双轮布局，打开公司第二成长曲线。

4.3. 露笑科技：碳化硅布局国内领先，定增扩产 24 万片导电型衬底产能

公司成立于 2003 年，为国内最大的专业漆包线生产商之一、及国内领先的蓝宝石长 晶炉生产厂商。依托于蓝宝石业务的积累，向碳化硅“设备——衬底——外延”的 全产业链延伸。

公司已储备国内最早从事碳化硅晶体生长研究的陈之战博士研究团队，是国内最早 开展 6 英寸 SiC 炉子开发单位之一。已掌握碳化硅单晶晶体生长、切割、研磨、抛 光、清洗等整体解决技术和工艺方案。现有 112 台 6 英寸碳化硅长晶炉完成安装调 试，碳化硅衬底已形成销售，预计 2022 年 6 月底前将有 224 台长晶炉投入生产（预 计对应约 10 万片年产能）。

目前，公司 6 英寸碳化硅衬底晶片已形成销售，目前主要针对下游 SBD 应用场景。国内针对 MOS 应用的 6 英寸导电型碳化硅衬底片 2022Q2 之前都会是送样认证阶段。

2019 年 11 月，公司与中科钢研、国宇中宏签署了《中科钢研节能科技有限公司与国 宏中宇科技发展有限公司与露笑科技股份有限公司碳化硅项目战略合作协议》，协 议期限为两年，将为国宏中宇主导的碳化硅产业化项目定制约 200 台碳化硅长晶炉， 设备总采购金额约 3 亿元。

2020 年 8 月 10 日，公司公告《关于与合肥市长丰县签署建设第三代功率半导体(碳 化硅)产业园战略合作框架协议》，计划与合肥长丰县正式开展碳化硅产业化合作项 目，共同投资建设第三代功率半导体（碳化硅）产业园，包括但不限于碳化硅等第 三代半导体的研发及产业化项目，包括碳化硅晶体生长、衬底制作、外延生长等的 研发生产，项目投资总规模预计 100 亿元。

2021 年 11 月，公司控股子公司合肥露笑与东莞天域签订《战略合作协议》，在满足 产业化生产技术要求的同等条件下东莞天域将优先选用乙方生产的 6 英寸碳化硅导电衬底，2022 年、2023 年、2024 年公司需要为东莞天域预留产能不少于 15 万片。东莞天域为 SiC 外延领域的国内龙头企业。

2021 年 11 月 23 日，公司披露定增预案，拟募集资金不超过 29.4 亿元，用于第三代 功率半导体（碳化硅）产业园项目、大尺寸碳化硅衬底片研发中心项目等。项目完 成后，将在安徽省合肥市长丰县形成年产 24 万片 6 英寸导电型碳化硅衬底片的生产 能力。

4.4. 天科合达：国内导电型 SiC 衬底龙头；向 8 英寸衬底研发进军

公司于 2006 年 9 月由新疆天富集团、中国科学院物理研究所共同设立，是国内导电 型碳化硅衬底龙头企业之一，在全球导电型碳化硅市场份额排名第四。业务涵盖碳 化硅单晶炉、碳化硅单晶生长原料和碳化硅单晶衬底。

公司先后牵头起草或参与起草多项现行国家标准和行业标准。建立了国内第一条碳 化硅晶片中试生产线，是国内最早实现碳化硅晶片产业化的企业，在国内率先成功 研制出 6 英寸碳化硅晶片，2020 年 1 月启动 8 英寸产品研发工作。掌握了碳化硅晶 片生产的“设备研制—原料合成—晶体生长—晶体切割—晶片加工—清洗检测”全 流程关键技术和工艺。

2020 年 8 月 17，公司碳化硅衬底产业化基地建设项目正式开工，总投资约 9.5 亿元 人民币，总建筑面积 5.5 万平方米，将新建一条 400 台/套碳化硅单晶生长炉及其配 套切、磨、抛加工设备的碳化硅衬底生产线，计划于 2022 年年初完工投产，建成后 可年产碳化硅衬底 12 万片。

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