12家SiC上市公司分析报告教你如何把握碳中和商业机会（47页）
碳化硅为第三代半导体材料，碳化硅器件较传统硅基器件可具备耐高压、低损耗和高频三大优势。碳化硅具备禁带宽度大、热导率高、临界击穿场强高、电子饱和漂移速率高等特点，可以满足高温、高压、高频、大功率等条件下的应用需求，广泛应用于新能源汽车、光伏、工控、射频通信等领域。SiC MOSFET 较 IGBT 可同时具备耐高压、低损耗和高频三大优势。此外，据 Wolfspeed 研究显示，相同规格的碳化硅基 MOSFET 与硅基 MOSFET相比，其尺寸可大幅减少至原来的 1/10。在新能源汽车方面，基于上述性能优势，碳化硅可助力新能源汽车实现轻量化及降低损耗，增加续航里程，特斯拉、比亚迪等车企已率先开始应用 SiC 方案。
全球碳化硅市场处于高速成长阶段，25 年市场规模有望较 20 年翻 5 倍。2020 年全球 SiC器件市场规模达 11.84 亿美元，预计到 2025 年有望增长至 59.79 亿美元，对应 CAGR 为 38.2%。根据我们的测算，在碳中和趋势下，受益于 SiC 在新能源汽车、光伏、风电、工控等领域的持续渗透，SiC 功率器件市场规模有望从 2020 年的 2.92 亿美元增长至 2025 年 的 38.58 亿美元，对应 CAGR 为 67.6%；5G、国防驱动 GaN-on-SiC 射频器件加速渗透，逐步取代硅基 LDMOS，SiC 射频器件市场规模有望从 2020 年的 8.92 亿美元增长至 2025年的 21.21 亿美元，对应 CAGR 为 18.9%。下游 SiC 功率及射频器件高速增长的需求也将带动 SiC 材料市场规模快速成长，预计将由 2020 年的 5.92 亿美元增长至 2025 年的 29.90亿美元，对应 CAGR 为 38.2%。
我们认为碳化硅加速渗透的核心驱动力为新能源汽车。根据我们的测算，2020 年全球新能源汽车 SiC 器件及模块市场规模为 2.7 亿美元，预计到 2025 年达 30.1 亿美元，对应 CAGR为 62.3%，占全球碳化硅器件市场规模将达到 50%。目前应用碳化硅的包括特斯拉、比亚迪中高端车型等，主要场景为主逆变器/OBC，我们预计至 2025年 SiC渗透率有望达 38/43%，我们认为其主要驱动力为 1）特斯拉、比亚迪、蔚来、小鹏等头部新能源车厂的“示范效应”；2）碳化硅器件价格下降后带来系统经济效益；3）800V 架构有望成为重要催化剂，1200V SiC 在高压下较 IGBT 性能优势更为明显。
衬底和外延 SiC 为产业链核心环节，国内有效产能不足致中短期供不应求态势。据 CASA Research 数据显示，在传统硅基器件中，硅片前道处理附加价值量达到 80%，衬底和外延环节仅占 11%；而在碳化硅器件的成本构成中，衬底和外延占比分别为 50%和 25%，合计达到 75%，为产业链中价值量最高环节。国内厂商国产碳化硅衬底质量在部分参数上比肩国际龙头，但在单晶性能一致性、成品率、成本等方面仍存在不小差距，此外积极进行衬底迭代，开始研发 8 英寸衬底。我们观察到 Wolfspeed、ROHM 等海外龙头厂商加速扩产，国内厂商远期规划年产能超过 420 万片。但在另一方面，受衬底良率及质量等因素影响，国内实际产能尤其是导电型衬底或严重不足，我们认为中短期内全球 SiC 衬底市场仍将维持供不应求的态势。
我们更加看好新能源车对 SiC 渗透的催化作用，同时我们认为国内导电型衬底供需缺口将维持相当长时间。市场普遍预期新能源车、光伏、风电、工控等下游对高压、高温、高频等场景需求将驱动 SiC 的加速渗透。我们认为全球新能源汽车 SiC 市场成长速度将高于市场预期，SiC 器件及模块将在主逆变器及 OBC 中实现广泛应用，主要由于成本下探、800V架构时代以及头部车厂的带头作用，我们预计 2025 年全球新能源车 SiC 器件市场规模将达30.1 亿美元，在 SiC 器件市场占比达到 50%，为第一大细分领域。在新能源车的强劲需求带动下，其对导电型碳化硅衬底的需求随之高涨，我们测算 2025 年全球新能源汽车消耗SiC 衬底数量将达到 199.6 万片/年，考虑到当前有效产能仍然稀缺，预计供需偏紧格局将保持相当长时间。
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