证券研究报告 | 行业深度
电子
2022年08月13日
1. SiC产业链逐步成熟 (5)
1.2. SiC衬底是产业链核心环节 (7)
1.3. SiC外延提升器件参数稳定性 (10)
1.4. 国产SiC器件在快速追赶海外龙头 (10)
1.5. SiC制造中长晶环节具有较高壁垒 (12)
2. SiC应用方兴未艾 (15)
2.1. SiC器件市场高速发展 (15)
2.2. 新能源汽车是SiC的主要应用场景 (16)
2.3. SiC器件提升光伏逆变器的转换效率 (18)
2.4. 轨交中SiC器件逐步得到应用 (19)
3. SiC持续降本，在高压领域更具系统成本优势 (20)
3.1. SiC与硅基器件价差逐渐缩小 (20)
3.2. 汽车应用带动SiC晶圆需求保持迅猛增长 (21)
4. 相关公司 (22)
4.1. 天岳先进 (22)
4.2. 天科合达 (22)
4.3. 斯达半导 (23)
4.4. 露笑科技 (24)
4.5. 东尼电子 (24)
5. 风险提示 (25)
图1：SiC具有宽禁带宽度、高热导率等优秀材料特性 (5)
图2：SiC的材料特性带来的器件性能优势 (5)
图3：不同功率器件适用的电压与频率范围 (5)
图4：不同功率器件适用的功率与频率范围 (5)
图5：SiC产业链 (6)
图6：SiC晶圆成本拆分（6英寸衬底） (6)
图7：全球碳化硅产业链主要公司 (7)
图8：SiC材料的市场空间预测（百万美元） (7)
图9：全球SiC衬底整体市场份额（2021/11月信息） (8)
图10：2020年全球半绝缘型SiC衬底市场份额 (8)
图11：从6英寸到8英寸的SiC芯片数量变化（假设单芯片面积为32mm2） (8)
图12：天科合达、天岳先进碳化硅衬底销售均价（元/片）和同比 (9)
图13：天岳导电型SiC衬底的销售单价（元/片） (10)
图14：天岳半绝缘型SiC衬底的销售单价（元/片） (10)
图15：SiC衬底层和外延层结构 (10)
图16：SiC 器件发展历史 (11)
图17：SiC SBD的开关损耗较硅基FRD减少近2/3 (11)
图18：SiC SBD的反向恢复时间受温度变化影响小 (11)
图19：SiC MOSFET的不同类型：平面型（左）、沟槽型（右） (12)
图20：沟槽型SiC MOSFET的导通电阻比平面型要低 (12)
汽车之家报价5至8万图21：SiC MOSFET产品迭代历史 (12)
图22：PVT法生长SiC示意图 (13)
图23：天岳先进SiC生产良率情况 (13)
图24：天岳先进长晶炉台数与单台产能（半绝缘型衬底为主） (13)
图25：SiC项目的长晶炉单台规划产能对比（以导电型衬底为主） (14)
图26：SiC器件市场规模及下游应用展望（亿美元） (15)
图27：各厂商SiC功率器件收入排名（亿美元） (15)
图28：SiC下游应用的发展情况 (16)
图29：SiC器件可以应用于主驱逆变、车载充电器和DC/DC (16)
图30：2026年汽车SiC器件市场构成展望（逆变器占大部分） (16)
图31：SiC方案的电驱逆变器损耗大幅降低 (17)
图32：SiC方案的电驱逆变器效率较IGBT更高 (17)
图33：直流母线电压提升后，SiC相比IGBT提升效率幅度更明显 (18)
图34：不同类型光伏逆变器能量转换效率对比 (18)
图35：650V SiC肖特基二极管与硅基FRD报价对比（元/安培） (20)
图36：1200V SiC肖特基二极管与硅基FRD报价对比（元/安培） (20)
图37：650V SiC MOSFET与硅基IGBT单管报价对比（元/安培） (20)
图38：1200VSiC MOSFET与硅基IGBT单管报价对比（元/安培） (20)
图39：安森美SiC MOSFET与硅基IGBT原厂价格对比（美元/安培） (21)
图40：全球电动车对6英寸SiC晶圆需求（万片） (21)
图41：SiC功率器件市场空间预测（亿美元） (21)
图42：天岳先进营收与归母净利润（亿元） (22)
图43：天岳先进营收结构 (22)
图44：天岳先进衬底产量与销量（万片） (22)
图45：天岳先进衬底销售单价（元/片） (22)
图46：天科合达营收与归母净利润（亿元） (23)
图47：天科合达主营业务营收结构 (23)
图48：天科合达碳化硅衬底的产量和销量（万片） (23)
图49：天科合达碳化硅衬底销售均价（元/片） (23)
图50：斯达半导营收和归母净利润（亿元） (24)
图51：斯达半导2021年主营业务营收构成 (24)
图52：露笑科技营收和归母净利润（亿元） (24)
图53：露笑科技营收结构 (24)
图54：东尼科技营收（亿元）及同比 (25)
图55：东尼科技2021年主营业务营收构成 (25)
表1：主要SiC衬底制造厂商的进展情况 (9)
表2：新能源车使用SiC器件情况 (17)
表3：SiC在轨道交通中的应用情况 (19)
表4：斯达半导SiC投资项目 (24)
行业深度 电子
1. SiC 产业链逐步成熟
1.1. SiC 具有优秀材料特性，适用于高压、高频场景
SiC 具有优秀的材料特性。碳化硅（SiC ）是由碳元素和硅元素组成的一种化
合物半导体材料，并和氮化镓（GaN ）都具有宽禁带的特性，被称为第三代半导
体材料。由于SiC 具有宽禁带宽度，从而导致其有高击穿电场强度等材料特性。
受益于SiC 的材料特性，SiC 功率器件具有耐高压、体积小、功耗低、耐高温等
优势。
资料来源：《宽禁带半导体高频及微波功率器件与电路》
，赵正平著、天科合达
招股书、德邦研究所 资料来源：Rohm 、德邦研究所
SiC 器件适用于高压、高频应用场景。功率器件可以按照设计结构分为二极
管、MOSFET 、IGBT 等，也可以按照产品并联形态分为单管或者模组，还可以
按照衬底材料分为硅基、SiC 、GaN 功率器件。对比来看，SiC 器件和IGBT 都可
以在650V 以上的高压下工作，但SiC 器件能承受的频率更高。根据感抗和容抗
公式，相同感抗、容抗下，电路频率提升，电容和电感值可以下降，即可以使用
更小体积的电容和电感。SiC 器件需要的被动元器件数量和体积就更小，从而减
小了整个系统的体积。
资料来源：Wolfspeed 、德邦研究所
资料来源：英飞凌、德邦研究所
减少导通损耗体积缩小至1/10
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