电子行业深度报告：化合物半导体，5G与新能源车驱动高成长-20200929-申万宏源-33页_1mb

化合物半导体：5G与新能源车驱动高成长

核心观点

• 第三代化合物半导体（如GaN、SiC）迎来快速成长期，因其在高频、高功率、高压等领域的性能优势，逐渐替代传统硅基半导体。
• GaAs技术成熟，成本较低，已广泛应用于射频、光电子及国防军工领域。
• 5G通信和新能源汽车的发展显著推动GaN和SiC市场增长。
• 稳懋作为砷化镓代工龙头，具备较强技术优势和市场份额。
• 风险提示包括：5G进展不及预期、新能源汽车进展不及预期、技术良率突破不及预期。

主要内容

1. GaAs：技术趋于成熟，产业规模商用

   • GaAs具备高功率密度、低能耗、抗高温、高发光效率、抗辐射、击穿电压高等特性。
   • 主要应用于射频器件、LED、激光、光伏等领域。
   • 20世纪90年代以来，GaAs技术积累深厚，成本相对较低，且已形成稳定的代工模式。

2. GaN：5G高频高功率特性拉动市场高增

   • GaN具有高带隙、高热导率、高电子迁移率等优势，适用于高温、高频、高功率场景。
   • GaN在5G基站、射频器件、快充充电器等领域需求快速增长。
   • 2019年GaN产品种类较2017年增长60%，新增321款新品。
   • GaN射频器件工作频率可达40GHz，性能优于GaAs和LDMOS。
   • 随着技术发展，GaN成本持续下降，市场渗透率有望提升。

3. SiC：高阶应用场景进阶，助力新能源车腾飞

   • SiC具有宽禁带、高击穿场强、高热导率、强抗辐射能力，适用于高功率、高温、高频场景。
   • SiC器件可显著降低新能源汽车的功率损耗，提升整体效率。
   • 2020-2024年碳化硅市场年复合增长率预计接近30%，2024年市场规模有望达20亿美元。
   • 充电桩建设缺口巨大，政策支持和资本投入将推动SiC在该领域的应用。

下游应用领域

• 射频器件：包括功率放大器（PA）、滤波器、射频开关等，主要客户有Skyworks、Qorvo、Broadcom等。
• LED：GaAs作为红黄光LED衬底材料，具有较高发光效率，主要厂商包括欧司朗、三安光电、晶电等。
• 激光器：VCSEL激光器广泛用于数据中心、3D传感、人脸识别、激光雷达等。
• 光伏器件：GaAs用于高效率太阳能电池，尤其适用于空间探测。
• 新能源汽车：SiC器件广泛应用于电机控制系统、电池充电器等关键部件，提高车辆效率和可靠性。

技术与产业链发展

• GaAs产业已相对成熟，稳懋等代工厂在技术、成本和产能方面具有较强竞争力。
• GaN技术逐步成熟，产品品类丰富，射频和功率器件需求快速增长。
• SiC技术不断进步，应用场景从低端向高端扩展，包括新能源汽车、充电桩、高铁、航空等。

国内外发展差距

• 国内在原材料开采和单晶制造环节具备一定优势，但在外延片制造、IC设计、晶圆制造等环节仍与国际领先企业存在差距。
• 外资企业在中国设厂，拥有更先进的技术和更高的市场占有率。

重点公司与市场前景

• 三安光电：专注于化合物半导体材料与器件，涵盖GaAs、GaN、SiC等，子公司三安集成2020年上半年销售出货大幅增长。
• 华润微：通过资本合作和业务合作布局SiC业务，推动其在新能源汽车和充电桩等领域的应用。
• 5G和新能源汽车的发展将显著拉动GaAs、GaN、SiC市场需求，未来成长空间广阔。

投资评级说明

• A股投资评级：以沪深300指数为基准，分为买入、增持、中性、减持。
• 港股投资评级：以恒生中国企业指数为基准，分为买入、增持、持有、减持、卖出。
• 投资者应结合自身情况和完整报告进行决策，投资需谨慎。

风险提示

• 5G基站建设数量不及预期可能影响GaAs、GaN需求。
• 新能源汽车及充电桩发展不及预期可能影响SiC需求。
• 技术良率突破不及预期可能影响整体市场渗透率。

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