半导体行业报告：海外观察系列一：从wolfspeed发展看碳化硅国产化_29页_2mb

半导体行业报告总结：从Wolfspeed发展看碳化硅国产化

核心内容

本报告聚焦碳化硅（SiC）材料与器件在新能源车、光伏、轨道交通、充电桩及射频等领域的应用前景，分析了Wolfspeed作为全球第三代半导体龙头的技术、产能、盈利能力及市场地位，同时探讨了中国碳化硅产业链的发展现状、技术差距及未来潜力。

主要观点

• Wolfspeed为碳化硅行业标杆企业，其技术领先、产能扩张迅速，2021年碳化硅衬底市占率超过60%，且在2023年计划扩产至约10万片/月6寸产能。公司毛利率在2022年Q2已达到35.4%，预计未来有望提升至50%以上。
• 碳化硅具备显著性能优势，包括耐高压、耐高温、高频、低导通损耗、高效率等，使其在新能源车、光伏、轨道交通、充电桩及射频等领域具备广泛的应用前景。
• 碳化硅市场空间广阔，据Yole数据，到2025年，全球电力电子领域碳化硅市场规模将超过30亿美元，其中新能源车贡献超过一半增量。中国新能源车碳化硅市场规模预计从2020年的14.6亿元增长至2024年的164.69亿元，年均复合增长率达83.2%。
• 国内碳化硅产业链正在快速追赶，尽管目前与海外厂商存在5-8年的技术差距，但随着产能释放和良率提升，国产厂商有望在未来实现30%-40%的毛利率，同时提升市场份额。
• 技术壁垒较高，碳化硅生产涉及单晶生长、衬底加工、外延片制备、器件制造等多个环节，其中PVT法为当前主流生产方法，但其缺陷控制、温场分布、压力控制等仍是技术难点。
• 降本是碳化硅市场扩张的关键，衬底环节的降本因子包括长晶效率提升、切片损失减少、良率提升、晶圆尺寸扩大等，其中长晶效率提升是最主要的降本路径。
• 国内厂商正积极布局和扩产，包括天科合达、天岳先进、露笑科技、晶盛机电等，但多数项目仍处于规划或建设阶段，有效产能尚未完全释放。
• 未来行业发展可能迎来并购潮，随着市场扩大，行业格局有望发生变化，形成更具竞争力的市场集中度。

关键信息

一、Wolfspeed概况

• 发展历程：Wolfspeed原为CREE公司第三代半导体业务部门，2018年收购英飞凌射频功率业务，2021年正式更名。
• 主营产品：包括碳化硅MOSFET、肖特基二极管、功率模块、射频器件等。
• 财务表现：2022年Q2营收增长显著，毛利率持续改善，但净亏损仍存在。
• 技术优势：拥有大量专利，技术领先，研发能力强劲。

二、需求端分析

1. 新能源车

• 市场驱动：新能源车销量与渗透率快速提升，成为碳化硅市场重要驱动力。
• 应用场景：主要应用于主逆变器、OBC、DC/DC等，提升续航与效率。
• 市场规模：预计2025年中国新能源车碳化硅市场规模将达164.69亿元，年均复合增长率达83.2%。

2. 光伏

• 应用领域：碳化硅主要应用于光伏逆变器，提升转换效率，降低系统成本。
• 市场规模：预计2025年全球光伏领域碳化硅市场规模将达75.4亿元，中国光伏市场将有显著增长。
• 技术优势：碳化硅器件具有更高的击穿电压、热导率和更低的导通电阻，提升设备寿命与效率。

3. 轨道交通

• 应用领域：碳化硅用于牵引变流器，提升节能与系统效能。
• 市场规模：预计2025年全球轨道交通碳化硅市场规模将达33.8亿元，中国市场将达11.3亿元。
• 政策支持：中国政策推动碳化硅在轨道交通中的应用，预计未来5年渗透率持续提升。

4. 充电桩

• 应用场景：碳化硅用于直流充电桩，提升充电效率与功率密度。
• 市场规模：预计2025年中国充电桩碳化硅市场规模将达27.1亿元，年均复合增长率达72.7%。
• 行业趋势：随着新能源车发展，充电桩市场与碳化硅应用将同步扩大。

5. 射频

• 技术趋势：碳化硅基氮化镓（GaN-on-SiC）成为射频功率器件主流，预计到2023年市场规模将达20.9亿元。
• 应用领域：广泛应用于5G基站、卫星、雷达等领域，具有高功率、高效率等优势。

三、供给端分析

• 生产工艺：PVT法为当前主流，但存在缺陷控制难题；HT-CVD法具有高纯度优势，但商业化进程较慢；LPE法具备低温、快速等优势，被认为是未来降本路径。
• 技术难点：包括温场控制、压力控制、应力效应等，对晶体质量影响较大。
• 衬底质量：衬底缺陷直接影响外延片与器件质量，控制缺陷是提升良率与可靠性的重要途径。
• 国内产能：国内厂商主要集中在衬底、外延、器件等环节，但有效产能尚未完全释放，部分项目推进缓慢。

四、竞争格局

• CR5格局：全球碳化硅市场CR5较高，但整体呈下降趋势。
• 国产化趋势：随着技术提升和产能释放，国内厂商有望提升市场份额，未来行业可能迎来并购潮。
• 估值预期：国内厂商估值普遍为海外龙头的4倍以上，反映对成长性的乐观预期。

五、投资建议

• 推荐企业：时代电气、晶盛机电。
• 建议关注：天科合达、山东天岳、三安光电、露笑科技、东尼电子、士兰微、斯达半导、闻泰科技、华润微等。

六、风险提示

• 成本下降不及预期：可能影响碳化硅市场渗透率与盈利能力。
• 车规级验证不及预期：可能影响国产厂商在新能源车市场的拓展。
• 良率提升不及预期：可能影响整体盈利能力与市场竞争力。

结论

碳化硅作为第三代半导体材料，因其性能优势在多个行业具备广泛应用前景。随着新能源车、光伏、轨道交通、充电桩及射频等领域的快速发展，碳化硅市场需求持续增长。Wolfspeed作为全球龙头，其技术、产能、毛利率等均具有标杆意义。中国碳化硅产业链虽起步较晚，但正通过技术提升与产能扩张逐步追赶。未来随着有效产能释放与技术突破，碳化硅市场有望迎来爆发式增长，国内厂商亦将受益于行业红利。