20230226-开源证券-机械设备行业周报_关注碳化硅设备国产化突破和加速_11页_1mb

机械设备行业周报总结

核心内容

本报告聚焦于碳化硅（SiC）设备国产化进展及产业链发展，分析碳化硅在新能源汽车、光伏、风电等领域的应用前景，并指出设备国产化对供应链安全和行业发展的关键作用。

主要观点

• 碳化硅的优势：碳化硅作为大功率、高频、低损耗功率器件的最佳材料，具有能量损耗低、封装尺寸小、高频开关、耐高温、散热能力强等优势，适用于新能源汽车、光伏、风电等领域。
• 市场增长潜力：预计2021-2027年全球碳化硅功率器件市场规模将增长至62.97亿美元，年复合增长率（CAGR）达34%。2022-2026年全球车载碳化硅市场规模CAGR为38.6%。
• 新能源汽车驱动：新能源汽车是碳化硅功率器件的主要驱动力，SiC逆变器可节省单车成本约200美元，800V充电平台对SiC器件有强烈需求。
• 光伏逆变器应用：碳化硅在光伏逆变器中可提升转换效率至99%以上，降低能量损耗50%以上，预计2030年光伏逆变器中SiC功率器件占比将达70%。
• 供给紧张与扩产：2025年全球碳化硅产能预计为242万片，但新能源汽车需求将达219万片，存在约123万片的产能缺口，设备成为决定产能上限的关键。
• 国产化进展：长晶设备已实现国产化，但其他环节设备国产化率仍较低。随着政策支持和市场需求增长，国产替代空间广阔。

关键信息

1. 碳化硅产业前景

• 市场增长：预计2027年全球碳化硅功率器件市场规模将达62.97亿美元，CAGR为34%。
• 应用场景：新能源汽车中，碳化硅器件应用于电机控制器、OBC、DC/DC变换器、空调系统及充电桩。
• 成本与性能优势：SiC器件可降低系统成本、提升功率密度、减少充电时间，符合新能源汽车发展需求。

2. 供给侧进展

• 产能缺口：2025年新能源汽车碳化硅晶圆需求为219万片，全球产能仅242万片，其中60%可用于新能源汽车，预计缺口为123万片。
• 扩产加速：国内厂商如三安光电、天岳先进、露笑科技、士兰微、华润微、燕东微等加速扩产，以应对市场需求。

3. 设备国产化现状

• 长晶设备：基本实现国产化，由北方华创、晶升装备等企业供应。
• 衬底加工设备：国产化率约20%，主要涉及切磨抛环节，是衬底成本的主要构成部分。
• 封装固化设备：纳米银烧结设备是碳化硅封装的核心，目前未实现国产化，但国内厂商如快克股份正在突破。

4. 产业链拆解

• 重点推荐设备：
  • 衬底磨抛设备：2025年中国车用6英寸SiC晶圆抛磨设备市场空间约为50.9亿元。
  • 纳米银烧结设备：预计2025年市场规模为30亿元，2022-2025年CAGR达59%。
• 受益标的：
  • 宇环数控：国内稀缺的高端数控机床研发制造企业，具备超硬材料加工核心技术，切入碳化硅研磨设备。
  • 快克股份：深耕微电子封装三十年，真空共晶炉已实现少量销售，纳米银烧结设备打破海外垄断。

风险提示

• 车用碳化硅器件渗透进度不及预期。
• 碳化硅光伏逆变器渗透不及预期。
• 国内设备厂商研发与产业化进度不及预期。

结论

碳化硅作为新一代半导体材料，因其在新能源领域的广泛应用前景而备受关注。随着新能源汽车和光伏逆变器需求的快速增长，碳化硅市场将迎来爆发式增长。设备国产化是提升供应链安全和实现自主可控的关键，目前在衬底磨抛和封装固化环节，国内厂商具备突破潜力，未来市场空间巨大。