碳化硅设备行业深度报告：SiC东风已来，关注衬底与外延环节的材料+设备国产化机遇【勘误版】-20230914-东吴证券-76页_4mb

碳化硅设备行业深度报告总结

核心内容

碳化硅（SiC）作为第三代半导体材料，因其高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率等优势，正成为新能源汽车、光伏发电等高功率、高温、高频应用领域的关键材料。随着新能源汽车渗透率持续提升，SiC迎来上车导入期，预计2027年新能源汽车导电型SiC功率器件市场规模将达50亿美元，占全球SiC功率器件市场79%。SiC产业链中，70%的价值量集中在衬底和外延环节，衬底和外延成本分别占整个器件的47%和23%。

主要观点

• SiC上车趋势明确：特斯拉、蔚来、比亚迪、现代汽车等车企已将SiC应用于多款车型，2023年1-5月SiC车型销量超100万辆。
• 衬底与外延环节国产化机遇显著：随着国内衬底良率提升和设备国产化率提高，衬底和外延环节的市场空间和增长率预计将持续增长，尤其在6寸衬底和外延炉领域。
• 设备国产化率提升：国内企业在SiC长晶炉、切片设备、研磨抛光设备、外延炉等环节已实现国产化，部分技术指标优于国外厂商。
• 投资建议：重点推荐晶盛机电、迈为股份、高测股份、德龙激光、北方华创，建议关注晶升股份、大族激光、纳设智能等。

关键信息

1. 市场预测

2. 衬底环节

• 良率提升是关键：国内SiC衬底良率约50%，而海外龙头如Wolfspeed达85%。良率提升将有效降低衬底成本。
• 国产化进展：国内企业如天岳先进、天科合达、晶盛机电已实现6寸衬底量产，并积极布局8寸衬底技术。
• 市场空间：预计2025年全球6寸导电型SiC衬底市场空间约261.4亿元，半绝缘型约118.4亿元，合计379.8亿元。

3. 外延环节

• 国外设备商主导：目前SiC外延设备主要由意大利LPE、德国爱思强、日本Nuflare等国外厂商主导，占比达80%+。
• 国产替代加速：国内企业如晶盛机电、北方华创、芯三代、中电48所、深圳纳设智能等正在推进国产替代。
• 市场空间：预计2025年全球6寸SiC外延炉市场空间约96亿元，国内约39亿元。

4. 生产工艺

• 衬底生产流程：包括长晶、切片、研磨、抛光四个环节，其中长晶是核心环节。
• 长晶方法：主流方法为物理气相传输法（PVT），其工艺难点在于温度控制、杂质控制和生长速度。
• 切片技术：线锯切割是当前主流技术，未来金刚线切割和激光切割有望成为主流。

5. 设备国产化进展

• 长晶炉：国内厂商如北方华创、晶升股份已实现国产化，其中北方华创市占率超50%，晶升股份约28%。
• 切片设备：高测股份已推出兼容4-8英寸的SiC金刚线切片机，推动国产替代。
• 研磨抛光设备：迈为股份对标DISCO，推动设备国产化。
• 激光切割设备：德龙激光和大族激光各占50%市场份额。

风险提示

• 新能源汽车销量不及预期
• 碳化硅渗透率提升不及预期
• SiC设备国产化率提升不及预期
• 各家厂商技术研发不及预期

本土重点公司

• 晶盛机电：掌握6英寸碳化硅长晶技术和晶片加工工艺，已实现8英寸碳化硅衬底技术。
• 天岳先进：已实现6英寸导电型SiC衬底产品量产，且已研发8英寸产品生产线。
• 天科合达：已实现6英寸导电型SiC衬底产品量产，计划2023年实现8英寸导电型SiC衬底小规模量产。
• 北方华创：碳化硅单晶炉市场占有率约50%，为天岳先进主要供应商。
• 晶升股份：碳化硅单晶炉市场占有率约28%，为三安光电主要供应商。
• 迈为股份：对标DISCO，推动SiC研磨机国产化。
• 高测股份：推出兼容4-8英寸的SiC金刚线切片机，推进国产替代。
• 德龙激光：SiC激光切片&划片机市场份额约50%。
• 大族激光：SiC激光切片&划片机市场份额约50%。
• 纳设智能：未上市，但正在推进SiC外延炉国产化。

投资建议

• 重点推荐：晶盛机电、迈为股份、高测股份、德龙激光、北方华创。
• 建议关注：晶升股份、大族激光、纳设智能等。

总结

碳化硅设备行业在新能源汽车和光伏发电等应用驱动下快速发展，衬底和外延环节是产业链核心，其国产化率提升将带来显著市场机遇。国内企业在长晶炉、切片设备、研磨抛光设备、外延炉等领域已取得一定进展，部分技术指标优于国外厂商。随着SiC应用的扩大和设备国产化率的提升，行业前景广阔，但需关注新能源汽车销量、碳化硅渗透率及技术研发风险。