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海通国际证券:新一代半导体材料碳化硅(SiC) 将打开新能源车百亿市场空间

海通国际证券:新一代半导体材料碳化硅(SiC) 将打开新能源车百亿市场空间

智通财经 · 04/29/2022 20:03

智通财经APP获悉,海通国际证券发布研究报告称,碳化硅为一种前途光明的第三代半导体材料。该行认为下游电力电子领域向高电压、高频等趋势迈进,碳化硅材料的特性决定了它将会逐步取代传统硅基,打开巨大的市场空间。由于碳化硅产业链涉及多个复杂技术环节,将会通过系列报告形式对其进行完整梳理。

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第三代半导体性能优越,应用场景更广。半导体材料作为电子信息技术发展的基础,经历了数代的更迭。随着应用场景提出更高的要求,以碳化硅、氮化镓为代表的第三代半导体材料逐渐进入产业化加速放量阶段。相较于前两代材料,碳化硅具有耐高压、耐高温、低损耗等优越性能,广泛应用于制作高温、高频、大功率和抗辐射电子器件。

国外厂商多以IDM模式布局,国内企业专注单个环节。碳化硅产业链依次可分为:衬底、外延、器件、终端应用。国外企业多以IDM模式布局全产业链,如Wolfspeed、Rohm及意法半导体(ST),而国内企业则专注于单个环节制造,如衬底领域的天科合达、天岳先进(688234.SH),外延领域的瀚天天成、东莞天域,器件领域的斯达半岛(603290.SH)、泰科天润。

新能源车领域将会为SiC功率器件带来巨大增量。在新能源车上,碳化硅器件主要使用在主驱逆变器、OBC(车载充电机)、DC-DC车载电源转换器和大功率DCDC充电设备。随着各大车企相继推出800V电压平台,为满足大电流、高电压的需求,电机控制器的主驱逆变器将不可避免的由硅基IGBT替换为SiC-MOS,带来巨大增长空间。

碳化硅功率器件能提高光伏逆变器转换效率,减少能量损耗。光伏发电方面,目前基于硅基器件的传统逆变器成本约占系统10%左右,却是系统能量损耗的主要来源之一。使用SiC-MOS为基础材料的光伏逆变器,转换效率可从96%提升至99%以上、能量损耗降低50%以上、设备循环寿命提升50倍,从而能够缩小系统体积、增加功率密度、延长器件使用寿命、降低生产成本。

2025年碳化硅衬底市场或将增长至143亿元,需求量达到420万片。根据该行测算:到2025年,新能源车领域用碳化硅衬底市场规模将达到102亿元,需求量达304万片;光伏领域将达到20亿元,需求量53万片。全球碳化硅衬底总市场规模将从19亿元增长至143亿元,需求量将从30万片增长至420万片。

风险提示:下游应用领域渗透率上升不及预期

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