碳化硅材料专题会议 会议要点 1. 行业发展阶段与核心结论 •碳化硅行业当前正处在成长曲线斜率最陡峭的中段，正在从性能替代迈向规模放量，核心结论包括四点： –碳
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碳化硅材料专题会议 会议要点
- 行业发展阶段与核心结论 •碳化硅行业当前正处在成长曲线斜率最陡峭的中段，正在从性能替代迈向规模放量，核心结论包括四点： –碳化硅产业的竞争本质上是成本曲线与良率曲线的竞争，大尺寸化和规模化是当前最确定的产业趋势。 –新能源车现在仍是第一大下游，但AI相关新兴应用增速更快、弹性更大，需求结构正走向多点开花。 –全球竞争格局已经从海外龙头主导演变为多极竞逐、中国崛起，中国衬底厂商在6英寸规模化以及8英寸的切换当中，已经跻身第一梯队。 –行业目前正经历第一轮出清，具备技术纵深、成本控制、高质量量产能力的企业将穿越周期，分享长期红利。 •行业发展阶段：2026年开始到2030年处于从1到10的规模放量、渗透率快速提升的阶段，属于初步成长期到中段快速放量期的关键节点。
- 材料特性与分类 •碳化硅是产业化程度最高的第三代半导体核心材料，禁带宽度是硅的3倍，临界击穿场强是硅的10倍，热导率是硅的3倍，具备电能转换损耗更低、器件体积更小、散热需求更少、系统功率密度更高的优势，在高压、高频、高温场景中逐步替代硅基器件，低压、低频且对成本更敏感的场景仍以硅基为主，二者形成互补关系。 •碳化硅衬底分为两类： –导电型衬底：主要用于制造二极管、MOSFET等功率器件，下游以新能源车、光伏、储能为主。 –半绝缘型衬底：主要用于制造对电子迁移率要求较高的射频器件，下游以5G/6G基站、雷达为主。 •两类衬底层技术基本一致，仅后端外延工艺存在差异，多数厂商布局双路线。
- 产业链壁垒 •碳化硅产业链为衬底→外延→器件→终端应用，衬底是整个产业链价值与技术的制高点，占器件成本的约50%，是决定器件成本曲线的核心变量。 •衬底制备包含原料合成、晶体生长、晶锭加工、切割、研磨、抛光、检测清洗七大环节，其中晶体生长是核心难点，原料合成也具备较高难度，后段工艺与硅材料工艺相似度较高。 •衬底制备共有五大核心难点，构筑深厚行业护城河： –生长过程中缺陷控制难度大。 –粉料合成难度高，杂质控制直接影响晶体纯度和电学性能。 –碳化硅属于高硬度脆性材料，后段切割、研磨、抛光过程中易出现崩裂，加工难度大。 –扩径难度大，尺寸提升需要更均匀的温度分布和更复杂的热应力管理，尺寸越大生产良率越低。 –产品一致性控制难度高，属于半导体材料通用难点。 •衬底厂商存在两种经营模式，长期并存：欧美厂商更倾向IDM全产业链布局（衬底-外延-器件），中国厂商目前以专业分工、仅做衬底的模式为主。
- 降本主线 •大尺寸化是衬底降本的核心路径：当前6英寸是主流，8英寸正在快速起量，12英寸已处于研发阶段，尺寸越大单位可切割芯片数量越多、成本越低。 •大尺寸化具备先发壁垒，下游验证周期需要6-12个月，率先突破大尺寸技术的厂商具备显著先发优势。 •行业规模预测：预计到2030年8英寸衬底出货占比将达到35%，衬底价格将随出货量上升持续下行，进入“降本-渗透-放量-再降本”的正向循环。 •跟踪指标：一级市场重点考察企业8英寸良率、车规级客户认证进度；二级市场重点跟踪8英寸出货占比、单位成本下降斜率。
- 整体市场规模 •全球碳化硅功率器件市场处于替代硅基等传统半导体材料的黄金窗口期： –2020年市场规模为6.4亿美元，2024年达到32亿美元，2020-2024年复合增长率超过40%。 –预计2030年市场规模接近200亿美元，2024-2030年复合增长率约35%。 •渗透率情况： –2020年碳化硅功率器件整体渗透率为1.4%，2024年提升至6.5%，预计2030年达到22.6%，已跨过商业化临界点。
- 传统下游需求 •新能源车：当前第一大下游，2024年碳化硅在该领域渗透率不到20%，预计2030年将超过50%，对应市场规模约150亿美元，2024-2030年复合增长率约36%。增长驱动力来自800V高压平台从旗舰车型向中高端车型渗透，以及碳化硅成本下降，碳化硅可在电机驱动、DCDC转换器、OBC环节显著降低能耗。 •光伏储能：碳化硅基逆变器可将转换效率提升1%-3%，同时减少器件体积和重量，对光伏电站收益提升明显。2024年碳化硅器件在光伏储能领域渗透率不足10%，预计2030年达到20%。 •电网：2024年碳化硅渗透率不足5%，预计2030年达到14.6%，同时轨道交通、家用电器领域也在快速渗透。
- 新兴下游（第二成长曲线） •AI应用是碳化硅行业第二成长曲线，需求增速快于传统下游，毛利率高于标准衬底，需求与全球AI资本开支深度绑定，且对衬底规格要求与传统功率市场存在差异，可消化半导体级之外的产能，不冲击主力产品价格体系，提升行业整体产能利用率。 •AI领域需求主要来自两个路径： –AI数据中心基础设施：AI算力扩张带来电力供给挑战，预计2025-2030年数据中心新增容量接近100GW，2030年全球数据中心总容量可达200GW，年复合增长率14%，2030年全球数据中心年耗电量将占全球电力需求的3%，碳化硅功率器件凭借高转换效率、低散热需求的优势成为供电系统高密度化的刚需。 –AI终端创新：AR眼镜等新型智能终端对光学、声学材料有全新要求，碳化硅高折射率、高声学性能的物理属性适配相关需求，目前增速较高但市场体量较小。
- 全球格局 •2024年全球碳化硅衬底市场前五大厂商市占率合计68%，呈现多极竞逐态势：Wolfspeed（原科锐）占23.5%，中国厂商天岳先进占16.7%、天科合达占11.3%，美国其他厂商合计占10%左右，韩国SK占6%。 •海外龙头案例：Wolfspeed1987年成立，1991年推出全球首片商用碳化硅衬底，因扩张过于激进，在2023-2024年行业下行期出现经营不善，2025年6月申请破产调整，提示在资本密集、周期波动的新兴产业中，技术领先不必然等于财务安全，产能扩张节奏需与行业需求曲线匹配。 •其他海外厂商：Coherent、SK通过并购卡位赛道，Coherent通过持续并购成为光电元件供应商；SK集团2017年收购LG旗下子公司，2020年收购杜邦碳化硅晶圆业务，随后在美国扩产，是行业重要竞争者。
- 中国厂商竞争情况 •中国核心衬底厂商为天岳先进和天科合达： –天岳先进已上市，仅专注衬底业务，与全球前十大功率器件制造商中超过半数建立合作，6英寸已实现大规模量产，8英寸产能在建，12英寸已研发成功，在全球衬底赛道处于第一梯队位置。 –天科合达依托中科院物理研究所，研发实力较强，产业化进度略落后于天岳先进，目前正在推进上市进程。 •中国厂商具备三大体系化竞争优势：成本优势、市场优势（中国是全球最大的新能源车、光伏、储能生产和消费国）、迭代优势（研发端快速追赶海外水平）。 •当前中国厂商凭借成本和产能优势持续抢占份额，欧美日韩厂商仍在部分高端市场占据主导。
- 投资主线 •行业未来发展围绕三条主线：大尺寸化降本、降本渗透、新场景拓展。 •核心跟踪指标： –大尺寸进展：跟踪8英寸良率提升和出货占比，是形成成本代差的核心。 –降本渗透：跟踪衬底价格下行节奏、头部厂商盈利韧性，是企业穿越周期的核心指标。 –新场景拓展：重点跟踪AI相关需求落地，是核心的边际增量来源。 •穿越周期的企业核心特征：具备技术纵深、较强成本控制能力、高质量量产能力，同时绑定下游优质客户。 •不同市场投资关注要点： –一级市场：关注团队在长晶热场、粉料合成、缺陷控制等核心技术环节的积累，以及车规级客户认证进度。 –二级市场：重点跟踪8英寸出货占比、单位成本下降斜率、AI等新兴下游应用落地情况、功率器件客户端订单落地情况。
- 风险提示 •下游需求不及预期：新能源车是最大下游，若新能源车销量持续放缓、光伏储能装机不及预期，将影响行业出货量增长。 •技术进步不及预期：若8英寸衬底产业化进度慢于预期，将影响行业降本和渗透节奏。 •行业竞争加剧。 •国际贸易、地缘政治风险影响供应链安全。 •新兴应用产业化不及预期：若AI产业发展不及预期，将影响碳化硅渗透率提升。 文字图片信息
总体总结
主题正文 要点： –一级市场：关注团队在长晶热场、粉料合成、缺陷控制等核心技术环节的积累，以及车规级客户认证进度。 –二级市场：重点跟踪8英寸出货占比、单位成本下降斜率、AI等新兴下游应用落地情况、功率器件客户端订单落地情况。 11. 风险提示 •下游需求不及预期：新能源车是最大下游，若新能源车销量持续放缓、光伏储能装机不及预期，将影响行业出货量增长。 •技术进步不及预期：若8英寸衬底产业化进度慢于预期，将影响行业降本和渗透节奏。 •行业竞争加剧。 •国际贸易、地缘政治风险影响供应链安全。 •新兴应用产业化不及预期：若AI产业发展不及预期，将影响碳化硅渗透率提升。 文字图片信息