碳化硅行业专题研究报告：新能源车普及加速，碳化硅产业迎机遇

上传者：B*******
时间：2021/03/09
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现今，硅（Si）器件对于电力电子应用优化已经接近极限，而宽禁带材料碳化硅（SiC）制成的器件拥有卓越的开关性能、耐压能力及温度稳定性。我们认为，材料特征优异的SiC器件有望从增加续航里程、实现轻量化、提升用户体验等多方面满足新能源车的迭代需求。我们认为，目前SiC行业发展的痛点在于行业发展仍属初期，衬底材料高昂的制备成本和较低的良率带来的高售价，我们认为随着技术成熟及供应商产能扩张，SiC成本有望实现快速下降，SiC将在未来五年时间内从电控、车载充电机、DC/DC、快充桩等多个应用场景对Si-MOSFET/Si-IGBT形成规模替代。我们测算，2025年仅中国新能源车及充电桩对于SiC的产能需求超100万片6寸晶圆，器件市场规模超过60亿元，为本土企业发展提供了广阔的成长空间。新能源车全球普及加速，功率密度标准持续提升为SiC产业落地提供契机。欧盟方面，在民众诉求的推动下，欧盟的碳排放标准日趋严格，现行的碳排放标准要求2021年生产的乘用车碳排放量满足95g/km，我们认为在此严苛要求下，新能源汽车或将替代燃油车。美国方面，拜登上台带来美国新能源政策转向，并计划于2050年实现碳中和，我们认为政府方面也希望借助特斯拉等头部企业助力美国汽车制造业在新趋势下保持领先地位。中国方面，2019年中国石油对外依存度超过70%，我们认为电动车对保障能源安全至关重要，且中国凭借市场空间、工程师红利等优势，有望借助汽车电动化实现汽车产业发展弯道超车的目标。我们看到，在各国制定的电动车发展路线图中，功率密度标准逼近主流Si基器件的性能极限，SiC器件成为理想替代。我们认为SiC有望在电动汽车产业加速发展及渗透率提升的双重推动下迎来需求快速成长。 SiC解决电动车三大需求痛点，规模普及即将到来。我们认为，SiC有望从以下三个方面解决Si基器件的痛点问题：1）续航里程是电动车的一大痛点，根据英飞凌数据，SiC器件整体损耗相比Si基器件降低80%以上，导通及开关损耗减小，有助于增加电动车续航里程；2）轻量化的实现。SiC器件具备高饱和速率、高电流密度、高热导率的特点，有利于实现电控模块小型化、周边系统小型化、冷却系统简单化，从而减轻整车重量；3）满足800V高电平要求。为配合快充应用，车内电平向更高的800V提高是大势所趋，在1200VIGBT车规产品难以普及的背景下，使用SiCMOSFET是良好的解决方案。我们认为，目前SiC无法大规模商用的主要矛盾在于成本高昂，但根据我们的测算，在新能源车平价目标成本假设下（三电成本与传统动力总成价格相当），若SiC的器件成本下降至硅基器件的2倍时，其经济效益有望助推SiC在全系列车型全面普及。小器件大市场，中国车用SiC市场将迎来高速成长。我们测算，2025年中国电动车及快充桩将带来62亿元/78亿元的SiC器件/模块市场空间（模块中包含器件成本），2021-25年CAGR高达58%/35%。从产业链各环节来看，我们测算SiC衬底及外延片价值量合计占比超器件总价值量的60%，2025年中国本土导电型衬底片需求超100万片，行业上游重要性强，需求空间广阔。我国企业目前已经能实现6寸片规模量产，8寸片与海外的技术差距正在缩小。