2022年天岳先进研究报告 国内碳化硅衬底领军企业，营收持续多元化

一、国内碳化硅衬底领军企业，营收持续多元化

1.1 国内半绝缘型碳化硅衬底领导者

天岳先进公司成立于 2010 年，主营业务是宽禁带半导体碳化硅衬底的研发、生产和销售， 产品可应用于微波电子、电力电子等领域。 公司生产的碳化硅衬底可以分为半绝缘型衬底和导电性衬底。目前，公司产品已批量供应 至国内碳化硅半导体行业的下游核心客户，同时被国外知名的半导体公司所使用。其导电 性碳化硅衬底已在 2019 年中标国家电网的采购计划。2019 年及 2020 年，公司已跻身半绝 缘型碳化硅衬底市场的世界前三。

公司发展路径明确，技术研发行业领先。公司自 2011 年以来，开始专注于碳化硅衬底的 研发、生产和销售，已具备 2、3、4、6 英寸半绝缘型和导电型碳化硅衬底量产能力。在 2017 年，公司实现导电型 6 英寸碳化硅衬底的量产；在 2019 年，公司已具备 6 英寸半绝 缘型碳化硅衬底量产的能力；从 2020 年开始，公司着力于研究 8 英寸导电型碳化硅衬底， 在国内行业处于领先水平。近年来，凭借卓越的研发及创新能力，公司已成为全球为数不 多的掌握半绝缘型和导电型碳化硅衬底、产品尺寸较全的碳化硅衬底生产商。

1.2 业务规模持续提升，盈利结构不断改善

随着公司产品生产工艺的成熟和下游需求的增加，公司收入规模快速增长，并实现盈利。 公司的收入来源于两部分，第一部分是主营业务收入，即半绝缘型衬底以及导电型衬底的 销售收入；第二部分是其他业务收入，主要来源于销售生产过程中无法达到半导体级要求 的晶棒、不合格衬底等产品的收入。 公司近年营收整体保持增长，近一年有所下降。公司快速发展，营收由 2018 年 1.36 亿元 提升至 2021 年的 4.94 亿元，年均复合增长率达到 53.72%，2022 年前三季度营收为 2.69 亿元，主要受停工等因素影响。 随生产工艺的提高，其他业务收入占营收的比例由 2018 年的 37.55%下降至 2021 年的 21.62%，说明公司扩大碳化硅衬底产量的同时，产品不合格率逐渐下降。2022 年 H1 占 比有所上升系公司持续加大 6英寸产品的技术工艺升级与 8英寸产品产业化研发等新项目 所致，但仍低于 2018 年占比水平。

半绝缘型衬底的销量大幅上升带动公司营收增长。公司目前主要销售的是 4 英寸半绝缘型 衬底产品，且 6 英寸半绝缘、导电性型衬底已实现小批量生产。由公司销售数据可知，6 英寸半绝缘型衬底占销售比例逐年提高。半绝缘型衬底 2021 年 H1 实现营收 1.92 亿元， 占营收比由 2018 年的 57.22%提升至 77.64%。半绝缘衬底销量持续快速增长，主要是因为 下游行业需求不断增长，公司凭借技术实力、优质产品等积累了下游关键客户资源。与此 同时，公司持续进行产能扩张保障了公司收入的快速增长。

导电型衬底市场持续布局。在 2018 年度到 2021 年上半年，导电性衬底的销售收入占营收 比较小，主要是因为公司为了服务国家战略，优先聚焦于半绝缘型衬底生产与销售。考虑 到导电性衬底市场未来具有较大潜力，公司也将持续布局导电型衬底市场。

公司工艺提升带动毛利结构改善，预计产能转移完成后毛利有望回暖。从 2018 年度到 2021 年，公司的毛利率从 25.57%提升至 28.43%，整体看呈上行趋势，这得益于生产工艺的不 断改进以及半导体晶体及衬底的合格率提升，以致碳化硅衬底的单位成本降低，毛利率上 升。2022 年前三季度，因主要衬底产品产能切换、停工等原因导致碳化硅衬底业务毛利率 下降，公司整体毛利率为-10.68%，随产能切换完成预计未来整体毛利有望恢复并保持在 较高水平。

同时，我们选取同行业境外公司科锐公司与贰陆公司以及境内公司沪硅产业与天科合达的 主营业务毛利率做对比，在 2018 年，公司主营业务毛利率与境内外差距较大，主要是因 为公司碳化硅衬底相关技术及生产工艺尚处于改良优化过程中，产能较小且生产效率尚未 明显提高，因此成本较高，导致毛利率较低。2019 年起，随着公司主营产品半绝缘衬底产 能提升和技术突破带动的成本下降，半绝缘型衬底产品的毛利率由 2018 年的 10.58%上升 至 2021 年 H1 的 40.23%。公司主营业务毛利率与境内外可比公司差距逐渐缩小，在 2020 年和 2021 年，公司主营业务毛利率与境外可比公司相当。

衬底销量快速上升，公司净利润短期承压。公司净利润在 2021 年上半年扭亏为盈，达 0.48 亿元，全年为 0.90 亿元。其中，2019 年与 2020 年毛利率与净利率较低是因实施股权激励 确认高额股份支付费用。剔除这一影响之后，随着公司销售规模迅速扩大、生产工艺的不 断提升以及产能的扩大，规模效益带动公司利润提升，2019-2021 年，公司扣非净利润均 为正数，2020 年扣非净利润同比增长高达 333.88%。 2021 年与 2022 年前三季度公司扣非后归母净利润同比有所下降，系主要产品结构调整， 受市场价格及需求波动导致主营业务毛利率产生下降，叠加管理费用、销售费用以及研发 费用增加等因素影响。其中 2021 年、2022 年前三季度研发投入较上年同期分别增长 62.05%、 22.84，占营收比例从 2020 年的 10.71%增长至 14.93%、32.39%；因产品客户验证较多， 销售送样增加，销售费用较上年同期分别增长 212.23%、57.51%；因人员增加，职工薪酬 增加，2022 年 Q1-Q3 管理费用较上年同期增长 52.13%。

规模效应显著，费用率整体保持较低水平。随着公司业务规模快速增长，期间费用率逐年 下降，由 2018 年的 57.38%下降至 2021 年的 12.45%。其中，公司 2021 年的销售、管理和 财务费用率分别为 2.08%、11.52%、-1.14%；2022 年前三季度由于产品处于调整及客户送 样导入期，几项费用稍有增长，分别为 3.99%、21.77%和-5.66%。 公司客户比较集中、合作关系稳定，对市场推广等需求较小，销售费用率较低。2021 年、2022 年 Q1-Q3 销售费用上升，主要系 6 寸衬底产品开始进入市场导入期，赠送的 6 寸衬底 样品价值较高，使得业务经营费用大幅增加，从而导致销售费用上升，长期来看有望回归 较低水平。管理费用上升幅度较大，系员工人数增长所致。 与行业内其他公司相比，公司各项费用控制较好，2018 年销售及管理费用率和境内外公司 水平相当。扣除股份支付影响后，2019 年-2021 年销售及管理费用均处于较低水平。

1.3 公司客户合作稳定，未来有望保持

公司客户稳定，集中度高。2018-2021 年，公司前五大客户销售收入占当期营业收入的 80.15%、82.94%、 89.45%和 89.72%，客户集中度较高且较为稳定。由于通信行业、 无线电探测行业集中度较高、产能相对有限，这种客户高集中度较符合行业特性。公司正 在积极布局，加大新客户的开发。同时公司正在积极完善 6 英寸导电型产品，6 英寸导电 型衬底已送样至多家知名客户，并中标国家电网的采购计划。

客户群体优质，业务稳定可持续，下游领域前景广阔。公司销售的碳化硅衬底主要应用于 新一代信息通信等领域，该领域目前为国家政策重点支持的方向。同时 BLE 5.0、5G、WIFI 6 等陆续推出，将持续推动下游应用的快速发展，行业良好前景为产业链的发展带来的新 机遇。公司作为国内领先的宽禁带半导体衬底材料公司，将持续为通信行业和无线电探测 行业的主要客户提供产品和服务。目前主要客户的业务拥有较强的稳定性和持续性，均达 成稳定良好的战略合作关系，均有长期合作的意愿，公司业务会继续保持并有望持续增长。

1.4 公司股权结构合理，积极实施员工持股

公司股权结构合理。宗艳民先生直接持有公司 30.09%的股份，同时担任上海麦明和上海铸 傲的执行事务合伙人，分别间接控制公司 5.38%和 3.00%的股份，合计控制公司 38.47%的 股份，华为旗下哈勃投资持有公司 6.34%的股份。同时，公司还拥有 6 家全资子公司以及 1 家参股公司。其中，济宁天岳主要负责碳化硅晶体材料的生产，上海越服负责碳化硅生 产相关原料及设备的采购，SICC GLOBAL 负责碳化硅产品在日本的销售，Sakura Technologies 未来将负责公司在日本市场的行业前沿技术研发。

积极实施员工持股及股权激励计划。作为科技创新型企业，公司高度重视高端人才，并实 施积极有效的约束激励措施。公司设立了上海麦明和上海铸傲两个直接员工持股平台以及 上海爵芃、上海策辉两个间接员工持股平台，包括研发人员、生产人员、销售人员以及管 理人员等一共 102 名员工。2019 年 12 月，上海麦明对公司 50 名员工实施员工股权激励， 一次性确认股份支付费用人民币 16741.13 万元；2020 年度实施了三次员工股权激励计划， 确认股份支付人民币总计 65841.04 万元。

二、第三代半导体SiC市场空间大，市场仍由美日欧主导

2.1 第三代半导体材料性能优良，碳化硅衬底优势明显

半导体按照其发展历程可以被分为三代：第一代（锗 Ge、硅 Si）、第二代（砷化镓 GaAs）、 第三代（碳化硅 SiC、氮化镓 GaN）。 1)第一代半导体材料：以硅（Si）和锗（Ge）等元素半导体为代表，取代了笨重的电子管， 导致了集成电路的可能性；主要应用于低压、低频、低中功率的晶体管、光电探测器中等。 2)第二代半导体材料：以砷化镓（GaAs）为代表，电子迁移率较好，但资源稀缺，污染 环境；主要应用于光电子和微电子领域如毫米波器件、发光器件、卫星通讯、移动通讯等。 3)第三代半导体材料：以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）为代表，禁带宽度大，具有更优 的电子迁移率，更高的热导率、击穿电场、电子饱和速率、更强的抗辐射能力等优势，主 要应用于高频、高温、抗辐射的大功率器件。 第三代半导体为主的新材料是芯片制造工艺中的核心挑战，是芯片性能提升的基石。以 SiC、GaN 为代表的宽禁带半导体材料，拥有高击穿电场强度、高工作温度、低器件导通 电阻、高电子密度等优势，目前宽禁帶半导体主要在射频器件、大功率电力电子器件、光 电器件三个领域有强大的市场竞争力。同时，在化合物半导体与硅器件高度结合，在硅村 底上生长化合物，是非常有发展潜力的领城。

碳化硅更适合作为衬底材料。第三代半导体材料中，碳化硅热导率高于氮化镓。第三代半 导体的应用场景通常为高温、高压、高功率场景，器件需要具有较好的耐高温和散热能力， 以保证器件的工作寿命。碳化硅的热导率约是氮化镓热导率的 3 倍，具有更强的导热能力， 器件寿命更长，可靠性更高，系统所需的散热系统更小。此外，氮化镓单晶生长困难。氮 化镓因为生长速率慢，反应副产物多，生产工艺复杂，大尺寸单晶生长困难，目前单晶生 长尺寸在 2 英寸和 4 英寸，相比碳化硅难度更高。因此第三代半导体目前普遍采用碳化硅 作为衬底材料，在高压和高可靠性领域选择碳化硅外延，在高频领域选择氮化镓外延。 碳化硅衬底成本较高，但综合成本优势大于传统硅基。生产设备、制造工艺、良率的劣势 导致碳化硅衬底成本较高，碳化硅基器件在过去也仅在小范围使用，SiC 功率器件商业化 最大瓶颈是衬底成本过高。Yole 测算，单片成本 SiC 比 Si 基产品高出 7-8 倍。但碳化硅 衬底的器件体积减小、功耗降低等优势使得 SiC 综合优势大于传统硅基材料：SiC 应用于 新能源汽车上时，开关频率可以设计得更高，从而提高器件能效，减小无源器件的尺寸，并缩减模块的整体規格。此外，SiC 解决方案的高能效也可降低动力电池冷却系统的尺寸。 碳化硅基与传统产品价差持续缩小，应用渗透加速。随着全球半导体厂商加速研发及扩产， 产线良率将逐步提高，从而提高晶圆利用率、降低衬底成本和器件成本。根据 CASA research 数据，SiC 电子电力器件价格逐步下降，1200V 的 SiC SBD 均价是 3.83 元/A， 较 2019 年下降了 8.6%，与 Si 器件的差距在 4.5 倍左右。CASA Research 调研显示，实 际成交价低于公开报价。1200V 的 SiC SBD 价格约 1.2 元/A，约为公开报价的 60%-70%， 同比下降了 20%-30%，实际成交价与 Si 器件价差已经缩小至 2-2.5 倍之间。此外，SiC MOSFET 价格下降幅度达 30%-40%，与 Si 器件价差收窄到 2.5-3 倍之间。

2.2 下游应用场景广阔，器件需求带动碳化硅衬底市场高速增长

碳化硅衬底可分为导电型碳化硅衬底和半绝缘型碳化硅衬底，根据性能不同用于不同领域。 1)半绝缘型衬底：主要应用于制造氮化镓射频器件。碳化硅基氮化射频器件己成功应用于 众多领城，以无线通信基础设施和国防应用为主。

碳化硅基射频器件市场规模增长迅速。根据 Yole development 数据，2020 年碳化硅基射 频器件市场规模占比达到 99%，约 8.86 亿美元，预计 2026 年全球碳化硅基氮化镓射频器件市场规模将增长至 22.22 亿美元，CAGR 为 17%，在氮化镓射频市场上占比达到 93%。

国防军事应用和无线通信基础设施为碳化硅基氮化镓射频器件主要驱动因素。Yole Development 预测，国防军事带来的碳化硅基氮化镓射频器件市场规模将从 2019 年的 3.42 亿美元增加至 2025 年的 11.10 亿美元，CAGR 达 22%。其次，无线通信基础设施带 来的碳化硅基氮化镓射频器件市场规模将从 2019 年的 3.18 亿美元上升至 2025 年的 7.31 亿美元，CAGA 达到 15%。根据 CASA research 数据，2020 年我国 GaN 射频器件市场 规模为 66.1 亿元。其中，国防军事与航天以及无线基础设施领域的占比分别达 53%及 36%。

a）无线通信基础设施：无线通信基础设施带来的碳化硅基氮化镓射频器件市场规将从 2019 年的 3.18 亿美元上升至 2025 年的 7.31 亿美元，CAGR 达到 15%。相比砷化镓和 硅基 LDMOS 射频器件，以碳化硅为衬底的氮化镓射频器件同时具有碳化硅良好的导热 性能和氨化镓在高频段下大功率射频输出的优势。 b）国防军工领域：Yole Development 预测，国防军事用碳化硅基氮化镓射频器件市场规 模将从 2019 年的 3.42 亿美元增至 2025 年的 11.10 亿美元，CAGR 达 22%。目前碳化硅基氮化镓射频器件己代替了大部分砷化镓和部分硅基 LDMOS 器件，占据大部分市场。 c）卫星通信：需要高频高输出，氮化镓器件也有望逐步取代砷化镓的解决方案。 受益于以上终端应用驱动，半绝缘型衬底的需求将大幅增加。根据 Yole 的预测，半绝缘 型衬底的需求将上涨，预计半绝缘型碳化硅衬底市场需求量将由 2019 年的 13.38 万片增 长至 2025 年的 43.84 万片，CAGR 达到 21.9%。

2）导电型衬底：主要用于制造功率器件。碳化硅功率器件具有高电压、大电流、高温、 高频率、低损耗等独特优势，将极大地提高现有使用硅基功率器件的能源转换效率。主要 应用领域有电动汽车/充电桩、光伏新能源、轨道交通、智能电网等。

受益于下游应用，SiC 功率器件市场规模空间大增速快，导电型衬底市场也将大幅增长。 根据 Yole Development，SiC 功率器件市场规模将从 2019 年的 5.41 亿美元增至 2025 年的 25.62 亿美元，CAGR 达 30%。其中，新能源汽车市场预计从 2019 年的 2.25 亿美元 上升到 2025 年的 15.53 亿美元，CAGR 为 38%，占比达 60%。光伏和储能位居第二， 市场规模为 3.14 亿美元。充电基础设施将成为下游增长最快的应用，所用 SiC 功率器件 规模也将从 2019 年的 0.05 亿美元大幅上涨至 2025 年的 2.25 亿美元，CAGR 达到 90%。

a）新能源汽车/充电桩：新能源汽车将成为 SiC 功率器件大幅增长的推动力。据 Yole 预 测，2019-2025 年，新能源车和充电桩应用的 SiC 功率器件市场规模将从 2.3 亿美元大幅 增加至 17.78 亿美元，占整个市场的 69%。随着电动汽车发展，对功率半导体器件的需求 量增加，而碳化硅功率器件有着高可靠性、高效率特性，契合电动汽车的发展要求，因此， 碳化硅器件是未来电动汽车的必然之选。 b）光伏新能源：光伏和储能系统将会是全球新能源发展的主要方向，也是碳化硅器件的 重要应用领域之一。根据 Yole 数据，2019-2025 年光伏和储能应用的 SiC 功率器件市场 规模将从 1.25 亿美元大幅增加至 3.14 亿美元，CAGR 达到 17%。 在组串式和集中式光伏逆变器中，碳化硅产品预计会逐渐替代硅基器件。逆变器是光伏发 电能否有效、快速渗透的关键之一。光伏逆变器曾普遍采用硅器件，基于硅基器件的传统 逆变器成本约占光伏发电系统的 10%左右，却是系统能量损耗的主要来源之一。使用 SiC MOSFET 或 SiC MOSFET 与 SiC SBD 结合的功率模块的光伏逆变器，可将转换效率从 96%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。高效、高功率密度、高可 靠和低成本是光伏逆变器的未来发展趋势。 根据 Bloomberg 数据，2021 年新增光伏装机量的最新统计数据是 183GW，同比增长 30％以上。预计在 2022 年全球将新增光伏装机 228GW（dc），2030 年将增加到 334GW （dc）。此外，根据 CASA 预测，光伏逆变器中碳化硅功率器件占比将在 2025 年达到 50%， 之后继续逐步增长。

c）轨道交通：根据 Yole 数据，2019-2025 年轨道交通应用的 SiC 功率器件市场规模将从 0.09 亿美元大幅增加至 1.18 亿美元，CAGR 达到 55%。 碳化硅功率器件可以大幅度提高未来轨道交通装置的功率密度和工作效率，将有助于明显 减轻轨道交通的载重系统，提升整体效能。未来轨交对电力电子装置，如牵引变流器、电 力电子电压器等要求更高。轨道交通车辆中大量应用功率半导体器件，其牵引变流器、辅 助变流器、主辅一体变流器、电力电子变压器、电源充电机都有使用碳化硅器件的需求。 其中，牵引变流器是机车大功率交流传动系统的核心装备，能极大发挥碳化硅器件高温、 高频和低损耗特性，提高装置效率，符合大容量、轻量化和节能型牵引变流装置的应用需 求。2014 年，日本小田急电铁新型通勤车辆配备了三菱电机 3300V/1500A 全碳化硅功率 模块逆变器，开关损耗降低 55%、体积和重量减少 65%，电能损耗降低 20%至 36%。 根据 CASA research 的数据，未来轨道交通中碳化硅功率器件的占比将逐步提升，2030 年将达到 30%。

d）智能电网：未来更高电压、更大容量、更低损耗的柔性输变电将对万伏级以上的碳化 硅功率器件具有重大需求。目前碳化硅器件已开始应用在中低压配电网。碳化硅功率器件 在智能电网的主要应用包括高压直流输电换流阀、柔性直流输电换流阀、灵活交流输电装 置、高压直流断路器、电力电子变压器等。电力系统要求更高的电压、更大的功率容量和 更高的可靠性，碳化硅器件突破了硅基功率半导体器件在大电压、高功率和高温度方面的 系统局限性，具有高频、高可靠性、高效率、低损耗等独特优势，在固态变压器、柔性交流输电、柔性直流输电、高压直流输电及配电系统等应用方面推动智能电网的发展和变革。 此外，碳化硅功率器件在风力发电、工业电源、航空航天等领域也已实现成熟应用。

2.3 美日欧主导SiC市场，国内产业开始由导入期向成长期过渡

同第一代、第二代半导体产业链类似，衬底晶片/外延片制造、芯片设计、晶圆制造代工、 封测、芯片/器件构成了第三代半导体的产业链条。碳化硅厂商一般可以分为两种模式，一 是 IDM 模式，同时从事碳化硅衬底、外延、器件的制造，如 wolfspeed 等；二是参与产 业链部分环节，如天岳先进、II-VI 等。

SiC 衬底晶片经过外延生长、器件制造等环节，可制成应用于高功率电力电子、微波射频 等领域的 SiC 基功率器件和微波射频器件，下游主要应用于 5G 通讯、新能源汽车、轨道 交通、电力系统等领域。碳化硅衬底制备是产业链中技术难度最高的环节，所以 SiC 衬底 晶片是 SiC 产业的基础材料，也是 SiC 产业发展的核心。 目前碳化硅衬底市场由美日欧主导，美国全球独大。碳化硅是技术密集型行业，对研发人 员操作经验、资金投入有较高要求。国际巨头半导体公司研发早于国内公司数十年，提前 完成了技术积累工作，如美国拥有 CREE、II-VI、Dow Corning、Transphorm 等世界顶尖 企业，占有全球碳化硅 70%-80%产量。根据 Yole 数据，2021 年 Wolfspeed（CREE 全 资子公司）、 II-VI、Rohm（收购 SiCrystal）三家占据全球 89%市场份额。 天岳先进市占率迅速提升，发展迅速。受益于 5G、新能源等新兴产业技术水平、产业化 规模的提高，巨大应用空间推动上游第三代半导体快速发展。据 Yole 数据，2020 年上半 年，山东天岳占据全球导电型衬底 3%的市场份额，位于国内第二，相比前几年有所提升。

同时，公司在半绝缘型碳化硅衬底的市场占有率大幅提升，已进入行业第一梯队。由 2019 年的 18%上升至 2020 年的 30%，按销售额统计的市场份额均位列全球第三。

国内第三代半导体产业开始由“导入期”向“成长期”过渡。 1）产业链逐渐成型，产能不断增加。国内企业数量持续增加，产线加快建设，供应链开 始逐步成型，产业链自主可控能力增强。据 CASA Research 不完全统计，截至 2020 年 底，国内有超过 170 家从事第三代半导体电力电子和微波射频的企业，而 2018 年尚不足 100 家，形成了从上游材料的制备（衬底、外延）中游器件设计、制造、封测到下游的应 用，基本形成完整的产业链结构。

2）产线陆续开通，大晶圆逐渐成为主流。国内商业化 SiC 衬底目前以 4 英寸为主，逐步 向 6 英寸过渡，烁科晶体、天科合达、同光晶体、南砂晶圆等几大衬底生产商均在扩张 6 英寸衬底产能。据感知芯视界不完全统计，截至 2021 年底，国内至少已有 12 条 6 英寸 SiC 晶圆制造产线（包括中试线），另有约 15 条 SiC 生产线正在建设。2020 年底，GaN 射 频产线方面，目前有 5 条 4 英寸 GaN-on-SiC 生产线，约有 5 条 GaN 射频产线正在建 设，2021 年又有包括晶湛半导体、灿科半导体等 8 家生产商扩建产线，产线数急速上升。

3）产业链各环节产能增长，但供给仍然不足。据 CASA Research 数据，2020 年 SiC 导 电型衬底折算 4 英寸产能约 40 万片/年，SiC 半绝缘衬底折算 4 英寸产能约 18 万片/年。 2021 年底，国内厂商在衬底环节投资超 240 亿元，规划产能超 420 万片/年（折合 6 英寸）， 但新能源汽车、PD 快充、5G 等下游应用市场增长超预期，国内现有厂商仅天岳先进、 天科合达、同光晶体、三安光电、中科钢研、中电科材料和世纪金光等产品可商业化量产， 供给无法满足市场需求，尤其是 SiC 电力电子和 GaN 射频存在较大缺口。这也导致我国 第三代半导体各环节国产化率较低，目前超过八成的产品依赖进口。

三、新能源车兴起推动SiC放量，拉动公司快速成长

3.1 新能源汽车兴起，未来发展趋势强劲

全球新能源汽车市场进入高速增长期，市场规模逐年提高。《中国汽车产业发展年报 2021》 和 EV Sales 数据显示，2017 年，新能源车销量首次突破 100 万辆，2018 年突破 200 万 辆。2021 年，疫情导致零部件产能不足的背景下，新能源汽车发展势头仍强劲，销量同 比增长 108.3%达 675 万辆，渗透率提高至 8.3%，较 2020 年提升 4.1pct，其中 71%约 479.3 万为纯电汽车，195.7 万为插混汽车，相对于 2020 年增长约 117%。2022 年 Q1， 全球新能源车累计销量达到 206.1 万辆，渗透率为 11.2%。

我国新能源车销量蝉联全球第一，渗透率极速提升。我国新能源汽车市场占全球市场过半， 是全球最大的新能源汽车市场。《中国汽车产业发展年报 2021》显示，2021 年我国销量 达到352.1万辆，同比增长157.5%，渗透率提高至13.4%，中国市场占全球比重达到52.2%。 2022 年，新能源汽车持续放量，根据中国汽车工业协会数据，1-3 月产销分别完成 129.3 万辆和 125.7 万辆，同比均超 140%增长，市场渗透率已达 19.2%。而根据中汽协预测数 据，2022 年中国新能源汽车销量 500 万辆，同比增加 47%。

新能源车势头强劲，未来市场空间增量大。IHS Markit 认为，到 2025 年纯电动车的市场 占有率能达到 10.2%，2030 年则为 14.8%。LMC Automotive 则预测称，2025 年纯电动 车份额仅能攀升至 9%，2030 年则可加速冲至 17%。根据彭博的预测，2025 年纯电动市 场份额达到 10%，约为 850 万辆销量，其中中国销量约为 54%，或 460 万辆。 全球各国减少碳排放的目标利好新能源车的发展。日本政府提出到 2030 年度将温室气体 排放量比 2013 年度减 46%的目标，2035 年将禁售燃油车。欧盟提出 2030 年的温室气体 排放相对于 1990 年减少 55%。与此同时，根据欧盟的规定，2020 年销售新车中的 95%， 碳排放必须达到 95g/km，超过的部分需要补交罚款。而 2025 年达 80.8g/km，2030 年达 59.4g/km，且欧盟将于 2035 年全面禁售燃油车。禁售燃油车将成为未来趋势，对新能源 车的发展起到驱动作用。

我国政策支持，推动新能源汽车领域发展。随着全球对于气候变暖、二氧化碳减排的认知 不断提升，我国《新能源汽册产业发展规划（2020-2035）》提出到 2025 年新能源汽车新 车销量占比要达到 25%左右。据中国汽车协会数据显示，2022 年 6 月国内汽车销量 250.2 万辆，同比增长 23.8%，乘用车销量 222.2 万辆，同比增长 41.2%。新能源汽车销量 59.6 万辆，同比增长 129.2%，新能源汽车渗透率达到 23.8%，与 3 年后目标相比尚有差距， 新能源汽车仍存在一定增长潜力。

“双碳”政策带来新机遇，车企发力布局新能源车领域。 一汽：发布“15333”新能源战略，2025 年销售新能源整车 12 万辆，占总销量的 20%，收 入达 500 亿元；2030 年销售新能源整车 32 万辆，占总销量的 50%，收入达 1500 亿元； 2035 年销售新能源整车 50 万辆，占总销量超过 70%，收入超 2500 亿元。 红旗：集团将在“十四五”期末实现产销量350万辆规模，其中新能源车型将占20%的份额， 即 70 万辆左右。 比亚迪：2021 年上半年比亚迪累计销量达 235096 辆，较去年同期增长超一成。同时， 新能源车型 6 月销量同比激增 207.1%，其新能源车型的销量也占品牌车型超八成的份额， 新能源车型已然成为比亚迪品牌的销量主力。比亚迪将在五年内实现 300 万辆的销售规模， 而新能源车型是其主要发力的中心，意味着比亚迪将凭新能源车型达成 300 万辆目标。 上汽：到 2025 年，上汽集团规划在全球实现新能源车的销量将超过 270 万辆，占上汽整 车销量的比重不低于 32%。

3.2 SiC优势明显，新能源车或成导电型SiC衬底器件最大下游市场

SiC 衬底功率器件在新能源汽车应用中具有更大优势，SiC 应用成为未来趋势。相比 Si IGBT，SiC 器件拥有更为优越的电气性能，在新能源车的应用上具有更大优势，原因如下： 1）SiC 提升电能转换效率，增加续航，续航里程是电动车的一大痛点。结合英飞凌的研 究数据可知， SiC 器件可以从导通、开关两个维度降低损耗，整体损耗相比 Si 基器件降 低 80%以上，提升车辆 5%-10%的续航。

a）SiC 材料临界击穿电场高，导通电阻低，可降低器件的导通损耗。由于 SiC 的禁带宽 度（3.3eV）远高于 Si（1.1eV），因此其漂移区宽度得到大大缩短、可实现的掺杂浓度也 得到提高。在 SiC MOSFET 导通时，正向压降和损耗都小于 Si IGBT。根据英飞凌研究， 当负载电流为 15A 时，常温下 SiC MOSFET 的正向压降只有 Si IGBT 的一半，在 175℃ 结温下，SiC MOSFET 的正向压降约是 Si IGBT 的 80%。 b）SiC-MOSFET 不存在拖尾电流，载流子迁移率高，降低器件开关损耗。Si-IGBT 是双 极器件，在关断会存在反向恢复电流及拖尾电流，导致其开关速度受到限制，从而造成较 大的关断损耗。而 SiC-MOSFET 属于单极器件，更像一个刚性开关，不存在拖尾电流；且较高的载流子迁移率（约 Si 的 3 倍）也减少了开关时间，损耗因此得以降低。根据英 飞凌研究，在 25℃结温下，SiC MOSFET 关断损耗大约是 Si IGBT 的 20%；在 175℃的 结温下，SiC MOSFET 关断损耗仅有 IGBT 的 10%。

2）SiC 助力新能源车实现轻量化。轻量化是整车厂的追求目标。SiC 器件具备高饱和速 率、高电流密度、高热导率，有利于新能源汽车零部件轻量化的实现。SiC 更高的电流密 度使相同功率等级下封装尺寸更小，较高的载流子迁移率能提供较高的电流密度。在相同 功率等级下，碳化硅功率模块的体积显著小于硅基模块，有助于提升系统的功率密度。以 IPM 为例，碳化硅功率模块体积可缩小至硅功率模块的 1/3-2/3。 a）SiC 能够实现高频开关，减少无源器件的体积和成本。SiC 材料的电子饱和速率是 Si 的 2 倍，有助于提升器件工作频率；开关损耗低，提升实际应用中的开关频率，减少滤波 器和无源器件如变压器、电容、电感等的使用，从而减少系统体系和重量。在实现相同电 感电流的情况下，开关频率高，可以适当降低电感值。 b）SiC 禁带宽且具有良好的热导率，可以减小散热器的体积和成本。SiC 材料宽禁带宽 度且热导率高，易于散热，器件可在更高温下工作：理论上 SiC 功率器件可在 175℃结温 下工作。若采用 SiC 功率器件，器件工作温度较高，有望实现主流电动车两套水冷系统（引 擎和电力电子设备的冷却系统）合二为一，甚至采用风冷系统，减少散热器体积及成本。

因此，在新能源汽车上，SiC 功率器件替代 Si 基功率器件，可以有效降低能量损耗，大 幅降低器件尺寸。由于未来电动车需要更长的行驶里程、更短的充电时间和更高的电池容 量，SiC MOSFET 的应用将是大势所趋。 SiC 模块将主要应用于新能源汽车系统架构中的电机驱动、车载充电器（OBC）、电源转 换系统（DC/DC）和非车载充电桩。在各部分的优势分别体现在： 1）电机驱动： a）提升控制器效率。小功率/小负载区，SiC 系统效率提高了 6~20%；中功率/中负载区， SiC 电控效率提高 3~5%；大功率/大负载区，SiC 电控效率提高 1~2%。 b）提升功率密度。功率密度提升近 3 倍。 c）提升开关频率，减少开关损耗以及简化电路散热系统。开关频率达到 20kHz 以上，电 容减少 30%以上，谐波减小； d）碳化硅衬底器件体积更小，体积缩小 60%以上，重量降低近 40%。

2）车载蓄电池充电机（OBC）： a）将来自电池子系统的 DC 电源转换为主驱动电机的 AC 电源。在插入外部电源充电时， b）OBC 的整流电路将 AC 电源转换为 DC 电源，为蓄电池充电。 c）OBC 系统还可以通过再生制动收集车辆动量产生的动能，并送到电池。 d）效率方面，SiC 效率提高约 2%，最高达到 97%； e）功率密度方面，体积下降 40%，功率密度提高约 65%。

3）电源转换：车载 DC/DC 变换器的作用是将动力电池输出的高压直流电转换为低压直 流电，从而为动力推进、HVAC、车窗升降、内外照明、信息娱乐和一些传感器等不同系 统提供不同的电压。使用 SiC 衬底器件可降低功率转换损耗并实现散热部件的小型化，从 而减小变压器体积。

4）充电模块：采用 SiC MOSFET，能够显著提升车载/非车载充电机功率密度、减少开关 损耗并改善热管理。根据 Wolfspeed，汽车电池充电机采用 SiC MOSFET 在系统层面的 BOM 成本将降低 15%；在 400V 系统相同充电速度下，SiC 充电量较硅基材料可以翻倍。

在成本方面，使用 SiC 单车可节省 200-600 美元的成本。虽然 SiC 的价格高于 Si，但由 于运用 SiC 模块能够提升 5%-10%的续航，能够减少 400-800 美元的电池成本，与增加 的 200 美元成本抵消后，能实现至少 200-600 美元单车成本的下降。

受益于新能源车的发展需要，基于 SiC 衬底制造的功率器件的车用范围不断扩大。公司 公司主营产品之一导电型 SiC 衬底主要用于制作功率器件，是电力电子行业的核心。在传 统燃油汽车中，功率半导体主要分布于动力传动系统、车身、安全、娱乐等子系统中。跨 入电动汽车时代，为了满足大电流、高电压的环境需求，搭载的功率半导体用量也大幅提 升，不仅包含传统燃油车中的使用需求，还包括电驱动系统中的逆变器、OBC（车载充电 器）、DC/DC（直流转换器），以及电动汽车充电基础设施。

2018 年已有 20 多家汽车厂商在 OBC 中使用 SiC SBD 或 SiC MOSFET。目前特斯拉 Model 3、比亚迪汉、Lucid Air、奥迪 e-tron GT 等车在逆变器中采用 SiC 功率模块， 预计未来还将包括通用 Ultium、捷豹路虎 EMA 和 Rivian R1T/R1S 等车型。随汽车制 造商未来 5~10 年内于主逆变器、OBC，以及 DC-DC 转换器等装置皆陆续采用 SiC 功 率半导体，汽车产业有望成 SiC 市场加速成长的关键推手。

新能源车用功率半导体价值量不断增加。英飞凌统计，传统燃油车半导体器件价值均量为 355 美元/车，新能源汽车则为 695 美元，功率器件增长最显著，由 17 美元增至 265 美元。 新能源汽车将成为 SiC 功率器件大幅增长的推动力，是市场增长最快的细分方向。据 CASA Research 数据显示，2021 年国内新能源汽车 SiC 功率半导体市场规模（含充电桩） 约为 31.2 亿元，到 2026 年市场规模将达到 193.6 亿元，CAGR 达 44%。其中，2021 年 国内新能源汽车 SiC 功率半导体市场规模约为 30 亿元，到 2026 年市场规模将达到 170 亿元，CAGR 达 41.5%；2021 年国内充电桩 SiC 功率半导体市场规模约为 9400 万元， 到 2026 年市场规模将达到 25 亿元，CAGR 达 92.7%。

3.3 SiC功率器件带动衬底需求大幅增加，公司业绩有望持续提升

受益于车用 SiC 器件渗透率提升，SiC 衬底拥抱巨大增量市场。目前新能源汽车系统架构 中涉及到基于 SiC 衬底晶片制造的半导体功率器件的系统主要有电机驱动器、OBC /非车 载充电桩、车载 DC/DC。整体看，国内车企首先在 OBC 和 DC-DC 中应用 SiC 器件，后 逐步渗透到可靠性要求更高的电机驱动器。目前，特斯拉上海工厂和比亚迪在其电机控制 器的逆变器中已采用 SiC MOSFET 的芯片作为核心功率器件。丰田、大众、本田、宝马、 奥迪等汽车企业也都将 SiC 功率器件作为未来新能源汽车电机驱动系统的首选解决方案。 比亚迪：2020 年发布的比亚迪汉纯电动高性能四驱版为国内首款采用自研 SiC 模块的车 型，功率密度提升了一倍。 蔚来：2021 年 6 月 22 日宣发应用 SiC 技术的电驱系统 C 样件，将搭载在 2022 年交付的 纯电动（EV）轿车蔚来 ET7 车型上。 小鹏：2021 年 11 月 9 日，小鹏汽车对外正式发布 SUV 新车型小鹏 G9，这是国内第二款 采用碳化硅的量产车型，也是国内基于首款碳化硅 800V 平台的量产车型。

根据 CASA Research 数据，现有技术方案中每辆新能源汽车使用的功率器件价值约 700 美元到 1000 美元，其中碳化硅衬底的价值量大约为器件的 50%。因此，推测每辆新能源 车需要用到的碳化硅衬底价值量为 350 美元-500 美元。

四、受益于5G建设，半绝缘型衬底推动公司快速发展

射频器件在无线通讯中扮演信号转换的角色，是无线通讯设备的基础零部件，主要包括功 率放大器、滤波器、开关、低噪声放大器、双工器等。半绝缘型碳化硅衬底用于制作氮化 镓射频器件，主要面向通信基站以及雷达应用的功率放大器。目前主流的射频器件有砷化 镓、硅基 LDMOS、碳化硅基氮化镓等不同类型。

4.1 5G基站氮化镓射频器件渗透率提升，未来空间广阔

氮化镓性能优秀，作为射频器件有先天优势。在目前主流的射频器件中，GaN 禁带宽度 达 3.5eV，耐高电压和高温性能好；GaN 电子饱和漂移速度较高，相比 Si 具有更高的频 率特性。同时，GaN 的输出功率、适用频率、功率密度也远远大于 LDMOS 与 GaAs。

随着 5G 发展，氮化镓射频器件将逐渐取代 LDMOS。根据 Analog Dialogue，砷化镓器 件已在功率放大器上得到广泛应用；硅基 LDMOS 器件也已在通讯领域应用多年，但主要 用于 4GHz 以下的低频率领域。随信息技术产业对数据流量、更高工作频率和带宽等需求 的增长，氮化镓器件在基站中应用越来越广泛，氮化镓射频器件是迄今为止最为理想的微 波射频器件。根据 Yole 预测，随氮化镓技术向更小的工艺尺寸演迚，未来将挑战砷化镓 器件、硅基 LDMOS 器件的主导地位。2025 年，功率在 3W 以上的射频器件市场中，砷 化镓器件市场份额基本维持不变的情况下，氮化镓射频器件有望替代大部分硅基 LDMOS 份额，占据射频器件市场约 50%的份额。

5G 基站数量相比于 4G 基站大幅增加。2-4G 为低频段信号传输，基站可覆盖大部分信号 传输。而 5G 是中频信号传输，信号衰减速度较快，基站覆盖的信号传输范围有限，因此 需要更多的基站，基站密度必须高于 4G 基站，同时还会配套小基站使用以增强信号覆盖 能力。根据工信部数据，截至 2022 年 5 月，我国已累计建成开通 5G 基站 170 万个。前 瞻产业研究院预计，5G 宏基站建设步伐先行于 5G 小基站，2023 年是 5G 宏基站建设的 高峰期，2024 年是 5G 小基站建设的高峰时期;预计 2021 年，我国 5G 宏基站建设数量达 到 70 万站，5G 小基站建设数量达到 10 万站。

根据 Yole 报告，随通信基础建设和军事应用的需求发展，全球氮化镓射频器件市场规模 将持续增长，预计从 2020 年的 8.91 亿美元增长至 2026 年的 24 亿美元，CAGR 达 18%。 其中，2023 年基站用氮化镓射频器件市场规模将达 5.21 亿美元，在基站渗透率超过 85%。 预计 2025 年 GaN 射频器件在通信基建上的市场将达 7.31 亿美元，2019~2025 年复合增 速达 14.88%。

4.2 氮化镓射频器件增长，半绝缘型碳化硅衬底受益

SiC 基目前是氮化镓射频器件市场的主流。GaN 射频器件主要基于碳化硅、硅等异质衬 底外延材料制备，GaN-on-SiC 相对于 GaN-on-Si 的优势主要是其材料缺陷和位错密度低。 SiC 衬底还拥有高导热率，在同样大小的封装里，可以输出更高的功率，使器件具备更好 的可靠性；相同输出功率条件下，SiC 衬底良好的热传导性可进一步缩小封装尺寸，从而 降低器件整体成本，适用于功率较大的宏基站，其高电阻率也降低了射频损耗，主要应用 于射频领域。目前业界超过 95％商用射频 GaN 器件都在采用 SiC 基氮化镓工艺。 半绝缘型 SiC 衬底需求量受益于氮化镓射频器件市场规模持续增长。GaN 射频器件主要 在 SiC 衬底上制作，因此 5G 基站对 SiC 衬底也有较大需求。以我国 5G 基站市场为例， 据拓墣产业研究院，预计 2023 年我国 5G 基站建设需求 GaN 晶圆约 45.3 万片，对应 4 寸半绝缘 SiC 衬底片需求 45.3 万片，衬底需求量持续增加。

半绝缘型衬底价格呈下滑趋势，渗透率将进一步增加。供应量较低和价格较高一直是制约 碳化硅基器件大规模应用及在下游推广的主要因素之一。公司半绝缘型衬底的销售单价由 2018 年度的 9739.38 元/片下降至 2021 年上半年的 7836.64 元/片，且 Yole 预测，半绝 缘型衬底价格有望以 5-8%的 CAGR 下行，有利于提高半绝缘型衬底的市场渗透率。

五、公司蓄势待发，核心优势驱动成长

5.1 研发实力雄厚，拥有领先核心技术

研发费用持续增加，公司实力不断壮大。公司重视自主创新和研发，研发投入保持在较高 水平，以保障公司产品和技术不断升级，提高公司核心竞争力。公司冲减前的研发费用从 2018 年度的 0.25 亿元上升至 2021 年的 1.42 亿元。研发过程中产出的部分研发产品可用 于继续生产，经进一步生产加工后可对外销售，冲减后的研发费用也呈上升趋势，2021 年、2022 年前三季度达到 0.74、0.87 亿元，占营收的 14.93%、32.39%，高于同行业平均 水平。

研发团队资历深厚，公司重视技术人才。董事长、总经理兼公司核心技术人员宗艳民技术 过硬，带领团队先后攻克了原料提纯、碳化硅材料生长及缺陷控制、衬底加工等系列难题， 掌握碳化硅板到底材料产业化核心关键技术，实现国家核心材料的自主可控，同时还决定 公司发展战略并作出公司生产经营中的重大决策。董事兼首席技术官高超为研发负责人， 全面负责公司产品开发和技术研发工作。此外，核心技术人员还有研发中心二级部负责人 梁庆瑞，主持碳化硅衬底加工研发工作，具体负责碳化硅衬底加工技术。截止至 2022 年 H1，公司研发人数为 90 人，占公司当期员工总数的 15.99%。

公司高度重视核心技术人员的激励，并实施积极有效的约束激励措施。核心技术人员通过 员工持股平台间接成为公司股东，保证了核心技术人员长期稳定。此外，公司为核心技术 人员提供了具有竞争力的薪酬福利，有效防范人才流失。

核心技术自主研发，技术指标领先。公司鼓励技术创新，不断完善知识产权管理体系，对 核心技术积极申请专利予以保护。截至 2022 年上半年，公司拥有境内发明专利授权 110 项，实用新型专利授权 320 项，境外发明专利授权 8 项。 掌握核心关键技术，实现核心战略材料自主可控。公司为全球不多的掌握半绝缘型和导电 型碳化硅衬底、产品尺寸较全的碳化硅衬底生产商。自主研发半绝缘型碳化硅衬底产品， 实现我国核心战略材料自主可控，有力保障国内产品供应，确保我国宽禁带半导体产业链 的平稳发展。较早在国内实现了 4 英寸半绝缘型碳化硅衬底的产业化，成为全球少数能批 量供应高质量 4 英寸半绝缘型碳化硅衬底的企业;完成了 6 英寸导电型碳化硅衬底的研发 并开始了小批量销售。同时，公司还承担了国家核高基重大专项 (01 专项)项目、国家新 一代宽带无线移动通信网重大专项(03 专项)项目等多项国家和省部级项目，所制产品已达 到国内领先、国际先进水平。 1) 碳化硅衬底各尺寸产品量产时间对比。公司是国内领先碳化硅衬底生产商，但起步仍 晚于国际行业龙头。科锐公司于 1987 年成立、于 1993 年上市；贰陆公司于 1971 年成立、 于 1987 年上市，具有数十年的研发和产业化经验，技术领先优势明显。

公司于 2015 年实现 4 英寸半绝缘型碳化硅衬底的量产能力，并不断开发新工艺，以持续 提高产品品质。到 2020 年 4 英寸半绝缘型碳化硅衬底已实现收入 3.43 亿元，占据全球市 场份额 30%左右。2019 年，6 英寸半绝缘型衬底和导电型衬底已形成小批量生产，且 6 英 寸导电型衬底是公司未来布局的重点领域。虽然与全球行业龙头存在差距，但公司从 4 英 寸到 6 英寸半绝缘型碳化硅衬底的量产演进用时明显短于行业龙头企业。公司将持续加大 研发投入大尺寸碳化硅衬底并有潜力力争赶超。 2)公司核心技术以及半绝缘型碳化硅衬底产品技术参数对比。公司通过数千次研发及工程 化试验，依靠核心技术形成的产品在技术参数上已达到国内领先、国际同类产品先进水平。

3)公司目前的主要研发项目。公司结合行业发展趋势，开展国内领先水平的项目研发。研 发项目主要包括两个方向，一是大尺寸衬底的技术研发。如 8 英寸宽禁带碳化硅半导体单 晶生长及衬底加工关键技术项目。由于相同晶体制备时间内，衬底面积越大，成本越低， 且单片衬底上制备的芯片数量随着衬底尺寸的增大而增多，因此碳化硅衬底不断向大尺寸 方向发展。公司也抓住这一机会，持续高投入研究大尺寸衬底；二是衬底生长及缺陷控制， 继续提高衬底良品率，提升公司产品质量，同时，公司开展了碳化硅生长过程中微管、位 错、杂质等缺陷控制技术研究，以实现 5G 移动通讯基站用 SiC 半绝缘衬底研发。 4) 公司储备核心技术为增强未来技术优势、推动未来发展提供动力。公司目前的储备核 心技术主要有五项。一是液相法碳化硅单晶制备技术，液相法制备的碳化硅单晶具有缺陷 密度低、晶体尺寸大的优势，是现有 PVT 技术的潜在替代技术，这为高品质大尺寸碳化硅 单晶制备技术提供另一种重要的方向和未来发展的储备；二是有助于 GaN 外延层质量优化 的碳化硅衬底处理技术，该技术能够使公司提供高质量的半导体材料产品，保证公司在碳 化硅衬底材料上的技术领先性；三是碳化硅单晶大直径、高厚度、低缺陷制备技术，通过 对长晶装置的改进升级，制得的大尺寸、高厚度碳化硅单晶的缺陷密度少，为碳化硅单晶 衬底的大规模商用化奠定技术基础。

5.2 公司专注提高技术工艺，成本不断下行

公司主营业务成本包括直接材料、直接人工以及制造费用，其中制造费用包括设备折旧、 燃料动力费以及其他。碳化硅在制造射频器件、功率器件等领域虽然具有明显优势。但是 目前碳化硅衬底的市场应用瓶颈仍为其较高的生产成本。而影响碳化硅衬底成本的制约性 因素在于生产速率慢、产品良率低。

公司的研发主要专注于克服上述瓶颈，使得公司碳化硅衬底在降成本方面取得良好进展。 公司碳化硅衬底的单位成本从 2018 年的 6829.98 元逐步下降至 2021 年的 4544.88 元。

（1）产品良率不断提升。公司生产工艺水平得到持续提升，核心生产环节的晶棒良品率 由 2018 年的 41.00%上升至 2020 年的 50.73%，对产品质量提升起到了明显的带动作用。 衬底良品率体现为单个半导体级晶棒经切片加工后产出合格衬底的占比，受晶棒质量、切 割加工技术等多方面的影响，报告期内公司衬底良品率总体保持在 70%以上。同时，其他 业务收入占营收比例整体呈下降趋势，由2018年的37.55%下降至2022年H1的31.93%， 也说明公司扩大碳化硅衬底产量的同时，产品不合格率逐渐下降。

（2）设备国产化率不断上升，设备折旧费用率稳定。2018-2021 年间公司折旧费率总体 稳定在 50%左右，2020 年折旧费率下降主要系公司新增 332 台国产长晶炉以扩大产能， 单台价格远远低于往年使用进口设备的价格,单台成本大幅降低导致折旧增加额降低。

长晶炉已实现国产替代，其他设备国产化率空间大。核心生产设备长晶炉已完全实现国产 替代，且与国产供应商合作关系稳定。未来随国产长晶炉价格下降及切割机、研磨机、抛 光机、检测设备国产化率逐渐提高，设备折旧费用占主营成本的比例有望进一步下降，但 由于其采购数量相比长晶炉较小，且加工和检测设备国内起步较晚，性能与进口设备存在 差距，因此未来设备折旧下降速度会较缓和。截至 2021 年 6 月 30 日，加工检测设备中无 国产替代的进口设备原值为 6321.93 万元、已有国产替代的进口设备原值为 903.34 万元。 总体而言，公司加工检测设备的外资供应商占比仍较高。 （3）直接原材料国产化率空间大。碳粉、硅粉、切割钢丝、金刚石粉等材料境内供应商 占比较高，石墨件、石墨毡、抛光液、抛光垫等境外供应商占比较高。由于石墨件、石墨 毡等材料采购量总体较大，且出于质量稳定性和良率的综合考虑，公司目前主要原材料还 是以境外供应商为主。未来随着国产原材料性能参数提升，公司原材料成本有望下降。

（4）积极布局大尺寸衬底，产能提升带来规模效应、晶体生长周期平均由 8 天缩短至 7 天等也推动了公司衬底成本的下降。

5.3 产能大幅提升，积极布局导电型衬底领域

目前产能仍是制约公司收入增长的主要因素，而长晶环节是限制总体产能的关键瓶颈。公 司人员及电力供应充足、长晶环节原材料供给稳定，因此长晶炉的数量和达产情况是决定 瓶颈产能从而影响总体产能的最主要因素。公司长晶炉台均产能大幅提升，产能利用率稳 定在 99%左右。2020 年长晶炉台均产能达 111 片/台，2021 年 H1 台均产能达 48 片/台。 公司处于高速发展期，而公司的产能利用率饱和，不能完全满足市场的需求。产能在半绝 缘型衬底受国外禁运的情况下，为满足国家战略需要，公司优先将产能用于生产半绝缘型 衬底，2020 年的产能主要用于满足半绝缘型衬底的需求。

公司顺应下游需求，发力导电型碳化硅衬底领域。导电型碳化硅衬底的市场空间巨大，公 司拟将科创板 IPO 募集的 25 亿资金全部投向碳化硅半导体材料项目，于 2021 年在上海 临港正式开工建设，项目纳入国家布局，且被市政府列为 2021 年、2022 年市重大建设项 目。项目主要生产 6 英寸导电型碳化硅衬底材料，以满足下游电动汽车、新能源并网、智 能电网、储能、开关电源等碳化硅电力电子器件应用的需求。受疫情影响临港临时停工， 公司在济南工厂将部分半绝缘产能调整为 6 英寸导电衬底生产，目前已经对部分客户形 成批量供货。复工后临港工厂有望迅速复制济南工厂的工艺、设备、人员等条件投入生产。

公司未来的导电型碳化硅衬底的生产能力将大幅提升。本次募投计划包括但不限于新建生 产厂房、配电和仓储设施，引进国内外先进生产设备，储备生产所需的碳粉、石墨件等关 键原材料，聘请工程师、专家等技术人才，最终形成数字化和自动化生产线，以进一步提 升碳化硅衬底材料的生产能力、技术、效率和精益化制造水平，从而突破现有产能瓶颈， 满足日益增长的市场需求。项目拟投入生产设备 1000 余台，其中长晶炉 800 台，预计 2022 年一期投产，100%达产后将有望新增碳化硅衬底材料产能约 30 万片/年，单台长晶炉合 格导电型碳化硅衬底设计产出约为 375 片/年。以 Revasum 年报中预测的 2024 年 200 万 片市场容量为基数，届时公司出货量将占全球导电型衬底产出量的 15%左右。

公司已与导电型衬底客户建立合作关系。对于募投项目的新产能，公司已与国家电网、客 户 A、客户 B、东莞市天域半导体科技有限公司、瀚天天成电子科技（厦门）有限公司等 建立合作关系，公司的导电型碳化硅衬底产品已通过 16949 等部分车规验证，获得客户验 证后，在很大程度上可以保证其新增产能的销售需求。根据 2022 年中报披露，公司现已 实现导电型衬底的批量供货：2022 年 7 月与客户签订预计含税销售三年合计金额为 13.93 亿元的长期供货协议，正加快上海临港项目建设，以提高导电型衬底产能。

六、盈利预测

关键假设

公司自 2011 年以来就专注于碳化硅衬底，具备 2、3、4、6 英寸衬底量产能力，且已开 始研究 8 英寸导电型碳化硅衬底，在国内行业处于领先水平。对主营业务给出关键假设： 半绝缘型衬底：主要用于制造氮化镓射频器件，应用于无线通信基础和军事国防领域。其 中，5G 建设为氮化镓射频器件市场带来巨大增量。假设半绝缘型衬底 22-24 年收入增速 分别为-1.22%/3.93%/3.50%，毛利率分别为 30.06%/33.13%/36.22%。 导电型衬底：主要用于制造碳化硅功率器件，应用于电动汽车/充电桩、光伏新能源等。 其中，新能源汽车产业成为碳化硅功率器件市场的最大驱动力，器件需求将拉动碳化硅衬 底市场高速增长。假设导电型衬底 22-24 年收入增速分别为 66.54%/280.00%/78.13%， 毛利率分别为-18.00%/35.13%/35.33%。 晶棒、不合格衬底等其他业务：生产过程中存在无法达到半导体级要求的晶棒或不合格衬 底等物料，非半导体级晶棒可加工成人造宝石饰品或用于设备研发与测试等领域，不合格 衬底可用于设备研发测试或科研用途。假设其他业务 22-24 年占衬底业务收入比例分别为 17.00%/16.00%/15.00%，其收入增速分别为-30.70%/75.04%/39.51%，毛利率分别为 -48.00%/26.12%/26.24%。 我 们 预 计 公 司 2022-2024 年 归 母 净 利 润 为 -0.50/1.10/1.70 亿 元 ， 对 应 EPS 为 -0.12/0.26/0.40 元。

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