20201231-国金证券-半导体行业研究：新能源车快速发展，碳化硅迎来发展良机.pdf

在当前的科技发展背景下，新能源车的快速发展带动了半导体行业特别是碳化硅材料的市场需求，碳化硅因其优异的物理性质和应用前景正成为第三代半导体材料的明星产品。第三代半导体材料，如碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)，以其宽的禁带宽度、高击穿电场、高热导率和高电子饱和速率等特性，非常适合于制作在高温、高频及大功率条件下工作的器件。 市场数据显示，2019年中国SiC、GaN电力电子器件应用市场中，消费电源是最大的应用市场，占比达到28%，其次是工业及商业电源和新能源汽车。随着SiC、GaN产品的成本下降和性价比优势的显现，预计2027年SiC器件市场规模将从2020年的6亿美元增长到100亿美元，展现出极高的增长潜力。 新能源汽车行业作为碳化硅需求增长的重要推动力之一，碳化硅的应用可以显著降低损耗、减小模块体积重量，从而提升续航能力。例如，特斯拉Model 3率先采用碳化硅模块，大幅提升了电动汽车的性能；比亚迪汉也采用了碳化硅模块，有效提升了加速性能、功率及续航能力。丰田燃料电池车Mirai车型搭载了SiC，使得功率模块体积降低了30%，损耗降低了70%。随着新能源汽车行业的高速增长，其对功率半导体的需求也在不断增加，预示着碳化硅在这一领域的应用前景十分广阔。 除了新能源汽车行业，碳化硅在光伏逆变器和轨道交通等领域的应用也在快速扩展。预计2025年光伏逆变器SiC的渗透率将从2020年的10%提升到50%；2030年轨交SiC的渗透率将从2018年的2%提升到30%。 随着应用需求的增长，碳化硅晶片制造技术也在不断进步。特别是6英寸SiC晶片开始成为主流，相比传统的4英寸晶片，其产品质量和稳定性更高，使得下游器件制造商的需求逐渐转向6英寸产品。预计随着大量扩产和产能的释放，SiC产品的成本在2025年将显著下降，价格可能仅为当前的1/5到1/4。 从全球角度来看，美国、欧洲和日本的企业在碳化硅领域拥有明显优势，美国的Cree公司在全球SiC晶片生产中占有主导地位。国内的碳化硅产业链也在快速发展，企业市占率持续提升。例如，天科合达的SiC晶片全球市占率从2018年的1.7%增长到了2020年上半年的5.3%，从2018年的0.5%增长到了2020年上半年的2.6%。预计到2025年，中国在全球碳化硅晶片市场中的占比将从2020年的8.6%提升至16%。 综合以上信息，碳化硅材料凭借其优异的性能和不断增长的应用需求，正成为半导体行业发展的重要推动力。投资分析师建议关注碳化硅产业链的相关企业，并指出科锐（Cree）、意法半导体（STMicro）、英飞凌（Infineon）、斯达半导、三安光电等行业龙头企业。同时，投资者需要注意的风险包括SiC成本的居高不下，以及各领域应用不达预期和新能源车发展低于预期等因素。