半导体行业研究：新能源车快速发展，碳化硅迎来发展良机

- 1 - 敬请参阅最后一页特别声明 市场数据(人民币） 市场优化平均市盈率 18.90 国金半导体指数 5856 沪深 300 指数 5114 上证指数 3414 深证成指 14202 中小板综指 12514 相关报告 1.《新技术催化景气上行，国产替代空间广阔-半导体硅片行业深度》，2020.12.26 2.《2021 年年度策略报告-2021－2022 年投资展望，六个...》，2020.11.26 3.《半导体行业 2020 年三季报综述-三季度半导体高度景气，盈利指...》，2020.11.5 4.《集成电路扶持政策点评-全产业链加大扶持力度，分级优惠鼓励做强》，2020.8.5 5.《半导体行业深度报告-服务器芯片逆疫情求生》，2020.4.20 樊志远 分析师 SAC 执业编号：S1130518070003 (8621)61038318 fanzhiyuan＠gjzq.com.cn 邓小路 分析师 SAC 执业编号：S1130520080003 dengxiaolu＠gjzq.com.cn 刘妍雪 分析师 SAC 执业编号：S1130520090004 liuyanxue＠gjzq.com.cn 新能源车快速发展，碳化硅迎来发展良机 投资建议  性能优异，第三代半导体应运而生。第三代半导体材料具有宽的禁带宽度，高击穿电场、高热导率及高电子饱和速率，因而更适合于制作高温、高频及大功率器件。2019 年中国 SiC、GaN 电力电子器件应用市场中，消费电源是第一大应用，占比 28%，工业及商业电源次之，占比 26%，新能源汽车排第三，占比 11%，未来随着 SiC、GaN 产品的成本下降，性价比优势开始凸显，将会有更多的应用场景。预测 2027 年 SiC 器件的市场规模将从 2020 的6 亿美元增长至 100 亿美元，呈现高速增长态势。 行业观点  新能源汽车快速发展，SiC 迎来发展良机。SiC 应用于新能源车，可以降低损耗、减小模块体积重量、提升续航能力。Model 3 率先采用 SiC，开启了电动汽车使用 SiC 先河，2020 年比亚迪汉也采用了 SiC 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，功率模块体积降低了 30%，损耗降低了 70%。新能源汽车迎来高速增长期，2020 年11 月，新能源汽车产销分别完成 19.8 万辆和 20 万辆，同比分别增长 75.1%和 104.9%。预测 2025 年全球新能源汽车有望达到 1100 万辆，中国占 50%。新能源汽车需要新增大量的功率半导体，48V 轻混需要增加 90 美元以上，电动或者混动需要增加 330 美元以上，如果采用 SiC 器件，则单车价值量增加更多。目前有众多电动汽车品牌正在研发 SiC 方案，我们认为，随着成本下降和技术的逐步成熟，SiC 在新能源车中具有较大的应用空间。其他领域也有望快速渗透，预测 2025 年光伏逆变器 SiC 渗透率将由 2020 年的 10%提升到 50%；2030 年轨交 SiC 渗透率将由 2018 年的 2%提升到 30%。  碳化硅 6 英寸将成为主流，成本有望大幅下降。SiC 晶片向大尺寸发展，以不断提高芯片利用率和生产效率。伴随 CREE 、 II VI 等企业 6 英寸 SiC 晶片制造技术的成熟， 6 英寸产品质量和稳定性逐渐提高，国外下游器件制造厂商对 SiC 晶片的采购需求逐渐由 4 英寸向 6 英寸转化，国内也正在积极向6 寸方向发展。2018-2020 年，SiC 产品价格保持平稳，预计 2021 年在电动汽车需求拉动下，价格继续保持稳定；伴随大量扩产及产能不断释放，将会出现较大幅度成本下降，预测 2025 年 SiC 产品价格仅有目前的 1/5~1/4。  美、欧、日系企业优势明显，中国 SiC 产业链逐渐完善。欧美日企业领先，其中美国优势最为明显，2019 年全球 SiC 产量的 70%~80%来自美国公司，其中 Cree 一家独大，2020 年上半年 SiC 晶片 Cree 占比 45%。国内 SiC 产业链逐渐完善，企业快速发展，市占率提升较快，天科合达的 SiC 晶片全球市占率从 2018 年的 1.7%提升到了 2020 年上半年的 5.3%，天科合达的 SiC 晶片全球市占率从 2018 年的 0.5%提升到了 2020 年上半年的 2.6%。预测 2025年中国碳化硅晶片占全球比将从 2020 年的 8.6%提升至 16%。  推 荐 组 合 ： 科 锐 （ Cree ） 、 意 法 半 导 体 （ STMicro ） 、 英 飞 凌（Infineon）、斯达半导、三安光电 风险提示  SiC 成本居高不下，各领域应用不达预期，新能源车发展低于预期。 2020 年 12 月 31 日 创新技术与企业服务研究中心 半导体行业研究 买入（维持评级） ) 行业深度研究 证券研究报告 行业深度研究 - 2 - 敬请参阅最后一页特别声明 内容目录 一、第三代半导体优势渐显，应用多点开花 ...................................................... 4 1.1 性能优异，第三代半导体应运而生.......................................................... 4 1.2 碳化硅可降低能耗，缩小器件体积.......................................................... 5 1.3 碳化硅 6 英寸将成为主流，成本有望大幅下降 ........................................ 8 二、多领域需求驱动，碳化硅高速成长 ............................................................. 8 2.1 碳化硅市场成长动力主要来自新能源汽车、光伏等 ................................. 8 2.2 预测 2027 年碳化硅 功率器件的市场规模将 超过 100 亿 美元 .................. 9 2.3 预测 2025 年光伏发电逆变器 SiC 渗透率 50% ........................................ 10 2.4 预测 2030 年轨道交通 SiC 渗透率 30% .................................................. 10 三、 碳化硅在电动汽车领域有望大显身手 ....................................................... 11 3.1 Model 3 率先采用 SiC MOSFET，开启了电动汽车使用 SiC 先河............