机械设备行业周报：关注碳化硅设备国产化突破和加速

机械设备 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 1 / 11 机械设备 2023 年 02 月 26 日 投资评级：看好（维持） 行业走势图 数据来源：聚源 《核电设备迎景气周期，ChatGPT 开启 机 器 人 新 纪 元 — 行 业 周 报 》-2023.2.19 《工业母机、碳化硅设备国产化再迎利好—行业周报》-2023.2.12 《制造业基础核心部件、底层软件高端自主化战略意义提升—行业点评报告》-2023.2.7 关注碳化硅设备国产化突破和加速 ——行业周报 孟鹏飞（分析师） 熊亚威（分析师） mengpengfei@kysec.cn 证书编号：S0790522060001 xiongyawei@kysec.cn 证书编号：S0790522080004  碳化硅是制作大功率、高频、低损耗功率器件的最佳材料 与硅基半导体材料相比，碳化硅具备能量损耗低、封装尺寸更小、可实现高频开关以及耐高温、散热能力强的突出优势，适合制作高温、高频、抗辐射及大功率器件，是新能源领域的理想材料。新能源汽车、光伏、风电等市场需求驱动，Yole 预计 2027 年全球碳化硅功率器件市场将增长 62.97 亿美元，CAGR 达 34%。  供给侧进展：供给紧张加速扩产，设备决定产能上限 根据三安集成官网，保守估计到 2025 年，新能源汽车碳化硅功率器件用量约 219万片 6 寸碳化硅晶圆。而 2025 年的全球碳化硅产能仅有 242 万片，其中约有 60%可投入新能源汽车生产。2025 年，新能源汽车市场大约会有 123 万片碳化硅 6寸晶圆的产能缺口。碳化硅衬底和晶圆的产能增速远落后于新能源汽车需求扩张的速度。国内碳化硅 IDM 厂商三安光电，衬底厂商天岳先进、露笑科技、东尼电子、北京天科，器件厂商士兰微、华润微电子、燕东微电子等加速扩产，而设备是决定各厂商产能上限的决定性因素。  碳化硅产业资本开支加速，供应链安全可控助力国产碳化硅设备厂商突围 碳化硅晶圆和器件的制备基本工艺流程同硅基半导体基本一致，但部分工艺段使用专用设备，部分需要在硅设备基础上加以改进。根据我们梳理，目前长晶设备已基本实现国产化，其他各工艺环节设备国产化率在 0%-20%之间。国产替代空间广阔。集成电路产业链自主可控是国家多次强调的大趋势，伴随《关于做好 2023 年中央企业投资管理进一步扩大有效投资有关事项的通知》等一批积极的政策出台，碳化硅设备将加快国产化步伐。  产业链拆解：重点推荐国产衬底磨抛设备和芯片封装固化设备 衬底环节是碳化硅器件制造中最核心、最困难的环节。碳化硅衬底价格高是制约碳化硅应用落地的主要原因。由于切片环节良率较低，切抛磨环节约占衬底总成本的 2/3，切磨抛设备是衬底加工最核心的设备，国产化率约 20%。根据我们测算，预计 2025 年中国车用 6 英寸 SiC 晶圆抛磨设备市场空间约为 50.9 亿元。在器件封装环节，由于纳米银烧结工艺具备可实现高温服役、高热导率、高导电率、高可靠性几大优势，契合三代半导体封装需求，纳米银烧结设备成为碳化硅封装固化工艺的最核心设备，截至 2022 年未实现国产化。根据我们测算，预计 2025年国内纳米银烧结设备市场规模为 30 亿元。受益标的：（1）宇环数控：国内稀缺的高端数控机床研发制造企业，以超硬材料机加工核心技术为基，切入碳化硅研磨设备。（2）快克股份：深耕微电子封装三十年，在二级封装锡焊设备领域国内第一、全球领先，向上切入一级封装，纳米银烧结设备将打破海外垄断。  风险提示：车用碳化硅器件渗透进度不及预期、碳化硅光伏逆变器渗透不及预期、国内设备厂商研发、产业化进度不及预期。 -38%-29%-19%-10%0%10%2022-022022-062022-10机械设备沪深300相关研究报告 开源证券 证券研究报告 行业周报 行业研究 行业周报 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 2 / 11 目 录 1、 碳化硅：大功率、高频、低损耗功率器件的最佳材料 ......................................................................................................... 3 1.1、 驱动因素一：车用碳化硅渗透加速.............................................................................................................................. 3 1.2、 驱动因素二：碳化硅光伏逆变器可进一步降本减损，渗透加速 .............................................................................. 5 2、 供给侧进展：供给紧张，加速扩产 ........................................................................................................................................ 5 3、 设备国产化进度：整体国产化率低，长晶设备基本实现国产化 ......................................................................................... 6 4、 产业链拆解：重点推荐衬底磨抛设备和芯片封装固化设备 ................................................................................................. 7 5、 受益标的 .................................................................................................................................................................................... 9 6、 风险提示 .................................................................................................................................................................................... 9 图表目录 图 1： 预计 2021-2027 年碳化硅器件市场 CAGR=34% .................................................................................................