二、产业链大力扩产应对需求爆发，国内企业有望同步成长
SiC 上游处于供不应求阶段，诸多硅电力电子厂商积极参与。
目前，国外已有超过 30 家公司具备 SiC 材料、器件制造能力，并从事相关商业活动。现有硅电力电子器件龙头制造商或多或少地活跃在 SiC 领域。
目前有包括 Infineon、Rohm、Cree、STM 等 20 家 企业提供 SiC 肖特基二极管产品。 据 CASA，2020 年国内投产 3 条 6 英寸 SiC 晶圆产线，到 2020 年底，国内至少已有 8 条 6 英寸 SiC 晶圆制造产线（包括中试线），另有约 10 条 SiC 生产线正在建设。
国内 600~3300V SiC SBD 的产业化初见成效，开始批量应用，面向电网的 6.5kV SiC SBD 正 在研发。国内企业也已经研发出 1200V/50A SiC MOSFET。
2.1 外资厂商主导 SiC 市场，大力扩产迎接需求
科锐：全球 SiC 衬底龙头企业，引领行业升级 营收连续五个季度环比增长。
公司2022 财年第 季度营收1.57亿美元，环比增长7.4%， 同比增长 35.6%。
单季度 Non-GAAP 净亏损 2380 万美元，Non-GAAP 毛利率 33.5%， Q2 为 32.3%，资本开支 2.09 亿美元。
展望下季度，公司预计营收区间为 1.65 至 1.75 亿美金，环比再提升，单季度 Non-GAAP 净亏损收窄至 1900-2300 万美元。 与通用汽车达成战略合作。
2021 年 10 月，Wolfspeed 宣布与通用汽车达成一项战略供应商协议，Wolfspeed 降维为通用汽车的未来电动汽车计划开发并提供碳化硅功率器件解决方案，Wolfspeed 碳化硅器件将赋能通用汽车电动汽车动力系统。
更 名 Wolfspeed ， 战 略 重 大 转 变 ， 第 三 代 合 物 半 导 体 成 核 心 业 。
科 锐 （Cree|Wolfpseed，美）是目前全球最大的 SiC 衬底制造商，公司 1987 年成立于达勒姆， 创始人曾在北卡罗来纳州立大学从事 SiC 物理特性相关科研工作。
公司技术最初商业化 用于 LED 市场，小部分产品进入军用和航空航天领域，后进入照明市场。
近年来，科锐 战略发生重大转变，2021 年 10 月，公司公告正式更名 Wolfpseed，Wolfspeed 原本是 Cree 的主营第三代化合物半导体业务的子公司，公司在 2019 年出售了照明业务，2020 年 10 月宣布出售 LED 业务，足见公司在第三代化合物半导体领域的信心。
Wolfspeed 业务的竞争对手包括其他材料供应商，如 II-VI 公司和日本 Rohm，在功率器件领域，竞 争对手还包括英飞凌和意法半导体。
引领行业升级，向 8 英寸衬底发展。
Woldspeed 1991 年推出全球第一款商用 SiC 晶圆， 后陆续引领全球实现 2 英寸、4 英寸、6 英寸 SiC 单晶量产商用，8 英寸 SiC 单晶衬底也 已研制成功。
业务垂直涵盖衬底和器件。
Wolfspeed 第三代化合物射频和电力电子材料和器件业务分 为材料、射频产品、功率产品三部分。其中材料产品包括 4 英寸/6 英寸的硅基和 SiC 基 衬底，SiC 外延包括 n 型、p 型和厚膜外延以及氮化物异质外延。
Wolfspeed 功率产品包 括 SiC MOSFET 裸芯片、SiC MOSFET、SiC 模块、SiC 基肖特基二极管裸芯片、SiC 基肖 特基二极管以及栅极驱动板和参考设计，主要应用于汽车电子、工业和再生能源领域。
公司功率和射频产品主要由位于北卡罗莱纳州的自有工厂以及在加州 Morgan Hill 的 租赁工厂生产。其 LED 生产基地位于广东惠州。
Wolfspeed 有望 2022H1 率先实现 8 英寸 SiC 衬底量产。
Wolfspeed 是全球第一个推 出 8 英寸 SiC 衬底的厂商，根据公司最新法说会，Mohawk Valley 仍有望在 2022 年上半 年投产，代表着公司将在全球率先实现 8 英寸 SiC 衬底量产外售。
通常随着晶圆尺寸增加另存，成本会下降 35%-40%，预计 Wolfspeed 从 6 寸向 8 寸转移，成本将下降至少 50%。
需求旺盛，Wolfspeed 营收恢复增长。
复盘 Wolfspeed 季度营收、毛利率、ASP 及出 货量，第三代化合物半导体业务营收从 2019 年年中开始下滑，2019 年的下滑主要是因 为功率及射频需求减少，出货量降低，2020 年开始，受中美贸易摩擦、疫情影响，公司 营收同比下降，尤其是贸易摩擦，导致亚洲需求减少，部分客户调整供应链，转向其他 供应商。
2021 年以来，随着下游对功率及射频需求的增长，公司营收恢复增长。
Wolfspeed 的竞争优势及壁垒在于：
1） 专利数量多：
截至 2019 年 6 月，Wolfspeed 拥有 1379 项美国授权专利和约 2394 项国外专利，最长有效期到 2039 年。
此外 Wolfspeed 还与 LED、SiC、GaN 和电源 设备市场的主要厂商达成了约 20 项专利及交叉许可协议。
2） 规模大、市占率高：
SiC 衬底全球市占率接近 60%，近年来有所下降，未来随着公 司大力扩产，聚焦 SiC 业务，有望维持高市占率。
3） 超过 20 年 SiC 领域经验积累：
SiC 衬底制造过程需要超高温控制，以提升结晶质 量；SiC 材料硬度高，需要掌握 SiC 划切技术（英飞凌曾收购具备可减少损耗的特 殊划切技术厂商 Siltectra）。
4） 车规级认证周期长、要求严格：
车规级 SiC 器件对产品性能要求高，具有认证周期 长，通过认证后与客户合作关系稳固长久的特点，目前 Wolfspeed 已有多款车规级 产品，在建的 North Fab 将满足车规级 8 寸工艺标准。
Wolfspeed 计划未来大幅扩产 30 倍（相比 2016Q3）。目前全球 SiC 衬底市场主要由 科锐主导，其市场份额占全球 6 成。
2019 年 5 月，科锐宣布未来 5 年投资 10 亿美元用 于扩大 SiC 产能，与 2016Q3 产能比，科锐 2024 年的 SiC、GaN Device（GaN on SiC RF）、 SiC 晶圆产能将分别最大扩大 30 倍。
Wolfspeed 同时扩产现有工厂和投建新工厂，扩厂 SiC 衬底及器件产能。Wolfspeed 10 亿 Capex 中 4.5 亿美元用于“North Fab”新工厂，增产 SiC 和 GaN 器件，同时筹备符 合车载认定要求的生产产线，预计在 2020 年开始生产。
预计到 2024 年 6 英寸 SiC 晶圆 产能将提高 30 倍，8 英寸 SiC 晶圆将会实现量产，产能将进一步提高。另外将对达勒姆 总部的园区内的现有工厂投资 4.5 亿美元，作为其 SiC 晶圆的第一个“Mega Factory”， 增加 SiC 晶圆产能。
剩下一亿美元用于其他领域相关业务投资。
除自用生产 SiC 器件外，Wolfspeed 与意法半导体、英飞凌、安森美等公司均签订长期 SiC 晶圆供货战略协议，为这些公司提供 6 寸 SiC 晶圆
II-VI：垂直布局 SiC 产业链，五年扩产 5~10 倍 美国 II-VI 公司成立于 1971 年，其主营业务包括光电材料和化合物半导体，产品应用于 光通信、工业、航空国防、消费电子等领域。
2020 财年总营收 23.8 亿美元，其中化合 物半导体营收占比 35%，约 8.3 亿美元。
垂直整合打通 SiC 产业链。
II-VI 在 SiC 领域有接近 20 年的研究经验，目前也已经研发 成功 8 寸 SiC 晶圆。
II-VI 在 SiC 的布局采用的是垂直整合的方式，在其衬底产能基础上， 2020 年 6 月，获得通用电气 SiC 器件及功率模组技术，2020 年 8 月收购 Ascatron（瑞 典）以及 INNOViON（美国）。
Ascatron 是瑞典国家科研所旗下公司，由宽带隙材料专家 团队带领，专注于 SiC 外延及器件。
INNOViON 是全球最大的离子注入服务供应商，全 球范围内有 30 台注入设备，技术覆盖从 2 英寸到 12 英寸晶圆，以及各种半导体材料， 包括硅、砷化镓、磷化铟和 SiC。通过垂直整合，预计公司未来将在 SiC 器件市场占据一 定份额。
未来五年衬底扩产 5-10 倍。
就 II-VI 公司衬底业务来讲，自 2014 年以来，其 SiC 衬底 产能平均每 18-24 个月翻倍，公司计划自 2020 年开始，5 年内 6 寸晶圆产能扩张 5-10 倍，同时扩大运用差异化的材料技术的 8 寸晶圆产能。
II-VI 的 SiC 产品应用领域聚焦射 频及汽车电子用功率半导体。
结合 Yole，Strategy Analytics，LightCounting 等数据，公 司预计化合物半导体及金刚石在射频及功率器件中的市场规模将在 2025 年达到 62 亿美 元。
SiC 衬底：价值量占比最高的环节，目前受海外龙头主导 SiC 衬底是 SiC 器件价值量最高的环节。
SiC 器件发展主要分为 3 个部分：SiC 单晶的制 备、SiC 晶体外延生长、SiC 电力电子器件应用。根据英飞凌，SiC 衬底目前仍是 SiC 器 件成本中占比最高的部分。
全球衬底市场仍由外资厂商主导。
SiC 衬底制备是生产 SiC 器件的关键技术，科学家最 早于 1955 年制备出 3C-SiC 孪晶，奠定了 SiC 发展基础，20 世纪 80 年代初，科研人员 制备出 SiC 晶体，全球对 SiC 的投入开始增加。根据 CASA，2020 年上半年科锐（45%）、 II-VI（13%）、罗姆（20%，收购 SiCrystal）三家占据全球 78%市场份额
SiC 器件：产业链垂直整合，加强布局迎接新能源汽车机会
全球 SiC 功率器件集中度高。SiC 功率器件方面，意法半导体占比最高，此外 Wolfspeed、 罗姆、英飞凌、三菱电机均占据一定市场份额，市场集中度同样较高。
我们认为，形成 这一格局的原因主要是：
意法半导体在 Si 基功率器件领域原本就具备优势，还成为特斯拉 Model 3 全 SiC 模 块的定制化供应商，此外 ST 与科锐、SiCrystal 自 2019 年 1 月以来签订了超过 6 亿 美元的 SiC 晶圆供应合同，提前锁定上游材料；
Wolfspeed 与罗姆自身有 SiC 衬底产能，具备从衬底到器件设计、生产的全产业链 能力；
II-VI 虽然具备衬底产能，但 2020 年才通过收购的方式垂直整合，未来也有望在器 件抢占部分市场份额；
英飞凌凭借其在功率器件方面的领先技术，通过与 Wolfspeed 合作，在器件领域占 比也较大。 产业链厂商通过上下游延伸，提升竞争力。
前面提到，II-VI 公司 2020 年收购 Ascatron 和 INNOViON，向下游器件延伸。罗姆收购 SiCrystal 获得 SiC 晶圆产能。
此外，英飞凌 在 2018 年 11 月收购 Siltectra，Siltectra 成立于 2010 年，具备一项能够大幅减少材料损 耗的切割晶体材料的技术，能使得 SiC 晶圆产出芯片数量在 2022 年增加 2 倍。
意法半 导体 2019 年 12 月收购瑞典 Norstel，Norstel 能够提供 6 寸 SiC 衬底及外延。头部厂商 积极进行产业链上下游延伸，以提升市占率。
积极扩产只待需求爆发。
无论是衬底厂商还是器件厂商，均在积极扩产，以承接未来 2-3 年后汽车电子、工业领域 SiC 器件应用需求的全面爆发。
2.2 国内 SiC 产业链较完整，加速向国际水平看齐
三安垂直产业链布局，在国内具备显著优势。
三安光电是国内极少有的已形成 SiC 垂直 产业链布局的厂商，三安集成 2014 年成立，2018 年推出 SiC 二极管，目前已完成 650V 和 1200V 布局。
在长沙投资 160 亿于 SiC 等化合物三代半垂直产业链，资本开支力度远 超国外厂商。
湖南三安收购福建北电新材料 100%股权，向衬底等上游延伸。三年时间， 公司完成 SiC 器件产品线覆盖。
我们认为三安大力加快 SiC 垂直产业链布局及扩产，在 国内 SiC 产业链中具备技术及资金优势，同时产品具备国际竞争力，未来将充分受益新 能源汽车等需求爆发。 化合物半导体快速起量，持续加码布局。
2021H1，三安集成实现营收 10.2 亿元（不含泉州三安滤波器实现营收 1242.6 万元），同比大幅增长 170.6%，Q2 营收 6.1 亿元，环 比增长 48.4%，Q3 收入 6.5 亿元，同比翻倍以上增长。
公司 GaAs 已经达到 8000 片/ 月产能，覆盖 2G~5G、wifi 领域，国内外客户累计近 100 家。滤波器 SAW 和 TC-SAW 开拓客户 41 家。
光通讯产品 PD、VCSEL、DFB 稳步上升。电力电子产品 SiC、硅基 GaN 逐步进入量产阶段。光通信及 VCSEL 客户数量及质量逐步提升。
SiC 投资：长沙项目重点布局 SiC，整合材料公司。
三安集成是全球少数实现 SiC 从材料到封装一体化的半导体公司。
目前，三安集成是继 科锐、罗姆后，全球少数实现 SiC 垂直产业链布局的厂商，在国内更是行业先驱者。
与 Si 材料相比，SiC 晶圆生长速率满、晶锭长度短、晶圆大小受晶种限制，且硬度高，不 易切切割、研磨、抛光，进而影响 SiC 器件质量及稳定性，故目前衬底市场格局集中、 价格高企、产能有限。
三安具备的产业链一体化能力有利于增强品控、提高交货能力、 提升公司盈利能力。
三安集成实现国内 SiC 产业链一体化具有重要意义。
目前国内外产业链在各环节仍有一 定差距。国外衬底正从 6 英寸向 8 英寸转移，国内仍处于 4 英寸至 6 英寸过渡阶段；国 内外延质量较国外仍有提升空间；SiC 二极管国内外发展均较成熟，但国内 MOSFET 进 度较缓；封装设备国产化率低；国内 SiC 车规级产品可靠性验证经验欠缺；仅少数领域 应用开始渗透，未来批量应用空间更大。
国外 SiC 产业链各环节形成闭环反馈，有利于 加速研发及产品落地，三安集成的垂直产业链能力对于国内 SiC 产业链发展、公司技术 研发及产品商业化具有重要意义。
长沙加码 160 亿投资 SiC 等第三代化合物半导体，抢先卡位布局。
2020 年 6 月，公司 公告在长沙高新技术园区成立子公司，投资160亿元于SiC等化合物第三代半导体项目， 包括长晶—衬底制作—外延生长—芯片制备—封装产业链。
长沙投资的具体项目的产品 包括 6 寸 SiC 导电衬底、4 寸半绝缘衬底、SiC 二极管外延、SiC MOSFET 外延、SIC 二 极管外延芯片、SiC MOSFET 芯片、SiC 器件封装二极管、SiC 器件封装 MOSFET。
该项 目 2020 年 7 月开工，计划 2021 年 6 月试产，预计 2 年内完成一期项目并投产，4 年内 完成二期项目并投产，6 年内达产。 SiC 产品：从二极管到 MOSFET，产品线覆盖逐渐增强。
打造 SiC MOSFET 器件量产平台，完成 SiC 器件产品线覆盖。2020 年 12 月三安集成 首次推出 1200V 80mΩ SiC MOSFET，目前已完成研发并通过一系列产品性能和可靠性 测试，可广泛用于光伏逆变器、开关电源、脉冲电源、高压 DC/DC、新能源汽车充电和 电机驱动等领域，能够减小系统体积、降低系统功率，提升电源系统功率密度，目前多 家客户处于样品测试阶段。
三安 SiC MOSFET 性能优异，可有效降低成本。
三安此次推出的 SiC MOSFET 采用平面 型设计，通过反复优化，提升 SiC 栅氧结构质量，阈值电压稳定性得到明显提高，1000 小时的阈值漂移在 0.2V 以内，进而提升了器件可靠性。
此外，三安通过优化 SiC MOSFET 器件结构和布局，提升了其 SiC 体二极管通流能力，使器件在实际应用过程中，可以不 需要额外并联二极管，从而有效降低系统成本、减小体积，有利于系统向小型化、轻量 化和更高集成度发展，在新能源汽车车内充电器 OBC、服务器电源应用中具备优势。
SiC 客户：绑定家电龙头企业，联手新能源车企。
战略合作美的，加速白电芯片国产化。2019 年 3 月，三安集成与美的达成战略合作共同 成立“第三代半导体联合实验室”，推进第三代半导体功率器件研发应用，未来合作方向 将聚焦 GaN、SiC 功率器件芯片与 IPM 的应用电路相关研发，加速国产芯片导入白色家 电领域并探索新的应用场景。
美的作为家电龙头，选择三安光电作为第三代半导体国内供应商，凸显了三安集成在第三代化合物半导体研发、产品质量方面的优势，以及规模 量产、交付速度、服务水平等全方位优秀的综合能力。
格力 20 亿入股，强强合作推进氮化镓、砷化镓和特种封装。
2019 年底，格力认购三安 光电定增 20 亿元，成为三安第五大股东，持股占比 2.56%。
定增资金用于建设高端 GaN LED 衬底、外延、芯片；高端 GaAs LED 外延、芯片；大功率 GaN 激光器；特种封装产 品应用四个产品方向的研发及生产基地。
未来有望应用于格力的中央空调、智能装备、 精密模具、光伏及储能等领域。
与国内家电领军者合作，有利于三安加快推进第三代半 导体研发与量产，保持公司在三代半领域的先发优势。
联手新能源客车龙头，受益新一轮电动客车替换周期。
2020 年 9 月，三安集成与金龙 新能源签订战略合作协议，共同推进 SiC 器件在新能源客车电机控制器、辅驱控制器的 样机试制及批量应用。
根据 Wood Mackenzie，中国目前纯电动客车保有量超过 40 万辆， 占全球纯电动客车保有量 98%。
随着上一轮客车补贴结束，车企正积极寻求技术创新。
在 DC/DC、车载充电器、控制器及充电桩中使用 SiC 器件有利于电动汽车实现轻量化、 快速充电、提升续航里程。
2021 年新一轮电动客车替换周期即将开启，Wood Mackenzie 预计中国新能源客车 2023 年保有量超过 100 万辆，到 2025 年将达到 130 万辆。三安 与电动客车龙头合作，最有望受益电动客车 SiC 渗透率提升。
加快导入汽车产业链，提升营收天花板。
车规级器件通常对产品性能要求最严格，认证 周期长，但价值量也相应更高。三安光电具备第三代半导体垂直产业链能力，能够更有 效把控产品可靠性，未来随着 SiC 器件成本下降，车用 SiC 器件渗透率提升，公司已提 前布局新能源汽车产业链，有望享受汽车电子用三代半器件带来的营收空间增厚。
凤凰光学收购国盛电子和普兴电子 100%股权。
凤凰光学 2021 年 9 月底公告拟定增收 购国盛电子和普兴电子 100%股权。国盛电子及普兴电子主要从事半导体外延材料的研 发、生产和销售，产品包括半导体硅及碳化硅外延材料等，广泛应用于 IGBT、FRED、 MOSFET、HEMT 等功率、射频器件等领域。
国盛电子及普兴电子是国内最早从事硅外延 材料研究的单位之一，目前均处于国内硅外延材料供应商第一梯队，碳化硅外延材料也 已具备量产能力，客户遍布全球。
国内 SiC 产业链百花齐放。
衬底领域国内较为领先的企业有天科合达、山东天岳等，根 据 CASA，2020 年上半年，两家衬底 SiC 衬底合计市占率市占率达到 7.9%。
外延领域国内较领先的企业有瀚天天成、东莞天域等。器件设计方面，国内泰科天润、斯达半导、 中车时代电气、基本半导体等也在加快 SiC 器件研发及扩产。
我们认为，在 SiC 领域，由于 SiC 器件制备过程与 Si 有显著差别，国内厂商与国际厂商 起步差距较 Si 基小。
目前 SiC 产业链中重要的衬底环节，我国三安光电深度布局，天科 合达和山东天岳已在全球范围内占据一定份额，未来随着产业链上厂商持续进行产品研 发及产能扩张，国内厂商在 SiC 时代将加速追赶外资厂商，拉近距离。
三、行业相关公司汇总
【碳化硅产业链】 三安光电、斯达半导、时代电气、凤凰光学、华润微、士兰微、扬杰科技、新洁能；
【半导体核心设计】 韦尔股份、卓 胜 微、兆易创新、恒玄科技、圣邦股份、芯朋微、晶丰明源、思瑞浦、 芯原股份；
【半导体代工、封测及配套】 I D M：三安光电、闻泰科技、士 兰 微； 晶圆代工：中芯国际、华 润 微； 封 测：长电科技、通富微电、深科技、华天科技、晶方科技；材 料：鼎龙股份、彤程新材、兴森科技、上海新阳、安集科技、 雅克科技、沪硅产业、立 昂 微、晶瑞股份、南大光电； 设 备：北方华创、中微公司、华峰测控、长川科技、精测电子、 至纯科技、万业企业、盛美半导体；
【苹果链龙头】 立讯精密、歌尔股份、京东方、欣旺达、领益智造、大族激光、鹏鼎控股、比亚迪电子、 工业富联、信维通信、东山精密、长盈精密；
【光学】 瑞声科技、舜宇光学、丘钛科技、欧菲光、水晶光电、联创电子、苏大维格；
【消费电子】 精研科技、杰普特、科森科技、赛腾股份、智动力、长信科技；
【面板】 京东方 A、TCL 科技、激智科技；
【元器件】 火炬电子、三环集团、风华高科、宏达电子；
【PCB】 鹏鼎控股、生益科技、景旺电子、胜宏科技、东山精密、弘信电子；
【安防】 海康威视、大华股份。
四、风险提示
化合物半导体研发进展不达预期：
化合物半导体研发及量产工艺难度大，如 SiC 衬底及外延研发、产能提升低于预期，市 场需求可能低于预期。
下游需求不达预期：
未来 SiC 需求主要由汽车电子推动，如果新能源汽车推广不及预期，或新能源汽车中采 用 SiC 功率器件需求不及预期，则存在需求不达预期的风险。
行业竞争加剧风险：