报告行业投资评级 - 报告未明确给出具体的行业投资评级（如买入、增持等）[1][6] 报告核心观点 - 英伟达正计划在新一代GPU芯片的先进封装环节中采用12英寸碳化硅衬底，最晚将在2027年导入[2][9] - 解决CoWoS封装散热问题成为AI算力芯片发展的重要课题，SiC（碳化硅）因其优异的材料特性与可行性，有望成为未来CoWoS中介层的最优替代材料[3][4][84] - 若CoWoS未来采用SiC中介层，将创造巨大的市场需求，中国大陆SiC产业链凭借投资规模、生产成本和下游支持三大优势，有望重点受益[5][125] 行业趋势与驱动力 - AI算力芯片功率持续提升，英伟达GPU功率预计从Blackwell的1,400W增至Post-Feynman Ultra的9,000W，单位面积功率预计从H100的0.86w/mm²提升至未来架构的2w/mm²，是H100的233%[22][23][24] - 芯片发展遭遇"功耗墙"制约，散热成为核心挑战，芯片温度每升高10℃，可靠性降低一半[25][28][40] - 主流AI算力芯片（如英伟达H100/H200/B200、AMD MI300）基本标配CoWoS封装，因其能提供HBM必需的极高互连密度和带宽（最高可达3.6TB/s）[34][35] - CoWoS封装的核心在于中介层，当前硅中介层随着尺寸增大面临热管理、结构刚性（如翘曲、开裂）等难题[36][39][71] SiC材料的优势与可行性 - SiC热导率（490 W/m·K）是硅（130-148 W/m·K）的2-3倍，且具有更高的硬度（莫氏硬度9.5）和热稳定性，在散热和结构强度上优势显著[66][86] - 相较于金刚石（虽热导率高达2200 W/m·K），SiC与现有芯片制造工艺（如光刻、蚀刻）兼容性更好，更具可行性[75][77][79] - 研究显示，SiC可用于制备高深宽比（>100:1）且非线性的通孔，有助于缩短互连距离、提升传输速度并降低散热难度[87][88][89] - 采用SiC中介层后，H100芯片工作温度有望从95℃降至75℃，散热成本降低30%，芯片寿命延长2倍，互联距离缩短50%，传输速度提升20%[102] 潜在市场需求测算 - 按CoWoS产能28年后35%的复合增长率以及70%的中介层替换为SiC来推演，2030年对应需要超过230万片12英寸SiC衬底，等效约为920万片6英寸衬底，远超当前全球产能供给[5][110] 中国大陆SiC产业链优势 - 投资规模优势：中国大陆主要SiC衬底企业已公布产能规划庞大，例如晶盛机电、天岳先进、三安光电等公司均在积极扩产[112] - 生产成本优势：以天岳先进为例，扣除折旧摊销后，人工和水电成本在生产成本中占比近两成，中国大陆具备更低的综合生产成本[119][121][123] - 下游支持优势：SiC产业下游应用（如新能源汽车）的核心市场在中国，为产业链发展提供了强有力的支持[123] 受益标的公司概况 - 晶盛机电：布局SiC设备与衬底材料，首条12英寸碳化硅衬底加工中试线已通线，设备实现100%国产化[135][136][141] - 晶升股份：专注SiC长晶设备，产品线覆盖粉料合成到外延生长，已有下游客户向台积电送样SiC材料用于CoWoS[145][146][151] - 天岳先进：全球SiC衬底市场份额排名第二（16.7%），已推出业内首款12英寸碳化硅衬底，并获得英飞凌、博世等国际客户认可[152][157][158][159] - 三安光电：全面布局SiC从衬底到器件，与意法半导体设立合资公司安意法，已实现通线并交付产品进行验证[160][165][166][169] - 其他相关企业：包括通威股份、天富能源（天科合达股东）、华纬科技、宇晶股份等均在SiC衬底或设备环节有所布局[188][189][190][191]