报告投资评级 - 行业投资评级：看好，维持 [14] 报告核心观点 - 碳化硅产业正经历“新旧动能切换”与“供给格局重塑”的双重跃迁，行业迎来历史性拐点 [5] - 需求侧：应用场景从新能源汽车、光伏等传统领域加速向AI芯片散热延伸，形成“算力新需求高增”与“新能源基本盘稳健”的双轮驱动格局 [5][13] - 供给侧：国内企业率先突破12英寸衬底全品类研发并推进中试量产，而海外龙头Wolfspeed因持续巨额亏损进入破产重组，全球供应链主导权加速向中国转移 [5][13] - 国内具备技术、产能和客户优势的衬底龙头企业，有望充分攫取“算力β（行业增长）+国产α（份额提升）”双重红利，推动碳化硅从材料供应商跃升为算力基础设施核心赋能者，开启量价齐升的进击式成长新周期 [5][13] AI算力需求爆发与散热瓶颈 - 算力需求爆发式增长：AI模型参数呈指数级扩张，训练所需数据量已突破TB级并向PB级迈进，催生对高性能计算硬件的刚性需求 [26][27] - 算力需求长期空间巨大：华为预测到2035年全社会算力需求将提升10万倍，中国智能算力规模预计在2023-2028年间以46.2%的年复合增长率扩张，2028年将达到2781.9 EFLOPS [27][32] - 芯片性能提升面临三重瓶颈： - 经济性：先进制程成本攀升，5nm节点芯片设计成本高达5.42亿美元，晶圆价格突破1.2万美元/片 [40][41] - 技术性：晶体管微缩逼近物理极限，量子隧穿与漏电效应凸显，登纳德缩放定律失效 [40][45] - 性能增益：单线程性能增长自2010年后基本持平，依赖多核堆叠 [46][48] - 先进封装成为关键路径：以Chiplet、2.5D/3D封装（如台积电CoWoS）为代表的系统级集成技术，成为突破算力瓶颈的核心，但同时也带来了新的“功耗墙”挑战 [50][51][63] - “功耗墙”成为核心瓶颈：AI芯片功耗急剧上升，英伟达H100 TDP达700W，Blackwell架构B200达1000-1200W，预计2027年Rubin架构将逼近2000W，局部热流密度剧增严重制约性能释放与长期稳定性 [63][64][66] 碳化硅作为散热材料的优势 - 材料性能卓越：碳化硅热导率达4.9 W/cm·K，约为硅材料（1.5 W/cm·K）的3倍，同时具备低热膨胀系数、高杨氏模量和良好的化学稳定性，兼具卓越导热性与结构稳定性 [12][97][99] - 加工与产业化优势明显： - 对比金刚石：规避了金刚石生长速度慢（每小时仅1–2微米）、加工成本高、掺杂工艺难等产业化障碍 [12][84] - 工艺兼容性好：依托6-8英寸晶圆成熟产线，技术迁移风险低，产业化路径清晰且具备规模化落地基础 [12] - 通孔加工能力优异：激光辅助通孔技术可精准构建高纵横比三维热通道，优化热流路径 [12][100] - 结构稳定性更优：应力测试证实，碳化硅在径向应力与轴向应变控制上全面优于硅基方案，有利于减少封装翘曲、维持散热效率、保障互连结构稳定性 [12][106][108] 碳化硅市场需求与成长动力 - 新旧动能切换，市场进击再成长：行业从新能源驱动转向“新能源+算力”双轮驱动，进入长期高增长通道 [112][138] - AI散热催生全新增量市场： - 潜在空间巨大：台积电CoWoS产能预计2026年达100万片/月，若30%采用碳化硅中介层方案，潜在市场规模超9亿美元；若全面替代，空间可达30亿美元以上 [13][124][130] - 需求具备长期高增特征：受大模型迭代、生成式AI普及驱动，AI算力需求仍处指数级上升通道，形成“算力→功耗→散热→材料”的正向循环 [124][131] - 传统下游市场稳健增长： - 半绝缘型衬底（射频）：全球半绝缘型碳化硅基射频器件市场规模预计从2024年的11.2亿美元增长至2030年的32亿美元，五年复合增长率19.2% [112] - 导电型衬底（功率）：在新能源汽车、光伏、工业等领域渗透率持续提升，是碳化硅的基本盘 [114] - 整体衬底市场高速扩张：全球碳化硅衬底市场规模（按销售收入）预计从2020年的30亿元人民币增长至2030年的585亿元人民币，年复合增长率达37.1% [133] 供给格局重塑与国产机遇 - 国内技术实现重大突破：国内头部企业已率先突破12英寸碳化硅衬底全品类（半绝缘型、N型、P型）研发，并推进中试验证与量产准备 [5][138][139] - 国内产能加速落地：天岳先进、晶盛机电、三安光电等企业已公布明确的产能规划，部分企业规划年产能达数十万片级别 [139][140] - 海外龙头陷入困境：全球碳化硅龙头Wolfspeed因持续巨额亏损，2025年已启动破产重组程序，其2025年净利润为-18.00亿美元 [142][146] - 全球供应链主导权向中国转移：在海外龙头经营承压的背景下，国内企业凭借技术突破、成本优势和产能布局，有望在新一轮需求周期中抢占更大市场份额，充分受益于国产替代机遇 [5][13][142] - 建议关注龙头公司：报告建议重点关注天岳先进（衬底龙头，率先研发12英寸产品）和三安光电（垂直整合平台，产能规模大）等在材料端与系统端具备核心竞争力的企业 [148]