报告行业投资评级 未提及 报告的核心观点 - AR眼镜是AI应用的完美载体，2024年全球出货量达55.3万副，中国厂商占据近八成市场，预计到2028年出货有望突破295万副 [17][18] - 表面浮雕光栅波导是AR眼镜光学显示系统的未来主流趋势，结合技术水平和量产难度，是最现实也最有前景的量产方案 [2][57] - 碳化硅材料具备高折射率、高热导性，成为AR眼镜镜片的理想基底材料，可提升FOV、解决彩虹纹和色散问题、提升散热能力和性能表现 [2][66] - SiC+SRG光波导+刻蚀工艺是AR眼镜取得重大进展的技术基础，可提升AR眼镜的FOV、解决光损现象、实现轻薄化设计和较好的被动散热能力 [2][98] - AR眼镜镜片需要半绝缘型碳化硅衬底片，大尺寸衬底片成为降本关键，突破12寸衬底片量产工艺，才能实现碳化硅基底成本下降，带动AR眼镜进入大众消费级市场 [2][104] - 重点推荐晶盛机电、天岳先进 [2] 根据相关目录分别进行总结 AR眼镜是AI应用的完美载体，可以结合虚拟和现实 - AR眼镜是将虚拟信息叠加到现实世界中的智能穿戴设备，核心在于虚拟信息与现实世界的完美融合，与VR眼镜有明显区别 [10] - 2024年全球AR眼镜出货量达到55.3万副，同比+7.8%，其中中国2024年出货28.6万副，预计到2028年出货有望突破295万副 [17] - 中国企业占据全球AR眼镜近八成市场，2023年全球AR市场份额前四位均为国内品牌，共占据市场份额约78% [18] - 光学显示系统为AR眼镜的核心，由光学组合器和微显示屏组成，约占整个AR眼镜成本的40%+ [26] - AR眼镜追求更轻、更亮、能耗更低、视场角更大，对镜片材料的各项参数有一定要求 [27] 光波导结构：表面浮雕光栅波导为主流方案 - AR眼镜的组合器可分为自由空间反射与光波导结构两大类，目前光波导方案属于行业主流技术路线 [30] - 自由空间反射结构包括自由曲面方案和BirdBath方案，前者镜片厚度难压缩、存在局部图像畸变等问题，后者透光率低、入眼亮度衰减严重 [34][38] - 光波导结构的核心在于扩瞳，包括几何反射波导、表面浮雕光栅波导SRG和全息光栅波导VHG三种路线 [42] - 几何反射波导方案目前量产难度较大，存在结构缺陷及量产难题 [46] - 全息体光栅波导VHG是未来最理想的AR镜片方案，但目前量产难度较大 [49] - 表面浮雕光栅波导SRG目前较为适合量产，可实现二维扩瞳，获取AR眼镜设计上更大的自由度，结合技术难度与量产成本考量，是AR镜片最有前景的量产方案 [56][57] 碳化硅材料：高折射率与高热导性成为最理想AR镜片材料 - 碳化硅材料折射率可达2.6以上，单层镜片即可实现80度以上FOV，可提供更轻薄的尺寸和更大更清晰的视觉效果 [66] - 碳化硅的高折射率可解决光波导结构中的彩虹纹问题，实验数据表明，使用碳化硅衬底的衍射光波导，在可见光波段的色散角差异可降低约40%，彩虹纹主观感知强度下降超过60% [70] - 碳化硅的热导率远高于传统光学材料，能够快速传导热量，避免局部温度过高导致的性能下降或器件损坏，还可简化散热设计进而实现轻量化设计 [73] - 科技大厂陆续布局AR眼镜，有望加速AR眼镜+碳化硅波导产业化，雷鸟X3Pro有望成为第一个量产型碳化硅AR眼镜 [77] 光波导制造：配合碳化硅引入刻蚀工艺，实现批量稳定生产 - 几何反射波导通常采用简单的光学器件生产方式，难点在于镀膜和胶合工艺，大大限制了总成良率 [80] - 传统以玻璃+树脂作为基底的SRG一般采用纳米压印工艺，存在易形成加工误差、对材料热塑性要求强等缺陷 [86] - 刻蚀工艺可配合碳化硅材料实现更大视场角和更佳光学性能，且完全兼容现有半导体加工工艺，加工精度和稳定性更高 [87] - SiC材料+刻蚀工艺视场角大于树脂材料+纳米压印工艺，刻蚀工艺初始成本高于纳米压印工艺，但未来刻蚀成本有望摊薄 [94] - SiC+SRG光波导+刻蚀工艺是AR眼镜取得重大进展的技术基础，但目前限制SiC材料广泛应用于AR眼镜的主要原因是SiC镜片成本 [98] 半绝缘型碳化硅衬底片：12寸为未来突破方向 - AR眼镜所用的碳化硅衬底为透明的半绝缘型，因其极低自由载流子浓度和宽光谱透明性，是AR眼镜光波导的理想材料 [101] - 12寸衬底片碳化硅裁切浪费更少，能够切更多镜片，从而降低成本，对应单副眼镜成本从1500元左右下降至1000元左右 [104] - 半绝缘型碳化硅衬底制造流程主要包括晶体生长、晶锭加工与切片、研磨抛光、清洗，晶体生长是核心工艺 [110] - 半绝缘型碳化硅衬底制造难点在于晶体生长环节的长晶速率、温度均匀性、纯度与掺杂，以及切削抛环节的表层裂纹损伤、翘曲开裂、材料利用率 [111] - 电阻法更适合大尺寸（8寸和12寸）晶体生长，其坩埚内部的径向温度梯度较小 [116] - 半绝缘型碳化硅衬底片生产过程主要需要用到粉料合成设备、单晶生长炉等设备，从导电型产线转换难度不大，但目前的重点和难度仍然在12寸大尺寸半绝缘型碳化硅衬底片的良率和产能提升上 [120] - 预计若未来AR眼镜出货量1亿台时，所需12寸碳化硅衬底约1000万片+，未来伴随AR眼镜放量，碳化硅衬底市场空间广阔 [123] - 2024年国内龙头衬底年产能超153万片，陆续开始布局12寸，随着搭载碳化硅波导的AR眼镜产业化进程加速，12寸衬底有望成为主流选择 [126] 投资建议 - 重点推荐晶盛机电、天岳先进 [2] - 晶盛机电与XREAL达成战略合作，已建成国内第一条12寸光学碳化硅产线，预计2025Q3开始小批量出货 [129][131]

行业背景与机遇 - 全球能源转型与智能化浪潮推动功率半导体行业变革 碳化硅(SiC)、IGBT、MOSFET等关键产品成为各行业转型升级的核心动力 [1] - "双碳"目标、可再生能源、新能源汽车爆发(年增长率未披露)、工业自动化及大数据中心快速发展催生对高效低功耗功率半导体的迫切需求 [1] 公司战略定位 - 瑞能半导体定位为全球功率半导体领域佼佼者 聚焦消费电子/工业大数据/可再生能源/汽车电子四大场景 技术布局覆盖智能物联/绿色能源/可靠创新三大领域 [1][5] - 公司以创新驱动产业升级为目标 通过优化客户体验/提升运营效率/强化核心技术迭代助力制造业智能化与碳中和 [4][7] 核心技术突破 - SiC器件实现98%充放电效率(业界领先) 顶部散热封装设计使散热效率较传统方案提升10℃ [7] - IGBT技术通过优化设计提升开关速度与可靠性 降低能耗形成独特竞争力 [7] - 重点发展车规级SiC产品(二极管/MOSFET)、工业用AI服务器碳化硅器件及超结MOSFET等方向 [7] 产品矩阵与应用 - 产品组合包括SiC器件/可控硅整流器/快恢复二极管/TVS/ESD/IGBT模块等 覆盖消费电子/工业制造/新能源/汽车领域 [5] - 可再生能源领域：IGBT与SiC器件提升太阳能/风能转换效率 [7] - 汽车电子领域：MOSFET与SiC模块为新能源汽车电机驱动/电池管理提供保障 [7] 市场布局与产能 - 中国市场份额从50%-60%提升至70% 仓库从香港迁至东莞缩短交付周期 [9] - 北京新建6英寸晶圆厂(高压高功率二极管)与吉林5英寸厂协同 总产能提升一倍以上 [9] - 采用"全球视野+本地深耕"模式 欧洲及亚太市场持续拓展 [8][9] 2025年发展规划 - 新能源汽车领域目标进入全球SiC MOS管供应商前十 重点扩大车载充电桩/逆变器市场份额 [10] - 可再生能源领域深化光伏逆变器/储能系统解决方案 推动SiC与IGBT复合模块规模化应用 [10] - 数据中心领域开发低损耗高频化器件适配AI计算需求 [10]

合资项目进展 - 意法半导体（ST）与三安光电在重庆设立的8英寸碳化硅晶圆合资制造厂（安意法半导体有限公司）正式通线 [1] - 项目包括8英寸SiC功率器件合资制造厂和三安独立运营的8英寸SiC衬底制造厂 [1] - 合资厂采用ST专有SiC制造工艺技术，全面落成后总投资预计达230亿元人民币（32亿美元） [4] - 项目规划2025年Q4投产，2028年达产，将成为国内首条8英寸车规级SiC功率器件规模化量产线 [4][6] 技术优势与产业影响 - 8英寸SiC晶圆相比6英寸有效面积增加近一倍，可提供1.8-1.9倍工作芯片数量，显著降低成本 [6] - ST拥有25年SiC研发经验，2021年已产出高质量8英寸SiC晶圆，缺陷率极低 [6] - 项目将形成完整本土化8英寸SiC供应链（衬底-外延-晶圆-封装），提升中国供应链韧性 [7] - 预计到2029年全球功率SiC器件市场达100亿美元，其中汽车/运输领域占80亿美元 [3] 战略布局 - ST在中国已实现完整产业链部署，包括与华虹合作生产40nm节点MCU产品 [10] - 深圳封装测试厂（STS）贡献ST全球超50%后端产能，累计专利110多项 [11] - 公司在中国设立7个技术创新中心，覆盖物联网/电动汽车/AI等战略领域 [11] - 本地化战略包括"中国设计、中国创新、中国制造"，组建本土研发团队开发汽车级MCU等产品 [10][11] 区域经济效应 - 项目将推动重庆形成SiC产业集群，产生"头雁"效应，助力当地产业转型升级 [4] - 重庆作为重要新能源汽车产业基地，项目将完善当地功率半导体产业链 [4] - 合资厂将为中国新能源车/工业电源/能源市场提供高性价比SiC解决方案 [1][6]