碳化硅行业电话会议纪要关键要点总结 一、涉及的行业与公司 - 行业为碳化硅（第三代半导体核心材料）产业，涵盖衬底、外延及功率器件全产业链[1] - 涉及公司包括海外龙头Wolfspeed（前身Cree）、Coherent、英飞凌、罗姆、韩国SK集团[6][13][14] - 中国厂商包括天岳先进、天科合达，构成双龙头格局[1][14] - 天岳先进已与全球前十大功率器件制造商中超过半数（约六七家）建立合作[14] - 天科合达依托中科院物理研究所，研发实力强，产业化进度稍落后于天岳[14] - SK于2020年收购杜邦碳化硅晶圆业务进入衬底赛道[14] - Wolfspeed于2025年6月申请破产调整[14] 二、核心观点与论据 1 产业发展阶段与竞争本质 - 碳化硅行业正处于成长曲线斜率最陡峭的中段，从性能替代阶段迈向规模放量阶段[2] - 产业竞争本质是成本曲线与良率曲线的竞争，大尺寸化和规模化是最确定的产业趋势[2][3] - 碳化硅已跨过商业化临界点，渗透率从2020年1.4%提升至2024年约6.5%，预计2030年达22.6%[11] - 产业从2020年到2030年处于从1到10的规模放量阶段[15] 2 碳化硅材料物理性能优势 - 禁带宽度是硅的3倍[3] - 临界击穿场强是硅的10倍[3] - 热导率是硅的3倍[3] - 转化为四大系统价值：电能转换损耗更低、无源元件体积更小、散热需求更少、系统功率密度更高[4] - 在高压、高频、高温场景逐步替代硅基器件，在低频、低压场景硅仍占主导，二者形成互补[4] 3 衬底类型与应用领域 - 导电型衬底用于制造二极管、MOSFET等功率器件，下游以新能源汽车、光伏和储能为主[5] - 半绝缘型衬底用于制造射频器件，服务5G、6G基站和雷达等领域[5] - 两种技术路线共享底层技术，外延等后段工艺存在差异，大部分厂商同时布局[5] 4 产业化历史进程 - 1824年碳化硅可被人工合成，1885年艾奇逊制备出小尺寸晶体，当时主要用作磨料和耐火材料[6] - 1955年飞利浦实验室采用莱利法首次生长出具有一定尺寸和纯度的碳化硅[6] - 1978年苏联科学家在莱利法基础上奠定当今主流PVT法工艺[6] - 1987年科锐成立，1991年推出全球首片商用碳化硅衬底[6] - 2001年英飞凌推出全球首款商用碳化硅二极管[6] - 2010年前后罗姆和科锐相继实现碳化硅MOSFET量产[6] - 2018年特斯拉Model 3在主驱逆变器中采用碳化硅功率器件，极大加速市场爆发[6] - 2020年以来在新能源汽车、光伏及2022年后AI产业推动下进入历史性扩产周期[7] 5 衬底环节地位与制造难点 - 衬底是价值与技术制高点，成本占下游器件总成本近一半，是决定成本曲线的核心变量[7] - 制造包含七大环节：原料合成、晶体生长、晶锭加工、切割、研磨、抛光、检测和清洗[7] - 晶体生长和原料合成是难度最高的核心环节[7] - 五大难点：缺陷控制、粉料合成难度高、加工难度大（高硬度脆性材料易崩裂）、扩径难度大、批次间一致性控制难度高[7] 6 商业模式与降本路径 - 两种商业模式：IDM模式（欧美厂商普遍）和专业分工模式（中国厂商主流），预计长期并存[8] - 降本主线清晰即大尺寸化：当前6英寸为主流，8英寸快速起量，12英寸处于研发阶段[9] - 尺寸越大可切割芯片越多，单位成本越低[9] - 率先突破大尺寸的企业因产品需半年到一年下游验证周期而获得显著先发优势[9] 7 市场空间与渗透率 - 全球碳化硅功率器件市场规模从2020年6.4亿美元增长至2024年约32亿美元，五年复合增长率超40%[11] - 预计2030年市场规模接近200亿美元，2024至2030年年均复合增长率约35%[11] 8 新能源汽车应用 - 新能源汽车是碳化硅功率器件应用的绝对主力[12] - 2020年至2024年新能源汽车领域市场规模复合增长率达65%[12] - 预计2024年至2030年全球复合增长率仍高达36%，2030年市场规模预计达150亿美元左右[12] - 渗透率从2024年不足20%提升至2030年50%以上[12] - 驱动力为800V高压平台从旗舰车型向中高端车型持续下探，以及碳化硅自身成本不断下降[12] - 碳化硅在电机驱动、DCDC转换器和OBC等领域被视为最适配新能源汽车的技术[12] 9 光伏储能与电网应用 - 碳化硅基逆变器可将转换效率提高1%至3%，同时减少体积和重量[12] - 光伏储能领域渗透率预计从2024年不足10%增长至2030年20%左右[12] - 电网领域当前渗透率不足5%，预计2030年达14.6%[12] - 轨道交通和家用电器也是快速渗透的应用领域[12] 10 AI新兴应用（第二增长曲线） - 基础设施路径：AI数据中心爆发式电力需求增长和供电系统高密度化使碳化硅功率器件成为刚需[13] - 预计2025年至2030年数据中心新增近100GW容量，2030年全球数据中心总容量达200GW，年复合增长率14%[13] - 届时数据中心年耗电量将占全球电力需求3%[13] - 终端创新路径：AI眼镜等新兴智能终端对光学和声学材料提出新要求，碳化硅凭借高折射率和高声学性能实现渗透率快速提升[13] - 新兴场景增速快于传统下游，毛利率高于标准衬底，需求与全球AI资本开支深度绑定[13] 11 全球竞争格局 - 2024年前五大厂商合计市占率约68%[13] - Wolfspeed占比约23.5%，天岳先进占16.7%，天科合达占11.3%，一家美国厂商占约10%，韩国SK集团占6%[13] - 欧美日韩厂商仍主导高端市场，中国厂商凭借成本优势和产能扩张持续抢占份额[13] - Wolfspeed因激进扩张于2025年6月申请破产调整，警示技术领先不等于财务安全[14] - 中国厂商体系性竞争优势：成本优势、市场优势（中国是全球最大新能源汽车、光伏和储能市场）、快速追赶的研发迭代优势[14] 12 中国厂商具体进展 - 天岳先进6英寸产品已大规模量产，8英寸产能在建，12英寸已研发成功[14] - 天科合达正积极对接资本市场[14] - 国内衬底厂商已渗透进入欧美一线功率器件厂商供应链[14] 13 未来发展主线与穿越周期能力 - 三条主线：大尺寸化、降本增效、新场景拓展[14] - 关注8英寸产品良率提升和出货占比，这是实现成本代差的核心[14] - 跟踪衬底价格下行节奏及头部厂商盈利能力，关系企业穿越周期的生死线[14] - 关注AI等新场景带来的需求弹性边际增量[14] - 穿越周期企业需具备三大核心能力：技术纵深（长晶、热场、粉料合成及缺陷控制）、成本控制能力、高质量量产能力（客户绑定）[14] 三、其他重要但可能被忽略的内容 投资者关注指标差异 - 一级市场投资者应重点考察企业8英寸良率及车规级客户认证进度[10] - 一级市场投资者应关注团队在长晶、热场、粉料合成和缺陷控制等核心技术壁垒环节的长期积累[15] - 二级市场投资者核心跟踪指标是8英寸产品出货占比及单位成本下降速率[10] - 二级市场投资者还应关注新兴应用（如AI）和功率器件客户端的订单落地情况[15] 风险提示（五项） - 下游需求不及预期：电动车销量持续放缓或光伏储能装机量不足将影响整体出货增长[15] - 技术进步不及预期：若8英寸产品产业化进程慢于预期将影响降本速度[16] - 行业竞争加剧：市场在上一轮周期中已显现激烈竞争态势[16] - 国际贸易与地缘政治风险：可能对全球供应链造成冲击[16] - 新兴应用产业化不及预期：若AI产业发展放缓将对碳化硅渗透率提升产生较大影响[16] 行业出清判断 - 行业目前正在经历第一轮出清，具备技术纵深、成本控制能力和高质量量产能力的企业将穿越周期[3] - 短期内价格竞争和产能出清是行业发展必经阶段，但不代表产业进入成熟期或衰退期[15] - 碳化硅有望从单一半导体材料发展为平台型功能材料[15]