碳化硅行业研究纪要关键要点 涉及的行业与公司 * 行业：碳化硅（SiC）半导体行业，涉及衬底、器件、设备及材料产业链[1] * 公司： * 国内公司：天岳先进、晶盛机电、三安光电、士兰微、扬杰科技、捷捷微电[1][16][17] * 海外公司：Wolfspeed、英伟达、英飞凌、罗姆、瑞萨、台积电、ST[1][5][7][15][16][17] 核心观点与论据：新旧动能切换与行业再成长 * 核心观点：碳化硅行业正经历“新旧动能切换+供给竞争转势”，从传统“电场景”向“算/光场景”扩展，行业在经历波折后看到“触底再成长”信号[1][2] * 传统动能（电场景）触底回升： * 传统功率半导体需求触底回升，士兰微、扬杰科技等公司在2月发布涨价函[1][16] * 海外中高端需求旺盛，部分需求外溢至大陆市场，国内厂商话语权提升并承接外溢需求[1][16] * 碳化硅衬底报价已逐步止跌，价格筑底[1][15] * 新增动能（算/光场景）打开空间： * 驱动力：AI算力需求快速扩张，芯片功耗与热管理成为性能释放核心瓶颈[3][5] * 具体场景：AI算力先进封装散热载板（Interposer）成为核心增量空间[1] * 潜在规模：算力端新增空间预计为传统车载市场的2-3倍[1][12] * 供给端格局重构： * 海外龙头Wolfspeed已于2025年6月宣布破产重组，对全球供给格局产生实质影响[1][15] * 国内经历早期无序扩张后，中小玩家逐步降低投入或退出，供给结构走向稳定[15] * 12英寸碳化硅衬底技术由中国厂商率先突破[1][16] 新增应用场景：AI算力先进封装 * 关键矛盾：制程升级边际效益下降，单芯片面积增大会恶化良率与散热，产业转向通过封装侧系统性升级实现算力提升[3] * 散热瓶颈：AI芯片功耗持续上行，英伟达GPU单卡功耗可能逼近2000瓦，热管理成为瓶颈[5] * 材料替代逻辑：现行硅中介层热导率（约150 W/m·K）在多芯片堆叠下散热不足，需更换材料以提升封装散热能力[6] * 碳化硅的竞争优势： * 性能：热导率为硅的3-4倍，足以覆盖主流AI芯片散热需求；禁带宽度大，电气性能好，耐高温高压[6][7] * 产业化：产业链成熟度高，衬底到制造体系完整，价格逐年下降，扩径已推进至12英寸，供给与配套更完备[6][7] * 加工与可靠性：相对金刚石更易实现精密加工和TSV通孔制备；高刚性与低热膨胀系数有助于降低封装应力与形变风险[7] * 市场规模测算： * 当前12英寸碳化硅衬底单价约3,000美元/片，未来降价空间有限[11] * 以台积电CoWoS产能为例，若实现30%替代，将新增约9亿美元市场；全面替代可超30亿美元[1][12] * 该增量与2025年全球碳化硅衬底总市场规模（约12亿–13亿美元）相比，构成显著增量[12] * 其他潜在方向：背板供电基板材料也存在采用碳化硅的可能性，可能进一步放大市场规模[12] 行业现状与市场规模 * 需求结构历史：过去碳化硅需求高度集中于新能源链条，约90%以上收入来自新能源车[8][9] * 当前市场规模（2025年测算）： * 全球碳化硅衬底市场规模约10亿–13亿美元（或12亿–13亿美元）[9][12] * 器件市场规模约44亿美元（或接近40亿美元）[9] * 未来增长驱动：“新旧动能切换”核心在于算力相关新需求带来的增量空间，叠加电力场景在AI供电、储能等方向的渗透提升，有望推动行业在中长期（3–5年）实现数倍级别的扩张[10] 电力场景渗透趋势 * 在服务器及相关电力场景中，中高电压应用（如UPS、电源）已观察到碳化硅方案快速渗透[14] * 尤其在800伏、HVDC等应用中，碳化硅渗透率处于较高水平[14] * 未来在AI相关供电系统及储能领域存在进一步升级和扩散空间[14] 国内产业进展与投资建议 * 国内进展：国内碳化硅衬底企业已在产能规模上超过海外，并更早突破12英寸等先进技术；例如天岳先进的客户已覆盖全球前十大功率厂商中的五六家[16] * 投资建议：在“老供需筑底+新需求爆发+供给格局重构”框架下，重点关注衬底环节的天岳先进、晶盛机电，以及国内传统碳化硅龙头三安光电[1][17] 其他重要内容 * 封装技术路线：现阶段以CoWoS等2.5D/先进封装为主流，并向混合键合与3D封装进一步演绎[4] * 金刚石的约束：热导率约为硅的13倍，但商业化约束突出，包括生产加工难度大、成本高、大尺寸供给是短板（当前主流4–6英寸）、扩径至12英寸难度大[6] * 玻璃材料：在热与综合性能上难以成为最终解法[6] * “光场景”应用：包括AR眼镜、光波导，以及市场讨论中的HDD可能采用碳化硅基板并延伸至存储相关场景[8]