行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 1 电子 证券 研究报告 2021 年 12 月 30 日 投资 评级 行业 评级 强于大市 (维持 评级 ) 上次评级 强于大市 作者 潘暕 分析师 SAC 执业证书编号： S1110517070005 资料 来源： 聚源 数据 相关报告 1 电子 -行业深度研究 :智能化与电动化双轮驱动，车用线束迎来广阔空间 2021-12-25 2 电子 -行业专题研究 :天风电子问答系列北交所四问四答：新一轮科技革命 +普惠金融之路下挖掘优质电子企业 2021-11-16 3 电子 -行业专题研究 :电子行业三季报总结 2021-11-13 行业走势图 天风电子 问答系列 汽车电子 &第三代半导体 核心问答 ： 智能化浪潮下， 优质赛道掘金 1.汽车电子相关核心投资机会有哪些？ 答： 我们 关注 2022 年价值向成长 的 重估机会，体现在需求端出现创新和商业模式升级后的重估， 关注 汽车零部件在智能化赋能下的重估 1）连接器： 关注 上游铜合金材料博威合金、高速连接器电连技术及高压连接器领域瑞可达、关注中航光电、徕木股份、意华股份、沪光股份等。 2） PCB： 关注 技术突破 +产能扩张的景旺电子、世运电路、鹏鼎控股等 3） IGBT&SiC： 关注 已实现 0-1 突破 +紧握缺货朝下国产化机遇启动放量的相关企业， 关注 斯达半导、闻泰科技、时代电气、东微半导等 4）激光雷达： 行业 百亿 空间，目前处于高增长起点， 关注 炬光科技、蓝特光学、舜宇光学科技 、湘油泵 5） EMS： 关注 迎来国六新机遇，进一步实现国产替代的菱电电控 6）元器件： 关注 早期卡位汽车电子的法拉电子、顺络电子等 2. 汽车电子核心板块第三代半导体 十问十答 1）价值拆解 -问： 碳化硅 产业链价值量拆解情况？ 答： 不同于传统 Si 材料， SiC 衬底材料成本占据整体成本近五成。 SiC 6 寸晶圆总成本约为 6400 元的，其中衬底 +外延价值量在 3840 元左右。 2）降价趋势 -问： 碳化硅 下游器件价格趋势情况？与 硅 基器件的价差为多少？ 答：不同于 Si 材料，衬底部分占比前道工序平均成本结构的 7%， SiC 衬底材料成本占整体成本近五成。 SiC 6寸晶圆总成本约为 6400 元的，其中衬底（ 55%） +外延（ 5%）价值量在 3840 元左右。 3）器件结构 -问： 碳化硅 各类器件占比情况？ 答： 2019 年， SiC 二极管占比显著高于 SiC MOSFET 及模组，随着 SiC MOSFET 技术不断成熟预计未来会超过二极管占比，模组增速最快未来有望占比五成。 4）发展进程 -问：碳化硅降低成本的核心是什么？何时迎来综合成本优势及加速成长拐点？ 答： 产能扩张 +长晶技术 提高 +开发新技术将带动衬底成本每年以 10%-20%的速度下行，预计 SiC 2022 年将迎来增长拐点， 全球 市场空间约为 7-10 亿美元。 2024-2026 年为加速成长期，市场空间约 15 亿美元。 2024-2026年为加速成长期，市场空间约 21 亿美元 5）能源测算 -问：碳中和时代下，碳化硅在车载端能带来多少能源节约？ 答：每辆车使用 SiC 相较于 Si 材料 1 年的能源节约测算： 1）相当于每辆轿车每年节省 5.5 桶的油量 2）车主每年节省超过 $146.15 美元的电力成本 3）每年减少 690kg 的 CO2温室气体排放 6) 车厂布局 -问：使用 碳化硅 的车厂及车辆有多少？ 答： 根据 中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟 数据及我们的统计（不完全）， 整车厂引入 SiC 在 OBC 和 DC-DC为 7 家，电驱 4 家，布局电驱 10 家。 全球 2021 年全年预计超 100 万台， 2022 年预计翻倍。 国内新能源汽车企业首先在 OBC 和 DC DC 中应用 SiC 器件，然后逐步渗透到可靠性要求更高的电机控制器。 7) 供给测算 -问：国内 碳化硅 现有产能及未来布局情况？海外产能布局情况？ 答：我国： 2020 年 根据 CASA 统计 （ 不完全 ）， SiC 衬底 折合 6 寸为 18 万片，外延 22 万片，器件 26 万片；全球： 我们 测算 2022 年折合为 8 寸产能 77.3 万片， 2024 年 111.9 万片。 8） 需求测算 -问：未来新能源汽车 &光伏需要多少片 碳化硅 ？ 答： 我们 测算 SiC 在新能源汽车中 6 寸硅片 我国 用量预计 2025 年将超过 120 万； SiC 在光伏领域 6 寸硅片用量预计 2025 年将超过 130 万片 ； GaN 在电力电子 6 寸硅片用量预计 2025 年近 70 万片；在射频中 6 寸硅片用量预计 2022 年达顶峰超 4 万片。 9) 技术对比 -问：我国与海外 第三代半导体 产业链各环节的代差有多大？ 答：总结来看，国内除了 LED 芯片国产化率超 80%外其他版块基本与国外存在一代代差。 10）海外龙头 -问： Wolfspeed 产能 &良率 &财务规划如何？ 答： 1.产能测算：公司折合 8 寸产能将在 2022 年达到 47.9 万片 /年， 2024 年扩张至 69.4 万片 /年。 2. 晶粒产量测算： 2022 年预计晶粒（ Die）产出数量 40476 颗， 2024 年 58643 颗。 3.专利数量：截至 2021.11 月第三代半导体相关专利数量为 2939 件。 4. 财务展望：预计 2021 财年实现 $5.26 亿营收， 2024 财年 $15 亿， 2026 财年 $21 亿，器件销售占比逐步提升。预计 2022-2023 毛利率 30%-40%+， 2024-2025 持续提高至 50%， 2026 年在 50%-54%。 第三代半导体投资建议： 关注 斯达半导、闻泰科技、时代电气、三安光电、立昂微、华润微、士兰微、纳微半导体、华虹半导体、新洁能、扬杰科技、赛微电子、捷捷微电、华微电子、天岳先进、凤凰光学、宏微科技等 风险 提示 ： 产业政策变化风险 国际贸易争端加剧风险 下游行业发展不及预期导致的需求风险 -9%-5%-1%3%7%11%15%19%2020-12 2021-04 2021-08电子 沪深 300 行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 2 内容目录 1. 第一章：汽车电子相关核心投资机会有哪些？ . 8 2. 第二章：汽车电子核心板块第三代半导体十问十答 . 11 2.1. 价值拆解：碳化硅产业链价值量拆解情况？ . 11 2.2. 降价趋势：碳化硅下游器件价格趋势情况？与 Si 基器件的价差为多少？ . 12 2.3. 器件结构：碳化硅各类器件占比情况？不同器件适用的下游应用情况？ . 14 2.4. 发展进程：碳化硅降低成本核心是什么？何时迎来综合成本优势及加速成长拐点？ . 16 2.5. 能源测算：碳中和时代下，碳化硅在车载端能带来多少能源节约？ . 20 2.6. 车厂布局：使用碳化硅的车厂有多少？预计有多少辆车使用 SiC？ . 21 2.7. 供给测算：国内碳化硅现有产能及未来产能布局情况？海外布局及产能情况？ 25 2.8. 需求测算：未来新能源汽车 &光伏需要多少片碳化硅？ . 35 2.8.1. SiC 在新能源汽车中 6 寸硅片用量预计 2025 年将超过 120 万片 . 35 2.8.2. SiC 在光伏领域 6 寸硅片用量预计 2025 年将超过 130 万片 . 37 2.8.3. GaN 在电力电子 6 寸硅片用量预计 2025 年近 70 万片 . 39 2.8.4. GaN 在射频中 6 寸硅片用量预计 2022 年达顶峰超 4 万片 . 40 2.9. 技术对比：我国与海外碳化硅产业链各环节的代差有多大？ . 40 2.9.1. SiC 衬底：国内以 4 寸为主，国际 6 英寸 SiC 衬底产品实现商用化 . 41 2.9.2. SiC 外延：国际 6 英寸产品实现商用化，国内实现 4-6 英寸商业化产品供给 . 42 2.9.3. SiC 器件 &模块：国际 6 寸产线工艺成熟，国内不断缩小代差 . 42 2.9.4. GaN 单晶衬底：国际产品量产领先，国内综合指标达国际先进水平 . 44 2.9.5. GaN 异质外延：国际产品外延片主流为 6 英寸，国内基本并跑 . 45 2.9.6. GaN 器件及模块：国际电子电力形成批量供货能力，国内产品与国际水平存在一定差距 . 45 2.10. 海外龙头： Wolfspeed 产能 &良率 &财务规划如何？ . 47 3. 风险提示 . 51 图表目录 图 1：不同车型汽车电子化程度 . 9 图 2： 汽车用 FPC 示意图 . 9 图 3： SiC 在新能源汽车领域 2027 年带动 60 亿美元市场 . 10 图 4： 不同车级 IGBT 价值量（人民币） . 10 图 5：激光雷达市场 . 10 图 6： L1-L5 汽车需要用到的传感器数量 . 10 图 7： Si 前道工序平均成 本结构（ %），衬底占比为 7% . 11 图 8： SiC MOSFET 前道工序平均成本结构（ %） . 11 图 9： 2021 年 12 月 SiC 二极管平均单价 . 13 图 10： 2021 年 12 月 SiC 和 GaN 晶体管平均单价（含 13%增值税）（单位：元） . 13 行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 3 图 11： SiC 各类器件占比情况， 2019 年二极管占比较高，未来模组占比会接近 50%. 14 图 12：各 SiC 器件优势及不足 . 14 图 13：功率器件主要应用场合电压及电 流要求 . 14 图 14： SiC 二极管分类别器件结构 . 15 图 15： SiC MOSFET 器件新结构 . 15 图 16：新能源汽车 SiC 使用情况 . 15 图 17： V2X 定义 . 15 图 18： SiC 器件在光伏市场的发展情况 . 16 图 19： 2017 年 -2020 年 650V 的 SiC SBD 价格持续下降 (元 /A) . 16 图 20： 2017 年 -2020 年 1200V 的 SiC SBD 价格持续下降 (元 /A) . 16 图 21： SiC 生产制造流程中的挑战使 SiC 价格高昂 . 17 图 22： SiC 生产制造设备的挑战 . 17 图 23：高温单晶生长炉 . 18 图 24：未来 SiC 产品价格降低将得益于 1）长晶速度提升 2）减少割缝损失 3）铸锭切割成本下降逐步与 Si 相当 4）抛光成本下降逐步与 Si 相当 . 19 图 25： SiC 6 寸晶圆成本发展趋势预测，衬底材料成本占比整体产业链超过 50%，预计成本每年以 10%-20%的速度下行 . 19 图 26：预计碳化硅将受益于新能源汽车快速增长 2021 年前平缓增长， 2022 年迎来增长拐点、 2024 年开启加速增长、 2026 年开始全面使用 . 20 图 27： SiC 在汽车电驱、 OBC、 DCDC 的发展预判 . 21 图 28：部分整车厂及 Tier1 引入 SiC 情况 . 21 图 29：整车厂及 Tier1 引入 SiC 具体应用情况 . 22 图 30： Telsa SiC 合作情况 . 22 图 31：主要汽车企业的 SiC 使用的速度情况 . 23 图 32： WOLFSPEED 产能预测 . 33 图 33： SiC 在下游应用市场情况 . 35 图 34： SiC 在下游应用增速情况 . 35 图 35： SiC 在新能源汽车中晶圆面积用量情况 . 35 图 36： SiC 器件在新能源汽车的优势 . 36 图 37：我国新能源汽车销量测算（万辆） . 37 图 38：国内新能源汽车 SiC 硅片需求量测算（片） . 37 图 39： 2022 年全球光伏装机需求占比 （ %） . 38 图 40： 全球、国内光伏逆变器新增装机量及国内增速（ GW， %） . 38 图 41： 2020-2025 年国内光伏逆变器市场空间及增速 （亿元， %） . 38 图 42： SiC 6 寸晶圆成本发展趋势预测，衬底材料成本占比整体产业链超过 50%，预计成本每年以 10%-20%的速度下行 . 38 图 43： PD 快充 GaN 电力电子器件市场规模（亿元） . 39 图 44： PD 快充 GaN-on-Si 晶圆需求量（万片） . 40 图 45： 5G 宏基站 GaN 晶圆需求量（万片） . 40 图 46：国际 SiC 衬底技术指标进展 . 41 图 47：国内 SiC 衬底技术指标进展 . 41 图 48：国际上已经商业化的 SiC SBD 的器件性能 . 43 行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 4 图 49：国际已经商业化的 SiC 晶体管器件性能 . 44 图 50：国际上已经商业化的 GaN 电力电子器件性能 . 45 图 51：国际上商业化的 GaN 射频产品性能 . 46 图 52： Wolfspeed 功率器件的发展历程 . 47 图 53： WOLFSPEED 产能预测（包括 6+8 寸的全部产能）折合 8 寸 2022 年将达到 47.9 万片 /年，在 2024 年扩张至 69.4 万片 /年 . 48 图 54： WOLFSPEED 裸 DIE 工厂 . 48 图 55： WOLFSPEED10 亿美元投资分配 . 49 图 56： WOLFSPEED DIE 产出量预测从 6 寸演进到 8 寸 . 49 图 57： WOLFSPEED 8 英寸晶圆化学化学机械抛光（ CMP）后的表面良率 . 50 图 58： WOLFSPEED 专利数量统计 . 50 图 59： WOLFSPEED 营收增速将超过第三代半导体的市场增速 . 51 图 60： WOLFSPEED 预计 2025 年后毛利率超过 50% . 51 表 1： SiC 及 GaN 终端器件价格变化趋势 . 5 表 2：我国与海外 SiC&GaN 产业链各环节的代差 . 7 表 3： 2025 中 国高速连接器市场规模预测 . 8 表 4： SiC 及 GaN 终端器件价格变化趋势 . 12 表 5：整车厂引入 SiC 应用及供应情况 . 24 表 6： OEM 厂商 SiC 上车规划 . 24 表 7： Tier1 企业 - SiC 逆变器 应用推进情况 . 24 表 8： 2020 年国内晶圆制造 SiC 产线 . 25 表 9：国内 GaN 晶圆制造产线 . 25 表 10： 2020 年我国 SiC 产能统计 . 25 表 11： 2020 年我国 GaN 产能统计 . 25 表 12：国内第三代半导体截至 2021 年 12 月产能情况（已有产能 +已明确投产产能） . 26 表 13：国内第三代半导体公司投资布局情况（已明确产能计划、统计截至 2021 年 12 月） . 28 表 14：国内第三代半导体公司投资布局情况（尚未明确产能计划、统计截至 2021 年 12月） . 31 表 15：国际主要企业 SiC 布局情况 . 33 表 16：国内光伏领域 SiC 晶圆需求测算 . 39 表 17：我国与海外 SiC&GaN 产业链各环节的代差 . 40 表 18：国外 SiC 单晶生长主要企业及 8 寸衬底产品进展 . 41 表 19： 2020 年国际企业新推出的 SiC MOSFET 产品 . 42 表 20： 2020 年国际企业新推出的 SiC MOSFET 产品 . 43 表 21： 2020 年国际企业新推出的 SiC 功率模块产品 . 44 表 22： 2020 年国际企业推出的 GaN 射频产品 . 46 行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 5 问答摘要： 1. 第一章：汽车电子相关核心投资机会有哪些？ 我们 关注 2022 年价值向成长重估机会，体现在需求端出现创新和商业模式升级后的重估，关注 汽车零部件在智能化赋能下的重估 1. 连接器相关：博威合金、电连技术、瑞可达等； 2.PCB 相关：景旺电子、世运电路、鹏鼎控股等； 3.IGBT&SiC 相关：斯达半导、闻泰科技、时代电气、东微半导等 4激光雷达相关：炬光科技、蓝特光学、舜宇光学科技、湘油泵 5.EMS 相关：菱电电控； 6.元器件相关：法拉电子、顺络电子等。 2. 第二章：汽车电子核心板块第三代半导体十问十答 1） 价值拆解 -问： 碳化硅 产业链价值量拆解情况？ 答：在传统硅晶圆中，衬底部分占比前道工序平均成本结构的 7%，晶圆制造设备及工艺占比最高达 50%。不同于传统 Si 材料， SiC 衬底材料成本占据整体成本近五成，是产业链中价值量最高的环节 。以 SiC 6 寸晶圆成本拆分来看， 总成本约为 6400 元的，其中衬底 +外延价值量在 3840 元左右。 2） 降价趋势 -问： 碳化硅 下游器件价格趋势情况？与 Si 基器件的价差为多少？ 答： SiC: 基本呈现逐年下降趋势， SiC 电力电子器件价格与同类型 Si 器件价差缩小 。整体来看， SiC 产品的价格近几年来快速下降，较 2017 年下降了 50%以上，而主流产品与 Si 产品的价差也在持续缩小， 已经基本达到 4 倍以内 。 表 1： SiC 及 GaN 终端器件价格变化趋势 器件 价格（元 /A） /价格（元 /w） 2017 2018 2019 2020 650V GaN HEMT NA 6.39 3.64 2.73 RF GaN HEMT NA 23.78 18.42 23.89 650V SiC SBD 4.1 2.84 1.82 1.58 1200V SiC SBD 6.55 7.54 4.19 3.83 650V SiC MOSFET NA 4.18 2.24 1.92 900V SiC MOSFET NA NA 2.42 2.73 1200V SiC MOSFET NA NA 4.2 3.04 1200V SiC MOSFET NA NA 8.93 5.95 650V Si IGBT NA 0.35 0.29 0.53 650V Si FRD 1.5 1.02 0.75 0.42 1200V Si FRD 2 1.32 0.94 0.86 Si LDMOS NA 8.5 7.47 14.32 数据来源： Mouser 、 Digi-Key、 CASA Research，天风证券研究所 整理制表 行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 6 3） 器件结构 -问： 碳化硅 各类器件占比情况？不同器件适用的下游应用情况？ 答： 2019 年， SiC 二极管占比显著高于 SiC MOSFET 及模组，随着 SiC MOSFET 技术不断成熟预计未来会超过二极管占比，模组增速最快未来有望占比五成。 SiC 器件 &模组发展驱动力之一是新能源汽车 ， V2X+V2L+OBC+ EV Charger+IPU 等带动SiC器件 &模组快速起量。 发展驱动力之二是光伏 ， SiC MOSFET当前市场在光伏市场为 6090万美元 ,预计到 2025 年达到 9000 万美元 左右的规模， 4 年间 CAGR 9%。 SiC 模组当前市场6060 万美元 ,预计到 2025 年达到 14400 万美元 左右的规模， 4 年间 CAGR 27% 4） 发展进程 -问：碳化硅降低成本的核心是什么？碳化硅何时迎来综合成本优势及加速成长拐点？ 答： 目前衬底端占据 SiC 产业链核心成本 +技术高地 ，我们预测未来成本的下降主要依托于： 1）增加产能规模摊薄研发成本及人力成本 ； 2）引入智能制造手段，增加生产效率 ；3）继续提高并优化现有 PVT 长晶技术，改善切磨抛工艺，提高碳化硅衬底综合良率 ； 4）开发颠覆性创新技术（如液相熔体长晶技术、激光切割技术、 Grinding 技术等），突破现有传统技术的极限瓶颈，实现成本的显著下降。 预计衬底成本每年以 10%-20%的速度下行，产品价格不 断下降叠加新能源汽车拉动，预计SiC 2022 年将迎来增长拐点 ，市场空间约为 7-10 亿美元。 2024-2026 年为加速成长期，市场空间约 15 亿美元。 2024-2026 年为加速成长期，市场空间约 21 亿美元 5）能源测算 -问：碳中和时代下，碳化硅在车载端能带来多少能源节约？ 答： 使用 SiC 助力汽车降低 5 倍能力损耗，可提高电机逆变器效率 4%，整车续航里程约7%，助力减少碳排放。 每辆车使用 SiC 相较于 Si 材料 1 年的能源节约测算 ： 1）相当于每辆轿车每年节省 5.5 桶的油量 2）车主每年节省超过 $146.15 美元的电力成本 3） 汽车设计使用年限内 减少 690kg的二氧化碳温室气体排放量，相当于节省了 77 加仑汽油中的释放的二氧化碳 6) 车厂布局 -问： 使用 碳化硅 的车厂有多少？ 2022 年预计有多少辆车使用 SiC？ 答： 根据中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟数据及我们的统计（不完全）， 整车厂引入 SiC 在 OBC 和 DC-DC 为 7 家，电驱 4 家，布局电驱 10 家 。国内新能源汽车企业首先在 OBC 和 DC DC 中应用 SiC 器件，然后逐步渗透到可靠性要求更高的电机控制器。 全球2021 年全年预计 约 100 万台 ： 1)特斯拉： 2021 年 1-9 月交付了 62.7 万台，全年预计能实现 90 万台左右； 2）现代 8.4-9.1 万台； 2022 年 1）特斯拉预计提升到 140-150 万台； 2)通用 1-2 万台；起亚： 8-10 万台；蔚来： 1-105 万台；小鹏： 1-2 万台。 7) 供给测算 -问：国内 碳化硅 现有产能及未来产能布局情况？海外布局及产能情况？ 答： 我国 产能 ： 2020 年 根据 CASA 统计 （ 不完全 ） 我国 SiC 导电型衬底（本段全部为折合 6 英寸） 18 万片同比增长 150%； SiC-on-SiC 外延 22 万片同比 +10%； SiC-on-SiC 器件 /模块 26 万片同比 +63%。 GaN-on-Si 外延 28 万片同比 +40%； GaN-on-Si 器件 /模块 22 万片同比 +16%； SiC 半绝缘衬底 8 万片同比 +80%； GaN-on-SiC 外延 9 万片同比 +100%；GaN-on-SiC 器件 /模块 7 万片同比 +100%； 2021 年，我国在产业链各环节的布局加速， 根据我们 统计 （ 不完全 ）， 布局第三代半导体的厂商数量提升为 70 家 （已有产能或已投产厂商总数），其中布局 SiC 衬底的厂商 16 家、外延 11 家、器件 28 家；其中布局 GaN 衬底的厂商 2 家、外延 12 家、器件 12 家。同时近期多家 公司宣布加码布局第三代半导体赛道， 根据我们统计（不完全） ，已宣布产能计划的厂商数量为 68 家。 行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 7 全球产能： 根据 Wolfspeed 投资者报告披露产能结合其未来保持 62%的市占率测算 ， 预计2022 年全球折合为 8 寸的产能为 77.3 万片， 2024 年为 111.9 万片。 8） 需求测算 -问：未来新能源汽车 &光伏需要多少片 SiC？ 答： SiC 在新能源汽车中 6 寸硅片用量预计 2025 年将超过 120 万片 根据逆变器（约 1000mm2） /DC DC（约 50mm2） /OBC（约 180mm2）使用的 SiC 面积测算， SiC 在新能源汽车 中晶圆面积用量情况 8 寸晶圆可以满足 13 辆车的 SiC 需求 ; 6 寸晶圆可以满足 7 辆车的纯电动 SiC 需求，油电混合车 ： 6 寸满足 9 辆 。以 2025 年我国 900 万台新能源汽车销量 &纯电动车站比 81%测算 SiC 在新能源汽车中 6 寸硅片用量预计 2025 年将超过 120 万片。 SiC 在光伏领域 6 寸硅片用量预计 2025 年将超过 130 万片 预计 2020-2025 年全球光伏逆变器新增装机量分别为 135.7、 187、 221、 269.8、 334.5 及401 GW，假设我国占比为 33%,对应国内光伏逆变器新增装机量在 2020-2025 年分别 为40.71、 56.14、 75.05、 89.03、 110.39 及 132.33GW。假设功率半导体器件占逆变器成本约15%，得到光伏逆变器对应的功率半导体市场空间，在 2020-2025 年分别为 39.86、 49.47、59.53、 63.56、 70.92 及 76.51 亿元。结合 6 寸 SiC 晶圆成本趋势测算得到我国光伏领域2020-2025 年对应的 6 寸 SiC 晶圆需求分别为 59.50、 77.30、 96.01、 105.93、 122.27 及 134.24万片。 GaN 在电力电子 6 寸硅片用量预计 2025 年近 70 万片 ； 在射频中 6 寸硅片用量预计 2022年达顶峰超 4 万片 9）技术对比 -问：我国与海外 碳化硅 产业链各环节的代差有多大？ 答：总结来看，国内除了 LED 芯片国产化率超 80%外其他版块基本与国外存在一代代差。 表 2： 我国与海外 SiC&GaN 产业链各环节的代差 所在国家 企业 进展 SiC 衬底 国内 SiC 商业化衬底以 4 英寸为主，逐步向 6 英寸过渡 国际 上 6 英寸 SiC 衬底产品实现商用化，主流几大厂家均推出 8 英寸衬底样品 外延 国内 已实现 4-6 英寸商业化产品供给 国际 上 6 英寸产品实现商用化，已研制出 8 英寸产品 器件 &模块 国内 2020 年推出的 SiC 电力电子器件产品主要集中在 SiC 二极管和 SiC MOSFET 国际 产品 6 英寸产线工艺成熟， Cree | Wolfspeed、 II-VI 正在投资建设 8 英寸生产线 GaN 衬底 国内 商业化的 GaN 衬底尺寸以 2 英寸为主， 4 英寸实现小批量出货，预计 2025 年前完成 6 英寸衬底的批量生产并进入市场 国际 ： 美、日、欧均已量产 2 英寸 GaN 单晶的制备，位错密度到 106cm-2，日本成功研制了 4 英寸 GaN 衬底，并突破了 6 英寸关键技术 外延 电力电子应用： 国际国内 产品外延片主流尺寸为 6 英寸 射频应用： 国际 4 英寸和 6 英寸并存， 国内 正逐步向 6 英寸发展 光电子应用： 国内 蓝宝石基 GaN 外延片 与 国际 齐头并进， 国内蓝 /绿光激光器 GaN 基 GaN 外延片还未实现产业化 器件 &模块 电子电力应用： 国际 市场形成批量供货能力， 国内 产品与国际水平存在一定差距 射频应用： 国际 产品线持续扩充完善，各类技术并行发展， 国内 产品处于研发阶段 光电应用： 国际 产品技术取得较快速进展， 国内 LED 芯片国产化率已经超过 80% 行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 8 资料来源 ： CASA 第三代半导体产业发展报告 ，天风证券研究所整理 10） 海外龙头 -问： Wolfspeed 产能 &良率 &财务规划如何？ 答： 1. 产能测算 ：根据 Wolfspeed 官方战略展望报告，公司折合 8 寸产能将在 2022 年达到 47.9 万片 /年，在 2024 年扩张至 69.4 万片 /年。 2. 晶粒产量测算 ： 6 寸 SiC 晶圆可以产出 448 颗 Die， 8 寸 SiC 晶圆可以产出 845 颗 Die，测算 2022 年预计晶粒（ Die）产出数量 40476 颗， 2024 年 58643 颗（假设良率为 100%）。 3专利数量 ：截至 2021.11 月第三代半导体相关专利数量为 2939 件，其中材料相关专利360 件，射频相关 1015 件，功率相关专利 984 件。 4.核心合作厂商 ：包括意法半导体、英飞凌、安森美等等公司，签订了 13 亿美元相关 SiC晶圆供应协议。 5. 财务展望 ：预计 2021 财年实现 5.26 亿美元营收， 2024 财年实现 15 亿美元营收， 2026财年是此案 21 亿美元营收， CAGR 达到 30%，其中器件销售占比将逐步提升。预计2022-2023 年实现毛利率 30%-40%+， 2024-2025 毛利率持续提高至 50%， 2026 年后毛利率稳定在 50%-54%。 1. 第一章：汽车电子相关核心投资机会有哪些？ 我们 关注 2022 年价值向成长重估机会，体现在需求端出现创新和商业模式升级后的重估，关注 汽车零部件在智能化赋能下的重估 1. 连接器相关 ： 博威合金、电连技术、瑞可达等； 2.PCB 相关 ： 景旺电子、世运电路、鹏鼎控股等； 3.IGBT&SiC 相关 ：斯达半导、闻泰科技、时代电气、东微半导等 4激光雷达 相关 ： 炬光科技、蓝特光学、舜宇光学科技 、 湘油泵 5.EMS 相关 ： 菱电电控； 6.元器件相关 ： 法拉电子、顺络电子等。 连接器 ： 重点 关注 上游铜合金材料博威合金、高速连接器电连技术以及高压连接器领域瑞可达、建议关注中航光电、徕木股份、意华股份、沪光股份等。 （ 1）高压连接器 ： 电动车渗透率提升和高压升级，行业量价齐升。 2021 新能源汽车已进入快速渗透期。伴随着电动汽车的快速市场渗透，高压连接器的用量将有显著提升。 （ 2）高速连接器：智能化大势所趋，多传感器、域集中式趋势驱动长期成长 。车辆智能化程度提升所带来的传感器数量提升趋势和域集中式整车架构趋势将提高 FAKRA 以及MINI FAKRA 连接器的和以太网连接器的单车用量。 （ 3）上游产业链 ： 上游铜合金和塑胶材料是核心 。在上游材料方面，高端铜合金和塑胶材料是核心，博威合金率先实现了铜合金的进口替代，推出了 EValloy 的棒材系列产品等，该系列产品已广泛使用在新能源汽车的充电枪端子、高压线束接头和车用继电器端子等领域。 表 3： 2025 中国高速 连接 器市场规模预测 行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 9 器件 价 格（元 /A） /价格（元/w） L1 及以下 L2 及以上 全种类 2025 汽车销量（万辆） 1618.20 1078.80 2679 单车连接器价值（元） 200 1000 高速连 接 器市场规模（亿元） 32.36 107.88 140.24 数据来源： ROLAND BERG，中国汽车工业协会，天津大学中国汽车战略发展研究中心 ，天风证券研究所 整理制表 PCB： 关注 技术突破 +产能扩张 的 景旺电子、世运电路、鹏鼎控股等 汽车电子化加深带动汽车用 PCB 市场规模显著提升 。 汽车电动化能够显著提升汽车电子化程度，相应也带动 PCB 需求增加。电池、电机、电控是新能源汽车的三大核心系统。“电池”总成，指电池和电池管理系统（ BMS）；“电机”总成，指电动机和电动机控制器；高压“电控”总成，包含车载 DC/DC 转换器、车载充电机、电动空调、 PTC、高压配电盒和其他高压部件。汽车电动化能够显著提升汽车电子化程度，传统紧凑型车、中高档车、混合动力汽车、纯电动汽车汽车电子成本占整车成本分别为 15%、 20%、 47%、 65%。汽车电子化程度增加带动 PCB 需求增加，新能源汽车 PCB 用量为传统汽车的 5-8 倍。同时车用FPC（挠性电路板）取代线束已经成为趋势，未来 FPC 在汽车上的应用也会逐渐增加，战新 PCB 预计单车用量将超过 100 片， 2022 年全球汽车用 FPC 市场规模将达 70 亿元。 车载毫米波雷达 加速 发展为高频 PCB 贡献增量。 毫米波雷达具有体积小、质量轻、空间分辨率高；穿透雾、烟、灰尘的能力强、传输距离远、具有全天候全天时的特点；性能稳定，不受目标物体形状、颜色等干扰等多项优点，在自动驾驶感知层有广泛应用。在汽车 ADAS渗透率和自动驾驶等级不断提升的背景下，毫米波雷达市场将进入高速成长阶段。毫米波雷达传感器 的不同 PCB 设计共同的特点是都需要使用超低损耗的 PCB 材料，从而降低电路损耗，增大天线的辐射，车载毫米波雷达需求的快速增长有望为高频 PCB 贡献显著增量。 图 1： 不同车型汽车电子化程度 图 2： 汽车用 FPC 示意图 资料来源： 产业信息网、 天风证券研究所 资料来源： iFIXIT、 天风证券研究所 IGBT&第三代半导体： 关注 已实现 0-1 突破 +紧 握缺货朝下国产化机遇启动放量 的相关IGBT&SiC 企业， 关注 斯达半导、闻泰科技、时代电气、东微半导等 新能源汽车开启半导体新一轮成长趋势 ， IGBT 为新能源应用刚需芯片，国内企业迎来国产替代 &行业红利双击 汽车 电动化、网联化、智能化发展趋势 中带动汽车半导体 需求大幅度增长。 IGBT 应用于新能源的电压转换，例如：汽车动力系统、光伏逆变器等， IGBT 功率模块均是逆变器的核心功率器件，在电动车动力系统半导体价值量中占比 52%。 IGBT 透过控制开关控制改变电压具备耐压的特性被各类下游市场广泛使用，此外由于 IGBT 工艺与设计难度高，海外企业凭借多年的积累占据较大的市场份额；国内厂商近年来通过积极投入研发成功在国内新能源汽车用 IGBT 模块市场中占取到了一定份额，但仍有很大的替代空间。 国内 IGBT 企业已实现 0-1 突破，紧握缺货朝下国产化机遇启动放量 海外企业凭借多年积累，在 IGBT 产品市场占据了一定的先发优势与市场份额；国内新能 行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 10 源汽车 IGBT 模块市场中，海外企业占据垄断地位，其中英飞凌市占率达到 58.20%。国内企业近年来通过积极投入研发，紧 抓国产替代机遇，成功在国内新能源汽车用 IGBT 模块市场中占取到了一定份额，实现 0 到 1 的突破；随着国产替代加速推进，包含时代电气、士兰微、斯达半导、宏微科技、新洁能、华润微等国内厂商将迎来 1 到 N 放量的黄金期。 新能源汽车需求高起带动第三代半导体在大功率电力电子器件领域起量。 电动汽车和充电桩等都需要大功率、高效率的电力电子器件，基于 SiC、 GaN 的电子电力器件因其物理性能优异在相关市场备受青睐。 第三代半导体有望成为绿色经济的中流砥柱 ，助力新能源汽车电能高效转换，推动能源绿色低碳发展。举例来看，到 2030 年，如果 有 3500 万电动车使用 SiC，那么这一制造年生产出的新能源汽车总计在它们的使用期限中节约了的能源相当于节省 1.92 亿桶油 / 相当于节省 82 亿美元电力成本 。 SiC 与传统产品价差持续缩小，预计 SiC 2022 年将迎来增长拐点 , 2026 年将全面铺开 。 SiC 与传统 Si 基产品价差持续缩小。 1) 上游衬底产能持续释放，供货能力提升，材料端衬底价格下降，器件制造成本降低 ; 2) 量产技术趋于稳定，良品率提升，叠加产能持续扩张，拉动市场价格下降 ; 3) 产线规格由 4 英寸转向 6 英寸 , 成本大幅下降。未来 SiC、 GaN 综合成本优势显著，可通过大幅提高器件能效 +减小器件体积使其综合成本优势大于传统硅基材料， 关注 第三代半导体随着价格降低迎来大发展。 图 3： SiC 在新能源汽车领域 2027 年带动 60 亿美元市场 图 4： 不同车级