投资入门
要点&分析师解读：
碳化硅主要用于功率半导体，替代现有的硅基二极管和IGBT。目前二极管的技术和经济性都已成熟，已经开始批量替代；Mosfet预计在2023年由领先的整车厂率先开始替代。
碳化硅替代的是400V以上的功率半导体，占到功率半导体总市场规模的80%，即400亿美元。目前在光伏逆变器中已有10%的渗透率，华为、阳光电源都有相关产品。在家电中也在替代，格力、美的进展较快。汽车是最大的应用市场，预计占50%，目前特斯拉Model 3、比亚迪汉、蔚来ET7都已开始使用。
碳化硅主要难度在长晶环节，国内距离国外领先水平有3-5年代差，比硅基半导体差距小了很多。在产能和技术上，国内均处于全球第二梯队，有望逐步追赶，国内企业大有可为。
按照碳化硅可替代功率器件市场空间400亿美元测算，考虑2025年碳化硅降到硅基器件价格的1.5倍，30%被替代，则2025年碳化硅器件市场空间180亿美元。衬底、外延环节占总成本的60%，假设厂商利润率为30%，则2025年全球衬底、外延环节市场空间75亿美元，约525亿元人民币。
：长晶、外延技术介绍
碳化硅 长晶部分
生长方法：PVT，碳化硅固态在2300°以上变成气态，再在籽晶上生长碳化硅，相比硅只有1000多度，长晶速度比较慢，一小时零点几毫米，稳定的生长时间只有一周，和硅基长晶高度差100倍，速度也差几十倍，生长效率低，温度也较高，只有石墨材质能做坩埚，且需要密封，属于黑箱操作，不可操控，因此技术门槛比较高，需要经验性积累。
良率：目前较低，Cree、Ⅱ-Ⅵ 只有60%~70%，国内要低10%左右，导致4、6寸片价格较贵，是硅的60倍以上，但是由于高频、高压的性能，可以降低对无源器件的使用，可以节省系统成本，目前是硅的2~8倍。
国内情况：国外主流是6寸片，占比60%以上，4寸片占比30%左右；国内6寸良率低，以4寸为主，国内目前都在做大尺寸碳化硅衬底片，技术布局最早的是山东天岳和天科合达，还有其它企业在做。
国内外设备代差：长晶设备和国外差距不大，结构分为：线圈内置式（天科合达发明）和外置式，区别是线圈在真空腔内/外，腔体更大对控制更难一些，温度控制和效率更高，杂质更多，适合做导电型衬底；山东天岳腔体在线圈内，体积较小，杂质较小，适合做高纯半绝缘，两者技术路线不同。设备不复杂，但是需要工艺，基本都是自己设计找公司代工，全世界没有靠设备赚钱的公司，主要都是卖晶体，天科合达也是如此。
产能：目前已有的碳化硅产品基本来自Cree，衬底市占率达60%以上，第二是罗姆、第三是国内的山东天岳和天科合达。一台炉子产能一年在400~500片左右，生长效率较低，科锐号称有1000台长晶炉，年产能在20万片左右。
切磨抛设备国产化率还不高，主要进口德国、欧洲设备，切割设备需要金刚石切割，国内可靠性还不行，切割设备以日本设备为主，研磨抛也是以国外设备为主，国内产品需要进一步降低成本，提高可靠性才能逐步实现国产化，国内企业正在慢慢进入。
碳化硅 外延部分
技术门槛相对较低，目前已经有海外商业化较成熟的公司（LPE、爱思强、TEL），外延核心在厚度的均匀性、掺杂均匀性以及成本，厚度和电压成正比，器件面积和电流成正比，大约每平方厘米80~120A，国内主要就是瀚天天成和东莞天域，设备也以爱思强居多，国内中微从技术层面应该可以做。
：下游应用市场介绍
汽车应用：几年前特斯拉的应用引爆了市场，汽车分为三个子领域：电驱、DC-DC、充电器。其中电驱导入验证周期需要3-4年；DC-DC导入得较快，对安全要求不高；充电器分OBC和充电桩，充电桩一般用SiC二极管+IGBT，已经被各个厂商在验证，市场较大。
光伏逆变器：市场相当大，主要厂商是华为和阳光电源，H公司导入得更积极，应用方案采用碳化硅二极管+IGBT。
服务器电源：成本主要是电能，碳化硅能降低损耗，节省电能，对可靠性要求没有这么高，所以导入得较快，但是成本敏感性较高。
空调：美的和格力有较早的布局，三—四匹的空调会应用碳化硅芯片，消费级产品对成本要求也非常高。
超高压：3300V以上，用在轨交，可靠性要求更高，目前还没有上量。
国家电网：更长远的市场应用。
市场空间：比亚迪和特斯拉2023年会用纯碳化硅模块，2/3芯片，1/3模块。
产能：一辆电动车1/4~1/3片6寸晶圆，特斯拉按100万辆车，就要用25万片，科锐纽约厂，需求量较大，短期内市场不会出现过饱和的状态，国内量产的是二极管，二极管只有3-4种缺陷，Mosfet有6种缺陷，因此国内mosfet进展较慢。
时间爆发节点：2024年将推出第一个全碳化硅电动车平台，2027年所有平台换成电动车，2024年往后会有需求大规模的爆发，但是国内厂商如果现在不做，就赶不上在2024年通过验证，无法成为未来的主流玩家。
光伏方面，由于环境恶劣，可靠性要求非常高，国内已经在进行验证，大概在今年年底、明年年初将会爆发。
对IGBT的替换：对能耗、体积有要求的，在400V/600V以上都能替换，长久以来必须使用碳化硅；中低压不太可能使用碳化硅，对频率要求高的会使用GaN。
：汽车端模块的应用
模块竞争格局：目前主流以IGBT为主，英飞凌占据60%的市场份额，接下来是三菱、斯达等，主要是使用在主驱逆变器中。
碳化硅与IGBT的替代：对大部分主流ODM来说，IGBT价格比较透明，为什么用碳化硅模块代替IGBT？碳化硅性能有优势，损耗、导通电阻较小，而且基于mos可以做双通道沟槽的设计，进一步降低导通电阻，技术上有优势，物理特性上，对整车能带来4~7%的成本节省（减少周身被动元器件，系统复杂性降低，减少空间可以装更多的电池）
模块设计方面：碳化硅模块和IGBT模块设计上，英飞凌市场份额高，用的是HpDrive，碳化硅没有明确的模块设计，终端ODM客户使用IGBT后，用Hpdrive切换较为方便，但是Hpdrive模块尺寸较大，无法体现碳化硅尺寸及性能优势，未来还需要针对模块进行重新设计，还需一定时间。
主流车厂规划：Tier 1 会对模块进行重新设计，并在2023年前采用碳化硅方案，Tier 2 主要以性能和价格为导向，不会有明确偏好，预计2024-2025年使用
特斯拉和比亚迪应用情况：特斯拉供应商是ST，ST从罗姆和Cree买了衬底以后做器件，目前一辆车2个模块，每个模块24个芯片并联，使用的是1in1的方案，未来还需要改进；比亚迪自己有模块厂，采购芯片后做封装，产能只供自己。
观点：重点推荐晶盛机电
1）晶盛机电经过10年技术积累，是国内唯一在长晶-外延-切磨抛设备均有涉及的公司；
2）公司在半导体、光伏、LED照明晶体生长等领域都证明了自己的实力，在热场设计、自动控制方面有深厚的技术积淀，具备横向迁移的能力；
3）近两年公司从设备厂商向材料厂商转移，如何中环、蓝思合资做硅片、蓝宝石等，经营模式和盈利模式上均有提升；
4）公司是上市公司平台，在资源整合、品牌实力等方面拥有优势；
5）估值测算过程：碳化硅方面，假设到2025年碳化硅价格降到硅的1.5倍，考虑到30%的碳化硅二极管被替代，预计碳化硅器件市场规模180亿美元。其中60%的成本在衬底和外延，如考虑相关企业利润率30%，则衬底、外延市场空间就是75亿美元，晶盛未来向材料延伸市场空间广阔，估值弹性大。
光伏方面，硅片扩产积极，预计公司近三年业绩保持高增长态势，对应今、明两年估值只有44倍和30倍，如果完全不考虑碳化硅，作为高景气行业的龙头公司，未来三年业绩呈高增长态势，对比锂电设备、光伏电池片设备龙头公司应有60倍估值，目前44倍属于低估。
整体来说，公司作为晶体制造龙头企业，光伏领域高景气奠定其安全边际，碳化硅提供较高弹性。
风险提示：下游需求波动、市场竞争加剧
电子观点：重点推荐斯达半导、闻泰科技、露笑科技
电子方面一是给大家讲现在器件的情况，包括像特斯拉和比亚迪，另外分享电子涉及到相关公司的投资机会。
首先讲一下特斯拉，特斯拉的Model3是第一个把碳化硅作为一个主驱的电动车型。目前来看，意法半导体来供的MOSFET，采用是650伏产品，相对于之前的X和S所采用的IGBT方案来看，大概是有5到8个的点效率提升，也就是从原来的82%提升到接近90%，这块对续航是有贡献的。逆变器采用是单管的方式，24颗单管。一颗单管是包含了2颗的MOSFET芯片，一共是48颗，这是特斯拉的方案。 比亚迪是2017年的时候就已经研发出相关产品，2018年进行正式采用，先用了车充，后面才放到了汉这款车上，近期可以看到比亚迪未来是要自建产线。
实际产业链来看，衬底是最为紧缺的环节，国际上Cree是龙头，II-VI做的也很好，从国内来看天科合达做的非常好，从长晶设备到衬底都是自己做的。因为本身四英寸是有成熟量产，现在在做6英寸产品，在徐州也有一百多台的炉子，所以这块无论是从成熟度规模还是过往的口碑、积累上，在衬底领域做得是比较领先的。
上市公司层面，设备衬底还有一个上市公司相关标的，露笑科技，也是最近投资者问得比较多的。这个公司像这边技术来源，主要是陈之战教授，他之前是上海硅酸盐研究所的，之前也担任过世纪金光的技术负责人，由于各种原因又出来，现在在露笑科技作为技术带头人。公司自己做长晶炉，自己做衬底。不过这块的衬底是是合肥产投的合资子公司来进行运营的。他们年中的时候会有第一批长晶炉点火投产，后续情况到底如何，我们也会保持持续跟踪。
从器件来看和之前专家讲的内容是差不多的。目前MOSFET是基本非常比较难，目前都是以二极管作为一个主要推的产品。像闻泰科技这个月是推出了车规级的二极管产品，像华润微、中车时代电气、三安光电都有相关产品，绝大多数推出是650伏产品，中车时代电气产品线相对宽一点，可以达到650-1700伏。
之前也有很多人会问三安光电，做化合物半导体是上市公司里面的龙头，公司在化合物半导体主要的核心还是放在射频，因为化合物半导体一是功率器件，二是射频。主要是放在射频，所以国内通信厂商也对它是全力支持。但是SiC也有布局，虽然是不同的技术路线，但是考虑到过往的成功经验，我们认为做出来主要是时间和资源的问题。
模块环节可以关注斯达半导，它在碳化硅模块领域现在复制他在IGBT领域成功路线，先做模块再往上游的自研芯片的方向去延伸，目前来看是去年下半年的时候推出来相关产品，目前来看推出来的量级还不是非常大，八万多颗的产能。基于过往IGBT产品信心还有对下游客户的黏性，模块如果真正做出来后我们认为还是会有不错进展。
整体来看，在比较高价值环节还是在上游，也就是在长晶衬底。因为现在来看，基本6英寸单片是七八千，所以从价值量来看只要谁能稳定的量产，会有一个非常好的收益。根据我们的了解，从实验室小批量到大批量，是需要整个工艺非常标准的复制，如果是能够解决温度场控制和标准化复制这两个比较核心的问题，量产的难度问题就会小很多。在研究的公司正式出产品之前，我们更多可以通过这两种方式进行一个判断。