Wolfspeed对国产SiC的启示（四） - 联盟动态中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟

碳化硅国产供应链玩家梳理：

数据来源：半导体行业观察，CASA，企查查，东吴证券研究所

供应链产能梳理

衬底环节：

海外龙头寡头垄断，国内企业奋起追赶。碳化硅衬底龙头Wolfspeed在1991年便打造了第一片碳化硅衬底，1993年实现30mm衬底商用化，2015年推出8英寸碳化硅衬底。其他海外衬底领军厂商如罗姆、II-VI、意法半导体也在2005年前进军相关领域，截至2021年已具备8英寸衬底的生产能力。
相比而言，国内衬底厂商起步晚，国内衬底巨头天科合达和天岳先进分别在2006年与2012年具备2英寸衬底片能力。截至2021年，国外已实现6英寸碳化硅衬底产品商用化，主流厂商陆续研发出8英寸衬底样品。国内碳化硅商业化衬底仍以4英寸为主，并向6英寸过渡。
技术难度升级，技术壁垒加固，国内厂商迎难而上。天科合达2020年实现6英寸衬底规模化量产，同时着力研发8英寸衬底。天岳先进在五年内实现从4英寸量产至6英寸量产的跃升，19年也同样实现6英寸量产。国内企业有望突破壁垒、实现同步发展。

海内外龙头衬底商用化时间轴梳理：

数据来源：各公司公告，东吴证券研究所整理

海外衬底厂商布局大规模扩产，力求2025年前释放产能。

Wolfspeed、罗姆、II-VI等巨头都有5倍以上的产能扩建规划。罗姆计划从2019到2025年扩产6倍，即从5万片左右年产能扩产到30~40万片。II-VI则在2020年提出计划，5年内产能将扩大5-10倍，2024年将量产8英寸衬底。
而作为全球的碳化硅衬底龙头，Wolfspeed更是在2019年推出了5年实现30倍扩产计划，宣布将投资10亿美元分别在北卡罗来纳州和纽约州建造全新的可满足车规级标准的8英寸功率和射频衬底制造工厂，将碳化硅晶圆制造能力提高多达30倍，并使碳化硅材料生产增加30倍，从而满足2024年的预期市场增长。未来两年Wolfspeed将逐步扩张产能至约合10万片/月（等效6英寸）。

碳化硅衬底全球市占率（2021年）及海外厂商产能梳理：

数据来源：Wolfspeed官网，罗姆公司年报，半导体行业观察，东吴证券研究所

国内厂商规划投资规模较大，而投资落地情况不足预期，有效产能不足。

据中国电子材料行业协会半导体材料分会（CEM）统计，截至2021年中，全国碳化硅衬底规划投资超300亿元，预计规划年产能达200万片，而2020年全国碳化硅产能则仅为约11万片。
根据CASA对国内的各类碳化硅投资项目情况的跟踪调查，每年所宣称的投资额均超过100亿元，但目前投资到位、建设并投产的项目仍然较少。其主要原因归纳如下：1）部分项目建设周期长、进度慢；2）项目资金需求量大、协调要求高，最终并未实质落地；3）部分项目的规划脱离实际，导致后续执行难以落实。

碳化硅衬底国内产能梳理：

数据来源：各公司公告，东吴证券研究所整理，产能统计时间截止2021年底

器件环节

碳化硅器件未来可期，器件厂商增加供给迎需求。

据Yole预测，碳化硅器件应用空间将从2020年的6亿美金快速增至2030年的100亿美金。面对广阔的发展前景，国内各大器件产商积极扩产。另据CASA，2020年底，国内至少已有8条6英寸碳化硅晶圆制造产线，另有约10条碳化硅生产线正在建设。
三安光电、泰科天润等主要企业已有相应产线，同时仍在积极扩建。总投资160亿元的湖南三安半导体基地一期项目正式于2021年6月份投产，将打造国内首条、全球第三条碳化硅垂直整合产业链，计划月产三万片6寸碳化硅晶圆。
泰科天润的湖南项目于2019年年底正式开建，主要建设6英寸碳化硅基电力电子芯片生产线，满产后可实现6万片/年的6英寸碳化硅功率芯片。比亚迪半导体、南京百识电子等企业也在建设产线。

碳化硅器件国内产能梳理：

数据来源：各公司公告，芯智讯，全球半导体观察，电子发烧友，极客网等，东吴证券研究所整理

海内外对标：国产厂商的成长路径

国产现状：对标海外

差距较大

国内厂商较海外仍然有较大差距：

从营收规模看，仅以Wolfspeed本部门为例，其2020财年营收为470.7百万美元（折合人民币3,071.3百万元），而天岳先进2020财年营收为424.8百万元，体量约为Wolfspeed的七分之一；2019财年，天岳先进的营收仅为Wolfspeed营收规模的十四分之一，天科合达的营收则仅达到了Wolfspeed营收的4%左右，规模差距较大。
虽目前体量较小，但国内厂商加速成长，收入同比增速较高。其中天岳先进2019、2020财年营收分别同比增长97.3%、58.2%，而Wolfspeed 2019财年营收同比增速为65.8%，2020财年营收则同比下降18%。

从毛利率看，国产长期仍需攻坚克难。

Wolfspeed本部门2020财年毛利率为39.2%，天岳先进毛利率则为38.7%，已十分接近；截至2021Q3，天岳先进毛利率达35.3%，超出Wolfspeed 2021财年的31.3%，但应该正视公司毛利率背后产品的差异。
Wolfspeed正处于晶圆厂成本过渡时期，伴随200mm产能爬坡，据公司远期指引，毛利率将攀升至50%。目前国产厂商仍以4英寸为主，逐步向6英寸过渡，若要保持长期竞争优势，国产厂商仍需不懈追赶。

海内外龙头收入对比（百万人民币）：

数据来源：Wind（美元兑人民币采用历史汇率），东吴证券研究所

海内外龙头毛利率对比：

数据来源：Wind，东吴证券研究所

国内龙头与海外龙头的同尺寸产品在技术参数上仍有差距。虽然国产厂商已经具备一定的生产能力，但仍存在单晶性能一致性差、成品率低、成本高等问题，产能较低。

海内外龙头产能差距较大，仍需较长时间追赶。

根据天岳先进招股书，公司在2021年1-6月碳化硅衬底产能2.8万片；天岳先进目前在上海临港新建工厂，预计2022年试生产，2026年达产30万片。天科合达在2020年Q1产能约5000片（等效6英寸）；目前于北京大兴在建的新工厂预计2022年初投产，产能可达12万片。
2019年，Wolfspeed宣布未来5年投资10亿美元用于扩大碳化硅产能，将在纽约州建立新工厂及扩建现有工厂；2021年投资者日，公司宣布当前碳化硅衬底的总产能为16.7万平方英尺，约合85万片每年（等效6英寸），未来两年将逐步扩张产能至24.2万平方英尺，约合123万片每年（等效6英寸）。

海内外龙头产品对比（衬底质量）：

数据来源：天岳先进招股说明书，天科合达官网，东吴证券研究所

国内龙头天岳先进客户集中度较高，与主要客户合作时间较长，合作关系的稳定性及可持续性良好。

天岳先进2018-2020年向前五名客户合计销售金额占当期销售总额的比例分别为80.15%、82.94%、89.45%，客户集中度较高。天岳先进与客户B于2014年建立合作关系，双方于2019年签订了销售框架协议，客户B开始向天岳先进批量采购，2020年客户B成为天岳先进的第二大客户。
2021年双方签订了全年上万片的采购框架协议。天岳先进的下游领域均具有广阔前景，同时，天岳先进与大客户均达成稳定良好的战略合作关系，与重要客户均有长期合作的意愿，未来的业务合作量有望持续增长。

天科合达客户集中度相对分散。海外龙头Wolfspeed的2021财报显示，其当年前三大客户分别为意法半导体、艾睿电子和住友电气工业株式会社，此外没有单一客户占营业收入超过10%。类似地，天科合达2020年1-3月主要客户为客户B、客户D（合计占营业收入的21%），三安集成、客户A以及广西梧州星亿系公司，此外没有单一客户占营业收入超过10%。

海内外龙头研发经费相差数十倍，国内产业拓展任重而道远。海外龙头Wolfspeed技术团队经过数十年发展已经形成完整的碳化硅产业链，且与下游企业深度合作。2020年6月与宇通集团签订战略合作协议，2021年10月与通用汽车签订战略合作协议。

海内外龙头客户对比：