第三代半导体材料碳化硅,是概念还是大方向?

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2022-08-30 16:08北京鲲鹏计划获奖作者,北京星空财富投资管理有限公司官方帐号,优质财经领域创作者
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作者/星空下的锅包肉

编辑/菠菜的星空

排版/星空下的竹笋

碳化硅(SiC),俗称第三代半导体材料之一。

据悉,相比主流的第一代半导体——硅材料,碳化硅的禁带宽度是硅的3倍;导热率为硅的4-5倍;击穿电压为硅的8-10倍;电子饱和漂移速率为硅的2-3倍。

来源:浙商证券

总而言之,就是耐高压、耐高频、耐高温,且低损耗。

听上去很完美。但请注意,目前市场上,硅材料仍占据90%以上的市场份额。

那么问题来了,既然碳化硅这么优秀,为什么市场份额这么低?碳化硅的崛起之路,是否真有想象中的这么容易?

碳化硅衬底龙头天岳先进(688234),凭借不到5个亿的营收,以及亏损的净利润,撑起了四五百亿的市值。频繁蹭热点的露笑科技(002617),靠着活在公告中的碳化硅衬底产能,股价屡次翻番。

资本市场对于碳化硅的预期,是否过分超前,甚至过分乐观了?

一、前途或许光明,道路一定曲折

先介绍一下碳化硅。

产业链上,上游生产衬底外延,中游制造器件模块,下游应用。其中上游的衬底,技术难度最大,成本最高,约占器件成本的一半。

外延就是在衬底上面再覆盖一层薄膜

对碳化硅而言,衬底是核心,也是制约其发展的最大阻碍

1生产效率低

碳化硅衬底最大的问题,就是生产效率极低

第一,晶体生长过程极慢,平均每小时只能长0.2-0.3mm。相较于传统晶硅生长速度,慢了近百倍

第二,良率低。传统硅基良率可达90%以上。而碳化硅,即便是衬底龙头天岳先进,晶棒环节的良率也只有50%。到最后成型还将再有25%的损耗

2产品价格高

这种生产工艺上的差距,致使二者价格天壤之别。

2021年度,天岳先进销售衬底5.72万片,收入3.87亿元。平均单价高达6766.63元/片。而同期,生产传统硅片的沪硅产业(688126),单价大概只有300-400元/片。

按此计算,碳化硅衬底的价格,大概是传统硅片的20多倍

来源:2021年度数据

3市场规模小

如果没有一种颠覆性的技术,助力碳化硅衬底降成本,那么它就永远只能属于少数市场。就好像奢侈品,即便再好,也走不进大众。

2021年,全球碳化硅功率器件市场规模不到11亿美元。其中,碳化硅衬底约占一半,算下来大概也就5亿美元

请注意,这个数字,是全球的市场规模。

而在全球,国外还有几大龙头虎视眈眈。而且不得不承认,国内外生产衬底的技术水平,确实还存在不小的差距。

衬底直径是衡量晶体制备水平的重要指标之一。2015年,科锐公司已具备8英寸衬底量产能力,而同年,天岳先进才刚刚达到4英寸量产。时至今日,天岳先进仍不具备8英寸量产能力。全球市场,科锐一家独占了62%的份额。

综上来看,国内厂商面前,摆着两道阻碍。第一道是与国外的技术差距。第二道是与硅基材料的技术差距。

诚然,新技术的成熟总需要时间。但大家觉得,跨越这两道鸿沟,需要多久?

二、导电型衬底片,短板中的短板

进一步来看,碳化硅衬底又可分为半绝缘型导电型。其中半绝缘型主要用在信息通讯、无线电探测等领域。导电型主要用在新能源汽车、轨道交通、大功率输变电等领域。

从下游来看,新能源汽车是碳化硅功率器件的第一大应用场景,也是市场炒作的支撑。可惜,国内企业的导电型碳化硅衬底,更是短板中的短板。

1天岳先进,导电型刚起步

天岳先进是国内衬底届的老大。但细看就会发现,它的主要产品是4英寸半绝缘型碳化硅衬底。

来源:天岳先进2021年年报

在导电型衬底领域,天岳先进的上海临港项目,去年才刚开工建设。据说今年已实现批量供货。接下来,上海临港项目预计2026年达产,之后可实现30万片/年的产能。

这个规模很夸张。别忘了,去年一整年,天岳先进衬底销量才只有5.7万片。按照这个规划,未来几年,天岳先进产销量或将翻几番。

理想很丰满。只是不知现实是否会如其所愿。

今年一季度,天岳先进销售费用同比增长了55.88%,与此同时,存货周转天数增至455.7天。这俩数据共同说明了一个问题,销售明显变难了。

来源:同花顺-天岳先进

那么日后,即便有产能,但在技术上不去,成本下不来的情况下,又是否真能有销量?

2露笑科技,批量供货一拖再拖

天岳先进处境尚且除此,露笑科技又凭什么能够一飞冲天?

露笑科技原本主要生产漆包线,2020年碳化硅业务横空出世。如果非要说它在碳化硅领域有什么技术基础,最多算是拥有一定的设备(长晶炉)生产经验。

来源:露笑科技2020年中报

时至今日,露笑科技真正实现的,也不过是长晶炉设备的生产。对于导电型碳化硅衬底片,露笑科技说,截止去年底,就已具备10万片/年的产能规模。但到今年8月,还未实现大批量供货。

来源:iFinD-露笑科技

财报上(2021年年报),露笑科技的衬底片,几乎看不出任何业绩贡献。

三、好或许真好,难也是真难

综上来看,横亘在国内厂商面前的,一是与硅基材料的价格差距;二是与国际厂商的技术差距。前者决定了这个市场不会太大。后者意味着这块小的可怜的蛋糕,还要接受国际大厂的瓜分。

未来,新能源汽车或有望成为新的增长驱动,但受益的也只是导电型碳化硅衬底。而这类产品,国内才刚刚起步。技术不成熟,需求不稳定。即便是天岳先进,有了产能也未必会有市场。遑论一直在发展,从来未大批量供货的露笑科技?

与此同时,新产品需要增加研发投入,新市场需要增加销售费用,新产线需要增加管理费用。随之而来的,或将是产能利用率的下降,是经营费用的增加,是亏损的进一步扩大。

总而言之,碳化硅衬底这个赛道,好或许是真好,但是想要发展,难也是真难。

注:本文不构成任何投资建议。股市有风险,入市需谨慎。没有买卖就没有伤害。

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