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華泰證券:SiC商業化進程領先GaN三年 預計2026年投資擴產或轉向GaN

2023-10-26 10:15

華泰證券發佈研究報告稱,SiC和GaN作為新型功率半導體材料,已進入快速發展階段。2018年特斯拉的功率器件應用加速了SiC應用於新能源車的進程。SiC相較GaN有三年的商業化領先,全球市場由Wolfspeed、Coherent、安森美等公司壟斷。在小米推出手機快充后,GaN產業規模迅速擴大,產業龍頭有住友化學、英飛凌、三安光電等。

▍華泰證券主要觀點如下:

SiC商業化進程領先GaN三年,預計2026年投資擴產或轉向GaN

SiC和GaN作為新型功率半導體材料,已進入快速發展階段。2018年特斯拉的功率器件應用加速了SiC應用於新能源車的進程。SiC相較GaN有三年的商業化領先,全球市場由Wolfspeed、Coherent、安森美等公司壟斷。在小米推出手機快充后,GaN產業規模迅速擴大,產業龍頭有住友化學、英飛凌、三安光電等。

GaN相較SiC長晶速度快、成本更低,GaN可以利用現有的硅(Si)工藝和設備,在普通的硅襯底上生長。而SiC則需要採用高純度的SiC襯底,大幅提高了材料成本。GaN未來的增長動能取決於能否在工業、汽車領域應用,但GaN上車仍處於送樣測試階段,車規級器件放量預計會在2028年左右。

展望未來,SiC和GaN或將形成各自的市場格局,預計2026年隨着SiC產能飽和,大型公司可能將目光轉向GaN領域投資擴產。

SiC領域M&A活躍,Coherent通過合資子公司提前鎖定日本市場

在SiC領域,融資併購活動主要是公司爲了掌握核心技術提升良率,從而實現規模效應來降本增效,或是爲了鎖定產能確保襯底供應的穩定性。2008年羅姆公司收購SiCrystal,2019年意法半導體收購Norstel,以及2021年安森美收購了GT Advanced,在后續業務實踐中都實現了雙贏。2022年II-VI收購Coherent后,新公司命名為Coherent,並加速SiC業務佈局。

今年10月11日,三菱電機和Denso分別投資5億美元在Coherent 子公司Silicon Carbide LLC各佔股12.5%,簽署6英寸和8英寸SiC晶圓的長期供應協議,提前鎖定日本市場。

國內SiC龍頭在質量和工藝取得突破,降本增效取決於多方面因素

國內SiC襯底龍頭在質量方面實現較大突破,但在工藝上仍有差距。1)技術來源:國內60余家SiC襯底企業,主要的技術和人才來源於天科合達和天岳先進;2)質量:國內SiC襯底質量能與國外巨頭相媲美,具備競爭力;

3)工藝:海外內龍頭企業在長晶速度上距離也縮小;4)長晶設備:國內PVT設備國產率高,性價比較高;5)能源:由於長晶爐內温度高達2400攝氏度,能耗大。而國內太陽能、風電水電充足,有潛在降本可能性;6)技術人才:國外龍頭企業的技術團隊更加穩定。

長晶技術為大尺寸SiC襯底研發核心挑戰,激光切割或為下一代技術主流

國內晶圓尺寸在從4到6英寸過渡,6英寸去年開始大規模量產,8英寸全球只有Wolfspeed在紐約的莫霍克谷工廠有小批量試產,良率為公司核心機密未披露。8英寸晶圓性價比較低,面積約為6英寸晶圓的1.8倍,但價格高達2000美元為6英寸片價格的2.5倍。

長晶技術是研發8英寸SiC襯底的核心挑戰,由於長晶過程類似「黑匣子」,在高成品率和拉晶長度之間取合適平衡需要大量的工藝經驗積累,還需要對材料、坩堝、熱場、SiC粉末等不斷進行優化和升級。后續切磨拋過程中,8英寸由於其更大尺寸,在切割過程中出現的應力、翹曲等問題亟需技術迭代,激光切割技術或為下一代主流方案。

風險提示:

SiC長晶技術研發不達預期、SiC器件降本不達預期、價格競爭愈演愈烈等。

風險及免責提示:以上內容僅代表作者的個人立場和觀點,不代表華盛的任何立場,華盛亦無法證實上述內容的真實性、準確性和原創性。投資者在做出任何投資決定前,應結合自身情況,考慮投資產品的風險。必要時,請諮詢專業投資顧問的意見。華盛不提供任何投資建議,對此亦不做任何承諾和保證。