汽车电子行业研究宝典（一）

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：

• 连接器相关：博威合金、电连技术、瑞可达等；

  
  

• PCB相关：景旺电子、世运电路、鹏鼎控股等；

  
  

• IGBT&SiC相关：斯达半导、闻泰科技、时代电气、东微半导等；

  
  

• 激光雷达相关：炬光科技、蓝特光学、舜宇光学科技、湘油泵；

  
  

• EMS相关：菱电电控；

• 元器件相关：法拉电子、顺络电子等。

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SiC6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。

SiC及GaN终端器件价格变化趋势：

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SiCMOSFET及模组。随着SiCMOSFET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+EVCharger+IPU等带动SiC器件&模组快速起量。发展驱动力之二是光伏，SiCMOSFET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CAGR9。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CAGR27%。

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：

• 增加产能规模摊薄研发成本及人力成本；

  
  

• 引入智能制造手段，增加生产效率；

  
  

• 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；

  
  

• 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SiC2022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：

• 相当于每辆轿车每年节省5.5桶的油量；

  
  

• 车主每年节省超过$146.15美元的电力成本；

  
  

• 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DCDC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：

• 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；现代8.4-9.1万台；

  
  

• 2022年，特斯拉预计提升到140-150万台；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，已宣布产能计划的厂商数量为68家；

  
  

• 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）/DCDC（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&纯电动车占比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401GW，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。

我国与海外SiC&GaN产业链各环节的代差：

10）海外龙头-问：Wolfspeed产能&良率&财务规划如何？

• 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；

  
  

• 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）；

  
  

• 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；

  
  

• 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；

  
  

• 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财年实现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%。

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：

• 连接器相关：博威合金、电连技术、瑞可达等；

  
  

• PCB相关：景旺电子、世运电路、鹏鼎控股等；

  
  

• IGBT&SiC相关：斯达半导、闻泰科技、时代电气、东微半导等；

  
  

• 激光雷达相关：炬光科技、蓝特光学、舜宇光学科技、湘油泵；

  
  

• EMS相关：菱电电控；

  
  

• 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。

• 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；

  
  

• 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MINIFAKRA连接器的和以太网连接器的单车用量；

  
  

• 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。

2025中国高速连接器市场规模预测：

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。

IGBT&第三代半导体：关注已实现0-1突破+紧握缺货潮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，紧握缺货潮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SiC2022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：

• 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；

  
  

• 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；

  
  

• 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。

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。

新能源汽车是模拟芯片增长最快的市场，占比模拟芯片市场规模约22.5%，预计L5级别的汽车会携带的传感器达到32个，激光雷达将受益于新能源汽车起量增长。汽车电动化+智能化加速推动模拟芯片市场发展，相较于传统汽车，新能源汽车在充电桩、电池管理、车载充电、动力系统和舒适系统等方面对半导体器件有了新的需求。

智能驾驶通过传感器获得大量数据，预计L5级别的汽车会携带的传感器达到32个（超声波雷达10个+长距离雷达传感器2个+短距离雷达传感器6个+环视摄像头5个+长距离摄像头4个+立体摄像机2个+Ubolo1个+激光雷达1个+航位推算1个），可见模拟芯片是自动驾驶系统的必备零件。

根据YOLE预测，汽车和工业应用的激光雷达市场在2026年将达到57亿美元，2020-2026年复合年增长率高达的21%。2020年，高级驾驶辅助系统（ADAS）中的激光雷达仅占汽车和工业激光雷达市场的1.5，但到2026年，ADAS的比例预计将达到41%。

激光雷达市场：

L1-L5汽车需要用到的传感器数量：

发动机管理系统(EMS)相关：关注迎来国六新机遇，进一步实现国产替代的菱电电控。

• 新能源汽车蓬勃发展带动EMS需求加速起量，需求上混合动力汽车与EMS、VCU的配比关系为1:1，纯电动汽车与VCU的配比关系为1:1；

  
  

• 依据所用电机的数量，纯电动汽车或混合动力汽车与MCU的配比关系为1:1或1:2，因此新能源汽车的产量直接反映汽车动力电子控制系统的销量情况，EMS将受益于新能源汽车销量增长而快速起量。

元器件相关：关注早期卡位汽车电子的薄膜电容龙头法拉电子、电感龙头顺络电子等。

• 新能源汽车高景气+进口替代加速，关注相关点电感/薄膜电容龙头成长机遇，及上游材料国产化进程加速带来新机遇；

  
  

• 我们预计随着新能源汽车行业加速发展等多重驱动，全球被动元件高景气有望持续，叠加被动元件国产化趋势，关注薄膜电容板块法拉电子、电感板块顺络电子等。

价值拆解：碳化硅产业链

价值量拆解情况

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SiC6寸晶圆成本拆分来看，总成本约为6400元，其中衬底+外延价值量在3840元左右。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%。

SiC器件产业链中，材料成本占据整体成本的一半以上。SiCMOSFET成本结构分为SiC衬底、外延片、前道工艺、量产损耗等。根据华润微统计，在SiC器件的制造成本中，SiC衬底成本占比约55%，SiC外延的成本占比约为5%。因此，在SiC器件中，衬底与外延是SiC器件最重要的组成部分。

Si前道工序平均成本结构（%），衬底占比为7%：

SiCMOSFET前道工序平均成本结构（%）：

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

下游器件价格情况：

• 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。650VSiCSBD均价为1.58(元/A)；1200VSiCSBD均价为3.83(元/A)；650VSiCMOSFET均价为1.92(元/A)；900VSiCMOSFET均价为2.37(元/A)；1200V均价为3.04(元/A)；1700V均价为5.95(元/A)；

  
  

• GaN：基本呈现逐年下降趋势，2020年GaN器件价格基本维持平稳，与传统产品价差持续缩小。2020年650VGaNHEMT均价为2.73(元/A)；RFGaNHEMT均价为23.89(元/W)；

  
  

• Si：2020年650VSiIGBT均价为0.42(元/A)；650VSiFRD均价为0.42(元/A)；1200VSiFRD均价为0.86(元/A)；

  
  

• 整体来看，SiC、GaN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。

SiC及GaN终端器件价格变化趋势：

2021年二极管及晶体管价格及供应厂商梳理汇总：

2021年12月SiC和GaN晶体管平均单价：（含13增值税）（单位：元）

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

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%：

2019年，SiC二极管占比显著高于SiCMOSFETS及模组，随着SiCMOSFETS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。

下游应用中：

• 光伏逆变模块主要使用0.6~1.2kV，电流等级在20A以上的器件；

  
  

• 电动汽车模块主要使用0.6~1.2kV，电流等级在20~50A的器件；

  
  

• 风力发电主要使用1.2~3.3kV，电流等级高于20A的器件；

  
  

• 高铁应用场合中则需要3.3~6.5kV，电流不低于100A的器件；

  
  

• 直流输电的应用场合中需要大于6.5kV电压等级且导通电流大于100A的器件。

现阶段在SiC二极管器件中，0.65~1.7kV的JBS器件较为成熟，能提供超过100A电流的单管芯片，满足光伏逆变、电动汽车以及风力发电场合的应用。

在高压大电流器件方面，由于材料和工艺的原因，PiN二极管器件仍然距离市场化较远，需通过生长缺陷度更低的碳化硅外延材料以及开发成熟的增强寿命的工艺以满足实际应用场合大电流的需求。在开关器件中，JFET器件较为特殊，一般使用USCi公司的级联结构，其特性与MOSFET相类似，但驱动对开关速度等参数的控制能力削弱。

MOSFET器件中0.65~1.7kV电压等级的器件也逐步推向市场，逐步在光伏逆变、风力发电中应用，其栅氧工艺也在逐步完善。国外厂家的MOSFET器件都已陆续通过可靠性检验，并使用在电动汽车等应用上。但是在高铁等大功率，高可靠性的应用场景，器件还存在提升空间。

在5~10kV以下JFET和TMOSFET的静态性能较为优异，但JFET驱动较为复杂，而TMOSFET为较新的技术，其技术成熟度相对较低。另一方面，DMOSFET静态性能相对较劣，但其技术成熟度较高。

在5~10kV以上主要使用IGBT和GTO器件，IGBT器件开关速度较快，驱动较为方便。

GTO器件驱动相对复杂，能避免栅极氧化层带来的可靠性问题而更被关注，但是电流承载及过流能力强。如何降低器件材料的缺陷，增加器件的电流能力则是两类器件都亟待解决的问题。

SiC器件&模组发展驱动力1：新能源汽车。

新能源汽车SiC使用情况：

SiCMOSFETS新能源汽车市场的应用主要为：主流OBC（单机5/6颗（单向）、单机12颗（双向）），以及IPU，单机6颗（或采用模组形式）；EVCharger（单机4-10颗）。

V2L需求，极大的促进了双向OBC的发展；SiCMOSFET应用前景广阔。V2X促进双向EVCharger的发展，带动SiCMOSFET的应用。

V2X定义：

SiC器件&模组发展驱动力2：光伏。

SiCMOSFET主要应用于中/大功率光伏逆变器的MPPT/逆变电路中，电压在1200-1700V左右；100KW以内功率主要采用SiC分立器件，更大功率会采用SiC模组。

根据YOLE：

• SiC二极管2021年市场在1540万美元，预计到2025年达到3140万美元左右的规模，4年间CAGR11%；

  
  

• SiCMOSFET2021年市场在6090万美元，预计到2025年达到9000万美元左右的规模，4年间CAGR9%；

  
  

• SiC模组2021年市场在6060万美元，预计到2025年达到14430万美元左右的规模，4年间CAGR27%；

  
  

• 中国企业占据60%的市场份额，光伏逆变市场SiCMOSFET/模组应用潜力较大。

SiC器件在光伏市场的发展情况：

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

SiC与Si基材料的成本差别不断收窄，但仍然为Si基4倍左右：

• 在公开报价方面，650V的SiC SBD2020年底的平均价格是1.58元/A，较2019年底下降了13.2%，与Si器件的价差在3.8倍左右。1200V的SiCSBD的平均价是3.83元/A，较2019年下降了8.6%，与Si器件的差距在4.5倍左右；

  
  

• 据CASA调研显示，实际成交价低于公开报价。650V的SiCSBD的实际成交价格约0.7元/A，1200V的SiCSBD价格约1.2元/A，基本约为公开报价的60%-70%，较上年下降了20%-30%，实际成交价与Si器件价差已经缩小至2-2.5倍之间。而SiCMOSFET价格下降幅度达30%-40%，与Si器件价差收窄到2.5-3倍之间。

SiC生产制造流程中的挑战包括：

衬底部分：

• SiC只有固态和气态：功率器件需要的4HSiC，由碳化硅粉末高温升华PVT形成；

  
  

• SiC生长速递极为缓慢：约为0.3mm/h，晶锭厚度约为50mm，生长时间为100h+；

  
  

• SiC需要极高的升华温度：Si升华需要1400摄氏度以上，SiC晶体生长需要2000摄氏度以上；

  
  

• SiC周期长成本高：锯切研磨抛光后得到SiC衬底，厚度大约为350微米，产出比率60%。

外延部分：

• 难点在于缺陷控制+参杂浓度的均匀性；

  
  

• 通过CVT形成外延层，用于制造功率器件，厚度约为5-10微米，参杂浓度低，电阻率高。

SiC生产制造设备的挑战包括：高温单晶生长炉；外延炉；栅氧炉；专用切磨抛设备；高温粒子注入；碳膜溅射；背面减薄；激光退火；激光划片等设备差异。

高温单晶生长炉：三种常见的外延方法为PVT法、HTCVD法及LPE法。

PVT法因其价格+技术成熟目前为主流，缺点为生长不连续，目前超过95%的SiC衬底都使用PVT长晶法，预计2020-2025的市场超过5000台。

由上分析可得衬底端占据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：

• 增加产能规模，通过规模效应摊薄研发成本及人力成本；

  
  

• 引入智能制造手段，通过高效的数据及流程管理，增加生产效率；

  
  

• 继续提高并优化现有PVT（物理气相传输）长晶技术，改善切磨抛工艺，提高碳化硅衬底综合良率；

  
  

• 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。

方法一及二属于非技术手段，改善空间有限，方法三由于PVT技术的固有秉性（生长速度慢、扩径难、长厚难等）导致改善空间也受限。再进一步降低必须依靠方法四。

未来SiC产品价格降低将得益于：长晶速度提升；减少割缝损失；铸锭切割成本下降逐步与Si相当；抛光成本下降逐步与Si相当。

产品价格不断下降叠加新能源汽车拉动，预计SiC2022年将迎来增长拐点。影响SiC、GaN功率器件价格下降的原因有以下四个方面：

• 第一，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；

  
  

• 第二，量产技术趋于稳定，良品率提升，产能持续扩张，拉动市场价格下降；

  
  

• 第三，器件的产线规格由4英寸转向6英寸、制造技术进一步提升，单片晶圆产芯片量大幅提升，导致成本大幅下降；

  
  

• 第四，随着更多量产企业加入，竞争加剧，导致价格进一步下降。

整体来看，根据CASA的跟踪，SiC、GaN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，根据Wolfspeed测算预计2022-2023年碳化硅将受益于新能源汽车的快速起量迎来增长拐点。

SiC6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：

整体碳化硅发展可以分为5大阶段：

• 2019年：尚未成熟阶段，仅有少部分厂商开始碳化硅研发；

  
  

• 2019-2021年：平稳增长阶段，市场空间约为5亿美元；

  
  

• 2022-2023年：增长拐点来临，市场空间约为7-10亿美元拐点来临主要受益于四大因素驱动：新能源汽车增长趋势明显、充电基础设施扩建进程加速、持续的5G部署、工业与储能对于碳化硅的逐步采用；

  
  

• 2024-2026年：加速成长期，市场空间约15亿美元；

  
  

• 2026年后：全面铺开阶段，市场空间将超过21亿美元全面铺开主要受益于四大因素驱动：新能源汽车加速替代传统汽车、5G大范围使用、工业和能源领域进一步渗透、技术不断成熟+晶圆尺寸持续扩大使SiC与Si基材料价差持续缩小。

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：

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

新能源汽车使用SiC材料可带来的能源节约测算：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：

• 相当于每辆轿车每年节省5.5桶的油量；

  
  

• 车主每年节省超过$146.15美元的电力成本（*使用2021年9月GlobalPetrolPrice的统计数据，假设中国平均住宅电价为：0.086美元/千瓦时）；

  
  

• 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。

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测算：

• 相当于节省1.92亿桶油；

  
  

• 相当于节省82亿美元电力成本；

  
  

• 减少的二氧化碳温室气体排放量相当于节省了270亿加仑汽油中的释放的二氧化碳。