摘要：半導(dǎo)體用碳化硅主要在導(dǎo)電型碳化硅襯底上外延生長(zhǎng)碳化硅外延層，應(yīng)用在各類(lèi)功率器件上，并隨著技術(shù)工藝的成熟、制備成本的下降，在新能源汽車(chē)、光伏發(fā)電、軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用持續(xù)滲透。在目前新增下游需求的帶動(dòng)下，半導(dǎo)體用碳化硅材料以及器件，有望迎來(lái)爆發(fā)式的增長(zhǎng)。2022年我國(guó)半導(dǎo)體用碳化硅市場(chǎng)規(guī)模約71.94億元，同比增長(zhǎng)22.6%。

一、定義及分類(lèi)

碳化硅又名金剛砂，是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑等原料通過(guò)電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅是第三代化合物半導(dǎo)體材料，禁帶寬度大，具有擊穿電場(chǎng)高、熱導(dǎo)率高、電子飽和速率高、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，適用于高電壓、高頻率場(chǎng)景，被廣泛應(yīng)用于制作半導(dǎo)體芯片。半導(dǎo)體用碳化硅有黑碳化硅和綠碳化硅兩個(gè)常用的基本品種。

二、商業(yè)模式

1、采購(gòu)模式

為滿(mǎn)足生產(chǎn)需求并合理控制庫(kù)存，半導(dǎo)體用碳化硅生產(chǎn)企業(yè)通常采取“以產(chǎn)定購(gòu)、戰(zhàn)略備貨”相結(jié)合的采購(gòu)模式。成熟的半導(dǎo)體碳化硅企業(yè)以“安全、品質(zhì)”為導(dǎo)向制定了完善的采購(gòu)管理制度、管理流程以及業(yè)務(wù)規(guī)范，在保證產(chǎn)品品質(zhì)的前提下，有效保證了供應(yīng)鏈的穩(wěn)定及持續(xù)供應(yīng)。

2、生產(chǎn)模式

半導(dǎo)體用碳化硅企業(yè)采用“以銷(xiāo)定產(chǎn)”的生產(chǎn)模式。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，銷(xiāo)售部門(mén)依據(jù)客戶(hù)訂單下達(dá)生產(chǎn)工單給生產(chǎn)部門(mén)，生產(chǎn)部門(mén)依據(jù)生產(chǎn)工單領(lǐng)料并進(jìn)行生產(chǎn)，并由相關(guān)質(zhì)檢部門(mén)進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量把控。該生產(chǎn)模式有利于滿(mǎn)足不同客戶(hù)定制化需求，提升訂單按時(shí)交付率、產(chǎn)品品質(zhì)一致性和客戶(hù)滿(mǎn)意度，同時(shí)有助于控制庫(kù)存水平及提高資金利用效率。

3、銷(xiāo)售模式

半導(dǎo)體用碳化硅企業(yè)通常采用以直銷(xiāo)模式為主、代理商銷(xiāo)售為輔的銷(xiāo)售模式。直銷(xiāo)模式下，企業(yè)營(yíng)銷(xiāo)部門(mén)從調(diào)研、展會(huì)活動(dòng)中了解不同客戶(hù)的產(chǎn)品需求并完成客戶(hù)的開(kāi)發(fā)，由公司與客戶(hù)直接簽訂產(chǎn)品銷(xiāo)售合同進(jìn)行銷(xiāo)售。代理商模式下，公司與代理商簽訂代理協(xié)議，代理商協(xié)助公司進(jìn)行市場(chǎng)推廣、業(yè)務(wù)拓展。

三、行業(yè)政策

1、主管部門(mén)和監(jiān)管體制

半導(dǎo)體用碳化硅行業(yè)主管部門(mén)為國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)和國(guó)家工業(yè)和信息化部，行業(yè)自律組織為中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)。各企業(yè)在主管部門(mén)產(chǎn)業(yè)宏觀(guān)調(diào)控、行業(yè)協(xié)會(huì)自律規(guī)范的約束下，面向市場(chǎng)自主經(jīng)營(yíng)，自主承擔(dān)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。

國(guó)家發(fā)改委行使宏觀(guān)管理職能，主要負(fù)責(zé)制定綜合產(chǎn)業(yè)政策、提出中長(zhǎng)期產(chǎn)業(yè)發(fā)展導(dǎo)向及指導(dǎo)意見(jiàn)、組織擬訂高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步的戰(zhàn)略和重大政策等，指導(dǎo)固定資產(chǎn)投資及技術(shù)改造。國(guó)家工信部主要負(fù)責(zé)擬訂實(shí)施行業(yè)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)政策和標(biāo)準(zhǔn)；監(jiān)測(cè)工業(yè)行業(yè)日常運(yùn)行；推動(dòng)重大技術(shù)裝備發(fā)展和自主創(chuàng)新；管理通信業(yè)；指導(dǎo)推進(jìn)信息化建設(shè)；協(xié)調(diào)維護(hù)國(guó)家信息安全等。

中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)是由中國(guó)半導(dǎo)體領(lǐng)域從事集成電路、半導(dǎo)體分立器件、半導(dǎo)體材料和設(shè)備的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、科研、開(kāi)發(fā)、經(jīng)營(yíng)、應(yīng)用、教學(xué)的單位、專(zhuān)家及其它相關(guān)的支撐企、事業(yè)單位自愿結(jié)成的行業(yè)性的全國(guó)性的非營(yíng)利性的社會(huì)組織。協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)貫徹落實(shí)政府有關(guān)的政策、法規(guī)，向政府業(yè)務(wù)主管部門(mén)提出半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和裝備政策的咨詢(xún)意見(jiàn)和建議；做好信息咨詢(xún)工作；開(kāi)展國(guó)際交流與合作；制訂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及推薦標(biāo)準(zhǔn)等。

2、行業(yè)相關(guān)政策

我國(guó)“十四五”規(guī)劃已將半導(dǎo)體用碳化硅納入國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)。近年來(lái)，中央及地方政府相繼制定了《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》《關(guān)于推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》等一系列產(chǎn)業(yè)政策，提倡開(kāi)展國(guó)產(chǎn)材料質(zhì)量、穩(wěn)定性、適用性的技術(shù)研發(fā)，鼓勵(lì)國(guó)產(chǎn)碳化硅半導(dǎo)體材料發(fā)展，并引導(dǎo)企業(yè)深入布局半導(dǎo)體用碳化硅行業(yè)。受?chē)?guó)家產(chǎn)業(yè)政策長(zhǎng)期的鼓勵(lì)和支持，我國(guó)半導(dǎo)體用碳化硅產(chǎn)業(yè)在研發(fā)新技術(shù)、提升現(xiàn)有技術(shù)、擴(kuò)增產(chǎn)能等方面穩(wěn)步前進(jìn)，產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展空間進(jìn)一步擴(kuò)大。

四、行業(yè)壁壘

1、技術(shù)壁壘

半導(dǎo)體用碳化硅屬于高度技術(shù)密集型行業(yè)，技術(shù)迭代更新需要長(zhǎng)期持續(xù)開(kāi)展大量創(chuàng)新性的工作，同時(shí)需要獲取海量的技術(shù)數(shù)據(jù)積累，以完成各工藝環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)，具有較高的技術(shù)壁壘。成熟企業(yè)專(zhuān)注于碳化硅半導(dǎo)體材料制備技術(shù)，經(jīng)過(guò)多年自主研發(fā)設(shè)計(jì)掌握多項(xiàng)制備專(zhuān)利，大幅提升產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)效率。對(duì)于行業(yè)新進(jìn)入者而言，無(wú)法在短期內(nèi)突破核心研發(fā)技術(shù)，難以使產(chǎn)品達(dá)到同等質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2、資金壁壘

半導(dǎo)體用碳化硅制備對(duì)核心技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)設(shè)備要求極高，企業(yè)前期發(fā)展需在設(shè)備引進(jìn)、廠(chǎng)房建設(shè)、原材料采購(gòu)、產(chǎn)品研發(fā)等方面投入大量資金。另一方面，企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)需要一支強(qiáng)大、專(zhuān)業(yè)的管理、研發(fā)團(tuán)隊(duì)使其在行業(yè)內(nèi)保持有利競(jìng)爭(zhēng)地位。目前，我國(guó)勞動(dòng)力成本持續(xù)上升，行業(yè)內(nèi)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才缺口相對(duì)較大，導(dǎo)致企業(yè)高端人才聘用成本較高。因此，具備較強(qiáng)的資金實(shí)力成為潛在進(jìn)入企業(yè)的重要門(mén)檻。

3、客戶(hù)壁壘

半導(dǎo)體用碳化硅市場(chǎng)應(yīng)用廣泛，且下游需求多樣化。半導(dǎo)體材料對(duì)于產(chǎn)成品的功能、質(zhì)量至關(guān)重要，因此行業(yè)內(nèi)制造商需要經(jīng)過(guò)下游客戶(hù)較長(zhǎng)的驗(yàn)證周期和多道嚴(yán)格的檢驗(yàn)、認(rèn)證程序，才能進(jìn)入下游客戶(hù)的供應(yīng)商體系并進(jìn)行穩(wěn)定供應(yīng)。并且客戶(hù)在與供應(yīng)商正式確立合作關(guān)系后，置換成本較高，雙方均傾向于持續(xù)長(zhǎng)期合作，使得客戶(hù)粘性較高，從而形成較高的客戶(hù)壁壘。

五、產(chǎn)業(yè)鏈

1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

半導(dǎo)體用碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈上游為石英砂、石油焦、木屑等原材料以及電阻爐等基礎(chǔ)設(shè)備。受益于國(guó)家政策紅利以及市場(chǎng)消費(fèi)熱潮的推動(dòng)，我國(guó)半導(dǎo)體材料發(fā)展勢(shì)頭良好，半導(dǎo)體用碳化硅市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。上游石英砂、石油焦等原材料屬于市場(chǎng)化產(chǎn)品，市場(chǎng)供應(yīng)相對(duì)充足，價(jià)格波動(dòng)幅度較小，為我國(guó)半導(dǎo)體用碳化硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了保障。

產(chǎn)業(yè)鏈下游為5G通訊、消費(fèi)電子、汽車(chē)電子、光伏、軌道交通等應(yīng)用領(lǐng)域。隨著國(guó)家“新基建”戰(zhàn)略的實(shí)施，下游行業(yè)已利用碳化硅在高壓、高溫、高功率、高頻等方面的優(yōu)勢(shì)開(kāi)發(fā)出新一代半導(dǎo)體器件，應(yīng)用發(fā)展情況較好。同時(shí)，半導(dǎo)體用碳化硅還將在光伏新能源、軌道交通、智能電網(wǎng)等行業(yè)擴(kuò)大應(yīng)用，市場(chǎng)需求量進(jìn)一步擴(kuò)大。

半導(dǎo)體用碳化硅行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

石英砂

江蘇太平洋石英股份有限公司

內(nèi)蒙古昌繁石英砂有限公司

安徽省鳳陽(yáng)縣靈杰石英砂有限公司

鳳陽(yáng)縣宏偉石英砂有限公司

長(zhǎng)興華林石英砂有限公司

石油焦

大慶華科股份有限公司

中國(guó)石油化工集團(tuán)有限公司

內(nèi)蒙古遠(yuǎn)興能源股份有限公司

北方華錦化學(xué)工業(yè)股份有限公司

木屑

福建省永安林業(yè)（集團(tuán)）股份有限公司

中國(guó)中福實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司

中國(guó)吉林森林工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司

廣西豐林木業(yè)集團(tuán)股份有限公司

北新集團(tuán)建材股份有限公司

電阻爐

西安瑞福萊鎢鉬有限公司

洛陽(yáng)鼎紅電氣科技有限公司

北京重型電機(jī)廠(chǎng)有限責(zé)任公司

徐州佳誠(chéng)工業(yè)爐有限公司

上游

三安光電股份有限公司

山東天岳先進(jìn)科技股份有限公司

瀚天天成電子科技(廈門(mén))股份有限公司

北京天科合達(dá)半導(dǎo)體股份有限公司

中游

5G通訊

消費(fèi)電子

汽車(chē)電子

光伏

下游

2、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)分析

（1）山東天岳先進(jìn)科技股份有限公司

山東天岳先進(jìn)科技股份有限公司成立于2010年，是一家國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的寬禁帶半導(dǎo)體材料生產(chǎn)商，目前主要從事碳化硅半導(dǎo)體材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售，產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于微波電子、電力電子等領(lǐng)域。2023年，天岳先進(jìn)高品質(zhì)碳化硅襯底獲得國(guó)際客戶(hù)的認(rèn)可，產(chǎn)品加速“出?！?，并與英飛凌、博世等行業(yè)下游電力電子、汽車(chē)電子領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)開(kāi)展了廣泛合作，有助于共同推動(dòng)碳化硅材料和器件的滲透應(yīng)用。2023年天岳先進(jìn)營(yíng)業(yè)收入為12.51億元，同比增長(zhǎng) 199.90%。

（2）三安光電股份有限公司

三安光電股份有限公司成立于2000年，主要從事化合物半導(dǎo)體材料與器件的研發(fā)、生產(chǎn)及銷(xiāo)售，以氮化鎵、砷化鎵、碳化硅、磷化銦等化合物半導(dǎo)體新材料所涉及的外延片、芯片為核心主業(yè)。2023年，三安光電電力電子業(yè)務(wù)產(chǎn)能持續(xù)爬坡，碳化硅產(chǎn)能達(dá)15000片/月，硅基氮化鎵產(chǎn)能達(dá)2000片/月。2023年前三季度，三安光電營(yíng)業(yè)收入為101.56億元，同比增長(zhǎng)1.43%。

六、行業(yè)現(xiàn)狀

近年來(lái)，碳化硅作為第三代半導(dǎo)體核心材料，市場(chǎng)應(yīng)用逐步成熟并進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。半導(dǎo)體用碳化硅主要在導(dǎo)電型碳化硅襯底上外延生長(zhǎng)碳化硅外延層，應(yīng)用在各類(lèi)功率器件上，并隨著技術(shù)工藝的成熟、制備成本的下降，在新能源汽車(chē)、光伏發(fā)電、軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用持續(xù)滲透。半導(dǎo)體用碳化硅材料將是未來(lái)新興產(chǎn)業(yè)涌現(xiàn)并持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。在目前新增下游需求的帶動(dòng)下，半導(dǎo)體用碳化硅材料以及器件，有望迎來(lái)爆發(fā)式的增長(zhǎng)。2022年我國(guó)半導(dǎo)體用碳化硅市場(chǎng)規(guī)模約71.94億元，同比增長(zhǎng)22.6%。

七、發(fā)展因素

1、有利因素

（1）市場(chǎng)需求旺盛

得益于半導(dǎo)體用碳化硅材料優(yōu)異的物理特性，碳化硅器件市場(chǎng)應(yīng)用覆蓋面日益擴(kuò)大。目前，我國(guó)新能源汽車(chē)出貨量日益增長(zhǎng)，光伏裝機(jī)容量不斷擴(kuò)大，下游市場(chǎng)需求迅速增長(zhǎng)。同時(shí)，國(guó)際市場(chǎng)需求持續(xù)走高，加之?dāng)U大內(nèi)需政策的刺激作用，電子制造業(yè)呈現(xiàn)回升跡象，計(jì)算機(jī)、通信等領(lǐng)域增量的釋放和存量的升級(jí)，大大拉升了對(duì)上游碳化硅材料的需求。

（2）生產(chǎn)技術(shù)不斷提高

基于生產(chǎn)要素成本、市場(chǎng)空間等因素的考慮，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逐漸從歐美、日韓等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)向中國(guó)轉(zhuǎn)移。國(guó)內(nèi)碳化硅制造企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)積累日益明顯，產(chǎn)品性能持續(xù)走高，客戶(hù)認(rèn)可度不斷提高。同時(shí)，各大廠(chǎng)商不斷加大研發(fā)投入，促使半導(dǎo)體用碳化硅產(chǎn)品制造技術(shù)不斷成熟，且趨于規(guī)范化，有利于產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

（3）國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加快

作為半導(dǎo)體上游核心支柱，半導(dǎo)體材料肩負(fù)著中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈安全自主可控的重要使命。自主可控趨勢(shì)加速了半導(dǎo)體器件的國(guó)產(chǎn)化替代進(jìn)程，為碳化硅材料帶來(lái)了發(fā)展新機(jī)遇。在碳化硅襯底以及碳化硅外延晶片領(lǐng)域，數(shù)家國(guó)產(chǎn)企業(yè)加快自主研發(fā)生產(chǎn)進(jìn)程，產(chǎn)品陸續(xù)獲得了下游用戶(hù)驗(yàn)證機(jī)會(huì)；下游應(yīng)用企業(yè)也陸續(xù)調(diào)整供應(yīng)鏈，支持國(guó)產(chǎn)碳化硅產(chǎn)品，逐步推動(dòng)以銷(xiāo)促產(chǎn)的良性發(fā)展。

2、不利因素

（1）制作成本較高

由于晶體生長(zhǎng)速率慢、制備技術(shù)難度較大，大尺寸、高品質(zhì)碳化硅襯底以及外延晶片生產(chǎn)成本依舊較高。盡管碳化硅襯底和器件工藝逐漸成熟，但目前碳化硅功率器件的價(jià)格仍呈現(xiàn)較高的發(fā)展態(tài)勢(shì)，下游應(yīng)用領(lǐng)域仍需平衡碳化硅器件的高價(jià)格與碳化硅器件優(yōu)越性能帶來(lái)的綜合成本下降間的關(guān)系。較低的供應(yīng)量和較高的市場(chǎng)價(jià)格成為制約半導(dǎo)體用碳化硅材料大規(guī)模應(yīng)用的主要因素之一，一定程度上限制了半導(dǎo)體用碳化硅材料在下游行業(yè)的應(yīng)用和推廣。

（2）缺乏高端技術(shù)人才

半導(dǎo)體用碳化硅產(chǎn)業(yè)對(duì)于技術(shù)人員的知識(shí)背景、研發(fā)能力及操作經(jīng)驗(yàn)積累均有較高要求。中國(guó)由于研發(fā)起步較晚，具有完備知識(shí)儲(chǔ)備、豐富技術(shù)和市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)、能勝任相應(yīng)工作崗位的高端技術(shù)人才、銷(xiāo)售人才及管理人才等較為稀缺，行業(yè)內(nèi)高端人才需求缺口日益擴(kuò)大，在一定程度上制約了行業(yè)的快速發(fā)展。

（3）行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇

目前，國(guó)際頭部碳化硅襯底供應(yīng)商本身具備碳化硅外延晶片生產(chǎn)能力，在未來(lái)存在持續(xù)建設(shè)工廠(chǎng)擴(kuò)產(chǎn)碳化硅襯底以及外延晶片的可能性。行業(yè)下游意法半導(dǎo)體、安森美、羅姆和英飛凌等頭部功率器件廠(chǎng)商，為保障上游供應(yīng)穩(wěn)定性以及拓展市場(chǎng)份額，陸續(xù)開(kāi)始布局半導(dǎo)體用碳化硅產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)建設(shè)，逐步構(gòu)建起專(zhuān)業(yè)化分工的格局，從而加劇行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。

八、競(jìng)爭(zhēng)格局

碳化硅材料在半導(dǎo)體行業(yè)的應(yīng)用具有技術(shù)門(mén)檻高、驗(yàn)證時(shí)間長(zhǎng)等特性，國(guó)際知名廠(chǎng)商Wolfspeed、SiCrystal等起步較早，研發(fā)團(tuán)隊(duì)以及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的積累處于國(guó)際領(lǐng)先地位，產(chǎn)品供應(yīng)量位居前列。從國(guó)內(nèi)來(lái)看，三安光電、天岳先進(jìn)等上市企業(yè)在全國(guó)市場(chǎng)上具備一定的技術(shù)、規(guī)模優(yōu)勢(shì)，在碳化硅襯底等產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)的研發(fā)實(shí)力和經(jīng)驗(yàn)也相較于國(guó)內(nèi)其他廠(chǎng)商有著一定的突出性，屬于行業(yè)第一競(jìng)爭(zhēng)梯隊(duì)。天成科技、天科合達(dá)、世紀(jì)金光等專(zhuān)注于碳化硅領(lǐng)域的制作廠(chǎng)商以及北方華創(chuàng)、士蘭微等半導(dǎo)體知名企業(yè)自主生產(chǎn)碳化硅襯底、碳化硅半導(dǎo)體器件，產(chǎn)品供應(yīng)穩(wěn)定，屬于行業(yè)第二競(jìng)爭(zhēng)梯隊(duì)。

九、發(fā)展趨勢(shì)

5G基站、充電樁、城際高速鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)程不斷加快，對(duì)半導(dǎo)體器件的性能要求也不斷提高。同時(shí)，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的不斷推進(jìn)，新材料和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，都將對(duì)半導(dǎo)體的未來(lái)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，將進(jìn)一步提高對(duì)半導(dǎo)體用碳化硅材料的市場(chǎng)需求。