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碳化硅衬底的使用极限性能优于硅衬底,可以满足高温、高压、高频、大功率等条件下的应用需求。
当前碳化硅衬底已应用于射频器件及功率器件,随着下游需求爆发,2022-2026年SiC器件的市场规模将从43亿美元提升到89亿美元,复合增长率为20%,对应的SIC衬底市场规模讲从7亿美元增长到17亿美元,复合增长率为25%。
我们把SiC器件发展分为三个发展阶段:2019-2021年为初期,2022-2023年为拐点期,2024-2026年为爆发期。
SiC随着在新能源汽车、充电基础设施、5G基站、工业和能源等应用领域展开,需求迎来爆发增长,其中,能源汽车是SIC器件应用增长最快的市场,预计2022-2026年的市场规模从16亿美元到46亿美元,复合增长率为30%。
碳化硅市场产业链主要分为晶圆衬底制造、外延片生产、碳化硅器件研发和装备封装测试四个部分,分别占市场总成本的50%、25%、20%、5%,由于具备晶体生长过程繁琐,晶圆切割困难等特点,碳化硅衬底的制造成本一直处于高位。
目前高质量衬底的应用主要集中于WolfSpeed、II-VI、ROHM三大供应商,CR3市场占有率达到80%以上,国内厂商为代表的衬底厂商的产品良率、品质和生产效率还有一定差距,短期看中高功率器件产业链的上游主要还受衬底CR3控制,另外随着CR3逐步提高材料自用比例提升,产能的提升的同时市场供给有限,整体供给偏紧状态。
根据WolfSpeed数据显示,预计2022年和2024年的产能分别达到167K平方英尺到242平方英尺,折算6寸对应的85万片和123万片,通过测算预计全球2022年和2024年市场销量折合6英寸分别约为170万片至250万片。
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中信建投证券半导体材料系列:第三代半导体碳化硅行业前瞻