碳化硅半导体材料未来5年复合增长有望达29%

第三代半导体材料

碳化硅是一种第三代半导体材料，具有宽禁带宽度、高击穿电场、高热导率、以及强抗辐射能力。更宽的禁带宽度可以耐受更高的电压，高电子迁移率可以提升高频工作性能。相较于同为第三代半导体材料的GaN，碳化硅热导率十分突出，电子迁移率没有优势，主要应用于高功率场景，比如新能源汽车、高铁、新能源发电、电网、航空航天及军工、其他半导体材料衬底等。

来源：《露笑科技：2020年度非公开发行股票预案》2020.4.13

碳化硅基功率器件以其优异的性能提供了良好的解决方案。目前已实用的碳化硅器件可将 Si器件的功耗降低一半，减少了设备的发热量，大幅度降低电力变换器的体积和重量；由于适用于高温运行，装置的冷却系统可大大简化，所用的散热材料也可减少。

碳化硅电力电子器件应用于混合动力和电动汽车等交通运输领域可提高效率约2-10％（随负荷变化），在计算机电源领域可提高效率4-5％，在电机控制领域可望提高效率约2％，在电力输送领域可减少电力损耗50％-70％；目前国家电网、中国中车、比亚迪汽车等单位都在积极推进碳化硅器件在智能电网、轨道交通、电动汽车、充电桩方面的应用。

市场情况

根据Yole的预测，碳化硅功率半导体市场产值到2024年将达到19.3亿美元，该市场在2018年到2024年之间的年复合成长率达到29%，而汽车市场无疑是最重要的驱动因素，在2024年汽车应用约占总市场比重的50%。全球碳化硅产量的70%~80%来自美国公司，典型公司是Cree、Ⅱ-Ⅵ。国内企业主要有扬杰科技、露笑科技、山东天岳、天科合达、泰科天润、基本半导体等。我国碳化硅功率半导体产业链相对完善，但性能、质量、规模等方面和国际领先水平有差距。

新能源汽车的车载充电器OBC、DC/DC变换器以及DC-AC主逆变器可以使用碳化硅器件，前面两个部件大量使用碳化硅的二极管和碳化硅的MOSFET。车载充电机OBC是控制和调整蓄电池充电的电能转换装置，DC/DC变换器可以转换直流电电压，都是电动汽车动力系统中很重要部分。新能源汽车针对OBC、DC/DC功率密度要求越来越高，从3.3KW到6.6KW再11KW，功率不断增大，碳化硅器件将不可或缺。

SiC MOSFET还有部分替代IGBT的趋势。以往IGBT拥有耐高压的特性，但频率较低。SiC MOSFET的出现使得IGBT高压优势不在，同时SiC MOSFET高频优势突出，具有极低的动态损耗。碳化硅在600伏以上的电力电子领域，如FPC电源、光伏逆变器、新能源汽车的电机控制器、车载充电机、DC-DC 及充电桩有很多的应用，随着价格的下降，在白色家电、轨道交通、医疗设备、国防军工也会得到比较多的应用。

A股企业

露笑科技为国内一流的蓝宝石长晶炉生产商之一，与中科钢研节能科技有限公司、国宏中宇科技发展有限公司开展碳化硅项目战略合作，共同研发4英寸、6英寸、8英寸乃至更大尺寸级别的碳化硅长晶设备，目前首批2台套升华法碳化硅长晶炉已经完成设备性能验收交付使用，经过优化后的碳化硅长晶炉设备将应用于国宏中宇主导的碳化硅产业化项目中。公司拟非公开发行股票募集资金主要用于投资生产碳化硅晶体材料和研发中心，公司将继续专注第三代半导体晶体产业，拓展碳化硅在 5G GaN-on-SiC HEMT、SiC SBD、SiCMOSFET、SiC IGBT 等元器件芯片方面的应用，生产4-6英寸半绝缘片以及4H晶体N型导电碳化硅衬底片及其他产品制品。

扬杰科技与西安电子科技大学签订《成立“第三代半导体产业化工程技术中心”协议书》，开展第三代半导体材料与器件的产业化应用研究工作，西安电子科技大学拥有宽带隙半导体技术国家重点学科实验室，郝跃院士研究团队在国内此领域的领军团队。另外公司持有国宇电子14.95%股权，与中国电子科技集团公司第五十五研究所在碳化硅芯片和模块产品方面建立紧密合作关系。

山东神光咨询服务有限责任公司（公司编号：ZX0054）

张望望 执业编号：A0430612080003

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