碳化硅行业专题分析:汽车800V高压超充时代来临,碳化硅步入黄金发展期

“双碳”背景驱动下,碳化硅产业蓬勃发展

“双碳”背景驱动下,碳化硅产业蓬勃发展

功率半导体是电子装置电能转换与电路控制的核心,基于功率半导体的诸多电气技术将在双碳进程中起着不可替代的关键作用。SiC 凭借耐高压、耐高温、更高频率的优势,有望在新能源汽车、光伏、工控、轨道交通等高压应用场景中加速对 Si 基功率器件的替代。根据 Yole 预测,2021-2027 年全球碳化硅功率器件市场规模有望从 10.90 亿美元增长至 62.97 亿美元,CAGR 为 34%;其中,车规级市场是碳化硅最主要的应用场景,市场空间有望从 6.85 亿美元增长至49.86 亿美元,CAGR 为 39.2%,超过了整个 SiC 功率器件市场增速。

国内新能车市场产销两旺,助力本土 SiC 供应链突围

根据乘联会数据,2022 上半年我国新能源汽车累计零售销量 224.7 万辆,同比增长 122.4%,渗透率 24.3%。相较于 2021 年全年渗透率 14.8%增长近 10%,提前实现《2020-2035 新能源汽车产业发展规划》中 2025 年新能源汽车渗透率达到 20%的愿景。我国新能源乘用车需求已完成了由政策引导向市场驱动的转变,渗透率有望加速提升。新能源汽车行业方兴未艾,推动了 SiC 产业链的快速发展,当前碳化硅产业链主要由海外厂商主导,全球前五大 SiC 厂商分布在欧洲、美国和日本,均采用 IDM 模式。车规级功率半导体企业采用 IDM 模式,能够将设计与制造工艺、封装工艺与系统级应用更紧密的结合,形成技术闭环,提升产品性能及可靠性。国内多家主机厂为提高供应链安全,降低被“卡脖子”风险,纷纷通过产业投资进入 SiC 产业链相关环节。我们认为,在国内龙头企业加速追赶海外巨头的过程中,现阶段已拥有主机厂战略投资背书,或者获得了主机厂相关 SiC 产品定点函的 IDM 模式企业,具有先发优势,有望在竞争中脱颖而出。

高压超充需求加速 SiC 器件渗透,国内龙头企业有望充分受益

凭借耐高压、耐高温和高频等优越的物理特性,SiC MOSFET 有望在新能源汽车 800V 高压超充时代替代 Si IGBT,在主驱逆变器、充电桩、OBC 等应用场景中加速渗透。主机厂通过应用更高功率密度的 1200VSiC MOSFET,可以充分发挥 800V 高压平台和 350KW 直流超充的优势,大幅提高动力系统效率,加速大功率超充普及,解决“里程焦虑”和“充电焦虑”。随着各主机厂 800V 高压平台车型的陆续量产, SiC 行业需求有望快速增长。受益于新能源汽车电动化进程加快和国内主机厂加强供应链自主可控的要求,车规级功率器件的进口替代趋势正在形成,国内多家 SiC 产业链企业已经在主驱、OBC、DC-DC 等应用领域得到主机厂提供的产品验证机会,部分企业已顺利取得定点函进入量产阶段,成功导入了主机厂供应体系。我们认为,国内部分衬底制造企业和通过自建 Foundry 向 IDM 模式转型的模块封装企业,已经在产品研发和市场导入方面与海外龙头并跑,有望充分受益高压超充带来的历史性机遇。

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