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SiC/GaN新赛道已经开启,哪些标的值得关注?

投资者网 | 促进信息透明 2022/01/05 11:23

新知达人, SiC/GaN新赛道已经开启,哪些标的值得关注?

《芯财料》

最近半年在各大券商的电子行业电话调研会中,讨论最多的是第三代半导体材料,碳化硅、氮化镓成为市场聚焦的新赛道。

简单来说,第三代半导体是以SiC、GaN为代表的宽禁带半导体材料,它们具有耐高温、耐高压、高频率、大功率等特点,相比硅基半导体可以降低50%以上的能量损失,同时使装备体积减小75%以上,在提高能效、系统小型化、提高耐压等方面具有优势,是助力节能减排并实现“碳中和”目标的重要发展方向。

从产品应用来看, SiC适用于高压高功率产品,GaN适用于高频产品,终端主要应用于新能源电动车、5G通讯、电子消费及太空卫星等领域,其中新能源车是碳化硅最重要的下游市场,包括主驱逆变器、DC/DC转换器、充电系统中的车载充电机和充电桩等。

新知达人, SiC/GaN新赛道已经开启,哪些标的值得关注?

近期即将登陆资本市场,比较有代表性的三代半导体公司是山东天岳,作为国内碳化硅衬底领军企业,天岳先进赶在2021年的最后一天开始网上申购,将在2022年1月中旬将挂牌交易。

芯材料翻阅其招股说明书:天岳先进将募投建设6寸导电型衬底厂,一期产能30万片,在国内实现4英寸半绝缘型碳化硅衬底产业化,当前公司有长晶炉585台,产能利用率100%,晶棒良率50%,衬底良率75%。

在2020年天岳已经做到了全球市占率30%,排名第三,并完成6英寸导电型碳化硅衬底的研发,开始小批量出货。

新知达人, SiC/GaN新赛道已经开启,哪些标的值得关注?

从招股书披露的财务来看,公司发行价格为82.79元/股,发行市值355.76亿。公司2018-21H1营收分别为1.4/2.7/4.2/2.5亿元,毛利率分别为25.6%/37.7%/35.3%/40.0%,净利润分别为-0.42/-2.0/-6.4/0.48亿元,扣非净利润分别为-0.53/0.05/0.23/0.23亿元,预计2021年全年实现营收4.7-5.1亿元,净利润0.7-1.1亿元。

新知达人, SiC/GaN新赛道已经开启,哪些标的值得关注?

在招股书中预计的2021年年营收和净利润,按照发行市值355.76亿计算,取均值2021年市盈率为395.3倍,市销率为72.6倍。

对标公司全球碳化硅领军公司——科锐2021财年营收5.26亿美元,净利润亏损5.24亿美元,当前市值对应2021年市销率为24倍。

在技术参数上,天岳先进与全球头部企业的同尺寸产品不存在明显差距,但在量产能力和大尺寸产品供应上,仍与美国科锐、II-VI有差距, 8英寸样片目前全球只有这两家占据领先,预计2022年研发出8英寸样片。

SiC常被用于功率器件,适用于600V下的高压场景,广泛应用于光伏、风电、轨道交通、新能源汽车、充电桩等于电力电子领域。

随着5G、新能源汽车等新市场出现,硅基半导体的性能已无法完全满足需求,SiC和GaN的优势被放大。另外制备技术进步使得SiC与GaN器件成本不断下降, SiC和GaN的性价比优势将充分显现,引发了车企的重视和布局。

例如特斯拉在2016年就率先在Model 3上使用意法半导体的碳化硅(SiC)模组,比亚迪在汉EV车型已经开始使用自主研发的SiC MOSFET;蔚来宣布第二代碳化硅电驱动系统将于2021年底实现量产,搭载在蔚来ET7同步交付;吉利表示采用了基于SiC功率器件的控制器,预计将于2023年量产;小鹏汽车发布了国内首个量产的800V高压SiC平台,可实现充电5分钟最高补充续航200公里。

其他车企通用、丰田、大众、长安等都提出了相关的碳化硅应用。

碳化硅、氮化镓企业大盘点

第三代半导体行业发展是水涨船高,从IDM、Fabless/材料、代工厂、设备、封测等各个产业链均有所布局。

国内不少做半导体器件企业都采用了IDM模式,比如华润微、杨杰科技、闻泰科技、士兰微、三安、捷捷微电、华微电子等,因为IDM更有核心竞争力,更适合垂直整合

国内发展第三代半导体企业

(公开资料整理)

【IDM厂商】

华润微:第三代半导体器件生产商,已发布并量产6英寸650V、1200V SiC BS系列产品,并且完成新一代SiC BS产品设计、工艺开发和样品产出。

扬杰科技:近五年来公司研究和储备第三代半导体应用技术,目前已有第三代半导体相关技术及产品成果,和小批量SIC器件供应市场。

闻泰科技:650V氮化镓(GaN)技术已经通过车规级测试,碳化硅产品第一批晶圆和样品已交付,有望在2021年底到2022年开始量产

士兰微:已经建成了6英寸的硅基氮化镓集成电路芯片生产线。2021 年上半年,公司硅基 GaN 化合物功率半导体器件的研发在持续推进中,公司SiC功率器件的中试线已在二季度实现通线。

赛微电子:现有GaN业务包括外延材料和芯片设计,公司GaN外延材料业务是指基于自主掌握的工艺诀窍,根据既定技术参数或客户指定参数,通过MOCVD设备生长并对外销售6-8英寸GaN外延材料。公司在GaN外延材料方面已完成6-8英寸GaN外延材料制造项目(一期)的建设,具备了高水平的研发与生长条件。

赛微电子在山东青岛拥有一条8英寸GaN外延晶圆产线。在GaN芯片设计方面已陆续研发、推出不同规格的功率芯片产品及应用方案,同时正在推动微波芯片产品的研发。

露笑科技:掌握制造SiC长晶炉的核心技术,合肥露笑半导体项目总投资100亿元,从2020年11月份破土开工建设,一期产能规划为24万片导电型6英寸碳化硅衬底和5万片外延片,全部达产后将年产10万片8英寸外延片和15万片8英寸衬底片。

三安光电:6月23日宣布总投资160亿元的湖南三安半导体基地一期项目正式点亮投产,将打造国内首条、全球第三条碳化硅垂直整合产业链。据悉,该产线可月产3万片6英寸碳化硅晶圆。

吉林华微电子:已建立肖特基、快恢复、单双向 可控硅、全品类 MOS 及 IGBT 等国内齐全、且具有竞争优势的功率半导体器件产品体系,目前正在积极布局以SiC和GaN为代表的第三代半导体器件技术 。

捷捷微电:已与中科院微电子研究所、西安电子科大合作研发以 SiC、GaN 为代表第三代半导体材料的半导体器件,目前有少量碳化硅器件的封测,该系列产品仍在持续研究推进过程中。

【Fabless厂商】

斯达半导:11月18日,斯达半导拟使用募集资金向全资子公司斯达微电子增资1,977,999,800 元,其中5亿元用于“SiC 芯片研发及产业化项目”建设。2021年上半年,公司在机车牵引辅助供电系统、新能源汽车行业控制器、光伏行业推出的各类 SiC 模块得到进一步的推广应用。在新能源汽车领域,公司新增多个使用全 SiC MOSFET 模块的800V 系统的主电机控制器项目定点。

新洁能:自成立以来,公司始终专注于半导体功率器件行业,具备独立的MOSFET和IGBT 芯片设计能力和自主的工艺技术平台。目前1200V新能源汽车用SiC MOSFET和650V PD电源用GaN HEMT在境内外芯片代工厂的处于流片验证阶段,进展顺利。

富满电子:在第三代半导体GaN(氮化镓)快充领域,目前有可搭配GaN的中高功率(≥65W)主控芯片、PD协议芯片等产品。相关芯片NF7307,具备更高集成度(集成启动电阻&X电容放电),更出色的性能(优良的Qr特性,更低待机功耗)及更高可靠性(全面的保护机制),已经上市。

【封测厂商】

苏州固锝:自成立以来,专注于半导体整流器件、功率器件和QFN、MEMS等集成电路封测领域。2021年发布了全系列600V-1200V新一代SiC二极管,SIC产品目前处于小批量试产阶段。

华天科技:公司主营业务为集成电路封装测试,有基于氮化镓材料的封测业务。

华峰测控:在第三代化合物半导体,尤其是GaN布局较早。根据投资者互动平台信息,台积电2020年10月首次直接采购GaN测试设备,此前多次通过供应链客户采购GaN测试设备。

【设备厂商】

晶盛机电:在碳化硅领域,产品主要有碳化硅长晶设备及外延设备,已通过客户验证,同时在碳化硅晶体生长、切片、抛光环节已规划建立测试线,以实现装备和工艺技术的领先,加快推进第三代半导体材料碳化硅业务的前瞻性布局。

北方华创:提供第三代半导体碳化硅相关设备,例如长晶炉、外延炉、刻蚀、高温退火、氧化、PVD、清洗机等,氮化镓方面可提供刻蚀、PECVD、清洗机等设备。

【代工厂】

英唐智控:公司控股子公司上海芯石研发的第三代半导体产品中,已经通过代工方式实现了SiC-SBD产品的小批量销售,SiC-MOSFET目前研发工作已经进行进入尾声,已准备开展产线的投片验证工作。

海特高新:子公司海威华芯投资21亿元,在中国大陆建成了首条6英寸砷化镓/氮化镓半导体集成电路芯片军民两用商业化生产线。

楚江新材:子公司顶立科技,提供第三代半导体碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)单晶所需的关键材料、关键构件和关键装备的研发和制造,自主研发了第三代半导体材料SiC单晶生长用关键原料——超纯C粉的生产设备,掌握了将5N及以下的C粉提纯到6N及以上的技术,目前生产的高纯碳粉已实现小批量生产。

【材料厂商】

南大光电:主要从事先进前驱体材料、电子特气、光刻胶及配套材料三类半导体材料产品研发,其高纯三甲基镓产品可以用于生产第三代半导体材料氮化镓。

【光电厂商】

华灿光电:在浙江建有第三代半导体材料与器件重点实验室,正在积极探索GaN等第三代半导体材料,并拓展至电力电子半导体器件等领域。

乾照光电:布局以GaAs和GaN材料为基础的化合物半导体方向,产品有GaN LED芯片。

国星光电:推出一系列第三代半导体新产品,分为3大产品系列,包括SiC功率器件、GaN-DFN器件、功率模块。目前公司已完成三代半功率器件实验室及功率器件试产线的建立工作,计划2021年底实现小规模量产。

聚灿光电:主要从事化合物光电半导体材料的研发、生产和销售业务,产品为GaN基高亮度LED外延片、芯片。

东尼电子:拟定增募资4.67亿元,其中3.27亿元投资于年产12万片碳化硅半导体材料项目。

凤凰光学:并购中国电科旗下半导体外延材料厂商普兴电子、国盛电子,普兴电子新建年产36万片6寸SiC外延片项目,预计22年9月投产,国盛电子SiC外延片项目规划年产24万片,凤凰光学有望成为全国最大SiC外延片厂。

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