电子行业年度策略报告以自主可控为基，以创新成就未来[未来智库]仅作为参考！盈亏自负！！（上）

一、“安全”——时代的主题

（一）放弃幻想，坚决走自主可控之路

当前我国发展进入了战略机遇和风险挑战并存、不确定难预料因素增多的时期，各种“黑 天鹅”“灰犀牛”事件随时可能发生。二十大以来，推进国家安全体系和能力现代化，维护国 家安全和社会稳定成为新时代的主题。我国电子制造业大多处于产业链中下游，上游半导体整 体国产化率依然偏低，部分核心领域依然存在卡脖子的风险。中游制造业面临着成本上升，需 求不足，疫情反复扰动的风险。下游加工组装业则面临产能转移，成本提高，劳动力不足的风 险，严重影响产业链安全。

整个电子板块经历一年多下跌，行业下行周期已经接近尾声，我们认为站在当前时点配置 电子股的机会大于风险。我们认为过去的 2-3 年半导体行业经历大起大落，波动性显著增强， 当前申万电子指数 PE（TTM）为 30 倍，位于历史 12.7%分位数，已经迎来底部配置区间，未 来上中下游电子产业链均有结构性机会。上游来自解决卡脖子问题或者进一步提升国产替代 渗透率的细分领域如半导体设备零部件、半导体材料、新型封装、汽车半导体等。中游制造业 机会在于宏观经济周期回暖需求企稳回升，叠加竞争格局优化以及所带来的周期回暖的机会。下游加工组装行业则受益于第二成长曲线以及创新产品渗透率的提升带动的新一轮成长。

中国半导体产业近年来取得了长足发展，完整的产业链与产业生态初步形成。中国半导体 产业起步较晚，但近年来增长很快。根据中国半导体行业协会的数据，中国集成电路销售额从 2006 年的 1006 亿元增长到 2021 年的 10450 亿元，过去十五年复合年均增速达到 17%，远超 同期全球半导体市场整体增速。尤其是 2018 年华为事件以来，国内半导体产业得到了空前发 展。国家在 2020 年出台了《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》， 从税收优惠、投融资支持、核心技术研发、推动进出口、加强人才培养等多方面，对集成电路 产业发展给予政策支持。国内半导体企业在众多领域实现了国产替代从 0 到 1 的突破，已基本 形成了完整的产业链。目前中国已拥有全球最大的半导体市场，半导体总需求规模约占全球的 1/3，虽然半导体国产化率仍然较低，但发展潜力巨大。

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我国半导体企业多而不强，尤其是缺少具备全球竞争力能打破科技封锁的领军企业是行 业面临的主要问题。半导体产业具有技术壁垒高、投资规模大、投资周期长的特点，从全球半 导体产业来看，总体上属于市场集中度比较高的行业。比如存储芯片（DRAM）全球 CR3 超 过 90%，计算芯片诸如 CPU、GPU、FPGA 基本被高通、英特尔、英伟达、赛灵思等少数企业 垄断，半导体制造方面仅台积电就占据全球晶圆代工超过一半的市场份额，半导体设备市场像 光刻机、刻蚀机、涂胶显影设备等全球 CR3 均超过 90%。

从国内行业发展看，在近年来国家 政策与资本市场支持下，半导体企业数量大幅增长。但是国内半导体企业以中小企业为主，即 便是国内龙头企业与海外领先企业相比差距依然巨大，部分细分领域更是还没有实现零的突 破。虽然短期受地缘政治影响半导体供应链有一些波动，但本质上半导体行业是全球化的行业， 面对海外巨头的竞争和地缘政治导致的科技封锁，无论是国内市场的国产替代，还是更长期的 参与全球市场的竞争，乃至大国间科技实力的比拼，都需要有具备相当实力与规模的半导体领 军企业。

最近五年，国内集成电路设计行业通用芯片的自主化率水平显著提升，带动一批芯片设计 公司快速成长。一方面是以创市场为核心向泛创市场扩散推动的国产化浪潮，另一方面则 是供应链联动、政府投资力度加大，部分产业和人才转移带动了国内集成电路设计能力大幅提 升，大幅提升我国产业链安全。

我们认为在“安全”这个时代的主题之下，能够解决卡脖子问题或进一步提升国产化率 的上游材料、设备、零部件是电子行业未来的主要机会。如果按照被断供的风险、时间维度以 及投资机会的大小作为参考指标，来表示投资的机会，根据北京半导体协会提供的数据呈现下 图所示。短期来看存储芯片、半导体设备零部件、28nm 及以上设备材料、化合物半导体等具 备较大的投资机会；中期来看 14nm 及以下关键设备和材料、战略性通用芯片、光刻机零部件 及材料等具有较大投资机会。；长期来看，新工艺、新材料、新封装等领域具备很大的投资机 会，成为中国半导体产业打破科技制裁的关键。

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（二）全球半导体处于下行周期尾声，汽车半导体增速亮眼

世界半导体贸易统计组织（WSTS）发布数据，继 2021 年 26.2%的强劲增长之后，2022 年 全球半导体市场增速将放缓至4.4%，2023年半导体市场规模将同比减少4.1％至5565亿美元。时隔 4 年出现负增长预期。根据 Omdia 的数据，全球半导体行业下行周期将在 2023 年第二季度触底，并可能在下 半年开始全面复苏。以汽车为主导的半导体的复苏将推动该行业进入下一个上升周期。2023 年，Omdia 预计同比增长率将相对持平。

从全球前十大半导体公司 22 年三季度营收情况可以看到，大部分公司三季度营收环比二 季度下滑，而本轮半导体周期下行的核心因素主要是，地缘政治、通胀、宅经济需求衰退、中 国疫情反复等因素导致的需求低迷。存储芯片厂商大幅削减资本开支，晶圆厂虽然部分消费终 端市场需求疲软，但 22/28nm 制程营收保持增长，产能利用率也较高。从模拟芯片龙头 TI 的披露来看，部分工业制造商客户也放慢了订单的速度，汽车领域是目前少有的需求强劲的市场。根据 Gartner 的数据，到 2030 年汽车半导体市场将达到 1166 亿美元，而 2020 年汽车半 导体市场规模为 387 亿美元。ADAS 应用对于半导体的拉动最为显著，到 2030 年相关收入预 计将比 2020 年增长 310 亿美元。汽车电动化的部分是半导体的第二大增长动力，到 2030 年 相关收入预计将比 2020 年增长 261 亿美元。

而从国内半导体上市公司情况来看，22 年前三季度，SW 半导体板块营收 2977 亿元，同 比+10.7%，归母净利润 366 亿元，同比-1.2%。单三季度营收同比+1.87%，归母净利润同比31.67%，单三季度整体毛利率 29%，环比减少 3pct，净利润率 10%，环比减少 7pct。从细分板块来看，半导体设备、分立器件、半导体材料、集成电路制造、电子化学品、消 费电子零部件组装等业绩逆势增长，其他板块均呈现不同程度的下降。从基本面来看，整个电 子行业去库存已经迎来尾声，下游部分终端部件价格企稳回升，基本面触底号初现。

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（三）半导体材料——受益晶圆产能扩张+国产替代

半导体产业链整体可被分为上、中、下游三个板块，其中上游为半导体的支撑产业，由半导体材料和半导体设备构成；中游为半导体制造产业链包含IC的设计、制造和封测三个环节，其生产的产品主要包括集成电路、分立器件、光电子器件和传感器；下游则为半导体的具体应用领域，涉及消费电子、移动通、新能源、人工智能和航空航天等领域。在半导体产业链中，半导体材料位于上游发挥着其特有的产业支撑作用，是整体半导体产业的底层基础。

全球晶圆厂扩产趋势明显，半导体材料需求迎来爆发。2017-2020 年全球新增半导体产线 共 62 条，其中中国大陆新增 26 条，占比达 40%。全球半导体制造商将于 2021 年底前开始建 设 19 座新的高产能晶圆厂，并在 2022 年再开工建设 10 座，按照晶圆厂 1-2 年扩产周期，2022- 2023 年新增产能将迎来集中释放，拉动半导体材料需求增长，属于后周期的半导体材料市场 将迎来爆发。

制程的进步推动半导体材料价值量增加，需求相应进一步提升。摩尔定律是指集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔 18-24 个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。在摩尔定律下，芯片工艺制程的技术节点不断向前迈进，半导体制造材料的成本也不断上升，从而推动半导体材料的需求提升。根据 IBS 数据显示，每当向前推进一个节点时，流片成本将提升 50%，其中很大部分是由于半导体制造材料价值提升所致。以光掩模为例，在16/14nm制程中，所用掩模成本在 500 万美元左右，到 7nm 制程时，掩膜成本迅速升至1500万美元。

全球晶圆厂扩产趋势明显，大陆新增产能尤为可观，拉动半导体材料需求。根据 SEMI 数据显示，2017-2020 年全球新增半导体产线共计 62 条，其中中国大陆有 26 条产线，占 比超 40%。此外，全球半导体制造商将于 2021 年底前开始建设 19 座新的高产能晶圆厂， 并在 2022 年再开工建设 10 座，以满足市场对芯片的加速需求。其中，中国和中国台湾地 区将各建有 8 座，处于全球新建晶圆厂数量领先地位，其次是美洲紧随其后，共建有 6 座。在 8 英寸晶圆方面，SEMI 预计 2021 年全球 8 英寸晶圆厂设备支出将进一步扩大，逼近 40 亿美元，而中国大陆将以 200mm 的产能居全球领先地位，其市场份额将达到 18％，其次 是日本和中国台湾地区，分别达到 16％。全球晶圆厂扩产背景下，中国大陆作为晶圆制造 产能的新兴领域，将进一步拉动上游半导体材料需求。

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2022-2023 年新增产能将迎来集中释放，属于后周期的半导体材料将迎来爆发。在半导体 整个生产周期中，半导体材料虽处于产业链上游，但从晶圆厂扩产角度看，半导体材料采购是 在晶圆厂建设完工并下达订单后开始进行，因此半导体材料属于半导体周期偏后的环节。本轮 半导体缺货爆发于 2020 年下半年，考虑到疫情导致的建设施工延误，实际晶圆厂大幅扩产主 要从 2020 年底开始，晶圆厂的建设周期大约需耗时 1 -2 年，我们认为 2022-2023 年新增产 能将迎来集中释放，相应有望拉动半导体材料需求爆发增长。

全球半导体材料市场规模整体呈增长趋势，中国大陆成为全球第二大半导体材料市场。根据 SEMI 统计，2015 年全球半导体材料市场规模 433 亿美元，2020 年达到 553 亿美元，年 复合增速达 5.01%，其中晶圆制造材料复合增速达 7.78%。2021 年全球半导体材料市场预计可 达到 565 亿美元，同比增长 4.82%，继续保持增长趋势。分地域看，2020 年中国台湾地区半 导体材料市场规模为 123.8 亿美元，继续位居全球第一，中国大陆市场规模超过韩国达 97.63 亿美元，跃居全球第二，其次是韩国市场，规模为 92.31 亿美元，前三占比合计超总市场规模 的一半。

晶圆制造材料占比逐步提高，硅片是最大的半导体材料单一市场。从半导体材料结构 分布来看，2020年晶圆制造材料规模达349亿美元，占总材料比重从 2015 年的 55%增长 到 2020年的63%。根据SEMI数据，2020 年硅片市场规模达 122 亿美元，占据晶圆制造材 料总规模的35%，远超其他制造材料稳居第一，是最大的半导体材料单一市场，电子特气 和光掩模市场规模位列第二、三位，分别为 45 和 42 亿美元，而其他制造材料占比均不足 10%。

半导体材料国产化率较低，国产替代空间广阔。半导体芯片制造工艺的发展整体遵循摩尔定律，意味着技术节点将不断向更小的线宽靠拢，而半导体材料能否配合先进制程进 行相应的技术迭代，决定了摩尔定律能否继续推进。根据 SEMI 数据显示，国内不同半导 体制造材料技术进度不一，其中硅材料和光刻胶技术节点分别只达到 0.25um 和 0.13um， 光掩膜、抛光材料和靶材则已达到 28nm 的技术节点，并有望向 14nm 进一步发展，而工艺 化学品还未实现 0.25um 的技术节点。就整体来看，国内与国外在半导体制造材料方面技 术差距较大，存在广阔的国产替代空间。

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国内厂商加速布局，诸多领域实现从 0 到 1 突破，半导体材料有望迎来国产化突破。由 于高端产品的技术壁垒，我国半导体材料多集中于中低端领域。而自中美贸易摩擦以来，半导 体材料国产化的诉求愈发强烈。迎合国内对高端半导体材料日益增长的需求，国内半导体材料 企业加速布局产品技术研发和产能扩张。雅克科技、沪硅产业、南大光电等均募资投入研发制 造。（1）雅克科技非公开发行不超过 12 亿元加速半导体关键材料光刻胶及光刻胶配套试剂的 研发，投资 2.88 亿元扩大集成电路新型材料球形硅微粉的产能。（2）沪硅产业定向募集 50 亿元用于 300mm 高端硅片研发、300mm 高端硅基材料研发，加快高端半导体材料研发进度。（3） 南大光电研发 ArF 光刻胶产品并于 2021 年底建成投产，可实现年化 25 吨产能，保证集成电 路制造材料的有效供应。

（四）半导体设备及零部件——加速导入，国产替代方兴未艾

根据艾瑞咨询的数据，以产业链各环节的市场规模、近三年 CAGR、国产自主比例为基础 维度，绘制出中国半导体 IC 产业运营全景，从市场规模来说，由于 IC 设计企业数量迅速增 长，国内 IC 设计市场规模在 2021 年达到 4519 亿元。从增长率来看，设备市场一枝独秀，近 三年 CAGR 超过 30%。

根据艾瑞咨询的数据，继 2020 年之后，中国在 2021 年第二次成为半导体设备的最大市 场，销售额增长 58%，达到 296 亿美元，占据全球规模比例高达 28.9%。半导体设备行业整体 市场集中度较高，话语权主要掌握在美国、日本和欧洲企业手中，2021 全球前六大企业占据 近 7 成市场份额。如今，中国半导体设备销售规模不断增长，但国内自主研发制造半导体设备 仍处于行业初期，部分核心设备国产率依然偏低，国产替代大有可为。根据中国半导体行业协会数据，自从 2008 年启动国家科技重大专向以来，中国半导体设 备快速发展，2008 年-2021 年的年均符合增速为 26.5%。

半导体设备包含 8 大关键子系统。半导体产业调查公司 VLSI 的统计显示，半导体设备包 括 8 类核心子系统气液流量控制系统、真空系统、制程诊断系统、光学系统、电源及气体反 应系统、热管理系统、晶圆传送系统、其他集成系统及关键组件，每个子系统都包含了较大数 量的零部件。

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全球半导体零部件市场规模预计在2022年达300亿美元。根据半导体设备有关公司的财 务数据，半导体设备企业营业成本的 80%-90%用于采购半导体设备零部件及原材料。此外， 半导体设备企业的毛利率基本处于 40%-60%之间，营业成本大约占营业收入的一半左右。由 此推断，半导体设备零部件及其他原材料的市场规模大约占全球半导体设备市场规模的 25%- 35%，且半导体设备零部件占主要部分。根据 SEMI 预计，2022 年全球半导体设备市场规模将 达到 1013 亿美元，因此，全球半导体零部件的市场规模约在 300 亿美元。

美国、日本公司在半导体设备零部件方面处于垄断地位。在 IC World 2020 公开了 20 类 半导体核心零部件产品的 44 家主要供应商，其中，美国供应商有 20 家，约占 45%，日本供应 商 16 家，约占 36%，两国处于明显优势地位。此外，还有 2 家德国供应商、2 家瑞士供应商、 2 家韩国供应商、1 家英国供应商，全部为境外供应商。半导体晶圆制造进口依赖度高。在半导体晶圆制造流程中，阀类、密封圈、静电吸盘、陶瓷类真空压力计等零部件进口份额较大。其中，阀类费用约占耗材成本支出的 10.6%，有较大 的市场需求，但国内在该领域仍处于空白。芯谋研究数据显示，我国半导体零部件国产化水平 较低，仅 Quartz 成品、Shower head、Edge ring 等少数几类半导体零部件国产化率超过 10%， Valve、Gauge、O-ring 等基本依赖进口。

半导体零部件国产化替代进行时。目前国内有多家企业致力于半导体零部件国产化，包括 英杰电气、万业企业、新莱应材、靖江先锋、晶盛机电、江丰电子等。以江丰电子为例，其半 导体零部件主要布局 PVD 机台用 Clamp Ring、Collimator、CVD、etching 机台用 face plate、 shower head 等，化学机械研磨机台用金刚石研磨片、Retaining Ring 等。

二、“创新”——不灭的火炬

（一）SiC——确定性创新趋势，功率器件新机遇

功率半导体核心作用控制电子装置中电能转换与电路控制。功率半导体发展始于 20 世 纪 50 年代，功率二极管、功率三极管面世并应用于工业和电力系统，之后晶闸管、平面型功 率 MOSFET、沟槽型 MOSFET 和 IGBT 面世，随着 20 世纪 90 年代超级结 MOSFET 出现，打 破传统“硅限”以满足大功率和高频化的应用需求，功率半导体性能进一步提升。从用途来看， 功率半导体主要用于改变电子装置中电压和频率、直流交流转换，随着国民经济的快速发展， 功率半导体的应用领域已从工业控制和消费电子拓展至新能源、轨道交通、智能电网、变频家 电等诸多市场。

第三代半导体材料是继以硅（Si）和砷化镓（GaAs）为代表的第一代和第二代半导体材料 之后，迅速发展起来的宽禁带半导体材料。具体是指带隙宽度达到 2.0-6.0eV 的宽禁带半导体 材料，包括了碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）,从现阶段发展来看，GaN 材料更适合 1000V 以 下电压等级，高开关频率的器件，相比之下，SiC材料及器件能用在 10kV 以下应用场景，更 适合制作高压大功率电力电子装置，且目前 SiC功率器件商业化落地速度极快。

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从 SiC 材料适用范围来看，碳化硅器件可广泛应用于高压、高频和大电流场景，因此十分 适合光伏、新能源车和 5G 通领域。从电化学性质差异来看，SiC 衬底材料可以分为导电型 衬底（电阻率区间 15~30mΩ·cm）和半绝缘型衬底（电阻率高于 105Ω·cm），在不同衬底片上 生长 GaN 外延制成 HEMT 等微波射频器件，应用于 5G 通、卫星、雷达等领域。在导电型 衬底片上生长 SiC 外延层，通过进一步加工制成 SiC SBD，SiC MOSFET 等功率器件，应用于 新能源车电驱电控、OBD 和 DC/DC，光伏逆变电站、轨交、电网和航空领域。

相比硅基材料，SiC 材料特性优势。更高的额定电压，无论是单极性还是双极型器件，SiC 基器件的额定电压远高于 Si 基同类型器件；更低的导通电阻，在 1kV 电压等级下，SiC 基单 极性器件的导通电阻是 Si 基器件的 1/60；更高开关频率，设定最大结温在 175℃、10kV 条件 下，SiC 基器件仍能达到 33kHZ 的最大开关频率；更低热阻，SiC 基热导率是 Si 的 3 倍，期 间内部更易散热，减小器件过温失效风险，提高可靠性；理论上,SiC 基器件极限工作结温能达 到 600℃，远高于 Si 基器件，但是受限于封装材料；具备极强抗辐射性，过量辐射不会导致 SiC 器件出现性能衰退，在航空领域应用较广。

全球多厂商布局，SiC 产业链日趋完善，竞争格局日渐清晰。从产业链层面初步划分，整 个 SiC 产业链主要分为设备、衬底、外延、设计、器件和封装模块，从商业模式上看，海外市场多数厂商采用纵向产业链的 IDM 模式，覆盖完整产业链为多个环节，例如具备先发优势的 Wolfspeed 和 Rohm；国内这边多数厂家仅从事产业链部分环节，例如天岳先进专注衬底材料 的演进，东莞天域和瀚天天成对外延部分研究比较深入，国内多家功率器件企业已入局 SiC 赛 道。

产业链以衬底为价值链核心，呈现供不应求局面。在成品 SIC SBD 器件占比中，衬底、 外延和前段开发价值量占比 47%、23%和 19%，主要原因系长晶缓慢且良率偏低，同时鉴于材 质等物理特性原因，切割破损率高进一步推高器件整体成本。目前导电型 SiC 衬底以 n 型衬底 为主，外延 GaN 基 LED 等光电子器件、SiC 基电力电子器件等，半绝缘 SiC 衬底主要用于外 延制造 GaN 高功率射频器件。我们认为未来 SiC 衬底价格下降是推动碳化硅产业链发展的核 心环节，衬底行业的发展也是未来 SiC 产业降本增效和商业化落地的核心驱动因素。

在实现规模经济化条线下，产线向大尺寸转移。全球 SiC 市场 6 英寸量产线正走向成熟， 领先公司已进军 8 英寸市场。目前包括罗姆、Ⅱ-Ⅵ、Wolfspeed 已具备成熟 6 英寸 SiC 衬底产 线，正在向 8 英寸市场进行开拓，例如，Wolfspeed 的第一条 8 英寸 SiC 产线已在 2022 年 Q2 开始生产，标志着全球第一条 8 英寸 SiC 产线的投产。国内正在开发的项目以 6 英寸为主。目前虽然国内大部分公司还是以 4 寸产线为主，但是产业逐步向 6 英寸扩展，随着 6 英寸配套 设备技术成熟后，大尺，国产 SiC 衬底技术也在逐步提升寸产线的规模经济将会体现，目前国 内 6 英寸的量产时间差距缩小至 7 年。

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预计 27 年市场空间将超过 60 亿美元。根据 Yole 测算，仅碳化硅器件中的功率器件的市 场规模将从 2021 年的 10.90 亿美金增长至 2027 年的 62.97 亿美金，复合年增长率约 34%。从 细分行业来看，新能源产业链和充电基础设施将为增长最快领域。IGBT 是新能源汽车中核心功率半导体部件。目前车用功率半导体中主要用到的是 IGBT 和 MOSFET。MOSFET 又称金属-氧化物半导体场效应晶体管，具有开关速度高、开关损耗小 优点，但传导损耗很高。IGBT（绝缘栅极双极型晶体管）是由 BJT（双极型三极管）和 MOSFET （绝缘栅型场效应管）组成的复合式半导体，兼具 MOSFET 和 BJT 的优点，拥有输入阻抗高、 导通电压低、高压环境下损耗小等特点，在新能源车中是电驱系统主逆变器的核心器件，并被 广泛用于辅助功率逆变器、DC/DC 直流斩波电路、OBC等。

IGBT 在新能源汽车功率半导体中占比约 8 成，是汽车电动化最受益的细分领域。据 Yole 及 EV Sales Blog 统计数据显示，2019 年全球插电式混合动力汽车及纯电池电动车共销售约 220 万辆，而全球新能源汽车 IGBT 市场规模约为 6 亿美元，由此可推算目前新能源汽车中 IGBT 单车平均价值量约为 270 美元，占单车功率半导体价值量超过 80%。作为电动化下核心 受益品种，我们预计全球新能源汽车 IGBT 将在未来几年实现快速增长，2025 年市场规模达 到约 50 亿美元。

SiC 基功率器件适用于高压领域，具有更好的性能，可部分替代 IGBT。第三代半导体材 料以氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）、氧化锌（ZnO）、金刚石为四大代表。其中，碳化硅的 耐高压能力是硅的 10 倍，耐高温能力是硅的两倍，高频能力是硅的 2 倍。相同电气参数产品， 采用碳化硅材料可缩小体积 50%，降低能量损耗 80%。使用碳化硅材料替代原本硅基材料， 可实现器件体积更小同时能量密度更大。根据英飞凌数据，相比于 Si 基材料逆变器，SiC 材料 逆变器拥有更低的体积及重量，分别是其 1/3、1/4；同时，Rohm 数据显示，SiC MOSFET 在 实际应用中，开关频率可达 50KHz 以上，是主流 IGBT 开关频率（最高 20KHz）的两倍以上， 能量损耗则是其 27%。SiC 基 MOSFET 凭借其优良的性能和体积优势有望替代部分 IGBT。

SiC MOSFET 成功打入高端车型，实现从 0 到 1 的突破，有望继续发展。第三代半导体 领先企业 Cree、英飞凌以及特斯拉、福特、丰田等汽车巨头都在推动 SiC 器件在汽车上的应 用，并且部分高端车型已经实现从 0 到 1 的突破。特斯拉推出第一款集成全 SiC 功率模块车 型——Model 3，由特斯拉及意法半导体共同设计，此车型 SiC 功率模块由英飞凌供应。丰田 汽车在普锐斯和凯美瑞混动车的 PCU 中安装了共同开发的 SiC 功率半导体，并进行重复驾驶 测试和公路测试。比亚迪推出首款批量搭载 SiC MOSFET 组件的车型——比亚迪汉 EV 四驱 版，SiC 电控综合效率高达 97%以上。

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SiC 应用实现大规模替代还需一定时间，成本、良率问题有待改善。一方面，目前 SiC 技 术主要使用 4、6 英寸衬底，所生产的芯片生产效率、晶圆利用率相比大尺寸衬底更低；另一 方面，SiC 应用对制造、封装技术提出了新的要求，良率有待提升，两方面因素共同造成 SiC 应用成本居高不下。同时，车规级电控器件需要在极端温度、强烈震动等恶劣环境下保证可靠 工作，直接关系到人的生命安全。因此，在真正实现大规模应用前，SiC MOSFET 还需要经过 长时间的客户认证，以确保极高的安全性与可靠性，时间一般长达 2 年以上。

供需缺口较大，功率半导体国产替代空间广阔。中国功率半导体市场存在明显的供需错配 情况。从需求端来看，据 IDC 统计，中国拥有全世界最大的功率器件市场，全球占比高达 39%；从供给端来看，欧美日厂商占据全球 70%的市场份额，且在 IGBT 和中高压 MOSFET 细分领 域占比超 80%，而大陆厂商仅占约 10%的市场份额，产品以二极管、低压 MOSFET、晶闸管 等低端功率半导体为主。在新能源汽车 IGBT 模块方面，整个市场呈现头部集中态势，CR4 为83%，国内厂商仅比亚迪、斯达半导及中车时代电气三家企业入围前十大厂商，合计占比约 20%， 国产化率有待进一步提升。

全球功率半导体供不应求，加快国内产品导入进程。全球半导体市场需求强劲，新能源汽 车、手机快充、光伏风电等下游领域快速增长，带动以 MOSFET 和 IGBT 为代表的功率半导 体需求持续提升。上游原材料持续不断上涨，产能持续紧缺，供货周期加长，出现了严重的供 需失调现象。英飞凌、意法半导体、安森美等主流厂商均出现了功率半导体产品涨价和交货周 期延长的现象，2022Q1 功率半导体、电源管理 IC 需求仍处于高位，部分功率半导体交货周期 超过 1 年，英飞凌、意法半导体、恩智浦等海外功率半导体大厂均表达了对今年功率半导体高 景气的预期，2022 年全年产能已经全部排满。中美贸易摩擦使得国内企业建立自主可控供应 链意愿更加强烈，近期功率半导体缺货的情况也会迫使车企加速国内产品导入，我们认为国内 功率半导体有望迎来国产替代加速。

第三代半导体国内外差距相对缩小，为国产替代提供机遇。第三代半导体目前处于发展初 期，国内企业和国际巨头差距相对较小。中国拥有广阔的第三代半导体应用市场，可以根据市 场研发产品，改变以往集中于国产化替代的道路。同时第三代半导体的难点在于工艺，而工艺 的开发具有偶然性，相比逻辑芯片难度降低。由于生产过程对设备要求较低，投资额较小，准 入门槛低，对后来追赶者相对较为有利。

国内企业加速布局，SiC 产业链初具雏形。碳化硅的产业链分为衬底、外延和器件环节。衬底常用 Lely 法制造，国际主流采用 6 英寸晶圆，正向 8 英寸晶圆过渡；国内衬底以 4 英寸 为主，主要用于 10A 以下小电流产品。外延常用 PECVD 法制造，国内部分公司可提供 4/6 英 寸外延片。器件领域国际上 600-1700V 碳化硅 SBD、MOSFET 都已量产，Cree 已开始布局 8 英寸产线，国内企业碳化硅 MOSFET 还有待突破，产线在向 6 英寸过渡。碳化硅器件领域代 表性的企业中，目前来看在国际上技术比较领先的是美国的 CREE，其覆盖了整个碳化硅产业 链的上下游（衬底-外延-器件），具有核心的技术。

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在 SiC 生产应用方面，国内实力也在不断 强化，华润微于 2020 年 7 月实现国内首条商用 6 寸 SiC 生产线量产，规划产能达 1000 片/月；新洁能亦在第三代半导体投入巨大，目前已掌握多项相关专利，并将重点布局新能源汽车应用领域，计划推出 SiC 二极管系列产品。

（二）模拟芯片——国产化率进一步提升，汽车芯片增速亮眼

模拟芯片是一种处理连续性模拟号的集成电路芯片，约占半导体市场规模的 12%。根据功能，集成电路可以分为模拟集成电路和数字集成电路两大类，模拟集成电路主要是 指由电阻、电容、晶体管等组成的模拟电路集成在一起用来处理连续函数形式模拟号的 集成电路，对连续性的声、光、电、电磁波、速度和温度等自然模拟号进行处理，而数 字集成电路是对离散的数字号进行算术和逻辑运算。根据 SIA 数据，2020 年全球半导 体产品细分市场中，模拟集成电路约占到 12.76%，市场规模接近 741 亿美元，是半导体 集成电路的重要细分赛道。

号链管理芯片和电源管理芯片为模拟芯片两大应用市场。号链管理芯片是指对 模拟号进行收发、转换、放大、过滤等处理功能的集成电路，电源管理芯片是指对电池 输出的固定电压进行升降压、稳压处理，使其达到期望的工作电压，满足各个模块的供电 需要的集成电路。模拟芯片在电路中主要承担传输和能源供给的任务，被广泛应用于消费 类电子、通讯设备、工业控制、医疗仪器、汽车电子等领域，以及物联网、新能源、智能 穿戴、人工智能、智能家居、智能制造、5G 通讯等各类新兴电子产品领域。

模拟芯片行业增长迅速，市场集中度偏低主要系下游应用分散。根据 WSTS 数据，2021 年全球模拟芯片市场规模 741.05 亿美元，2020-2022 年间 CAGR 为 23.2%，2021 年行业实 现了大幅增长，同比增速超过 30%，预期 2022 年市场规模将达到 845 亿美元，维持高速 增长态势。从下游需求来看，预计 2022 年车载模拟芯片市场规模将达到 137.75 亿美 元，占总体模拟芯片规模的 16.6%，同比增速达到 17%，受益于新能源汽车的快速发展，车规级模拟芯片将成为模拟芯片所有下游应用领域中增速最快的方向。模拟芯片市场集中 度偏低，从市场份额来看，TI、ADI、Skyworks、英飞凌、意法半导体为市场份额占比靠 前企业，市场份额保持稳定增长。

模拟芯片是高成长、弱周期行业。对比全球半导体芯片的市场增速，模拟芯片行业的 增速波动率普遍低于整个半导体行业，主要系使用寿命较长且应用场景丰富，使得整个全 球模拟芯片行业的供需的波动处于较为稳定状态，因此模拟芯片的周期性通常弱于数字芯 片及整个半导体寒夜。以 ADI 为例，其约 50%左右收入是来自于 10 年及以上产品贡献的。国内是模拟芯片消费最主要市场，国产模拟芯片自给率不足 15%。中国模拟芯片行业 市场规模快速增长，2021 年达到了 2731.4 亿元的市场空间，占全球模拟芯片市场规模 50% 以上，同比增长 8.2%，随着技术和国内产业不断升级，模拟芯片行业供需仍有望持续，预 计 2022 年模拟芯片市场规模将达 2956.1 亿元，增速高于全球模拟芯片市场整体增速。据 IBS 估计，到 2027 年中国将消费全球 62.85%的半导体元器件。

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