3. 新能源需求拉动，产能放量为设备投资带来增量:我们认为当前碳化硅市场将是需求激增带来的产能供给扩张，已前瞻布 局的设备厂商有望从中实现订单兑现。根据我们对于供需端的分析，

1） 需求端：导电性衬底需求受新能源车需求的催生，光伏应用作为第二大 应用市场前景广阔，我们测算至 2026 年合计有 455.7 万片的新增潜在市 场需求；

2）供给端：我们预计伴随国内外各大厂商积极扩产，至 2026 年行业合计产能将达到 839.2 万片，为设备厂商带来广阔增量，对应 2026 年 251.8 亿元的总设备市场空间和 48.0 亿元新增设备空间，切片机设备 按照 14%的价值量占比测算，切片机总市场空间约为 35.3 亿元，新增市 场空间为 6.72 亿元。

3)2026 年预计总产能中，导电型衬底若按照 78.9%占 比，衬底良率 60%计算，导电型衬底有效产能约为 397.3 万片，相较于 需求而言，存在约 58.4 万片的有效产能缺口，对应约 29.2 亿元衬底设 备投资空间与 4.1 亿切片机投资空间。

3.1. 需求端：新能源车需求领航，光伏应用前景广阔:耐高压+耐高温+低损耗，碳化硅性能优势主要应用于新能源车、光伏领 域。目前碳化硅电力电子器件已经开始应用于新能源车和光伏逆变器中， 后续有望凭借产业链降本增效，在风能、储能、消费电子等领域得到更 广泛的应用，据 Yole 数据，2021 年碳化硅功率器件下游细分市场中， 新能源车占比最高，达 62.8%，能源领域应用占比达 14.1%，工业领域 和运输领域下游应用占比分别为 11.6%和 7.2%。

1)应用场景 1：新能源汽车主驱逆变器需求领航。同样工况下，相较于硅 基功率器件，碳化硅功率器件具备耐高压、耐高温、大功率和高频工作、 低损耗等优良性能，率先在新能源车领域得到广泛应用，应用场景主要 包括车载电机驱动器、车载充电机（OBC）、DC/DC 转换器以及非车载 的充电桩产品。通过搭载碳化硅基的功率半导体器件，新能源车有望实 现电力电子器件的小型化、轻量化和高效化，也能够削减冷却系统成本、 改善车辆电力消耗、增加整车续航里程，从而降低整车成本;新能源车应用碳化硅功率器件已具备经济性：按照单电机的纯电动车主 驱 IGBT 器件的价值量约为 1000-1500 元计算，高端车型采用双电机结 构，其单车主驱 IGBT 器件价值量为 2000-3000 元。若 SiC MOSFET 价 格为 Si IGBT 的三倍，则使用碳化硅器件的新增成本约为 4000-6000 元。 据 Wolfspeed 数据，使用 SiC MOSFET 整车可以提升 5%-10%的续航里 程。据 Virtual Capitalist 数据，按照新能源车电池 101$/kWh 计算， 100kWh 电池成本约 10100 $（折合人民币约 70000 元），若通过缩减 5% 电池容量则可降低成本 3500 元，同时考虑到冷却系统成本缩减和损耗 降低带来的电费成本节省，新能源车应用碳化硅功率器件具备良好的经 济性。

(1)我们预计 2026 年新能源车领域新增碳化硅衬底需求（折合到六英寸） 将达到 347.3万片/年。根据我们上述测算，碳化硅功率器件已具备应用 经济性，且伴随产业链降本增效，新能源车中碳化硅功率器件渗透率不断提升，至 2026 年碳化硅在新能源车主驱逆变器中的渗透率有望突破 至 30%，而车载充电机DC/DC 转换器中的碳化硅器件渗透率有望在 2026 年达到 70%，为此我们认为新能源车市场是碳化硅衬底需求的主要 推动力。

(2）预测假设：

a）根据第三代半导体产业技术创新战略联盟 CASA 报告，到 2026 年车 用主逆变器第三代半导体功率器件的渗透率将达到 20%-30%，我们假设 2022-2026 年碳化硅功率器件在新能源车主驱逆变器中的渗透率分别为 15%/20%/27%/32%/35%，2022-2026 年碳化硅功率器件在新能源车其他 车载部件（含车载充电机、DC/DC 转换器）中的渗透率分别为 30%/40%/50%/60%/70%。

b）以特斯拉 Model 3 作为参考，其主驱逆变器采用了 24 个碳化硅模块， 每个碳化硅模块包含 2 个碳化硅裸晶，共计 48 颗 SiC MOSFET。以 Wolfspeed 官网 22kW 双向 OBC 拓扑结构为参考，其采用了 14 颗 SiC MOSFET。以 Wolfspeed 官网 6.6kW DC/DC 转换器拓扑结构为参考，其 采用了 4 颗 SiC MOSFET。以安森美 25 kW 快速电动汽车充电桩模块为 参考，其中用到了 14 颗 SiC MOSFET。

c）根据 Wolfspeed 数据，四英寸、六英寸、八英寸碳化硅衬底能够生产 32mm2 裸晶颗数分别为 199、448、845 颗，所有衬底需求折算为 6 英寸。

d）假设 2022-2026 年单车主驱碳化硅裸晶(32mm2 )耗量分别为 48、50、 54、60、64，新能源车其他部件碳化硅裸晶(32mm2 )耗量分别为 18、18、 20、25、30。

e）假设 2022-2026 年，碳化硅功率半导体器件制造良率缓慢提升，分别 为 60%、62%、64%、66%、68%。

2)应用场景 2：受益于光伏电站电压、电流等级提升，碳化硅器件应用前 景广阔。近年来光伏电站直流侧电压等级逐渐从 1000V 提升到 1500V， 未来光伏电站电压等级有望进一步提升至 1700V，系统电流也将逐步达 到 20A 的大电流。未来光伏电站高电压、大功率的场景下，若采用硅基 IGBT 器件，系统的拓扑结构会更加复杂、且消耗更多的电子器件，逆变器的体积和重量会进一步增加。通过搭载碳化硅功率器件，光伏逆变器 转化效率能从 96%提升至 99%，能量损耗降低一半以上，极大延长设备 的使用寿命，降低系统冷却要求，缩小设备的体积，减轻系统的重量;我们预计 2026年光伏领域新增碳化硅衬底需求（折合到六英寸）将达 到 108.4 万片/年。据 CASA 预测，碳化硅功率器件在光伏逆变器领域的 渗透率有望在 2025 年达到 50%，带来碳化硅衬底需求的快速增长，我 们认为光伏市场是碳化硅衬底需求的重要推动力。

3.2. 供给端：国内外衬底厂商放量在即，带来巨大设备空间:根据产能梳理，我们预计至 2026年碳化硅衬底名义产能达 839.2 万片， 对应设备总市场空间 251.8 亿元，当年市场空间 48.0 亿元。2023-2026 年，预计国外龙头企业 Wolfspeed、Coherent 有望凭借先发优势，碳化硅 衬底产能将率先突破百万片；国内厂商也在陆续扩产，其中东尼电子、 天科合达产能扩张较快。根据 Yole 市场空间预测数据，2026 年全球导 电型碳化硅衬底市场规模约占衬底总市场规模的78.9%,假设衬底良率为 60%，我们折算出 2026 年导电型衬底有效产能约为 397.3 万片，相比于 455.7 万片的需求，仍存在约 58.4 万片的有效供给缺口，对应约 29.2 亿 元设备投资空间;2022 年天岳先进上海临港工厂募资项目，每 10 万片衬底产能的设备投 资约为 4 亿元。结合 2021 年晶盛机电定增公告，其碳化硅衬底晶片项 目中，每 10 万片衬底产能设备投资约为 6 亿元。考虑技术快速迭代带 来的设备投资下降，我们估计 2023-2026 年每 10 万片碳化硅衬底设备投 资额分别为 3.8/3.5/3.2/3 亿元。参考晶盛机电公告，其年产 40 万片及 以上 6 英寸碳化硅衬底晶片项目中，设备购置及安装成本中，晶体生长炉成本占比 50.6%，切片机成本占比 14.3%，原料合成炉成本占比10.1%， 粗抛光机成本占比 5.7%；其他支出占比 19.2%。

1）Wolfspeed：根据 Wolfspeed 2021 年投资者日资料，预计 2022 年公司 产能达到 16.7 万平方英尺，按照 6 英寸衬底 176.71 平方厘米折算，年 产能规划约为 87.8 万片；预计 2024 年公司产能达到 24.2 万平方英尺， 对应 2024 年产能规划约为 127.2 万片。公司提出 65 亿美元扩产计划， 在建项目包括位于北卡罗来纳州占地 445 英亩的碳化硅材料工厂（一 期项目预计于 2024 年末竣工）以及 2023 年 2 月宣布的德国萨尔州工 厂。我们预计 Wolfspeed 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）为 107.5/127.2/147.2/167.2 万片。

2）Coherent(原 II-VI)：2022 年 3 月，II-VI 公司对于宾夕法尼亚州的工 厂进行大规模的扩建，总投资额近 64 亿元。我们预计未来 5 年产能至 少增加 6 倍，在 2027 年实现年产 100 万片 6 英寸衬底。其 8 英寸 SiC 衬 底预计在 2024 年量产。据此我们预计 Coherent 2023-2026 年衬底产能 （折合为 6 英寸）为 40/60/80/100 万片。

3) RHOM：罗姆计划在 2021-2025 年期间投入 1700-2200 亿日元用于碳 化硅扩产，其预计 2025 年产能相较于 2021 年产能提升至 6 倍。其 8 英 寸衬底也将于 2023 年量产。我们预计罗姆 2023-2026 年衬底产能（折合 为 6 英寸）为 18/26/34/40 万片。

4）SK Siltron：2022 年 9 月，SK Siltron 美国密歇根贝城 6 英寸新厂正 式建成投产，公司正扩建二期项目，预计 2025 年完工后年产能将跃增 至 50 万片，考虑到产能爬坡的因素。我们预计 SK Siltron 2023-2026 年 衬底产能（折合为 6 英寸）为 18/26/34/50 万片。

5）安森美：安森美 2021 年收购 GTAT 开始布局衬底。2022 年 7 月，安 森美在京畿道富川市投资 10 亿美元，建立一个新的研究中心和晶圆制 造厂，拟于 2025 年竣工。2022 年 8 月，安森美在新罕布什尔州哈德逊 的碳化硅工厂剪彩落成，该基地将使安森美 2022 年底 SiC 晶圆产能同 比增加五倍。2022 年 9 月，安森美在捷克罗兹诺夫扩建的碳化硅工厂落 成。据此预计安森美 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸） 8/12/16/20 万片。

6）天岳先进：2021 年公司衬底产能约为 6.7 万片，其中半绝缘衬底仍以 4 英寸为主。公司 2022 年上市募集资金 20 亿元用于其上海临港新工厂 的建设，新工厂建设周期为 6 年，拟于 2026 年实现满产，实现 6 英寸导 电型碳化硅衬底年交付超过 30 万片，一期项目原定于 2022 年三季度投 产，受疫情影响有所延误。结合公司最新公告，我们预计天岳先进 2023- 2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）10/20/28/36 万片。

7）天科合达：公司目前北京大兴一期工厂已经开始进入全面达产阶段， 预计 2023 年深圳工厂产能逐渐爬坡，当前正拟募资新建北京大兴 2 期 和徐州 2 期的扩产项目。结合公司业绩指引，我们预计天科合达 2023- 2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）21/40/60/80 万片。

8）东尼电子：公司于 2021 年 12 月宣布定增项目，建设周期为 3 年，满 产之后实现年产 12 万片产能碳化硅半导体材料。2021 年 1 月，公司与 下游客户签订重大销售协议，根据公告内容，我们预计东尼电子 2023- 2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）13.5/30/60/70 万片。

9）露笑科技：公司 2022 年底衬底产能规划为 5000 片/月，2023 年 6 英 寸导电型衬底产能规划为 20 万片。公司合肥二期项目设计产能为年产 10 万片 8 英寸碳化硅衬底，按照项目期两年估计。我们预计露笑科技 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）20/20/30/35 万片。

10）同光晶体：2021 年 9 月，同光晶体年产 10 万片 4-6 英寸碳化硅单 晶衬底项目投产。我们预计同光晶体 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）10/10/10/10 万片。

11）烁科晶体：2022 年末公司月产能约为 8000 片，4 英寸半绝缘为主 6 英寸小批量供应、8 英寸导电型小批量生产。公司产能规划到 2025 年实 现年产 30 万片的产能。我们预计烁科晶体 2023-2026 年衬底产能（折合 为 6 英寸）12/20/30/40 万片。

12）三安光电：2022 年公司半年报披露其月产能为 6000 片，其湖南三 安半导体项目预计 2025 年达产，规划配套年产能 36 万片。我们预计三安光电 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）16.8/26.4/36/46 万片。

13）国宏中能：公司年产 4-6 英寸导电型和半绝缘衬底片 11 万片 SiC 衬 底片项目 2021 年 1 月启动试生产，2021 年 6 月项目一期工程投产。我 们预计国宏中能 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）7/9/11/11 万片。

14）中科钢研：公司目前南通、青岛均有衬底产能，南通工厂设计年产 能为 4 英寸 N 型碳化硅晶体衬底片 5 万片、6 英寸 N 型碳化硅晶体衬底 片 5 万片、4 英寸高纯度半绝缘型碳化硅晶体衬底片 1 万片。青岛工厂 年产能为 5 万片 4 英寸 SiC 晶体衬底片，5000 片 4 英寸高纯度半绝缘型 SiC 晶体衬底片。我们预计中科钢研 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英 寸）9/9/9/9 万片。

15）世纪金光：公司年产 3 万片 6 英寸碳化硅单晶衬底项目已于 2022 年 9 月投产。2021 年 7 月，公司宣布将在金华建设年产 22 万片 6-8 英寸碳 化硅芯片产线，项目分三期完成建设，按照建设期 6 年估计，我们预计 世纪金光 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）5/10/13/17 万片。

16）微芯长江：碳化硅项目厂房于 2021 年竣工，该项目预计达产后可实 现年产 4 英寸衬底 5 万片、6 英寸衬底 20 万片，我们预计微芯长江 2023- 2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）10/22/25/30 万片。

7）科友半导体：公司 2022 年 6 英寸碳化硅单晶衬底产能约为 4-5 万 片，后续预计项目全部达产后可形成年产 10 万片 6 英寸碳化硅衬底的 生产能力，2023-2024 年产能规划为 20~30 万片碳化硅衬底的产能，公 司已经在 8 英寸技术中有所突破。我们预计科友半导体 2023-2026 年衬 底产能（折合为 6 英寸）10/15/20/30 万片。

18）中国电科：2020 年 2 月，中国电科（山西）碳化硅材料产业基地在 山西转型综合改革示范区正式投产。项目设计产能为年产 10 万片 4-6 英 寸 N 型（导电型）碳化硅单晶晶片、5 万片 4-6 英寸高纯半绝缘型碳化 硅单晶晶片。我们预计中国电科 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸） 15/15/15/15 万片。

19）天达晶阳：公司扩产项目分为两期，第一期为年产 4 英寸碳化硅晶 片 1.2 万片，使用单晶生长炉 54 台，第二期年产分别为 4-8 英寸碳化硅 晶片 10.8 万片。当前一期项目已经完成。我们预计天达晶阳 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）1/5, /10/12 万片。

20）博兰特：2020 年公司 7 月公司年产 15 万片第三代半导体碳化硅衬 底项目开工。按照项目期 4 年估计，我们预计博兰特 2023-2026 年衬底 产能（折合为 6 英寸）1/5/10/15 万片。

21）中电化合物：当前公司衬底产能约为 2 万片，2022 年公司提出拟分 两期建成年产 8 万片 4-6 寸碳化硅衬底及外延片、碳化硅基氮化镓 N 外 延片生产能力，按照项目期 4 年估计。我们预计中电化合物 2023-2026 年衬底产能（折合为 6 英寸）2/2/4/6 万片。

22)此外，优晶、溢泰半导体、晶格领域、超芯星、荃芯半导体等公司均在 衬底环节有所布局，但无具体产能规划，未纳入统计范围。