19日收盘,碳化硅概念板块指数报1399.63点,跌幅1.74%,成交124.9亿元,换手2.50%。板块个股中,跌幅最大的前3个股为:天岳先进报66.96元,跌-5.28%。麦格米特报61.56元,跌-6.60%。奔朗新材报11.38元,跌-7.70%。涨幅最大的前3个股为:星球石墨报28.20元,涨2.40%;天富能源报6.56元,涨1.08%;楚江新材报9.64元,涨1.05%。
硅是制造第一代半导体芯片及器件的主要原材料,但其性能已难以满足高功率及高频器件的需求。碳化硅(SiC)材料作为第三代半导体的主要原材料,有望在高功率和高频领域部分替代硅,成为第三代半导体产业发展的重要基础材料。碳化硅功率器件以其耐高压、耐高温、低损耗等优异性能,能够有效满足电力电子系统的高效率、小型化和轻量化要求,在新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网等领域具有明显优势。此外,SiC功率器件在开关频率、散热能力和损耗等指标上也远好于硅基器件,具体表现为阻抗更低,可以缩小产品体积并提高转换效率;同时,其工作频率可达硅基器件的10倍,且效率不随频率升高而降低,从而降低能量损耗。
半导体芯片分为集成电路和分立器件,其基本结构均可划分为“衬底-外延-器件”。在碳化硅(SiC)产业链中,SiC衬底是上游环节,价值量占比高达46%,为最核心部分。SiC衬底由SiC粉经过多道工序最终形成,其中晶体生长为核心工艺,难点在于提升良率。衬底类型分为导电型和半绝缘型,分别应用于功率和射频器件领域。SiC外延片属于中游环节,价值量占比23%,是在衬底上覆盖一层薄膜以满足器件生产条件。具体分为导电型用于功率器件,以及半绝缘型用于射频器件。SiC器件制造则是下游环节,价值量占比约20%(包括设计、制造和封装),主要应用于新能源汽车、电源设备、光伏等领域。目前,中国碳化硅器件厂商以IDM为主,少量为纯设计企业。
中国碳化硅产业链上游为衬底材料,中游为外延材料,下游则涵盖射频器件和功率器件,终端应用领域包括新能源汽车、光伏、5G通信等。在全球SiC衬底产业中,美国占据主导地位,市场份额约达60%,而中国企业的市占率约为10%,主要集中在4英寸和6英寸的SiC衬底领域。中游的SiC外延设备及外延片方面,全球市场被Axitron、LPE、TEL和Nuflare四大龙头企业所垄断,市场集中度极高。SiC外延片对SiC器件的性能至关重要,中国企业正积极布局SiC外延环节,以推动半导体国产替代。下游的功率器件生产包括芯片设计、芯片制造和封装测试环节,主要应用于新能源汽车、电源设备、光伏等领域。目前,中国碳化硅器件厂商以IDM模式为主,少量为纯设计企业。