2022年中国碳化硅行业现状分析

2022年中国碳化硅行业现状分析一、中国碳化硅发展历程及分类1、碳化硅的发展历程自碳化硅被发现后数十年，发展进程一直较为缓慢。直到科锐成立并开始碳化硅的商业化，碳化硅行业在此后25年开始进入快速发展阶段。常见的半导体材料包括硅、锗等元素半导体及砷化镓、碳化硅、氮化镓等化合物半导体材料。从被研究和规模化应用的时间先后顺序来看，上述半导体材料被业内通俗地划分为三代。2、碳化硅的分类碳化硅衬底主要有2大类型：半绝缘型和导电型。在半绝缘型碳化硅市场，目前主流的衬底产品规格为4英寸，主要应用于信息通讯、无线电探测等领域。在导电型碳化硅市场，目前主流的衬底产品规格为6英寸，主要应用于新能源汽车、轨道交通以及大功率输电变电等领域。3、碳化硅制作流程碳化硅晶片作为半导体衬底材料，经过外延生长、器件制造等环节，可制成碳化硅基功率器件和微波射频器件。高纯硅粉、高纯碳粉等原料合成的碳化硅微粉经过晶体生长、晶淀加工形成碳化硅晶体，然后碳化硅晶体经过切割、研磨、抛光、清洗等工序加工形成碳化硅晶片。4、碳化硅的优势碳化硅作为第三代半导体材料，有着独特的优势。密度低，碳化硅的密度低于金属，这使它更加轻便；耐腐蚀性，不与其他高强度化学品发生反应；耐高温，他的熔点高，具有超高的导热性；机械强度高；高硬度，有这很强的耐受能力。数据来源，公开资料整理二、中国碳化硅政策由于碳化硅作为中国第三代半导体的主要材料，得到国家的高度重视，近几年相继出台了许多政策，扶持中国碳化硅产业的发展，为保证中国碳化硅产业的健康发展，中国第十三届全国人民四次会议审议通过决定，集中电路的设计工具，重点装备和高纯度靶材等相关材料研发。三、中国碳化硅产业链1、碳化硅半导体产业链以碳化硅材料为衬底的产业链主要包括碳化硅衬底材料的制备、外延层的生长、器件制造以及下游应用市场。在碳化硅衬底上，主要使用化学气相沉积法（CVD法）在衬底表面生成所需的薄膜材料，即形成外延片，进一步制成器件。应用领域最终主要分为射频器件（5G、国防等）和功率器件（能源等）。2、碳化硅下游产业情况根据工信部数据，2022年底5G基站总数将突破200万个，中国5G基站也是碳化硅的重要下游产业的组成部门，2019年，中国5G基站数量为13万台，2022年上半年中国5G基站数量为185.4万台。四、碳化硅产业现状1、中国碳化硅产量碳化硅分为黑碳化硅和绿碳化硅，2020年中国黑碳化硅产量为75万吨，绿碳化硅产量为10.5万吨，2021年中国黑碳化硅产量为90万吨，绿碳化硅为11万吨，产量相继上涨。说明我国碳化硅行业发展前景及需求量较为良好。2、中国碳化硅进出口根据海关资料显示，2020年受到全球疫情影响，中国碳化硅进口量急剧下降，2020年中国碳化硅进口量为1624.7吨，同比下降72.89%，随着疫情态势的放缓，中国碳化硅进口量有一定的恢复，2021年中国碳化硅进口量为3873.5吨，同比增长138.41%，增长可观。根据海关资料显示，中国碳化硅从2017年至2020年出口量呈现下降态势，2021年中国碳化硅出口量恢复为374.8万吨，同比增长55%，2022上半年中国碳化硅出口量为199.1万吨。可以看出中国碳化硅并不依赖于进口，出口量远远大于进口量。3、国碳化硅良率2018-2020年和2021上半年晶棒良率分别为41%、38.57%、50.73%和49.90%，衬底良率分别为72.61%、75.15%、70.44%和75.47%，综合良率目前大约为37.7%。说明中国碳化硅的技术级层面有限，目前还没有找到能提高综合良率的办法。4、化硅生产占比在碳化硅器件各环节生产中，衬底的成本最高，为47%，第二为外延，占比12%，第三为前段，占比19%，这是碳化硅器件生产过程中最重要的三个环节，生产成本过高导致利润收入减少，售价溢出就会降低产品的渗透率，从而阻碍碳化硅的发展。五、中国碳化硅市场竞争格局1、中国碳化硅重点企业随着半导体技术的更新换代，越来越多的企业投入到半导体产业的研发中，其中中国碳化硅龙头企业为三安光电，总市值为1370亿元，作为半导体的龙头企业，将打造出国内首条、全球第三条碳化硅垂直整合产业链，只是三安光电向第三代半导体领域扩张的重要一步。2、重点企业分析2017年，三安光电营业总收入83.93亿元，2020年入场碳化硅行业，总收入增长到125.72亿元，说明中国碳化硅市场发展前景良好，2021年三安光电总收入同比2020年增长48.73%。六、中国碳化硅行业未来发展分析碳化硅的原材料为矿物碳硅石，这种碳硅石十分稀少。早期碳化硅主要应用于LED灯和避雷针等，碳化硅在电子行业中主要用作于抛光膜。碳化硅半导体在军事、航空航天信息通讯、微波设备都均有大量应用。未来中国在碳化硅行业的发展要解决生产成本上的技术缺陷，由于技术不成熟，导致碳化硅良率始终无法