2023年天岳先进研究报告 主营产品包括半绝缘型和导电型衬底_环球微动态

1．天岳先进：国内 SiC 衬底龙头，开启导电型衬底新市场

1.1 国内 SiC 衬底龙头厂商之一

(资料图)

天岳先进是我国 SiC 衬底龙头厂商之一，主营产品包括半绝缘型衬底 和导电型衬底。天岳先进是宽禁带半导体衬底材料龙头厂商之一，主要 从事 SiC 衬底的研发、生产和销售。自 2010 年成立以来，天岳先进一 直致力于 SiC 材料的研发与创新。公司于 2015 年具备 4 英寸半绝缘衬 底材料量产能力。2017 年，公司自主研发出六英寸半绝缘型 SiC 衬底 产品，实现我国核心战略材料的自主可控。2020 年子公司上海天岳成 立，其将作为 SiC 半导体材料项目的实施主体，预计 2026 年实现产能 30 万片/年。目前公司已经具备 2/4/6 英寸衬底量产能力，主要研发方 向为大尺寸衬底材料的制造和衬底生长及缺陷控制技术，均已取得一定 进展。2022 年 9 月公司宣布成功研发了 8 英寸 SiC 衬底，目前未达到 量产的程度，项目研发进展顺利。

主营产品下游应用场景包括通讯、国防军工、新能源等领域。公司主营产品为 SiC 衬底，SiC 衬底是一种由碳和硅两种元素组成的半导体单 晶材料，可以开发出更适应高压高温高功率的新一代半导体器件。SiC 衬底按照电学性能的不同可以分为半绝缘型衬底与导电性衬底，经过外 延生长后分别应用于不同的领域。半绝缘型 SiC 衬底和导电型衬底为 公司主营产品，除此之外，公司还销售不合格的晶棒及衬底。

半绝缘型 SiC 衬底：半绝缘型 SiC 衬底具有高电阻率（电阻率≥105 Ω〃cm），半绝缘型衬底加上异质氮化镓外延片可以作为射频器件的材 料，主要应用于 5G 通讯、国防军工等领域。

导电型 SiC 衬底：导电型 SiC 衬底具有低电阻率（电阻率区间为 15~30mΩ〃cm），导电性 SiC 衬底加上 SiC 的同质外延可以作为做功 率器件的材料，主要的应用场景为新能源汽车、光伏、轨交等领域。

不合格衬底、晶棒：非半导体级的半绝缘型 SiC 晶棒可作为宝石晶棒 用于加工制成莫桑钻等珠宝首饰进入消费品市场，或用于设备研发与测 试等领域。不合格衬底可用于设备研发测试或科研等用途。

1.2 股权结构稳定，股权激励增加团队积极性

公司股权结构稳定，股权激励有利于激发团队积极性。截至 2023 年 2 月中旬，天岳先进实控人宗艳民先生直接持有公司 30.09%的股份，为 公司第一大股东。公司第二大股东为新疆国新股权投资管理有限公司， 持股比例为 9.00%，第三大股东为辽宁中德产业股权投资基金合伙企 业，持股比例为 7.93%。第四大股东为华为控股的哈勃科技，哈勃 2019 年入股天岳先进。实控人宗艳民先生带领团队致力于 SiC 半导体 材料研发，先后攻克了原料提纯、SiC 材料生长及缺陷控制、衬底加工 等一系列难题，实现 2-6 英寸宽禁带半导体材料研发和产业化，保证了 国家核心战略材料的自主可控。目前天岳先进通过上海傲铸，上海麦明 两家有限公司作为员工持股平台，实现了对于核心团队人员的股份激励。 首席财务官，首席技术官以及技术销售团队中核心人员均持有一定比例 的公司股份，充分激发团队积极性。

设立多家子公司分别负责 SiC 衬底的研发、销售、原材料设备采购等 环节。公司下属多家子公司分别承担 SiC 衬底的研发、销售、原材料设备采购等工作。其中上海越服负责 SiC 生产相关原材料及设备的采 购；天岳新材料未来拟作为“山东省 SiC 材料重点实验室项目”的运 营主体。

1.3 业务规模不断增加，规模效应显现

近年来整体营收快速增长，22 年营收稍有下滑。近五年内，公司整体 营 收 呈 上 行 趋 势 ，2018-2021 年，公司营收分别为 1.36/2.69/4.25/4.94 亿元，保持较高的增长率，这主要是源于公司掌握 了半绝缘型衬底的核心技术维持主营业务收入的不断增长以及下游需求 不断增加。22 年前 3 季度，疫情及国际形势对新建产能进度带来影响， 产线、设备调整导致公司产能下滑，导致整体营收降低。公司正积极调 整产线、设备，优化产品结构。

半绝缘型衬底响应国家战略，成为公司主要营收来源。SiC 衬底是半导 体产业前沿、基础的核心材料，为服务于国家战略，公司在 2018- 21H1 阶段主要集中生产半绝缘型衬底，导电型衬底占销售比重较低。 整体来看，半绝缘型衬底在近四年内为公司主要营收来源，占营收比重 平均 70%以上。半绝缘型衬底销量快速增长。主要有三部分的原因：1） 下游需求旺盛、半导体行业景气度上行。2）公司掌握有绝缘型衬底的 核心技术，技术过硬、产品优质。3）公司持续扩张产能，保证供货。 其他业务收入主要为晶棒和不合格衬底销售收入，其中晶棒销售占比超 85%。

半绝缘衬底毛利率提升，短期整体盈利受产能调整影响。1）毛利率： 2018-2022Q3 公司毛利率为25.7%/37.9%/35.3%/28.5%/-10.8%，整 体呈现先升后降趋势，其变动主要来自产品的单价和原材料价格的波动。 公司主营业务收入主要来自半绝缘型衬底，2018-2019 期间，受益于半 绝缘型衬底材料单价提升和成本降低，企业毛利率持续提升。2019- 2021 期间，半绝缘型衬底单价下降使得企业毛利率降低。2022 前三季 度，产线设备调整导致临时性产能下滑，毛利率大幅下降。2）净利率： 2018-2022Q3 净利率为-30.9%/-74.7%/-151.1%/18.2%/-43.5%，2018 年净利率为负，系利息支出较高。2019/2020 年净利率为负，系高股利 支付等非经营性因素，2021 年管理费用率恢复正常，净利率转负为正。

规模效应显现，研发投入持续高增。2018-2022 年 Q3 期间费用率分别 为66.4%/121.8%/179.0%/27.4%/52.5%,整体呈现先增后降的趋势。1） 销售费用：2018-2021 年期间公司销售费用率稳定在 2%以下，波动较 小。2022 年前三季度提升至 4%主要是由于公司业务规模的迅速扩张， 如赠送的 6 英寸样本数目增加和销售人员薪酬提升。2）研发费用： 2018-2022 年 Q3 期间研发费用分别为 0.12/0.19/0.46/0.74/0.87 亿元， 整体呈现稳步上升趋势，但 22 年前三季度该比率出现大幅度增长，提 升至 32.3%。其原因在于研发项目为 6 英寸及以上大尺寸项目，原材 料设备单价较高，且公司研发项目数量较多，研发产品尚未能投产销售冲减研发费用。3）管理费用：公司 2018-2022 年 Q3 管理费为 0.23/2.60/6.99/0.57/0.59 亿 元 ， 占 比 为 16.98%/96.94%/164.56%/11.52%，公司 19/20 年管理费用大幅度上升 系员工股权激励带来高股利支付，19/20 年分别支付股利 2.36/6.58 亿 元。此外 2020 年期间实行的项目咨询和上市准备工作使得管理费用大 幅度提升。之后在 21 年降至 11.5%，2022 年三季度，该比率为 21.9%，恢复正常水平。4）财务费用：2018-2022 年 Q3，公司财务费 用为 0.53/0.46/0.13/-0.06/-0.15 亿元，财务费用持续下降主要是因为公 司削减债务比例，依靠股权融资生产经营，使得利息费用不断下降。

产品优化结构调整，扣非净利润短期承压。2019-2021 年，公司扣非 净利润均为正，分别为 0.05/0.23/0.13 亿元。相较于营收规模及增速， 公司扣非净利润规模较小、增速较缓，公司不断优化产品结构，导致研 发费用持续上行。2021 年，公司 8 英寸宽禁带 SiC 半导体单晶生长及 衬底加工关键技术项目等大尺寸项目进入研发攻坚阶段，研发费用进一 步上升。2022 年前三季度，公司增加大尺寸及 N 型产品研发投入导致 研发费用增加，市场推广导致销售费用同比上涨，上市、人员增加、产 能建设等导致管理费用上涨。三费的增加导致公司在 21-22 年扣非净利 润大幅下降。公司不断优化产品结构、扩充产能，在建项目未来投产之 后，扣非净利润有望大幅回升。

2．新能源汽车等下游产业链应用爆发，SiC 衬底供不应求

2.1 SiC 性能优势明显，衬底制备工艺难导致成本高

第三代半导体材料性能突出。半导体材料从被研究和规模化研究的先后 顺序来看，通常被分为三代：1）第一代半导体材料以锗、硅元素为代 表，主要应用于集成电路，尤其是低压、低频、低功率的晶体管和探测 器中；2）第二代半导体材料以砷化镓为代表，相对硅基器件具有高频、 高速的光电性能，因此主要应用于光电子与微电子领域，硅基半导体材 料是目前应用最广泛的半导体材料；3）第三代半导体材料以 SiC 和氮化镓为代表。相较于前两代半导体材料，SiC 和氮化镓具有禁带宽度大， 击穿电场高、热导率高、电子饱和率高等优势，其器件能够在高压、高 频率、高温的场景下稳定运行，并且能够消耗更少的电能。

SiC 功率器件具备耐高压高温、损耗低等优势。以 SiC 为衬底制成的功 率器件相比硅基功率器件具有优越的电气性能。1）耐高压，SiC 的击穿电场强度是硅的 10 余倍，因此 SiC 器件耐高压特性显 著高于同等硅器件。2）耐高温，SiC 较硅拥有更高的热导率，意味着 器件更容易散热，可以提升功率密度，因此终端更加小型化。3）低能 量损耗。SiC 较硅拥有更高电子漂移速率，导通损耗低；SiC 的禁带宽 度是硅的 3 倍，器件泄露电流大幅度减小，可以降低功率损耗。

SiC 器件成本构成中衬底占比高达 50%。SiC 衬底、外延片、晶圆、器 件封测是 SiC 器件价值链中最为关键的四个环节。据基本半导体，衬 底成本占到 SiC 器件总成本的 50%，外延、晶圆制造和封测成本分别 为 25%、20%和 5%。

受 SiC 物理化学性质影响，衬底制备技术壁垒高。SiC 的物理化学性 质决定了 SiC 单晶的制备面临两方面突出困难：1）晶体生长条件极其 苛刻。SiC 生长于高温高压的环境下，温度要求在 2000℃-2500℃之 间，压力高达 350MPa，因此对设备的硬件参数和工艺要求很高。2） 晶型“百里挑一”。与硅相比，SiC 的共价键键能更高、晶体构型的种 类更丰富，SiC 具有约 250 种晶体结构，只有 4H 型及少数晶型禁带宽 度大，适合用来制备功率半导体。晶体结构对原材料配比和温度变化非 常敏感，因此想要生成某种晶型需要对原料配比和热场进行精准控制。 这些核心工艺非常依赖技术人员长期的经验累积，技术壁垒极高。

生长速度慢、良率低导致 SiC 生产成本居高不下。SiC 单晶在自然界 非常稀有，只能依靠人工合成制备。目前 SiC 衬底的国际主流制备方 案是物理气相输运（PVT）法，PVT 法生产效率较低，因为生产中面 临三重困难：1）SiC 晶体生长速度极慢，PVT 法生长 SiC 需要 7 天才 能长出 2 厘米左右，硅棒拉晶仅需 2-3 天可拉出 2m 长 8 英寸硅棒； 2）SiC 晶棒厚度有瓶颈，每个生长周期（7-10 天）晶棒厚度在 2-5 厘 米左右，增加时长也无法实现厚度的增加，而硅晶棒厚度可达 2 米以 上；3）晶体扩径难度高，扩径的控制难度和研发投入是几何级的增 长，需要掌握热场设计、扩径结构设计、晶体制备工艺设计等要素。此 外，SiC 材料硬度大，在晶棒切割环节容易产生较多磨损，增加了额外 的产品成本。总结来说，目前主流商用的 PVT 法晶体生长速度慢、缺 陷控制难度大，因此大尺寸、高品质 SiC 衬底生产成本较高。

2.2 下游应用市场规模增长迅速，带动 SiC 衬底需求增加氮化镓功率器件

氮化镓射频器件主要应用于通信基站及雷达。半绝缘型 SiC 衬底主要 应用于制造 GaN 射频器件，射频器件在无线通讯中担任信号转换的角 色，主要包括了功率放大器、滤波器、低噪声放大器、开关等。半绝缘 型 SiC 衬底制备的 GaN 射频器件主要是功率放大器，应用于通信基站 及雷达等领域。

受通信建设及军事应用驱动，氮化镓射频器件 2026 年市场规模增至 24 亿美元。根据 Yole 的预测数据，随着通信基础建设和军事应用的 需求发展，2020 年全球 GaN 射频器件市场规模约为 8.91 亿美元，未 来几年将保持 18%的增速，到 2026 年市场规模约为 24 亿美元，其 中碳化硅基氮化镓市场渗透率不断扩大，占九成的市场，规模达到 22.22 亿美元，在军事雷达和电信通讯渗透较高，硅基氮化镓市场份 额逐渐被取代，仅占一成市场。

2025 年半绝缘型 SiC 衬底市场需求达 43.84 万片。受益于通信市场和 国防军事市场需求的增加，氮化镓射频器件市场规模快速增长，带动了 半绝缘型 SiC 衬底市场规模的增长，根据 Yole 的预测，半绝缘型 SiC 衬底市场销量(折算为 4 英寸)将由 2020 年的 16.56 万片增长至 2025 年 的 43.84 万片，年均复合增长率为 21.50%。

SiC 功率器件

SiC 功率器件应用于电动汽车、充电桩、光伏、轨道交通等领域。导电 型 SiC 衬底主要应用于制造功率器件，功率器件是构成电子电力变换 装臵的核心器件，主要包括功率二极管、功率三极管、晶闸管、 MOSFET、IGBT 等。SiC 功率器件相较于硅基功率器件，具有高电压、 大电流、高温、高频率、低损耗等优势，极大的提高了功率器件的能源 转换效率，因此应用领域有电动汽车、充电桩、光伏、轨道交通等。

SiC 功率器件 2027 年市场规模增至 63 亿美元，电动汽车应用占比 75%。随着 SiC 器件在电动汽车、光伏逆变器等新能源领域的渗透率 不断增加，未来 SiC 功率器件市场规模不断增加。据 YOLE 预测， 2021 年全球 SiC 功率器件的市场规模约为 10.9 亿美金，到 2027 年全 球 SiC 功率器件的市场规模将增至 62.97 亿美金，年均复合增长率约为 34%。下游应用中占比第一的是电动汽车领域，市场规模由 2020 年的 6.85 亿美金增长至 2027 年的 49.86 亿美金，年均复合增长率为 32.8%， 2027 年 75%以上的 SiC 功率器件将应用于电动汽车产业，电动汽车产 业的爆发是 SiC 功率器件的最大驱动力。

SiC 功率器件应用于电动汽车优势明显，可增加续航里程、实现轻量化。 由于 SiC 具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率等特点， 能较好的满足新能源汽车需要更长的行驶里程、更短的充电时间和更高 的电池容量的需求，在车用半导体中，SiC 将会是未来趋势。SiC 器件 在新能源汽车上的应用主要包括电机驱动系统逆变器、电源转换系统 （车载 DC/DC）、电动汽车车载充电系统（OBC）及非车载充电桩等 方面。相较于硅基器件，SiC 器件导入新能源汽车具有提升加速度、增 加续航里程、高额定电压、实现轻量化、降低系统成本的优势。

1）提升加速度。SiC 器件可以让驱动电机在低转速时承受更大输出功 率，不怕电流过大导致的热效应及功率损耗。因此车辆起步时，驱动电 机可以输出更大扭矩，强化加速能力。比亚迪公布旗下中大型轿车汉 EV 首次应用自研“高性能 SiCMOSFET 电机控制模块”，其 0- 100km/h 加速仅需 3.9 秒。

2）增加续航里程。新能源汽车续航里程短为一大痛点，SiC 器件在导 通、开关两个维度可以降低损耗，从而增加电动汽车续航里程。根据英 飞凌数据，在 25℃结温下，SiC MOS 关断损耗大约是 Si IGBT 的 20%； 在 175℃的结温下，SiC MOS 关断损耗仅为 Si IGBT 的 10%。当负载 电流为 15A 时，在常温下，SiC MOSFET 的正向压降只有 IGBT 的一 半，在 175℃结温下，SiC MOSFET 的正向压降约是 IGBT 的 80%。

3）实现轻量化。SiC 材料载流子迁移率高，能提供较高的电流密度， 因此相同功率下封装尺寸更小，同时 SiC 能实现高频开关，减少滤波 器与无源器件的使用，减轻系统重量。罗姆公司逆变器使用 SiC 模组 后，尺寸降低 43%，重量降低 6%。特斯拉 Model 3 车型的驱动电机使 用了 24 个 650V/100A 的碳化硅模块，车身比 Model S 减轻了 20%。

4）降低系统成本。当前 SiC 功率器件价格较高，是硅基 IGBT 的 3~5 倍，但采用 SiC 器件可以有效降低系统成本。根据罗姆数据，在新能 源车上使用 SiC MOSFET 较硅基 IGBT 成本会增加 200 美元，但在电 池、无源器件、冷却系统等方面可以节省 400~800 美元，因此在相同 里程下，使用 SiC 逆变器可节省 200 美元以上。

SiC 上车已成确定趋势，800V 平台催生对 SiC 需求高增。近年来，越 来越多的 SiC 器件应用在新能源汽车上。2018 年，特斯拉在 Model3电驱主逆变器上采用了意法半导体供应的 650V SiC MOSFET 器件， 树立 SiC 上车的里程碑；随后国内车厂陆续跟上 SiC 潮流，2020 年比 亚迪发布的汉纯电动高性能四驱版，是我国首款采用自研 SiC 模块的 车型；为解决新能源汽车续航短的痛点，国内厂商陆续推出搭载 800V SiC 平台的车型，缩短充电时间。2021 年，小鹏汽车发布小鹏 G9，推 出的 800V 平台采用 SiC 器件，可实现充电 5 分钟，续航 200 公里，是 国内首款 SiC 800V 平台量产车型，第二款采用 SiC 的量产车型；东风 岚图布局高压快充，基于 800V 及 SiC 技术，预计实现充电 10 分钟， 续航 400 公里，目前已进入整车测试阶段。SiC 功率器件的阵营日益壮 大，集中于各大品牌的中高端车型。

当前电动汽车中 SiC 器件渗透较低，未来提升空间大。尽管各汽车厂 和供应商都开始布局 SiC 器件，但硅基功率器件目前在新能源车仍然是主流。根据 yole 预测，2022 年 SiC 电子电力器件在新能源车功率器 件领域渗透率为 5%，2024 年将达到 9%，SiC 功率器件未来渗透空间 广阔。SiC 功率器件的渗透率和车型紧密相关，由于新能源车续航里程 受限于电池技术和成本，短期内难以得到快速提升，因此长续航里程车 型对 SiC 功率器件的需求程度最高。据 CASA 预测：1）续航里程大于 500km 的电机控制器。2024 年 SiC 渗透率到 100%；2）续航里程 （400～500）km 的电机控制器，预计 2023 年开始使用 SiC，整体渗 透率在 40%；3）续航里程 400km 以下车型的电机控制器，2025 年以 后开始使用 SiC，渗透率小于 10%。

我国新能源汽车市场增长强劲，有力带动 SiC 器件需求。我国新能源 汽车行业发展迅速且全球领先，根据中国汽车协会最新数据，2022 年 我国新能源汽车销量达 688.7 万辆，市占率达 25.6％，全球第一。预 计 2023 年销量同比增长 30%-40%，接近 1000 万辆。新能源汽车的迅 速爆发将有效拉动 SiC 产业的发展，据 CASA Research 数据显示， 2021 年国内新能源汽车 SiC 功率半导体市场规模（含充电桩）约为 31.2 亿元，到 2026 年市场规模将达到 193.6 亿元，年均复合增长率 44%。

受下游应用领域驱动，6 英寸导电型 SiC 衬底市场规模大幅增加。受新 能源车、光伏等领域的驱动，未来导电型 SiC 衬底的需求规模大幅增 加。根据中国宽禁带功率半导体及应用产业联盟的预测，预计 2020~2025 年，国内 4 英寸导电型 SiC 衬底的市场需求逐步从 10 万片 /年减少至 5 万片/年，而 6 英寸晶圆将从 8 万片/年增长至 20 万片/年； 2025~2030 年，4 英寸晶圆市场份额逐步清零，6 英寸增加至 40 万片/ 年。

2.3 海外厂商占据 SiC 衬底市场主要份额，国内迎来产能建设高峰期

美日欧厂商在碳化硅衬底研发上具有先发优势。如前文所述，SiC 衬底 的研发时间长、制造难度大，技术壁垒和人才壁垒都很高。美国、日本、 欧洲等地区的企业及科研院所自上世纪 60 年代以来陆续开始进行 SiC 单晶制备技术的研发工作，而我国从上世纪 90 年代才开始 SiC 晶体的 研究，因此，美、欧、日等国在 SiC 衬底的制备技术上具有一定的先 发优势，我国天岳先进、天科合达不断追赶，开始在国际市场崭露头角。

半绝缘型 SiC 衬底市场“三国鼎立”，天岳先进市场份额增长迅速。目 前半绝缘型 SiC 衬底市场呈现出“三国鼎立”的竞争格局。根据 yole 数据，2020 年贰陆、科锐、天岳占据了全球 98%的市场份额。其中， 天岳发展迅速，市占率大幅提升，由 2019 年占比 18%增至 2020 年占 比 30%，与国外龙头企业的市场份额差距大大缩小。

导电型 SiC 衬底市场由 wolfspeed 一家独大，天岳先进、天科合达崭 露头角。纵观导电型 SiC 衬底市场，美国、欧洲、日本等海外厂商掌 握话语权，其中 wolfspeed 一家独大。根据 yole 数据，2018 年 wolfspeed 占据导电型 SiC 衬底市场 62%的份额，与贰陆、SiCrystal 共同占据市场 90%的份额，国内厂商天科合达、天岳先进排名分别为 全球第六、第七。

在政策支持及市场需求的驱动下，我国 SiC 产业链日益完善。近年来 国内已初步建立起相对完整的 SiC 产业链体系，衬底公司有天岳先进、 天科合达、同光晶体等；外延公司有瀚天天成、东莞天域等；器件公司 有泰科天润、绿能新创等；外延&衬底公司有中电科十三所、中电科五 十五所、基本半导体等。在央地政府政策的支持以及市场需求的驱动下， 国内企业正在努力跟跑赶超。

SiC 衬底供给不足，实际有效产能低。根据 CASA 统计，2020 年我国 半绝缘型衬底年产能约 18 万片，导电型衬底年产能约 40 万片。虽然 我国 SiC 衬底产能在不断增加，但受限于良率，能够商业化投产的项 目有限，实际产能低，同时面对下游应用的快速增长，现有产能供给无 法满足市场需求。

国内厂商积极布局 SiC 衬底产能，规划投资规模较大、实际量产难度 高。据中国电子材料行业协会半导体材料分会数据，截至 2021 年，我 国从事 SiC 衬底研制的企业有 30 家以上，规划总投资超过 300 亿元， 规划拟建设的总产能超过 180 万片/年。近两年规划产能增长迅速，截 止 2022 年底，据不完全统计，国内 SiC 衬底规划产能已达 500 万片/ 年以上。在资本的加持下，各家厂商积极布局 SiC 衬底产能，但在实 际建设中，由于技术工艺壁垒高，产品良率低，资金需求量大等原因， 能够建成投产并批量生产的产线较少。

3．厚积薄发：技术积累带来良率提升，6 寸导电型加速扩产满足下游需求

3.1 技术工艺提高、良率稳健提升，带来成本降低

公司碳化硅衬底单位成本逐年降低，2021 年毛利率已达国际龙头厂商 水平。公司半绝缘型衬底单位成本从 2018 年的 8708.6 元降到 2021H1 的 4683.8 元。衬底单位成本不断下降，带来毛利率快速上升， 2018 年公司毛利率显著低于其他龙头公司，2021 年 H1，公司毛利率 达到国外同行的毛利率水平。公司衬底成本不断降低的原因有：1）良 率提升：公司生产工艺不断改进，半导体晶体的良率持续提升；2）单 位成本中折旧费用下降：公司技术突破，在扩产中开始使用国产长晶炉 使得单位成本中的机器设备的折旧费用亦下降；3）规模效应显现：技 术进步带来晶体生长周期下降，产出效率有所提高，公司产能产量持续 扩大，规模效应带动成本下降。

公司多年技术积累，核心工艺不断完善。公司多年来经过持续的研发， 已经掌握多项核心技术。具体包括：SiC 单晶生长设备、热场设计制造 技术，高纯 SiC 粉料制备技术，精准杂质控制技术及电学性能控制技 术，SiC 单晶应力和缺陷控制技术，SiC 单晶衬底超精密加工技术。截 至 2022 年 6 月末，公司累计获得境内发明专利授权 110 项，实用新型 专利授权 320 项，境外发明专利授权 8 项。核心生产环节工艺技术的 不断完善，是衬底良率及性能的重要保障。

工艺水平的完善带来晶棒/衬底良率增长。受益于公司工艺水平的持续 提高，公司晶棒良率由 2018 年 41%上升到 2021 年 H1 的 49.9%，衬 底良率由 2018 年 72.6%上升到 2021 年 H1 的 75.5%。同时，公司其 他业务收入占比也由 2018 年的 37.6%降至 2021 年 H1 的 22.1%，其 他业务收入主要为晶棒和不合格衬底，该数据也表明公司产品不合格率 在下降。

核心设备长晶炉实现 100%国产替代，单位成本中设备折旧费降低。折 旧费用占主营业务成本比例下降由 2018 年的 52.6%下降至 2021 年 H1 的 30.1%，系扩产中大量购买国产长晶炉设备，带来单位成本的机 器折旧费下降。长晶炉设备作为 SiC 晶体制备的载体，需要为高质量 晶体的生长提供适合的热场实现条件，是晶体生长中的核心设备，目前 北方华创为公司持续提供长晶炉，单价低于国外进口长晶炉，自 2019 年开始公司新采购的长晶炉已实现 100%国产化，核心设备自主可控。

产能快速增加，规模效应凸显。长晶炉作为长晶环节的核心设备，其设 备数量及台均产能是公司产能的重要制约因素。截至 2021 年 H1，公 司拥有长晶炉 584 台，设备数量逐年增长。受益于技术提升，晶体生 长周期缩短，长晶炉产能台均产能由 2018 年的 78 片/台增至 2020 年 的 111 片/台。基于此，公司产能持续增加，由 2018 年的 1.2 万片/年 增至 2020 年 4.8 万片/年，产能增加带来规模效应，降低了单位衬底成 本。

半绝缘型 SiC 衬底产品已进入全球第一梯队。公司目前主营业务收入 主要来自半绝缘型衬底收入，由于宽禁带半导体尤其是氮化镓射频器件 具备军事用途，国外对中国实行了严格的技术禁运和封锁，国内必须实 现产业链自主可控。在下游企业的支持下，国产厂商不断发展自身实力， 加快进口替代步伐。目前公司半绝缘型 SiC 衬底产品已进入全球第一 梯队，与海外龙头厂商抢占份额。根据 yole 统计，2019 及 2020 年公 司在半绝缘型 SiC 衬底市场已经跻身全球前三，仅次于 wolfspeed 和贰 陆。

半绝缘型 SiC 衬底产品性能达到国际先进水平。公司从 2013 年开始研 发 4 英寸半绝缘型 SiC 衬底，2015 年实现量产能力，2017 年开始向下 游行业龙头客户 A 发货验证，2018 年通过验证并开始上量，此后公司 拿下大客户 B，市场份额得到进一步提升。公司顺利拿下行业重要客户， 一方面受益于国产替代的强烈需求，另一方面来自客户对产品的性能的 认可。SiC 衬底核心参数指标包括直径、微管密度、多型面积、电阻率 范围、总厚度变化、弯曲度、翘曲度、表面粗糙度。对半绝缘型衬底而 言电阻率范围越高越好，对导电型衬底而言则反之，其余指标均是越低 越好。对比公司与科锐、贰陆及天科合达的 6 英寸半绝缘型 SiC 衬底 参数，可以看出微管密度次于贰陆，电阻率范围次于贰陆但优于科锐， 总厚度变化、弯曲度、翘曲度及表面粗糙度均处于领先地位。综合来看， 公司产品与行业龙头不存在明显差距，产品性能已经处于国内领先、国 际先进的水准。

公司客户集中度高系行业特性，产品验证后客户不会轻易更换供应商。 2018-2020 年公司稳定量产的客户为客户 A 和客户 B，客户 B 于 2019 年成 为稳定量产客户，2018-2020 年两客户占半绝缘型销售收入占比合计分别为 89.35%、95.67%和 95.34%。在国内半绝缘型衬底受到禁运的背景下，公 司近年来将有限的产能投入到半绝缘型产品的生产上，以优先满足半绝缘衬 底的国家战略需求。该类衬底主要用于制造射频器件并应用在通信和无线电 探测等领域。我国通信行业属于高集中度的行业，无线电探测由于常应用于 航空、定位导航，也属于寡头垄断的行业，因此公司客户集中度高系行业特 性。同时，SiC 衬底整个工艺链条生产验证环节复杂、验证周期长。下游客 户一旦通过验证，更换供应商所需付出的成本高，不会轻易更换。

客户资源优质且合作关系稳固。公司在国内较早实现了 SiC 衬底的批量供 应，与重要客户已有长达十年的稳固合作关系。公司与客户 A 自 2010 年开 始合作研发无线电探测领域产品，2018 年开始批量采购，2020 年客户 A 已 成为公司第一大客户。公司与客户 B 自 2014 年建立合作研发关系，2019 年开始批量采购，2020 年，客户 B 成为公司第二大客户。公司与主要客户 有深厚的历史合作背景，客户稳定性高。

氮化镓射频器件需求不断增加，公司半绝缘型碳化硅衬底业务持续受益。 如前文所述，根据 Yole 的预测数据，随着通信基础建设和军事应用的需求 发展，全球 GaN 射频器件到 2026 年市场规模约为 24 亿美元，2020-2026 年 CAGR 为 18%。客户 A、B 在国防、通信行业中均具备领先地位，未来 对氮化镓射频器件的需求将不断增加，公司半绝缘型碳化硅衬底业务持续受 益。

3.3 导电型衬底产能大幅提升，拥抱新能源“新蓝海”

6 英寸导电型衬底性能优良且与产业深度融合，8 英寸导电型衬底成功 研发。在优先保障半绝缘型衬底供给之余，公司导电型衬底也不断取得 突破。公司于 2017 年实现 6 寸导电型 SiC 衬底的量产。对比公司与科 锐、贰陆及天科合达的 6 英寸导电型 SiC 衬底参数，可以看出微管密 度、电阻率次于贰陆，总厚度次于天科合达，其他参数与同行相近，综 合来看，公司产品参数与行业龙头不存在明显差距。产品在保证了衬底 低阻值的同时，实现了衬底面内径向分布的均匀性，利于下游外延获得方阻均匀的外延层和高导通特性、高一致性的芯片产品，这表明衬底产 品已实现与产业的深度融合。在新产品布局方面，公司正加大 8 英寸导 电型衬底产业化突破，已成功研发 8 英寸 SiC 衬底，量产还需时间。

公司已与导电型衬底客户建立合作关系，在手订单充足。公司 6 英寸 导电型产品已经获得多家国内外知名客户的验证通过，22 年开始批量 供应，目前在手订单充足。公司 2019 年中标国家电网的采购计划。 2022 年 7 月，公司与客户签订了预计 13.93 亿元的长期协议，体现了 客户对公司产品的信任，该笔订单也为公司 6 英寸导电型 SiC 衬底的 业 绩 提 供 了 有 力 的 支 撑 。2022 年 上 半 年 ， 公 司 通 过 了 车 规 级 IATF16949 体系的认证，为公司产品的在新能源汽车领域的应用提供 了基础，加快产品在下游应用的渗透。

2026 年导电型衬底年产能将达 30 万片，拥抱新能源“新蓝海”。公司 正加大产能建设，以扩大公司销售规模，满足市场需求。公司募投项目 “SiC 半导体材料项目”于 2021 年在上海临港正式建设，项目主要用 于生产 6 英寸导电型 SiC 衬底材料，预计 2026 年达产后产能将超过 30 万片/年。截至 2022 年 11 月，项目已经成功封顶，正在进行机电安 装阶段。22 年临港项目受疫情影响，公司将济南工厂部分半绝缘产能 调整为 6 英寸导电衬底生产，给客户小批量供货，尚不能满足在手订单 需求。随着下游电动汽车、储能、光伏的快速发展，上海临港工厂有望 提前达产，带动导电型衬底营收快速上涨。

4．盈利预测

我们预计公司 2022-2024 年将实现营收为 4.17/12.05/18.16 亿元，YOY 分别为-15.6%/188.9%/50.7%， 对 应 毛 利 率 为8.0%/18.5%/24.9%。分项来看：

（1）半绝缘型衬底，预计 2022-2024 年营收为 2.12/3.51/3.87 亿元。 该预测建立在如下假设的基础之上：1）销量：22 年受产能调整影响， 衬底销量下降。据 yole 统计，2020 年全球氮化镓射频器件市场为 8.91 亿美元，该数据在 26 年将增至 22.26 亿美元，整体保持 18%的 CAGR 增速。鉴于广阔的市场规模和天岳先进的行业龙头地位，预计 23/24 年天岳半绝缘衬底销量增速将高于行业平均增速达到 20%。2） 单价逐年下降，22-24 年半绝缘型衬底平均单价将逐年低个位百分数下 降。毛利率方面，22 年因产线、设备调整等导致临时性产能下滑，因 此毛利率预计下降，23/24 年恢复到先前的 35%左右。

（2）导电型衬底，预计营收为 1.43/7.04/12.04 亿元。假设：1）销量： 上海临港项目陆续投产，六英寸导电衬底生产能力大幅度提升，导电型 衬底销量逐年大幅度提升。2）单价：据 yole 预测未来导电型衬底单价 将以每年 5%-10%幅度下降，结合天岳先进公司基本情况，预计单价以 每年 5%幅度下降。毛利率方面，假设临港工厂完全达产后，导电型衬 底毛利率可以达到半绝缘型衬底毛利率水平，初期折旧费用较大，毛利 率较低，预计导电型衬底业务 22 年承受较大毛利率压力，随着产能不 断放量，良率改善，毛利率将逐步提升，23/24 年毛利率为 10%/23%。

（3）其他业务收入，主要是不合格的衬底及晶棒，假设 22-24 年营收 为 0.63/1.50/2.25 亿元。毛利率水平逐步回升至先前水平，分别为10.0%/20.0%/25.0%。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

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