一、IGBT刚被央视带火，第三代半导体中的碳化硅（SiC）就已经踏步而来。
二、安信证券认为：
1、SiC 具有宽的禁带宽度、高击穿电场、高热传导率和高电子饱和速率的物理性能，使其有耐高温、耐高压、高频、大功率、抗辐射等优点，可降低下游产品能耗、减少终端体积，是第三代半导体核心材料。
新能源车销量持续超预期使得 SiC MOSFET 有望成 为最畅销的功率器件，并保持较快增速。在光伏发电应用中，使用碳化硅MOSFET或碳化硅MOSFET 与碳化硅 SBD 结合的功率模块的光伏逆变器，转换效率可从96%提升至 99%以上，能量损耗降低 50%以上，设备循环寿命提升50 倍。
2、新能源汽车系统架构中涉及到功率半导体应用的组件包括：电机驱动系统、车载充电系统 （OBC）、电源转换系统（车载 DC/DC）和非车载充电桩。碳化硅功率器件应用于电机驱动系统中的主逆变器，能够显著降低电力电子系统的体积、重量和成本，提高功率密度。美 国特斯拉公司的 Model 3 车型采用以24 个碳化硅 MOSFET为功率模块的逆变器，是第一家在主逆变器中集成全碳化硅功率器件的汽车厂商；碳化硅器件应用于车载充电系统和电 源转换系统，能够有效降低开关损耗、提高极限工作温度、提升系统效率，目前全球已有超 过 20 家汽车厂商在车载充电系统中使用碳化硅功率器件；碳化硅器件应用于新能源汽车充电桩，可以减小充电桩体积，提高充电速度。SiC 在新能源汽车上的应用将在保证汽车的强 度和安全性能的前提下大大减轻汽车的重量，有效提升电动车10%以上的续航里程，减少80%的电控系统体积。
3、从产业格局看，全球碳化硅产业格局呈现美国、欧洲、日本三足鼎立态势。其中美国全球独大，占有全球碳化硅产量的 70%~80%，碳化硅晶圆市场 CREE 一家市占率高达六成之多；欧洲拥有完整的碳化硅衬底、外延、器件以及应用产业链，在全球电力电子市场拥有强大的 话语权；日本是设备和模块开发方面的绝对领先者。
4、第三代半导体碳化硅产业仍处于初期阶段，国内企业与国外巨头差距较小，有望追赶。我国碳化硅晶体研究经过十多年的自主研发，国内市场先后涌现天科合达、山东天岳等优秀自主制 造企业，逐步掌握 2-6 英寸碳化硅晶体制造技术，打破碳化硅晶片制造国际垄断。并且天科合达、天岳先进产品在很多关键技术参数上达到国际领先水平，可与美国 CREE 公司、贰陆公司等直接竞争。国内企业相继推出产能扩张计划，来满足国内巨大的新兴领域碳化硅器件需求。
二、天风证券认为：
1、2022年作为800V高压快充元年，各家主机厂纷纷布局。目前有6家车企已经布局了800V快充技术，并有望在2021年底后陆续实现量产。目前，小鹏汽车、广汽埃安、e平台、吉利极氪、理想汽车、北汽极狐6家 都已经布局快充技术。汉车型已经搭载SiC功率器件、蔚来ET7也将搭载SiC器件。
2、在800V电压平台下，根据ST测试数据，SiC器件损耗显著低于IGBT，在常用的25%的负载下其损耗低于 IGBT 80%。碳化硅器件在800V电压平台下具有显著的优势，将会很快的推展开来。
此外，由于目前SiC MOSFET单管器件的价格仍为Si IGBT价格的3-5倍，而功率器件是电机控制器中最重要的器件之一，因此也会带来电机控制器价值量的提升。
3、在新能源汽车电机控制器当中，电力转换是通过控制IGBT的开关来实现的。IGBT受材料本身的局限，较难工作在200℃以上。高功率密度的电机控制器需要高效的电力转换效率和更高的工作温度，这对功率器件也 提出了更高的要求，如：更低的导通损耗、耐高温、高导热能力等。
而基于碳化硅（SiC）单晶材料的功率器件，具有高频率、高效率、小体积等优点（比IGBT功率器件小 70%-80%），已经在特斯拉 Model 3 车型中得到了应用。
4、根据ST意法半导体资料，在400V电压平台下，SiC能够比IGBT器件拥有2-4%的效率提升，而在750V电压平台下其提升幅度则可增大至3.5%-8%。
SiC可在新能源车中多个零部件处替代IGBT，获得更佳性能。
5、SiC市场未来将能够保持高速发展，根据ST数据，2019年SiC全球市场规模为9.84亿美元，但到2025年可达48.32亿美元，其中52%的将会应用在汽车领域。其中细分市场复合增速，充电桩领域可达到70.4%，商用车领域可达46.5%，HEV/EV领域可达34.1%。
6、为提高生产效率，碳化硅晶片尺寸向大尺寸方向发展。衬底尺寸越大，单位衬底可制造的芯 片数量越多，边缘浪费越小，故单位芯片成本越低。在半绝缘型碳化硅衬底市场，主流衬底 产品规格为 4 英寸；在导电型碳化硅衬底市场，主流产品规格为 6 英寸。随着越来越多企业 6 英寸碳化硅晶片生产线的建立，下游厂商的采购需求逐渐由 4 英寸转向 6 英寸。国外龙头 企业率先完成 8 英寸衬底的研发，国内企业也大力布局大尺寸衬底。
三、这个领域比较专业，有很多新名词，我尽量简化，但还是不能更通俗。现在各龙头都已经飙了一波。算是产业发展的方向。当做做作业的抛砖引玉吧。（免责：个人分享，仅供参考。）
二、安信证券认为：
1、SiC 具有宽的禁带宽度、高击穿电场、高热传导率和高电子饱和速率的物理性能，使其有耐高温、耐高压、高频、大功率、抗辐射等优点，可降低下游产品能耗、减少终端体积，是第三代半导体核心材料。
新能源车销量持续超预期使得 SiC MOSFET 有望成 为最畅销的功率器件，并保持较快增速。在光伏发电应用中，使用碳化硅MOSFET或碳化硅MOSFET 与碳化硅 SBD 结合的功率模块的光伏逆变器，转换效率可从96%提升至 99%以上，能量损耗降低 50%以上，设备循环寿命提升50 倍。
2、新能源汽车系统架构中涉及到功率半导体应用的组件包括：电机驱动系统、车载充电系统 （OBC）、电源转换系统（车载 DC/DC）和非车载充电桩。碳化硅功率器件应用于电机驱动系统中的主逆变器，能够显著降低电力电子系统的体积、重量和成本，提高功率密度。美 国特斯拉公司的 Model 3 车型采用以24 个碳化硅 MOSFET为功率模块的逆变器，是第一家在主逆变器中集成全碳化硅功率器件的汽车厂商；碳化硅器件应用于车载充电系统和电 源转换系统，能够有效降低开关损耗、提高极限工作温度、提升系统效率，目前全球已有超 过 20 家汽车厂商在车载充电系统中使用碳化硅功率器件；碳化硅器件应用于新能源汽车充电桩，可以减小充电桩体积，提高充电速度。SiC 在新能源汽车上的应用将在保证汽车的强 度和安全性能的前提下大大减轻汽车的重量，有效提升电动车10%以上的续航里程，减少80%的电控系统体积。
3、从产业格局看，全球碳化硅产业格局呈现美国、欧洲、日本三足鼎立态势。其中美国全球独大，占有全球碳化硅产量的 70%~80%，碳化硅晶圆市场 CREE 一家市占率高达六成之多；欧洲拥有完整的碳化硅衬底、外延、器件以及应用产业链，在全球电力电子市场拥有强大的 话语权；日本是设备和模块开发方面的绝对领先者。
4、第三代半导体碳化硅产业仍处于初期阶段，国内企业与国外巨头差距较小，有望追赶。我国碳化硅晶体研究经过十多年的自主研发，国内市场先后涌现天科合达、山东天岳等优秀自主制 造企业，逐步掌握 2-6 英寸碳化硅晶体制造技术，打破碳化硅晶片制造国际垄断。并且天科合达、天岳先进产品在很多关键技术参数上达到国际领先水平，可与美国 CREE 公司、贰陆公司等直接竞争。国内企业相继推出产能扩张计划，来满足国内巨大的新兴领域碳化硅器件需求。
二、天风证券认为：
1、2022年作为800V高压快充元年，各家主机厂纷纷布局。目前有6家车企已经布局了800V快充技术，并有望在2021年底后陆续实现量产。目前，小鹏汽车、广汽埃安、e平台、吉利极氪、理想汽车、北汽极狐6家 都已经布局快充技术。汉车型已经搭载SiC功率器件、蔚来ET7也将搭载SiC器件。
2、在800V电压平台下，根据ST测试数据，SiC器件损耗显著低于IGBT，在常用的25%的负载下其损耗低于 IGBT 80%。碳化硅器件在800V电压平台下具有显著的优势，将会很快的推展开来。
此外，由于目前SiC MOSFET单管器件的价格仍为Si IGBT价格的3-5倍，而功率器件是电机控制器中最重要的器件之一，因此也会带来电机控制器价值量的提升。
3、在新能源汽车电机控制器当中，电力转换是通过控制IGBT的开关来实现的。IGBT受材料本身的局限，较难工作在200℃以上。高功率密度的电机控制器需要高效的电力转换效率和更高的工作温度，这对功率器件也 提出了更高的要求，如：更低的导通损耗、耐高温、高导热能力等。
而基于碳化硅（SiC）单晶材料的功率器件，具有高频率、高效率、小体积等优点（比IGBT功率器件小 70%-80%），已经在特斯拉 Model 3 车型中得到了应用。
4、根据ST意法半导体资料，在400V电压平台下，SiC能够比IGBT器件拥有2-4%的效率提升，而在750V电压平台下其提升幅度则可增大至3.5%-8%。
SiC可在新能源车中多个零部件处替代IGBT，获得更佳性能。
5、SiC市场未来将能够保持高速发展，根据ST数据，2019年SiC全球市场规模为9.84亿美元，但到2025年可达48.32亿美元，其中52%的将会应用在汽车领域。其中细分市场复合增速，充电桩领域可达到70.4%，商用车领域可达46.5%，HEV/EV领域可达34.1%。
6、为提高生产效率，碳化硅晶片尺寸向大尺寸方向发展。衬底尺寸越大，单位衬底可制造的芯 片数量越多，边缘浪费越小，故单位芯片成本越低。在半绝缘型碳化硅衬底市场，主流衬底 产品规格为 4 英寸；在导电型碳化硅衬底市场，主流产品规格为 6 英寸。随着越来越多企业 6 英寸碳化硅晶片生产线的建立，下游厂商的采购需求逐渐由 4 英寸转向 6 英寸。国外龙头 企业率先完成 8 英寸衬底的研发，国内企业也大力布局大尺寸衬底。
三、这个领域比较专业，有很多新名词，我尽量简化，但还是不能更通俗。现在各龙头都已经飙了一波。算是产业发展的方向。当做做作业的抛砖引玉吧。（免责：个人分享，仅供参考。）
#芯片##科技# 【2022年中国芯片行业产业链全景图上中下游市场及企业分析】近年来，中国集成电路产业快速发展，市场规模和技术水平都在不断提高。芯片是信息产业的核心之一。随着人工智能、智能制造、汽车电子、物联网、5G等为代表的新兴产业快速崛起，集成电路成为我国信息技术发展的核心。
一、产业链
芯片产业链中，上游为半导体材料及半导体设备；中游为芯片设计、晶圆制造、封装测试；下游应用领域有汽车、计算机、制造业、安防、通信、消费电子、工业、军工等方面。
二、上游分析
1、半导体材料
（1）市场构成
在半导体材料市场构成方面，大硅片占比最大，占比为32.9%。其次为气体，占比为14.1%，光掩膜排名第三，占比为12.6%，其后：分别为抛光液和抛光垫、光刻胶配套试剂、光刻胶、湿化学品、溅射靶材，比分别为7.2%、6.9%、6.1%、4%和3%。
（2）市场规模
数据显示，2017-2020年，中国半导体材料市场规模逐年增长，从2017年的76亿美元增长至2020年的95.2亿美元，复合增长率为7.8%。2020年中国半导体材料市场规模达95.2亿美元，跃居全球第二，以9.2%的增长速度，成为全球仅有的两个增长市场之一。预计2022年将达到111亿美元的市场规模。
2、半导体设备
（1）市场构成
从细分产品来看，光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备为半导体设备主要核心设备，分别占比24%、20%、20%。其次为测试设备和封装设备，分别占比9%、6%。
（2）市场规模
SEMI在其全球半导体设备市场统计报告中指出，全球半导体制造设备销售额从2019年的598亿美元猛增19％，达到2020年712亿美元的历史新高。中国首次成为全球最大的半导体设备市场，销售额增长39％，达到187.2亿美元。2021年第一季度全球半导体制造设备出货金额较去年同期大幅增长51%，比上一季度也有21%的增长，达到236亿美元，中国半导体制造设备出货金额达59.6亿美元。
三、中游分析
1、市场规模
近年来，得益于国家政策支持，我国芯片行业飞速发展，市场规模呈增长趋势，据中国半导体行业测算，2020年我国集成电路销售收入达到8848亿元，预计2022年将达11839亿元。
2、市场占比
芯片产业可分为芯片设计、晶圆制造及封装测试。我国芯片市场中，芯片设计是最大的子市场，占整体的39.6%，其次为封装测试占比32%，晶圆制造占比28.6%.
3、细分领域
（1）芯片设计
芯片设计行业已经成为国内半导体产业中最具发展活力的领域之一，近年来，中国芯片设计产业在提升自给率、政策支持、规格升级与创新应用等要素的驱动下，保持高速成长的趋势。数据显示，芯片设计业销售收入从2017年的2073.5亿元增长到2020年的3793亿元。预计2022年，中国芯片涉及行业市场规模将达4765.2亿元。
（2）封装测试
封装测试是将生产出来的合格晶圆进行切割、焊线、塑封，使芯片电路与外部器件实现电气连接，并为芯片提供机械物理保护，并利用集成电路设计企业提供的测试工具，对封装完毕的芯片进行功能和性能测试。数据显示，2017-2020年，我国芯片封装测试市场规模由1889.7亿元增长至2818.8亿元，年均复合增长率为14.26%。预计2022年市场份额将达到3567.6亿元
（3）晶圆制造
晶圆是指制作硅芯片所用的硅晶片，其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。硅晶圆作为制造芯片的基本材料，在产业中扮演着举足轻重的地位。数据显示，2017年中国晶圆制造行业市场规模达1448.1亿元，到2020年，中国晶圆制造行业市场规模达2510.1亿元。预计2022年，我国晶圆制造行业市场规模将超3000亿元的市场规模。
四、下游分析
随着研发技术的不断发展，芯片在越来越多的新兴领域得到应用，助推智能汽车、人工智能、消费电子、通信等行业加快发展。
1、汽车芯片
汽车半导体市场空间广阔，我国作为汽车生产大国占据四分之一市场。我国作为汽车制造大国，汽车产量蝉联全球第一，对汽车半导体需求旺盛，2020年中国汽车半导体市场规模约为118亿美元，预计到2025年将达到137亿美元，年均复合增长率达3.03%。
2、AI芯片
目前我国的AI芯片行业发展尚处于起步阶段。随着大数据的发展，计算能力的提升，人工智能近两年迎来了新一轮的爆发。数据显示，2017-2019年我国智能芯片的市场规模从33.3亿元增长至56.1亿元，复合年均增长率为29.8%，尽管受到芯片短缺的影响，但随着人工智能产业的持续高速发展，AI在智能安防、无人驾驶、智能手机、智慧零售、智能机器人等几大行业不断落地，工信部提前发放5G商用牌照，人工智能和5G将引爆下一轮智能化热潮。预计2022年市场规模将进一步增长，达到98.7亿元。未来，AI芯片行业市场前景非常可观。
3、消费电子
伴随社会经济的发展与居民可支配收入的提高，居民的购买力逐渐增强。作为我国的支柱产业之一，电子行业是国家战略性发展产业，在国民经济生产中占有重要地位。数据显示，2020年1-12月，我国规模以上电子信息制造业实现主营业务收入120992.1亿元，同比增长8.3%；从行业运行趋势来看，一季度、上半年、前三季度及全年，电子制造业增加值累计增速分别为-2.8%、5.7%和7.2%和7.7%。预计2022年我国电子制造业市场规模将达到144350亿元。 https://t.cn/RI7nYAL
一、产业链
芯片产业链中，上游为半导体材料及半导体设备；中游为芯片设计、晶圆制造、封装测试；下游应用领域有汽车、计算机、制造业、安防、通信、消费电子、工业、军工等方面。
二、上游分析
1、半导体材料
（1）市场构成
在半导体材料市场构成方面，大硅片占比最大，占比为32.9%。其次为气体，占比为14.1%，光掩膜排名第三，占比为12.6%，其后：分别为抛光液和抛光垫、光刻胶配套试剂、光刻胶、湿化学品、溅射靶材，比分别为7.2%、6.9%、6.1%、4%和3%。
（2）市场规模
数据显示，2017-2020年，中国半导体材料市场规模逐年增长，从2017年的76亿美元增长至2020年的95.2亿美元，复合增长率为7.8%。2020年中国半导体材料市场规模达95.2亿美元，跃居全球第二，以9.2%的增长速度，成为全球仅有的两个增长市场之一。预计2022年将达到111亿美元的市场规模。
2、半导体设备
（1）市场构成
从细分产品来看，光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备为半导体设备主要核心设备，分别占比24%、20%、20%。其次为测试设备和封装设备，分别占比9%、6%。
（2）市场规模
SEMI在其全球半导体设备市场统计报告中指出，全球半导体制造设备销售额从2019年的598亿美元猛增19％，达到2020年712亿美元的历史新高。中国首次成为全球最大的半导体设备市场，销售额增长39％，达到187.2亿美元。2021年第一季度全球半导体制造设备出货金额较去年同期大幅增长51%，比上一季度也有21%的增长，达到236亿美元，中国半导体制造设备出货金额达59.6亿美元。
三、中游分析
1、市场规模
近年来，得益于国家政策支持，我国芯片行业飞速发展，市场规模呈增长趋势，据中国半导体行业测算，2020年我国集成电路销售收入达到8848亿元，预计2022年将达11839亿元。
2、市场占比
芯片产业可分为芯片设计、晶圆制造及封装测试。我国芯片市场中，芯片设计是最大的子市场，占整体的39.6%，其次为封装测试占比32%，晶圆制造占比28.6%.
3、细分领域
（1）芯片设计
芯片设计行业已经成为国内半导体产业中最具发展活力的领域之一，近年来，中国芯片设计产业在提升自给率、政策支持、规格升级与创新应用等要素的驱动下，保持高速成长的趋势。数据显示，芯片设计业销售收入从2017年的2073.5亿元增长到2020年的3793亿元。预计2022年，中国芯片涉及行业市场规模将达4765.2亿元。
（2）封装测试
封装测试是将生产出来的合格晶圆进行切割、焊线、塑封，使芯片电路与外部器件实现电气连接，并为芯片提供机械物理保护，并利用集成电路设计企业提供的测试工具，对封装完毕的芯片进行功能和性能测试。数据显示，2017-2020年，我国芯片封装测试市场规模由1889.7亿元增长至2818.8亿元，年均复合增长率为14.26%。预计2022年市场份额将达到3567.6亿元
（3）晶圆制造
晶圆是指制作硅芯片所用的硅晶片，其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。硅晶圆作为制造芯片的基本材料，在产业中扮演着举足轻重的地位。数据显示，2017年中国晶圆制造行业市场规模达1448.1亿元，到2020年，中国晶圆制造行业市场规模达2510.1亿元。预计2022年，我国晶圆制造行业市场规模将超3000亿元的市场规模。
四、下游分析
随着研发技术的不断发展，芯片在越来越多的新兴领域得到应用，助推智能汽车、人工智能、消费电子、通信等行业加快发展。
1、汽车芯片
汽车半导体市场空间广阔，我国作为汽车生产大国占据四分之一市场。我国作为汽车制造大国，汽车产量蝉联全球第一，对汽车半导体需求旺盛，2020年中国汽车半导体市场规模约为118亿美元，预计到2025年将达到137亿美元，年均复合增长率达3.03%。
2、AI芯片
目前我国的AI芯片行业发展尚处于起步阶段。随着大数据的发展，计算能力的提升，人工智能近两年迎来了新一轮的爆发。数据显示，2017-2019年我国智能芯片的市场规模从33.3亿元增长至56.1亿元，复合年均增长率为29.8%，尽管受到芯片短缺的影响，但随着人工智能产业的持续高速发展，AI在智能安防、无人驾驶、智能手机、智慧零售、智能机器人等几大行业不断落地，工信部提前发放5G商用牌照，人工智能和5G将引爆下一轮智能化热潮。预计2022年市场规模将进一步增长，达到98.7亿元。未来，AI芯片行业市场前景非常可观。
3、消费电子
伴随社会经济的发展与居民可支配收入的提高，居民的购买力逐渐增强。作为我国的支柱产业之一，电子行业是国家战略性发展产业，在国民经济生产中占有重要地位。数据显示，2020年1-12月，我国规模以上电子信息制造业实现主营业务收入120992.1亿元，同比增长8.3%；从行业运行趋势来看，一季度、上半年、前三季度及全年，电子制造业增加值累计增速分别为-2.8%、5.7%和7.2%和7.7%。预计2022年我国电子制造业市场规模将达到144350亿元。 https://t.cn/RI7nYAL
4680大圆柱电池最早由特斯拉在其去年9月电池日发布，该电池成本较2170电池更低，电池容量方面提高了5倍，续航能力提升16%，性能参数提升明显。特斯拉规划预计2022年开始装车，2023年起量，对应2024年的销量和渗透率分别达148GWh和45%。
4680大圆柱电池兼具安全性高和成本低的双重优势，预计未来放量后将逐步替代同为三元电池的方形和软包电池，逐渐垄断整个三元市场，和磷酸铁锂路线并行：4680主打高端，磷酸铁锂主打中低端。锂电格局将重塑。
从产业链影响来看，一是直接利好有4680产能规划的亿纬和宁德，二是利好上游结构性的增量，比如高镍正极、硅基负极、碳纳米管、LiFSI、盖帽结构件等等。
4680大圆柱电池兼具安全性高和成本低的双重优势，预计未来放量后将逐步替代同为三元电池的方形和软包电池，逐渐垄断整个三元市场，和磷酸铁锂路线并行：4680主打高端，磷酸铁锂主打中低端。锂电格局将重塑。
从产业链影响来看，一是直接利好有4680产能规划的亿纬和宁德，二是利好上游结构性的增量，比如高镍正极、硅基负极、碳纳米管、LiFSI、盖帽结构件等等。
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