本文來自：天風研究，作者：潘暕
汽車電子相關核心投資機會有哪些？
我們關注2022年價值向成長的重估機會，體現在需求端出現創新和商業模式升級後的重估，關注汽車零部件在智能化賦能下的重估
1）連接器：關注上游銅合金材料博威合金、高速連接器電連技術及高壓連接器領域瑞可達、關注中航光電、徠木股份、意華股份、滬光股份等。
2）PCB：關注技術突破+產能擴張的景旺電子、世運電路、鵬鼎控股等
3）IGBT&SiC：關注已實現0-1突破+緊握缺貨朝下國產化機遇啟動放量的相關企業，關注斯達半導、聞泰科技、時代電氣、東微半導等
4）激光雷達：行業百億空間，目前處於高增長起點，關注炬光科技、藍特光學、舜宇光學科技、湘油泵
5）EMS：關注迎來國六新機遇，進一步實現國產替代的菱電電控
6）元器件：關注早期卡位汽車電子的法拉電子、順絡電子等
汽車電子核心板塊第三代半導體
1）價值拆解：碳化硅產業鏈價值量拆解情況？
在傳統硅晶圓中，襯底部分佔比前道工序平均成本結構的7%，晶圓製造設備及工藝佔比最高達50%。不同於傳統Si材料，SiC襯底材料成本佔據整體成本近五成，是產業鏈中價值量最高的環節。以SiC 6寸晶圓成本拆分來看， 總成本約為6400元的，其中襯底+外延價值量在3840元左右。
2）降價趨勢：碳化硅下游器件價格趨勢情況？與硅基器件的價差為多少？
SiC: 基本呈現逐年下降趨勢，SiC 電力電子器件價格與同類型 Si 器件價差縮小。整體來看， SiC產品的價格近幾年來快速下降，較 2017 年下降了 50%以上，而主流產品與 Si 產品的價差也在持續縮小，已經基本達到 4 倍以內。
3）器件結構：碳化硅各類器件佔比情況？
2019年，SiC二極管佔比顯著高於SiC MOSFET及模組，隨着SiC MOSFET技術不斷成熟預計未來會超過二極管佔比，模組增速最快未來有望佔比五成。
SiC 器件&模組發展驅動力之一是新能源汽車，V2X+V2L+OBC+ EV Charger+IPU等帶動SiC器件&模組快速起量。發展驅動力之二是光伏，SiCMOSFET當前市場在光伏市場為6090萬美元,預計到2025年達到9000萬美元左右的規模，4年間CAGR 9%。SiC 模組當前市場6060萬美元,預計到2025年達到14400萬美元左右的規模，4年間CAGR 27%。
4）發展進程：碳化硅降低成本的核心是什麼？何時迎來綜合成本優勢及加速成長拐點？
目前襯底端佔據SiC產業鏈核心成本+技術高地，我們預測未來成本的下降主要依託於：1）增加產能規模攤薄研發成本及人力成本 ；2）引入智能製造手段，增加生產效率 ；3）繼續提高並優化現有 PVT長晶技術，改善切磨拋工藝，提高碳化硅襯底綜合良率 ；4）開發顛覆性創新技術（如液相熔體長晶技術、激光切割技術、Grinding 技術等），突破現有傳統技術的極限瓶頸，實現成本的顯著下降。
預計襯底成本每年以10%-20%的速度下行，產品價格不斷下降疊加新能源汽車拉動，預計SiC2022年將迎來增長拐點，市場空間約為7-10億美元。2024-2026年為加速成長期，市場空間約15億美元。2024-2026年為加速成長期，市場空間約21億美元。
5）能源測算：碳中和時代下，碳化硅在車載端能帶來多少能源節約？
使用SiC助力汽車降低5倍能力損耗，可提高電機逆變器效率4%，整車續航里程約7%，助力減少碳排放。
每輛車使用SiC相較於Si材料1年的能源節約測算：1）相當於每輛轎車每年節省5.5桶的油量2）車主每年節省超過$146.15美元的電力成本3）汽車設計使用年限內減少690kg的二氧化碳温室氣體排放量，相當於節省了77加侖汽油中的釋放的二氧化碳。
6) 車廠佈局：使用碳化硅的車廠及車輛有多少？
根據中關村天合寬禁帶半導體技術創新聯盟數據及我們的統計（不完全），整車廠引入SiC 在OBC和DC-DC為7家，電驅4家，佈局電驅10家。國內新能源汽車企業首先在OBC和DC DC中應用SiC器件，然後逐步滲透到可靠性要求更高的電機控制器。全球2021年全年預計約100萬台：1)特斯拉：2021年1-9月交付了62.7萬台，全年預計能實現90萬台左右；2）現代8.4-9.1萬台；2022年1）特斯拉預計提升到140-150萬台；2)通用1-2萬台；起亞：8-10萬台；蔚來：1-105萬台；小鵬：1-2萬台。
7) 供給測算：國內碳化硅現有產能及未來佈局情況？海外產能佈局情況？
我國產能：2020年根據CASA統計（不完全）我國SiC導電型襯底（本段全部為摺合6英寸）18萬片同比增長150%；SiC-on-SiC外延22萬片同比+10%；SiC-on-SiC器件/模塊26萬片同比+63%。GaN-on-Si外延28萬片同比+40%；GaN-on-Si器件/模塊22萬片同比+16%；SiC半絕緣襯底8萬片同比+80%；GaN-on-SiC外延9萬片同比+100%；GaN-on-SiC器件/模塊7萬片同比+100%；
2021年，我國在產業鏈各環節的佈局加速，根據我們統計（不完全），佈局第三代半導體的廠商數量提升為70家（已有產能或已投產廠商總數），其中佈局SiC襯底的廠商16家、外延11家、器件28家；其中佈局GaN襯底的廠商2家、外延12家、器件12家。同時近期多家公司宣佈加碼佈局第三代半導體賽道，根據我們統計（不完全），已宣佈產能計劃的廠商數量為68家。
全球產能：根據Wolfspeed投資者報吿披露產能結合其未來保持62%的市佔率測算，預計2022年全球摺合為8寸的產能為77.3萬片，2024年為111.9萬片。
8）需求測算：未來新能源汽車&光伏需要多少片碳化硅？
SiC在新能源汽車中6寸硅片用量預計2025年將超過120萬片。
根據逆變器（約1000mm2）/DC DC（約50mm2）/OBC（約180mm2）使用的SiC面積測算，SiC在新能源汽車中晶圓面積用量情況8寸晶圓可以滿足13輛車的SiC需求; 6寸晶圓可以滿足7輛車的純電動SiC需求，油電混合車：6寸滿足9輛。以2025年我國900萬台新能源汽車銷量&純電動車站比81%測算SiC在新能源汽車中6寸硅片用量預計2025年將超過120萬片。
SiC在光伏領域6寸硅片用量預計2025年將超過130萬片。
預計2020-2025年全球光伏逆變器新增裝機量分別為135.7、187、221、269.8、334.5及401 GW，假設我國佔比為33%,對應國內光伏逆變器新增裝機量在2020-2025年分別為40.71、56.14、75.05、89.03、110.39及132.33GW。假設功率半導體器件佔逆變器成本約15%，得到光伏逆變器對應的功率半導體市場空間，在2020-2025年分別為39.86、49.47、59.53、63.56、70.92及76.51億元。結合6寸SiC晶圓成本趨勢測算得到我國光伏領域2020-2025年對應的6寸SiC晶圓需求分別為59.50、77.30、96.01、105.93、122.27及134.24萬片。
GaN在電力電子6寸硅片用量預計2025年近70萬片；在射頻中6寸硅片用量預計2022年達頂峯超4萬片。
9）技術對比：我國與海外第三代半導體產業鏈各環節的代差有多大？
總結來看，國內除了LED芯片國產化率超80%外其他版塊基本與國外存在一代代差。
10）海外龍頭：Wolfspeed產能&良率&財務規劃如何？
產能測算：根據Wolfspeed官方戰略展望報吿，公司摺合8寸產能將在2022年達到47.9萬片/年，在2024年擴張至69.4萬片/年。
晶粒產量測算：6寸SiC晶圓可以產出448顆Die，8寸SiC晶圓可以產出845顆Die，測算2022年預計晶粒（Die）產出數量40476顆，2024年58643顆（假設良率為100%）。
專利數量：截至2021.11月第三代半導體相關專利數量為2939件，其中材料相關專利360件，射頻相關1015件，功率相關專利984件。
核心合作廠商：包括意法半導體、英飛凌、安森美等等公司，簽訂了13億美元相關SiC晶圓供應協議。
財務展望：預計2021財年實現5.26億美元營收，2024財年實現15億美元營收，2026財年是此案21億美元營收，CAGR達到30%，其中器件銷售佔比將逐步提升。預計2022-2023年實現毛利率30%-40%+，2024-2025毛利率持續提高至50%，2026年後毛利率穩定在50%-54%。
第三代半導體投資建議：關注斯達半導、聞泰科技、時代電氣、三安光電、立昂微、華潤微、士蘭微、納微半導體、華虹半導體、新潔能、揚傑科技、賽微電子、捷捷微電、華微電子、天嶽先進、鳳凰光學、宏微科技等
報吿來源：天風證券股份有限公司
報吿發布時間：2021年12月30日
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