台灣股市 | 半導體 產業深入分析 請參閱末頁之免責宣言 1Fubon Research 2022 年 2 月 16 日 優於大盤 資料來源: Google 尚子玉 (886-2) 6606-8060 sherman.shang@fubon.com 黃韻庭 (886-2)6606-6687 yunting.huang@fubon.com 劉立中 (886-2) 2781-5995 ext. 37126 lewis.liu@fubon.com 夏武正 (886-2) 2781-5995 ext. 37011 richard.hsia@fubon.com 謝孟璇 (886-2) 6600-7933 josephine.hsieh@fubon.com 董姵君 (886-2) 6600-5965 rita.tung@fubon.com 第三代半導體(寬能隙半導體)市場展望 中小型台廠將受惠 ◆ 2024-25 年寬能隙半導體市場將達 40-50 億美元，年複合成長率 30%以上 ◆ 關鍵供應商佔領利基市場，Wolfspeed 在 SiC 市場中佔 62% ◆ 台灣中小型供應商相對受惠大 2024-25年寬能隙半導體市場規模將達 40-50億美元，年複合成長率 30%以上 富邦認為，寬能隙半導體(WBG)又被稱為第三代半導體，正成為半導體市場中成長最快領域之一，預估 2024 年 GaN 和 SiC 市場總規模將從 2021 年的 21 億美元增加到 41 億美元，我們認為應用方面成長將來自汽車、通訊和消費型等終端市場。Gartner 估計 2021 年車用市場規模約為 5.8 億美元，我們預估到 2024 年數字將翻倍達到 11 億美元，其中電動車中所用的 SiC 電晶體遙遙領先。在通訊領域部份，預計 5G 的推出將帶動 GaN on SiC 材料需求，市場將從 2021 年的 7.79 億美元成長到 2024 年的 13 億美元。消費領域方面，快充電源正加速普及，在終端應用中將成長最快。 關鍵供應商佔領利基市場，Wolfspeed在 SiC 市場中佔62% WBG 在 5G 和電動車帶動下潛力龐大，但以整體半導體市場來看仍是利基市場，預估在 2022 年整體半導體市場中僅佔 0.4%，2024 年佔 0.6%。重要的是，基板技術依舊大半由關鍵的 IDM 廠掌控，關鍵上游 SiC 基板技術控制在 Cree、II-VI 和 Rohm (6963 JP) 手中，合計佔九成市場。富邦認為 WBG 市場成長的關鍵因素是整體生產成本高低、以及何時可降到矽晶片水準，因此觀察 Navitas 和 Wolfspeed（Cree 子公司）等供應商產品發展路線和進展非常重要。 台灣中小型供應商相對受惠大 WBG市場與台灣目前第一代半導體市場(矽、鍺半導體)規模差距甚大，因此我們認為WBG對一線業者如台積電(2330 TT)和聯電(2303 TT)貢獻尚有限。短期亮點會是大廠與台灣晶圓代工廠合作開發，長期來看，隨著產業成熟，預料二線廠（即基板和其他材料）將相對受惠。在中小型追蹤個股範圍內，我們認為中美晶（5483 TT）在WBG市場居於領先，中美晶和環球晶(6488 TT)與國際IDM廠合作多年，今年中美晶德州晶圓廠將SiC磊晶晶圓產能從每月2千片提高到5千片以上，因此預估2022年對中美晶的營收貢獻將從2021年的不到 1%躍升至低個位數百分比，我們也持續關注嘉晶 (3016 TT)、漢磊 (3707 TT) 和穩懋（3105 TT）的發展動向。 台灣股市 | 半導體 產業深入分析 請參閱末頁之免責宣言 2 圖表 2: WBG 供應鏈 資料來源: Fubon Research 圖表 1: 焦點個股 公司 代號 市值 富邦 價格 TP EPS (當地幣值) PE (x) PB (x) ROE (%) 殖利率 (%) (百萬美元) 評等 (當地幣值) (當地幣值) FY21F FY22F FY21F FY22F FY21F FY22F FY21F FY22F FY21F FY22F 台積電 2330 TT 601,295 買進 646 780 23.0 30.5 28.1 21.2 9.5 10.4 33.0 46.9 1.9 1.9 鴻海 2317 TT 52,500 中立 106 98 9.8 9.3 10.7 11.4 1.3 1.3 10.4 10.9 4.7 4.4 聯電 2303 TT 24,242 買進 54 72 4.6 6.2 11.8 8.7 2.3 2.0 13.1 16.1 3.0 3.6 環球晶 6488 TT 11,331 中立 722 711 28.0 32.3 25.8 22.4 6.5 5.9 26.4 27.5 2.8 3.3 世界 5347 TT 7,619 中立 130 144 7.1 9.6 18.1 13.5 9.5 13.1 45.6 81.6 3.5 4.1 中美晶 5483 TT 4,051 中立 193 235 13.1 16.9 14.7 11.4 3.7 3.2 28.1 34.5 4.7 6.2 穩懋 3105 TT 4,808 未評等 316 NA 14.5 17.6 21.8 17.9 3.6 3.3 17.0 19.1 4.0 5.2 漢磊 3707 TT 1,377 未評等 116 NA 1.6 NA 71.2 NA 8.5 NA 6.4 NA NA NA 嘉晶 3016 TT 1,153 未評等 113 NA 2.4 NA 47.0 NA 6.6 NA 14.7 NA 1.2 NA 朋程 8255 TT 765 未評等 233 NA 5.5 6.9 42.1 33.9 3.7 3.4 NA NA NA NA 界霖 5285 TT 365 未評等 100 NA 4.7 6.2 21.1 16.0 3.2 3.0 17.5 18.5 3.5 4.4 太極 4934 TT 283 未評等 35 NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA 資料來源: 富邦投顧預測，以 2022/02/16 收盤價為準 cUcUgZ7UqRrQaQ8Q7NsQrRtRmOjMnNtRfQnPtQ8OoPpMuOmOnNNZrMtO 台灣股市 | 半導體 產業深入分析 請參閱末頁之免責宣言 3 2024-25 年 WBG 市場規模將達 40-50 億美元，年複合成長率30%以上 5G、電動車充電驅動寬能隙半導體市場攀向高峰 寬能隙材料（或稱第三代半導體材料）是指能量帶隙在 2~7eV 之間的半導體材料，而使用寬能隙半導體材料做成之功率元件能夠耐受的電壓、電流和溫度都較矽材料大幅提升，在 5G、電動汽車、再生能源、快速充電等新應用皆需要更好的高功率元件時，寬能隙半導體自然成為目前功率元件市場的顯學。以目前生產製程成熟度以及成本合理性等商業化角度來看，SiC(Silicon Carbide)與 GaN(Gallium Nitride)這二種材料最具商業化價值，亦為本文後續探討應用商機鎖定之焦點。 GaN and SiC各擅勝場，關注5G 電源管理與電動車充電後續應用商機 與矽相較，SiC 和 GaN 都可以在更高溫、更高功率強度、更高電壓和更高頻率下運作。SiC 和 GaN 能隙可分別達 3.4 eV 和 3.2 eV，是 Si 具備 1.1 eV 的 3 倍，可支援更高的電壓電路。此外，SiC穿透強度為3.5 MV/cm，而 GaN穿透強度是3.3 MV/cm，遠高於 Si 的 0.3 MV/cm，代表 SiC 和 GaN 足以維持更高電壓能力。根據下圖，GaN 的電子移動率為 2000 cm^2/Vs， SiC 為 650 cm^2/Vs ，而 Si 為 1500 cm^2/Vs，因此 GaN 更適合高頻應用。至於 SiC，其熱導率 5 W/cmK，相較於 GaN的 1.3 W/cmK 和 SI 的 1.5 W/cmK 最高，意味 SiC 在傳遞熱負載方面比其他兩種好近三倍。 圖表 3: SiC 和 GaN 特性比較 Silicon (Si) Silicon carbide (SiC) Gallium nitride (GaN) 能隙 1.1 eV 3.4 eV 3.2 eV 穿透強度 0.3 MV/cm 3.5 MV/cm 3.3 MV/cm 電子移動率 1500 cm^2/Vs 650 cm^2/Vs 2000 cm^2/Vs 熱導率 y 1.5W/cmK 5 W/cmK 1.3 W/cmK 資料來源: Fubon Research 綜合以上總結: 1. 由於 GaN 適合電壓 40V 至 1200V 的應用環境，而其更高的電子密度和電子速度(元件的切換速度是矽基元件的 10 倍以上)使得 GaN 格外適合高頻率、高效率的電子產品，因此成為 5G 系統（尤其毫米波高頻段）所需之功率元件首選之材料。. 2. SiC 材料之功率元件其輸出功率更強，使得產品尺寸能進一步縮小，例如使用SiC 的電動車電源控制器（PCU）尺寸僅為使用矽晶圓 PCU 尺寸的 20％，而使用 SiC 製成之電源元件能大幅減少能耗，並承受 10 倍的電壓能與攝氏 600 度的高溫，因此成為應用於電動車充電系統市場的明日之星. 台灣股市 | 半導體 產業深入分析 請參閱末頁之免責宣言 4 電動車需求旺，SiC 元件市場到2025年年複合成長率30% 由於 SiC 元件能耐高溫、高壓電流、低導通電阻、穿透力更強和高速開關，適合航太、汽車、軍事和其他在惡劣環境下敏感嚴格操作環境應用，因此特別適合電動車中應用，包括牽引逆變器、DC-DC 轉換器和車用充電器。據 STM 資料，牽引逆變器使用 SiC MOSFET 體積可比 Si MOSFET 小 5 倍，晶片、封裝和電路板尺寸更小而節省零組件成本。SiC 在電壓較高時效能也更高，因此充電設備施採用逐漸增加。繼 2017