新能源车行业深度报告（一）：高压快充趋势及产业链降本，加速碳化硅产业进展

证券研究报告|产业专题报告 高压快充趋势及产业链降本，加速碳化硅产业进展 新能源车行业深度报告（一） 投资要点 电力设备及新能源 投资评级：推荐（维持） 碳化硅物理性能优势明显，适应高温、高压、高频的应用场景。碳化硅作为第三代半导体，禁带宽度大，具有击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射能力强等优势，因此采用第三代半导体材料制备的半导体器件不仅能在更高的温度下稳定运行，适用于高电压、高频率场景，此外还能以较少的电能消耗，获得更高的运行能力。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。衬底根据电学性能不同分为半绝缘型和半导电型，分别应用到不同的应用场景上。 分析师：胡鸿宇分析师登记编码：S0890521090003电话：021-20321074邮箱：huhongyu@cnhbstock.com 销售服务电话：021-20515355 下游新能源发展对高频、大功率射频及电力电子需求的快速增长，极大推动了碳化硅的产业化进程。新能源汽车是未来碳化硅应用的主要驱动力，预计未来占据碳化硅需求的主要市场。碳化硅器件在新能源汽车产业中主要应用在电机控制器（电驱）、车载充电机OBC、DC/DC变换器以及充电桩，碳化硅器件相比硅基器件有更优越的物理性能，体积小，性能优越，节能性强，还顺带缓解了续航问题，更适应新能源汽车增加续航里程、缩短充电时长、提高电池容量、降低车身自重的需求。我们预测2023-2026年全球新能源汽车市场碳化硅晶圆需求量为18、36、73、112万片；2023-2026年全球新能源汽车市场碳化硅衬底需求量为32、62、121、172万片。 2024年，我们认为碳化硅产业化进展会随着高压快充趋势及碳化硅产业链降本而加速。高压快充是电车的大势所趋，未来会逐渐下沉到更低区间的价格带，高压快充背景下，电车对碳化硅需求的迫切性预计对应进一步提高。另一方面，随着产能的逐步释放、8英寸量产的不断成熟、碳化硅长晶及加工工艺的不断改进、进而碳化硅行业良率的提升，尤其是在国产厂商纷纷入局后，可能会进一步加速碳化硅的降本。我们认为2024年碳化硅产业化进展会随着高压快充趋势及碳化硅产业链降本而加速，关注碳化硅产业链降本进展、800V新车放量进展、国内上游材料衬底/外延厂商出货情况、国内下游器件/模块厂商上车验证进展。 资料来源：wind，华宝证券研究创新部 相关研究报告 1、《解决续航焦虑最后一棒，快充进程加快催生材料新变化》2023-07-27 风险提示：高压快充渗透率不及预期；碳化硅在车端、桩端渗透不及预期；国产化进度不及预期；扩产进程不及预期；价格战风险；此外文中提及的上市公司旨在说明行业发展情况，不构成推荐覆盖。 内容目录 1.碳化硅：第三代半导体，物理性能优势明显..........................................................................................................................42.碳化硅产业链包括上游衬底和外延、中游器件、下游应用.................................................................................................52.1.碳化硅晶片分为半绝缘型和半导电型，分别应用到不同的应用场景.......................................................................72.2.碳化硅外延是碳化硅器件必不可少的环节，对器件性能影响极大...........................................................................82.3.碳化硅器件的主流形态包括二极管及晶体管两大类.................................................................................................103.下游新能源发展加速了碳化硅的产业化进程........................................................................................................................113.1.半绝缘型碳化硅主要用在射频器件，面向通信基站及雷达应用..............................................................................113.2.半导电型碳化硅主要用在功率器件，新能源是主要市场.........................................................................................123.2.1.新能源汽车是未来碳化硅应用的主要驱动力，尤其是高压快充趋势...........................................................133.2.2.光伏市场逆变器的应用中也具有较大前景.......................................................................................................193.2.3.工业电源、轨道交通及其他应用.......................................................................................................................204.成本提高与性能提升之间的平衡关系是碳化硅产业化的核心...........................................................................................204.1.成本是当下制约碳化硅加速产业化的关键因素..........................................................................................................204.2.关注产业降本节奏，衬底降本快于器件......................................................................................................................224.3. 2023年国内碳化硅产业回顾：繁荣与挑战并存.........................................................................................................244.4. 2024年碳化硅产业化展望：高压快充与降本加速的双重驱动................................................................................265.风险提示....................................................................................................................................................................................27 图表目录 图1： 钻石和莫桑石................................................................................................................................................................4图2： 特斯拉Model Y主驱逆变器采用碳化硅MOSFET.................................................................................................4图3： 碳化硅产业链................................................................................................................................................................6图4：SiC功率器件成本构成................................................................................................................................................6图5：Si功率器件成本构成...................................................................................................................................................6图6： 衬底和外延是产业链价值量最大的两个环节...........................................................................................................6图7：2021年碳化硅下游市场应用构成..............................................................................................................................8图8： 碳化硅根据电学性能不同分为半绝缘型和半导电型...............................................................................................8图9： 碳化硅晶体的堆垛次序................................................................................................................................................9图10： 导电型碳化硅外延示意图.........................................................................................................................................9图11： 碳化硅材料及器件的主要形式划分.......................................................................................................................