国金证券-半导体行业:砷化镓本土闭环,碳化硅等待“奇点时刻”-210228

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日期:2021-02-28 15:50:24 研报出处:国金证券
行业名称:半导体行业
研报栏目:行业分析 郑弼禹  (PDF) 25 页 1,918 KB 分享者:kis****my 推荐评级:买入
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研究报告内容
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  投资建议

  行业策略:在新能源汽车刚性需求驱动下,碳化硅产业链在实现综合成本优势之后,有望迎来爆发式增长;砷化镓未来仍将继续主导sub-6G手机射频,国内PA厂商的发展带来本土砷化镓代工需求;GaN在5G宏基站和消费级快充上将取得大发展。https://www.hibor.com.cn【慧博投研资讯】建议关注碳化硅从衬底、外延片、器件到模块和设备的全产业链,砷化镓和氮化镓建议重点关注本土代工厂。https://www.hibor.com.cn(慧博投研资讯)

  推荐组合:三安光电(化合物半导体全产业链)、华润微(碳化硅器件)、Cree(碳化硅全产业链)、英飞凌(碳化硅器件)、稳懋(砷化镓代工)

  行业观点

  化合物半导体在射频、光电子和功率领域有望获得大发展:化合物半导体材料在电子迁移速率、临界击穿电场、导热能力等特性上具有独特优势。砷化镓PA平均单机价值从4G的3.25美元增加至5G的7.5美元,砷化镓晶圆市场规模从2019年的2亿美元提升至2025年的3.5亿美元,核心受益环节是代工厂和射频IDM;氮化镓具有更高功率密度和更小损耗,GaNHEMT相比砷化镓体积下降82%,是5G宏基站PA的最佳材料,行业发展的核心受益环节是外延片厂商和射频IDM;碳化硅降低电动车能耗5%-10%,缩小整体模块体积80%(以丰田PCU为例),降低电池成本,缩短电池充电时间,适应电动车电压从500V左右向1200V发展的高压化趋势,预计到2027年碳化硅功率器件市场规模超过100亿美元,行业发展的核心受益环节是衬底生产厂商。

  GaAs代工比例提高,本土代工厂迎来发展机会:化合物半导体因为行业整体规模较小,非标准化程度高,以代工模式为主。欧美主导砷化镓产业链,台湾厂商垄断代工。日本的住友、德国的Freiberger和美国的AXT三家合计约占全球半绝缘型衬底90%的市场份额。英国IQE占据外延片市场53%的市场份额。IDM厂商Skyworks、Qorvo和博通合计占GaAs射频器件市场约70%市场份额。砷化镓代工占全球砷化镓器件市场规模10%左右,而稳懋占据其中超过70%市场份额。IDM长为了维持高产能利用率使得产能建设趋于保守,有意愿释放出更多代工订单,叠加高通等Fabless设计公司在射频领域崛起使代工比例提升。国内PA设计公司如海思、唯捷创芯的成长促进对本土砷化镓代工厂需求。

  SiC全球供需即将失衡,跨过“奇点时刻”有望迎来大发展:碳化硅成本高昂及可靠性问题是阻碍碳化硅发展的最大障碍。两年之内,电动车的快速发展或将造成全球碳化硅衬底的供需失衡。假设未来五年碳化硅模块价格每年下降10%,IGBT价格每年下降5%,电池成本每年下降10%,中性预计全碳化硅方案相比硅方案能降低能耗8%,我们测算在2025年碳化硅将迎来综合成本低于硅功率器件的“奇点时刻”,之后迎来爆发增长。碳化硅成本结构使得全产业链布局具有优势,器件厂商也逐渐布局上游材料。在颠覆汽车功率器件进程中,目前车载领域市占率超过80%的Cree有望成为最大赢家,而国内企业也在相关领域积极布局。

  风险提示

  成本下降不及预期、下游发展不及预期、外部贸易环境恶化

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