中国碳化硅产业的国之重器 ——露笑科技（002617.SZ）投资价值分析报告

 ◆碳化硅（SiC）：第三代半导体 芯片 材料大势所趋，碳化硅 MOSFET 将与硅基

IGBT 长期共存。相比于硅基，SiC 拥有更高的禁带宽度、电导率等优良特性，
更适合应用在高功率和高频高速领域，如新能源 汽车和 5G 射频器件领域。特斯
拉在 MODEL 3 上使用 24 个 SiC MOSFET 模块作为主驱逆变器的核心部件替
代 IGBT，SiC MOSFET 使逆变器效率从 Model S 的 82%提升到 Model 3 的
90%。除了逆变器效率提升，SiC MOSFET 使器件体积缩小到原来的 1/10，承
载功率是硅基器件的 80 倍，另外关断能力和可靠性也得到大幅提升。
 ◆新能源汽车为碳化硅材料带来巨大增量。新能源汽车为碳化硅的最重要下游领
域，主要应用包括主驱逆变器、DC/DC 转换器、充电系统中的车载充电机和充
电桩等，单车用量平均为 0.5 片 6 寸碳化硅（单片切 325 个器件），SiC 晶片价
格为 7000 元/片，单车碳化硅衬底价值量约 3500 元。根据 IHS 数据，2018 年
和2027年碳化硅功率器件市场规模分别约4亿和100亿美金，复合增速约40%。
碳化硅衬底材料市场规模将从 2018 年的 1.21 亿美金增长到 2027 年的 30 亿美
金，复合增速达 44%。目前 CREE 等国际大厂和国内企业纷纷大力布局碳化硅。
 ◆露笑科技 ：致力打造碳化硅“设备——衬底——外延”的完整产业链，中国顶
尖团队致力打造碳化硅的国之重器。（1）在碳化硅长晶炉方面，公司曾与伯恩
合作共同布局苹果 用蓝宝石业务，依托于历史的蓝宝石业务积累，公司目前战
略转型布局碳化硅业务。（2）在碳化硅晶片方面，公司储备国内最早和最顶尖
的从事碳化硅晶体生长研究的技术团队——陈之战博士研究团队。
 ◆露笑科技碳化硅业务：短期看长晶炉批量订单，长期看与合肥政府百亿元的合
作协同。（1）碳化硅长晶炉：公司前期公告和中科钢研、国宏中宇签订约 3 亿
元的碳化硅长晶炉销售合同，未来随着中国步入碳化硅的扩产周期，公司的碳
化硅长晶炉业务有望步入快速发展期；（2）公司将与合肥市长丰县人民政府共
同投资 100 亿元建设第三代功率半导体（碳化硅）产业园。在暂时不考虑合肥
合资公司碳化硅衬底收入贡献的情况下，我们预计露笑科技的碳化硅业务
2020-2022 年收入分别为 1.25、2.75、4.00 亿元
  
新能源汽车是碳化硅最重要的下游应用。新能源汽车行业是市场空间巨
大的新兴市场，全球范围内新能源车 的普及趋势逐步清晰化。根据现有技术
方案，每辆新能源汽车使用的功率器件价值约 700 美元到 1000 美元。随着
新能源汽车的发展，对功率器件需求量日益增加，成为功率半导体器件新的
增长点。
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。
其他应用领域也包括光伏发电、轨道交通、智能电网、风力发电、工业电源及航空航天等领域！
伴随新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网等产业的快速发展，
功率器件的使用需求大幅增加。根据 IC Insights 数据， 2021年全球功率器
件的销售额增长率为 14%，达到 163 亿美元。未来，随着碳化硅和氮化镓功
率器件的加速发展，全球功率器件的销售额预计将持续保持增长。IC Insights
预计 2021 至 2023 年期间，全球功率器件的销售额复合年增长率达到 3.3%，
2023 年全球功率器件收入将达到 192 亿美元。根据 IHS Markit 数据，2018
年碳化硅功率器件市场规模约 3.9 亿美元，受新能源汽车庞大需求的驱动，
以及电力设备等领域的带动，预计到 2027 年碳化硅功率器件的市场规模将
超过 100 亿美元，碳化硅衬底的市场需求也将大幅增长。