半导体深度:从wolfspeed发展看碳化硅国产化

日期:2022-02-28 阅读:446
核心提示:  Wolfspeed为全球第三代半导体龙头,技术领先,碳化硅衬底市占率处于领先地位。Wolfspeed前身为CREE公司,主营业务包括LED、
   Wolfspeed为全球第三代半导体龙头,技术领先,碳化硅衬底市占率处于领先地位。Wolfspeed前身为CREE公司,主营业务包括LED、第三代半导体材料/器件、射频、照明产品等,随着功率半导体市场快速增长,逐步剥离其他业务,专注于碳化硅材料及器件领域,碳化硅衬底尺寸从4寸扩大到8寸,2023年计划扩产至约10万片6寸片月产能。2021年,公司衬底全球市占率超过60%,技术工艺领先,是碳化硅领域的标杆企业,其扩产动作、定价策略、盈利情况、估值水平均是碳化硅研究的重要参考。
 
  需求端:由于碳化硅具备耐高压、耐高温和高频的性能,在新能源车、新能源发电、充电桩等领域均有可观的应用场景。碳化硅作为宽禁带半导体,具备出色的物理特性,可提高开关频率,近年来随成本下降而打开应用市场。据Yole数据,2025年全球电力电子领域碳化硅市场有望超过30亿美金,其中新能源车将贡献超过一半增量;据我们测算,碳化硅在新能源车/光伏/轨交/充电桩等领域均具备较大增长空间。
 
  供给端:技术工艺壁垒较高,国产供应链持续扩产。衬底材料和器件为碳化硅产业链较关键环节,PVT法为当前主流生产方法。国产厂商与欧美厂商差距普遍在5-8年以上,国内项目陆续投产,产能有望快速释放。我们认为需要密切跟踪下游客户验证情况,判断有效产能。
 
  降成本探讨:碳化硅降本速度与渗透率密切相关,衬底降本速度大于器件。就衬底而言,降本因子可拆解为长晶效率提升、切片损失减少、良率提升、晶圆尺寸扩大、产能提升等。据我们测算,长晶效率提升是最重要的因子。
 
  盈利能力探讨:我们拆解产业链环节,单炉出片量与整体良率为盈利核心影响因素。Wolfspeed2021财年毛利率为31.3%,随着产业链的垂直整合及器件营收占比提升,公司远期毛利率有望达到50%以上。就国产厂商而言,随着良率的提升,远期有望实现30%-40%毛利率。
 
  竞争格局探讨:碳化硅行业与第一代半导体类似,CR5维持高市占率,但整体呈下降趋势。随着市场蛋糕做大,国产厂商有望长出大公司。国产化率有望提升,远期份额有望提升10%以上。行业发展后期有望见证并购潮。
 
  市值空间探讨:复盘Wolfspeed股价,行业需求持续向好叠加业绩超预期,驱动公司股价屡创新高。国产厂商目前技术、产品尚不成熟,受制于产能,营收体量较小。我们结合模拟芯片及半导体设备对标发现,国内公司普遍PE、PS估值倍数为海外龙头4倍以上,更高的估值水平表明对成长的乐观预期。Wolfspeed作为碳化硅行业龙头,其市值具有标杆意义,国产厂商未来随着整体行业需求的增长、自身营收利润放量,有望打开市值天花板。
 
  投资建议:看好车规等下游发展及国产有效产能扩张带来的增量机会,推荐时代电气/晶盛机电(机械组覆盖),建议关注天科合达/山东天岳/三安光电/露笑科技/东尼电子/士兰微/斯达半导/闻泰科技/华润微等。
 
  风险提示:碳化硅降成本速度不及预期;国产厂商车规级验证进展不及预期;国产厂商良品率提升进度不及预期。

作者:东吴研究所
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