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《金基研》木頭/作者 楊起超 時風/編審
碳化硅擁有耐高壓、耐高溫、實現高頻的性能等優良特性,適用于高電壓、高頻率場景,已應用于射頻器件及功率器件。近年來,伴隨著全球及國內在新能源汽車、新能源發電和儲能等終端市場需求的快速增長,碳化硅襯底需求呈現出持續旺盛的趨勢。山東天岳先進科技股份有限公司(以下簡稱“天岳先進”)專注于碳化硅襯底材料的研發、生產及銷售,主要產品包括半絕緣型和導電型碳化硅襯底。
自2022年一季度以來,天岳先進已連續五個季度實現季度收入環比增長。2023年上半年,天岳先進營業收入同比增長達172.38%。近段時間,天岳先進與英飛凌、博世集團等國際半導體知名企業加強合作,接連斬獲碳化硅襯底大單,為其業績持續增長打下堅實的基礎。技術方面,天岳先進在碳化硅襯底技術研發和產業化生產方面具有領先優勢。據Yole旗下的知識產權調查公司數據,天岳先進在碳化硅襯底專利領域,位列國內第一,全球第五位。值得關注的是,天岳先進已采用液相法制備出低缺陷密度的8英寸晶體,屬于業內首創,充分彰顯了天岳先進領先的技術實力。
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作為一家國內領先的寬禁帶半導體材料生產商,天岳先進目前主要從事碳化硅(SiC)半導體材料的研發、生產和銷售,產品可廣泛應用于微波電子、電力電子等領域。寬禁帶半導體材料在新能源汽車、儲能、5G通信等領域具有明確且可觀的市場前景,是半導體產業重要的發展方向。
近年來,碳化硅材料在下游應用領域的發展不斷深入,伴隨著全球及國內在新能源汽車、新能源發電和儲能等終端市場需求的快速增長,下游行業對碳化硅襯底需求呈現出持續旺盛的趨勢。
在新能源汽車領域,新能源汽車和充電樁設施是碳化硅功率器件的主要應用領域,可提升汽車主逆變器的功率密度和系統效率,提高充電樁的充電速度。
據EV Volumes數據,2018-2022年,全球新能源汽車銷量分別為208萬輛、227萬輛、324萬輛、677萬輛、1,052萬輛,年均復合增長率達49.96%。2023年1-6月,全球新能源汽車銷量約為583.19萬輛,同比增長40%。
另據中國汽協數據,2018-2022年,國內新能源汽車銷量分別為125.6萬輛、120.6萬輛、136.7萬輛、352.1萬輛、688.7萬輛,年均復合增長率達53.02%;滲透率分別為4.47%、4.68%、5.40%、13.40%、25.64%。2023年1-6月,國內新能源汽車銷量為374.7萬輛,同比增長44.1%,滲透率進一步提升達到28.3%。
EVTank預計全球新能源汽車的銷量在2025年和2030年將分別達到2,542.2萬輛和5,212.0萬輛,新能源汽車的滲透率持續提升并在2030年超過50%。
同時,據發改委數據,截至2023年6月底,全國累計建成各類充電樁超過660萬臺。其中2023年上半年新建的充電樁數量達144.2萬臺。
未來,隨著純電動車滲透率的穩步提升,以及充電樁設施的持續布局,預計2026年全球車用SiC功率電子滲透率將超過50%。
除新能源汽車應用外,光伏、風電和儲能成為碳化硅半導體需求提升的第二大推動力。
受綠色低碳發展趨勢影響,多國加速出臺減碳政策,全球光伏、風電行業高景氣度運行。
據中國光伏行業協會(CPIA)數據,2022年全球光伏累計裝機容量約1,156GW,其中2022年新增230GW,同比增長35.3%。預測到2025年,全球新增光伏裝機容量保守估計為270GW,樂觀估計將達到330GW。
據GWEC數據,2018年全球新增裝機量53.9GW,到2022年全球新增裝機量達77.6GW。預計2022-2027年,全球新增風電裝機容量將保持11.79%的復合增長率。
儲能方面,據TrendForce集邦咨詢數據,2022年全球儲能新增裝機20.5GW,同比增長86%,預計2023年將達34.9GW,整體裝機需求強勁。
據TrendForce集邦咨詢數據,2022年,全球SiC功率組件市場產值達16.1億美元。受新能源汽車行業龐大的需求驅動,以及光伏、風電和充電樁等領域對于效率和功耗要求提升的影響,預計到2026年SiC功率元件市場規模可望達53.3億美元。
在5G領域,碳化硅襯底主要應用于射頻器件,微波射頻市場將繼續保持穩步增長。綜合Yole及Trendforce數據,GAN微波射頻器件未來幾年將保持18%的增速,其中GAN-on-SIC器件占據了九成的市場份額。安防航天應用仍然是GAN微波射頻器件市場發展的最重要驅動力量之一,GAN微波射頻器件在無線寬帶、射頻能量等市場均呈現增長態勢。
綜上,在“碳達峰、碳中和”的大背景下,綠色電力、儲能、電動汽車等新能源行業迅猛發展,電氣化和能源的高效利用推動碳化硅半導體行業快速發展。
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二、2023年上半年營收高增,與英飛凌及博世等國際名企加強合作
作為國內最早從事碳化硅半導體材料產業化的企業之一,天岳先進具備清晰明確的戰略目標,立足全球市場,完善和提升其產能布局。2022年以來天岳先進加大了導電型碳化硅襯底產能建設,取得積極效果。
一方面,自2022年一季度以來,天岳先進調整產能布局,濟南工廠產能逐步向導電型碳化硅襯底轉型。另一方面,天岳先進上海臨港工廠2023年5月已經實現產品交付,在處于產量的快速爬坡階段,且根據目前市場情況預計,原計劃臨港工廠年30萬片導電型襯底的產能產量將提前實現。
隨著導電型碳化硅襯底產能的擴大,天岳先進的營業收入高速增長,自2022年一季度以來,已連續五個季度實現了季度收入環比增長。
2022年Q1-2023年Q2,天岳先進各季度營業收入分別為0.68億元、0.93億元、1.09億元、1.48億元、1.93億元、2.45億元。
2023年1-6月,天岳先進實現營業總收入4.38億元,較上年同期增加172.38%;實現歸母凈利潤-0.72億元,較上年同期增加1.29%。
需要說明的是,截至目前,天岳先進濟南工廠已轉型為導電型產品為主,產品結構調整過程中影響單位成本的不利因素逐步消除,并帶動綜合毛利率由2022年上半年的-10%增加到2023年上半年的11.3%。同時,隨著天岳先進上海臨港工廠產量的快速爬坡,單位產品成本將持續下降,帶動綜合毛利率進一步上升。
值得關注的是,天岳先進重視與產業鏈下游頭部客戶的長期戰略合作,持續拓展國內外不同類型客戶,擴大其業務規模。
2022年7月,天岳先進發布公告稱,其與某客戶簽訂了一份長期協議,約定2023年至2025年天岳先進及上海天岳向合同對方銷售6英寸導電型碳化硅襯底產品,按照合同約定年度基準單價測算(美元兌人民幣匯率以6.7折算),預計含稅銷售三年合計金額為13.93億元。
2023年4月,天岳先進披露其與全球汽車電子知名企業博世集團簽署了導電型碳化硅襯底的長期供應協議。
2023年5月,據英飛凌集團公告,其與天岳先進簽訂了全新碳化硅半導體材料供應協議。根據該協議,天岳先進將為英飛凌供應用于制造碳化硅半導體的高質量并且有競爭力的6英寸導電型碳化硅襯底和晶棒,第一階段將側重于6英寸碳化硅材料,但天岳先進也將助力英飛凌向8英寸碳化硅晶圓過渡。該協議的供應量預計將占到英飛凌長期需求量的兩位數份額。
2023年8月,天岳先進發布公告稱,其與客戶簽訂了一份框架采購協議,約定2024年至2026年天岳先進向合同對方銷售碳化硅產品,預計含稅銷售三年合計金額為8.05億元。該協議生效后次月底前,合同對方向天岳先進支付1億元作為保證金。
簡言之,天岳先進產品結構調整順利,營業收入已連續五個季度實現了季度收入環比增長。隨著產品結構調整過程中影響單位成本的不利因素逐步消除,上海臨港工廠產量的快速爬坡,天岳先進的毛利率有望進一步上漲。同時,天岳先進與英飛凌、博世集團等國際半導體知名企業加強合作,接連斬獲碳化硅襯底大單,為其業績持續增長打下堅實的基礎。
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三、碳化硅襯底領域專利數位靠前,首創工藝技術突破行業難題
碳化硅襯底屬于高度技術密集型行業,具有極高的技術壁壘。天岳先進是國內最早同時布局導電型碳化硅襯底和半絕緣型碳化硅襯底產品的企業之一,在碳化硅襯底技術研發和產業化生產方面具有領先優勢。
多年來,天岳先進持續加大研發投入力度,加強研發人才儲備和培養,取得了豐碩的研發成果。
在研發投入方面,2020-2022年及2023年1-6月,天岳先進的研發投入分別為4,550.09萬元、7,373.61萬元、12,755.95萬元、8,980.84萬元,占當期營業收入的比例分別為10.71%、14.93%、33.04%、20.50%。2023年1-6月,天岳先進的研發投入同比增長達69.02%。
在研發團隊建設方面,截至2023年6月末,天岳先進擁有研發人員151人,占員工總數比例為14.42%。其中碩士、博士合計52人,占研發人員總數的34.44%。享受國務院特殊津貼專家兩人。
經過十余年的技術發展,天岳先進自主研發出2-8英寸半絕緣型及導電型碳化硅襯底制備技術,系統地掌握了碳化硅單晶設備的設計和制造技術、熱場仿真設計技術、高純度碳化硅粉料合成技術、不同尺寸碳化硅單晶生長的缺陷控制和電學性能控制技術、不同尺寸碳化硅襯底的切割、研磨、拋光和清洗等關鍵技術。
截至2023年6月末,天岳先進及下屬子公司累計獲得境內發明專利授權152項,實用新型專利授權324項,境外發明專利授權12項,是國家知識產權優勢企業。根據Yole旗下的知識產權調查公司數據,天岳先進在碳化硅襯底專利領域,位列國內第一,全球第五位。
值得關注的是,2023年6月,在Semicon國際論壇上,天岳先進報告了其已采用液相法制備出低缺陷密度的8英寸晶體,通過熱場、溶液設計和工藝創新突破了碳化硅單晶高質量生長界面控制和缺陷控制難題,屬于業內首創,也代表了天岳先進領先的技術實力。
在科研成果產業化方面,目前碳化硅襯底產能是制約行業發展的關鍵,由于技術壁壘高,國際上仍然僅少數企業能夠大規模量產。目前,天岳先進已經實現6英寸導電型襯底、6英寸半絕緣型襯底、4英寸半絕緣襯底等產品的規?;L煸老冗M具備量產8英寸產品能力,2023年上半年已開展客戶送樣驗證,并實現了小批量銷售。
據YOLE報告,2022年,天岳先進在半絕緣碳化硅襯底領域,市場占有率連續四年保持全球前三,天岳先進是國際上少數幾家同時在導電型和半絕緣型碳化硅襯底產品領域均具有競爭力的企業。
在承擔重大科研項目方面,天岳先進承擔了多項國家及省部級重大科研項目,包括國家重點研發計劃、山東省重點研發計劃、山東省重大科技創新工程等國家及省部級項目20余項。
在獲得獎勵方面,2019年,天岳先進獲得了“國家科學技術進步一等獎”;2020年,天岳先進獲得國家級專精特新“小巨人”企業認定;2021年,天岳先進獲得制造業單項冠軍示范企業認定;2022年,天岳先進先后榮獲國家知識產權局頒發的“國家知識產權示范企業”、山東省人民政府頒發的“山東省專利三等獎”等稱號。
未來,天岳先進將繼續以持續創新為驅動力,以寬禁帶半導體技術和市場發展為導向,立足國際能源變革和數字化低碳化發展大趨勢,鞏固和提升其在行業中的領先地位,為客戶創造更大的價值。
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