东湖科技大会分论坛之——“光”科技|碳化硅_新浪财经

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余伟民

海通通信研究首席分析师

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作为继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明，激光被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。伴随激光技术的不断进步和成本的降低，激光的渗透率不断提升，应用领域也快速从材料加工、通信光存储向科研军事、仪器传感等多领域拓展。

在“武汉·中国光谷”，本次论坛【海通通信团队】邀请到“通美晶体”、“华工科技”、“杰普特”、“四方光电”、“六博光电”、“镭神智能”等多位公司领导。论坛主题涵盖最上游的【光电材料】、到快速成长的【光通信】、【激光设备】、【光学传感】等，以及【空间光通信】、【激光雷达】等新兴成长领域，共同探讨“光”科技的广阔前景。

（今年以来的几篇相关报告标题：）

《中国激光芯，助力激光产业崛起》

《碳化硅：冉冉升起的第三代半导体》

《云联物、芯赋能，看好通信景气赛道》

《产业提速可期，激光雷达中国力量崛起》

《光芯片之海外龙头Lumentum：外延+内生并举，打造全球光学器件龙头》

《光芯片之海外龙头II-VI：材料+网络+激光全球领先，夯实“二/三代”化合物半导体平台》

报告摘要精选：

1.《碳化硅：冉冉升起的第三代半导体》

碳化硅性能优异，先进生产力代表。第三代半导体材料是指以碳化硅、氮化镓为代表的宽禁带半导体材料，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，还能以较少的电能消耗，获得更高的运行能力。衬底为核心，技术瓶颈逐步突破。衬底是碳化硅产业链的核心，一直处于供不应求的状态，行业普遍处于快速扩产，据天岳先进招股书援引CASA Research，2019 年有 6 家国际巨头宣布了 12 项扩产。衬底的生长方法主要有物理气相传输法( PVT)、高温化学气相沉积法(HT-CVD)法等。目前，晶体制备环节最主要的难点在于生长条件苛刻，而生长速度却很缓慢。此外，制备良率也是行业普遍难点之一。SiC良率低主要有2种原因：生长晶棒存在缺陷（晶棒良率），以及在切割过程中存在损耗（衬底良率）。海外占据领先地位，国内奋起直追。目前碳化硅衬底市场以海外厂商为主导，国内企业市场份额较小。半绝缘市场中，贰陆公司（II-IV）、科锐（Wolfspeed）以及天岳先进三家占据主要份额；导电型市场中，科锐为绝对龙头。下游需求强劲，空间+渗透率双倍增长。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。碳化硅衬底主要分为半绝缘（射频器件）和导电型（功率器件）两类。半绝缘领域，氮化镓射频器件正在取代 LDMOS 在通信宏基站、雷达及其他宽带领域的应用。根据天岳先进招股书援引Yole，全球氮化镓射频器件市场预计从 2019 年的 7.4 亿美元增长至 2025 年的 20亿美元，期间年均复合增长率达到 18%。在导电型领域，新能源汽车的快速增长将成为碳化硅产业的近期增长引擎。风险提示：产能扩张不及预期，行业景气度不及预期风险；技术研发风险。

2.《激光雷达行业深度研究：产业提速可期，激光雷达中国力量崛起》

自动驾驶驱动激光雷达千亿市场，2019-2025年全球CAGR达64.5%。随自动驾驶快速渗透，融合感知成为主流方案，国内外主机厂和新势力造车加速布局ADAS和无人驾驶，发布多款装配有1个以上激光雷达的量产车型。根据禾赛科技招股书援引沙利文数据，2025年全球激光雷达市场规模为135.4亿美元，较2019年可实现64.5%的年均复合增长率。根据汽车人参考援引沙利文数据，预计2025年全球无人驾驶和高级辅助驾驶（ADAS）应用将分别占整个市场的25.8%和34.0%，中国市场占全球总市场的31.8%。

技术路径尚无短期定论，长期来看性能、车规和成本是博弈方向。我们认为，当前激光雷达技术方案选择较多，未来的技术路径紧紧围绕性能更高+车规级量产+成本更低展开。我们认为激光雷达由混合固态逐渐向纯固态演进，芯片化、集成化、面阵化是技术发展的主要方向，FMCW技术有望随技术进步加速渗透。车规级相较于消费级产品认证难度更高、周期更长，考验厂商研发能力。降本方面，我们认为主要包括：1）通过车规后规模量产，分摊研发投入和制造成本；2）集成化+芯片化+面阵化，简化系统设计，降低装调成本；3）内研外扩，自研+投资控制上游元件成本；4）核心组件国产化替代，降低采购和贸易成本。当前各激光雷达厂商方案选择差异化，本土力量逐步彰显。根据Yole统计，2018-2020年海外主要激光雷达厂商份额略有下滑，中国本土激光雷达厂商快速获取订单，其份额持续提升并扩大。根据Yole数据，截至2021年9月，在其统计的29款被汽车行业采纳的激光雷达设计中，速腾聚创、大疆、图达通（Innovusion）、华为和禾赛科技合计全球占比达26%。半固态（转镜/MEMS）方案选择相对较多，同时部分厂商开始布局FMCW。多数厂商布局空间广阔、成长性好的自动驾驶赛道。

我们看好随自动驾驶快速渗透，本土激光雷达上游产业链获益。

风险提示：自动驾驶渗透不及预期，技术迭代风险，市场竞争超预期，宏观经济波动。

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