2022半导体行业报告原文：海外观察系列一从wolfspeed发展看碳化硅国产化.docx

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1、内容目录1 .Wolfspeed：全球第三代半导体龙头51.1. 发展历史及主营产品51.2. 结构及管理层61.3. 财务梳理72 .需求端：碳化硅市场空间及发展节奏82.1. 电动车92.2. 光伏112.3. 轨交122.4. 充电桩132.5. 射频143 .供给端：技术壁垒及中国产业链153.1. 生产工艺及壁垒153.2. 供应链产能梳理183.2.1. 衬底环节183.2.2. 器件环节204 .海内外对标：国产厂商的成长路径204.1. 国产现状：对标海外差距较大204.2. 关键问题探讨234.2.1. 降成本路径234.2.2. 远期盈利能力244.2.3. 远期格局推演2

2、54.2.4. 国产市值空间264.2.5. 28图表目录图1：Wolfspeed公司历史重要事件梳理5图2：Wolfspeed主营产品（截至2021年底）5图3：Wolfspeed股权结构（截至2022年1月）6图4：Wolfspeed当前高级管理层6图5：Wolfspeed专利布局（截至2021年11月）7图6：Wolfspeed营收变化（百万美元）7图7：Wolfspeed毛利及毛利率变化7图8：Wolfspeed净利润及净利率8图9：Wolfspeed资产负债率及投资活动现金流8图10：碳化硅材料优势及发展趋势8图11：碳化硅产业链9图12：全球碳化硅电力电子市场规模（百万美元）9图1

3、3：全球碳化硅下游应用领域（2020年）9图14：中国新能源车销量及增速10图15：碳化硅在新能源车中不同环节的应用10图16：碳化硅应用于新能源车的优势10图17：搭载碳化硅的新能源车型梳理10图18：中国新能源车碳化硅市场规模测算（百万人民币）11图19：全球光伏新增装机量及增速12图20：碳化硅应用于光伏领域的优势12图21：全球光伏用碳化硅市场规模测算（2020-2025E）12图22：碳化硅在轨交领域的应用13图23：轨交牵引变流器领域碳化硅市场规模测算13图24：中国充电桩市场规模及增速14图25：新能源车、充电桩增量及车桩比14图26：充电桩碳化硅市场规模测算（2020-2025

4、E）14图27：碳化硅在射频领域的应用15图28：中国5G射频领域碳化硅市场规模测算15图29：碳化硅生产全流程16图30：碳化硅晶体生产工艺比较17图31：碳化硅衬底缺陷类型17图32：长晶核心难点17图33：碳化硅国产供应链玩家梳理18图34：海内外龙头衬底商用化时间轴梳理18图35：碳化硅衬底全球市占率（2021年）及海外厂商产能梳理19图35：碳化硅衬底国内产能梳理19图37：碳化硅器件国内产能梳理20图38：海内外龙头收入对比（百万人民币）21图39：海内外龙头毛利率对比21图40：海内外龙头产品对比（衬底质量）21图41：海内外龙头客户对比22图42：海内外龙头研发水平对比22图4

5、3：国内外技术水平差距22图44：碳化硅供需趋紧带来国产化机遇23图45：国内龙头大力扩产、投研发23图46：国内外产品迭代情况23图47：山东天岳成本拆解24图48：山东天岳材料成本结构24图49：衬底降成本因子拆分24图50：衬底降本曲线24图51：良率产量敏感性分析25图52：神化像产业链及下游应用25图53：全球碳化硅衬底市场格局演变26图54：全球硅片市场格局演变(2015-2020)26图55：全球前五大硅片厂商并购史26图56：国产厂商市值空间对标27图57：wolfspeed月殳彳介复盘279 /291. Wolfspeed：全球第三代半导体龙头Cree成立于1987年，于19

6、93在纳斯达克上市，原是集LED外延、芯片、封装、LED照明解决方案、化合物半导体材料、功率器件和射频于一体的著名制造商和行业领先者，现更名为Wolfspeed,专注于碳化硅和氮化镁材料、功率和射频应用的设备，是目前全球最大的碳化硅功率器件供应商。1.1. 发展历史及主营产品Wolfspeed原为Cree主营第三代化合物半导体业务的部门。公司技术最初商业化应用于LED市场，致力于推动LED照明变革。自2017年，公司开始战略性转型，将发展重心转移至Wolfspeed部门，并于次年宣布将创建一家更加集中的强大半导体公司，为Wolfspeed其核心功率和射频业务提供发展基金。2018年3月，公司宣

7、布收购英飞凌的射频功率业务，稳固了Wolfspeed在射频碳化硅基氮化像（GaN-on-SiC）技术方面的领导地位。公司分别于2019年、2021年出售其照明业务与LED业务，2021年10月正式更名为Wolfspeed,专注于第三代化合物半导体领域的开发与创新。图1:Wolfspeed公司历史重要事件梳理数据来源：公司官网，东吴证券研究所截至2021年底，公司主营业务产品主要包括：I）功率产品，主要包括碳化硅MOSFET及裸芯片、碳化硅肖特基二极管、功率模块以及栅极驱动板；2）射频产品,主要包括28Vs40V50V宽带应用场景的GaNHEMT器件以及适用于不同波段的碳化硅基氮化铉和LDMOS

8、功率晶体管的产品组合；3）材料产品，主要包括碳化硅裸晶圆、外延片以及碳化硅晶圆上的GaN外延层。此外，公司还提供射频代工服务。图2:Wolfspeed主营产品（截至2021年底）公司主营产品分为：功率产品.射频产品和材料产品射须产品(RFProducts )功率产品(PowerProducts )碳化硅为特基二极管.分立式MOSFET芯件HR功率掇块、楷板躯动板GaN HEMTIS 件(28V. 40V. 50V宽牛通用场景) / GaN on SiC鳍决方案(C-Band,l-Band、 S-Band, X-Band)材料产品(MaterialsProducts) 暖化硅很晶同 外足片 碟化

9、硅晶网上的GaN外延从数据来源：公司官网，东吴证券研究所1.2.股权结构及管理层公司股权向机构投资者集中，个人持股比例低股权较分散。公司股份的持有者主要为机构投资者，主要包括：资本集团公司、贝莱德有限公司、领航投资集团、ClcarBridgeInvestments.摩根大通、道富集团等。个人持股数合计不足1%,其中公司总裁兼首席执行官格雷格洛持股0.42%,首席财务官尼尔雷诺兹持股0.13%,其余个人持有者主要为公司董事会成员。图3: Wolfspeed股权结构（截至2022年1月）一 e 八四三百二.c/；“ 422.2?伯雷梢洛（Fl席执仃官兼生字）/2“尼尔-雷诺兹（首席财务官）0.13

10、托马斯维尔纳（蚤事）0. 051约翰雷普洛格尔（董驿）0.05克莱谯侯赛因（董事）0. 04一贝莱德有限 达伦杰克逊（茶事会主席）0. 03公司， Le Duy-Loan T（35事）0. 02MJ约翰霍奇（董事）0.01Whitaker Anne Michelle Clem0. 01颂加将咨你格伦达多尔恰克（董事）0.0128港摩根大通.7*4.45RyCLEARBRIDGE, 6. 04g馥警 马文莱利（角事）0.01数据来源：Bloomberg,东吴证券研究所公司的管理团队具有丰富管理经验和深厚技术背景，使公司战略更具前瞻性。总裁兼首席执行官格雷格洛，曾担任匕思卡尔半导体公司的总裁兼首席

11、执行官，领导其成为高性能、混合信号半导体行业的领导者；首席财务官尼尔雷诺兹是一位经验丰富的财务主管，曾在全球科技公司领导过各种财务职能；首席技术官约翰帕尔莫尔是Wolfspeed创始人之一，IEEE院士，专注于为功率和射频商业应用开创突破性的半导体技术,负责碳化硅和氮化线电子设备的加工和器件设计领域的386篇出版物和75项美国专利。图4: Wolfspeed当前高级管理层WoIf speed公司高管2017年e月人，公司.8任/式4Jr*（cto）华投保飞名*中*博公司的$快/育房区什官.人飞感*尔之。皿&稔M钮K工力1 284. 奇罗弊”立&工学龙立电工工201S*8/!A入虏幻任片演卑身体

12、公司时*、枫屯业次离Wolfpccd.ft 身。Ji2002tiiTINTRINSIC后Ot2018 5 月 8 人olf，QcdPoncr 9总24蛭现fa靖州AAklf比我及取Q.并在呼工工作丁 17 I构将W家黑文不电工工位学士学08一士a.物立多收,电汉电代化妁钛手必也.丸近常渡位AM化A介金*，U&实现现植盘时第MXd.4位解电I力学加苗队任仪.发，泉化*电广就生料加工825件试计场依386J（由短，加 7$北+罗倒立大学U科学与工V搐士余0陈平导体多十句“/曲的H嗝人医事同犬1人,4澳片段令小了斌做线灼下委出版功.4Wo If speed 的植4星景，aQ. 4t“之” Wolfs

13、petxl先*9粤统上*稣决方盒.必用a片义什耀仪数据来源：公司官网，东吴证券研究所公司加快专利研发，巩固在碳化硅制备领域、功率和射频器件研发领域的领先地位。截至2021年11月，公司合计拥有2939项公开及申请中专利，其中412项与碳化硅制备核心技术相关，1212项与功率器件的开发相关，1315项与射频器件的开发相关。强大的研发能力给公司带来业内的技术领先优势，有助于加快新技术的商也化。图5:Wolfspeed专利布局（截至2021年11月）WOLFSPEEDSSTRONG PATENT POSITION2.939issued andXMling wotIZk)。patentsMATERIA

14、LS(412)POWER(1,212)数据来源：公司官网，东吴证券研究所13财务梳理营收实现六季度连续增长，业务需求旺盛。受益于功率设备解决方案的强劲需求，FY22Q2公司实现营收1.73亿美元,环比增长11%,同比增长36%；公司净亏损1860万美元，每股摊薄亏损0.16美元。由于公司目前大量在建工厂相关设备仍处于测试阶段，基本无法产生收入，公司收入和亏损面均为指导范围内的乐观情形。分部门来看，1）功率业务：由于碳化硅产品在电动汽车和工业市场的采用率超预期，功率设备业务同比增长超100%,相关直销和分销客户显著增加；2）射频业务：5G和美国国防领域需求坚实，射频设备业务有所增加；3）材料业务：15（）mm碳化硅衬底需求依然强劲，收入增长与上一季度基本持平，且随着公司产能爬坡，供需关系匹配状况更加良好。图7: Wolfspeed毛利及毛利率变化图6: Wolfspeed营收变化（百万美元）数据来源：Wind,东吴证券研究所数据来源：Wi