新材料风口已至ღ★✿，经历了15年的技术沉淀ღ★✿，天科合达终于迎来高速成长期ღ★✿。面对需求释放和外资巨头的强势扩张ღ★✿，它将如何继续保持优势ღ★✿，扬帆第三代半导体浪潮？
目前全球95%以上的集成电路元器件以第一代半导体硅为衬底制造ღ★✿，但是硅基功率器件在600V以上高电压和高功率场合下达到性能极限ღ★✿，难以满足如今市场对高频ღ★✿、高温ღ★✿、高功率及小型化产品的需求ღ★✿。以SiC碳化硅为代表的第三代半导体材料凭借禁带宽度宽ღ★✿、击穿电场高和导热率高等优异特性迅速崛起ღ★✿，正成为下一个半导体材料风口ღ★✿。
以博世的SiC碳化硅功率器件为例CHEAPERAPP.WORK新网站ღ★✿，与传统Si硅基产品相比ღ★✿，使用碳化硅功率器件可使汽车电机的能耗降低ღ★✿，功率提升ღ★✿，汽车续航里程能随之提高6%ღ★✿。
据IHS数据ღ★✿，2018年碳化硅功率器件市场规模约3.9亿美元ღ★✿，预计到2027年碳化硅功率器件的市场规模将超过100亿美元ღ★✿，9年间复合增速达40%ღ★✿。电动汽车ღ★✿、动力电池ღ★✿、光伏风电ღ★✿、航空航天等领域对于效率和功率的要求提升驱动着碳化硅器件市场快速增长ღ★✿，传导到产业链上游ღ★✿，从而也打开了碳化硅晶片制造领域的市场空间ღ★✿。
由于应用前景广阔ღ★✿，世界各国都将第三代半导体材料的发展放在战略性高度ღ★✿。美国的SWITCHES计划ღ★✿、欧盟的SPEED计划ღ★✿、MANGA计划以及日本的“实现低碳社会的新一代功率电子项目”都旨在促进碳化硅产业链的发展ღ★✿，以巩固各国在第三代半导体领域的领先地位ღ★✿。
目前全球的碳化硅产业ღ★✿，美国ღ★✿、欧洲ღ★✿、日本三足鼎立ღ★✿。美国占据全球碳化硅产量的70%-80%CHEAPERAPP.WORK新网站ღ★✿，其中ღ★✿，美国Cree公司的碳化硅晶片全球市场占有率高达6成ღ★✿，属于绝对龙头ღ★✿；欧洲拥有完整的碳化硅衬底ღ★✿、外延ღ★✿、器件以及应用产业链ღ★✿，在全球电力电子市场拥有强大话语权ღ★✿；日本则在设备和模块开发方面占据绝对领先优势ღ★✿。
碳化硅晶片领域的高集中度ღ★✿，特别是美国企业的压倒性优势让产业链风险更为突出ღ★✿。逆全球化背景下ღ★✿，碳化硅的国产化势在必行ღ★✿。
在国内市场ღ★✿，以天科合达为首的一批企业ღ★✿，正聚焦第三代半导体碳化硅材料ღ★✿，致力于碳化硅晶片ღ★✿、晶体和碳化硅单晶生长炉的研发制造ღ★✿。2014年ღ★✿，天科合达成为国内首家研制成功6英寸碳化硅晶片的公司ღ★✿，成为这一细分赛道龙头ღ★✿。据Yole统计ღ★✿，2018年天科合达的导电型碳化硅晶片的全球市占率为1.7%ღ★✿，排名全球第六ღ★✿、国内第一ღ★✿。
成为龙头之前ღ★✿，天科合达也经历过一段厚积薄发的过程ღ★✿。2017年以前ღ★✿，由于研发的持续投入ღ★✿，以及受碳化硅半导体材料工业化应用进程较慢的影响ღ★✿，公司经历了持续亏损ღ★✿。然而2017至2019年ღ★✿，天科合达的营收从0.24亿增至1.55亿ღ★✿，三年增长了5.5倍ღ★✿；净利润从-2035万元提升至3004万元ღ★✿，扣非净利润也从-2572万元增至1219万元ღ★✿，实现大幅增长ღ★✿。
从利润常年为负到如今扭亏为盈ღ★✿，天科合达到底经历了什么？面对亟待爆发的碳化硅晶片行业ღ★✿，天科合达将如何继续保持龙头优势ღ★✿，扬帆第三代半导体浪潮？
碳化硅200多种晶体结构中ღ★✿，只有少数几种晶体结构的单晶型碳化硅才符合产品需求ღ★✿；而且碳化硅晶体的制作环境非常苛刻ღ★✿，需要在2000°C以上的高温环境生长ღ★✿，生产过程中的碳硅比例ღ★✿、温度ღ★✿、晶体生长速率ღ★✿、气流气压等参数必须严格控制ღ★✿，否则很容易产生多晶型杂质ღ★✿。而硬度堪比金刚石的碳化硅也给切割ღ★✿、研磨CHEAPERAPP.WORK新网站ღ★✿、抛光工艺带来很大挑战ღ★✿。
没有成熟的技术和工业借鉴ღ★✿，天科合达率先从中科院物理所引入“碳化硅单晶生长和晶片加工技术”ღ★✿，历经15年ღ★✿，通过“产ღ★✿、学ღ★✿、研”结合的方式深耕碳化硅晶体生长ღ★✿、晶片加工和晶体生长设备研制领域ღ★✿。
和硅片一样ღ★✿，往大尺寸发展是碳化硅的必然趋势ღ★✿。晶片尺寸越大ღ★✿，一块晶片可切割出的芯片数量越多ღ★✿，可以很大程度为下游器件制造降本增效ღ★✿。
但是尺寸越大对晶体生产加工的技术要求也越高ღ★✿。目前ღ★✿，国际碳化硅晶片厂商主要提供4至6英寸碳化硅晶片ღ★✿，Creeღ★✿、II-VI等国际龙头企业已经开始投资建设8英寸碳化硅晶片生产线ღ★✿。近几年ღ★✿，天科合达的碳化硅晶片产品主要以4英寸为主ღ★✿，逐步向6英寸过渡ღ★✿，8英寸晶片的研发工作已经于2020年1月启动ღ★✿。
通过不断摸索ღ★✿，天科合达已经掌握了碳化硅晶片生产的全流程关键技术和工艺ღ★✿。但是ღ★✿，碳化硅衬底材料制造技术的高门槛也曾让前期的研发投入高企ღ★✿。
2017年ღ★✿，天科合达的研发占营收比重高达61.84%ღ★✿，近两年比例也维持在16.15%和18.81%的水平ღ★✿。前期相对缓慢的工业化进程ღ★✿，使得天科合达长期处于不盈利的状态ღ★✿，直到2018年其净利润才转正ღ★✿。截至2020Q1ღ★✿，天科合达仍有-1522.49万元的累计未分配利润ღ★✿。
虽然前期投入较大ღ★✿，但作为半导体新材料赛道里的明日之星ღ★✿，天科合达仍然是各路资本眼里的“香饽饽”ღ★✿。
除了第八师国资委实控的天富集团和中科院物理所位列第一ღ★✿、第二大股东ღ★✿，分别持股24.15%和7.73%ღ★✿，2019年天科合达还通过增资方式引入了战略投资者集成电路基金和华为全资子公司哈勃投资CHEAPERAPP.WORK新网站ღ★✿，二者分别持股5.08%和4.82%ღ★✿。
从供给端来看ღ★✿，国内能够向下游企业稳定供应4英寸及6英寸碳化硅衬底的生产厂商相对有限ღ★✿，目前天科合达和山东天岳的受关注度最高ღ★✿。但就研发进度来看ღ★✿，山东天岳2019年研制成功6英寸碳化硅晶片ღ★✿，比天科合达晚了5年ღ★✿。
在需求端ღ★✿，随着碳化硅在终端产品的逐渐渗透ღ★✿，国内越来越多的功率器件企业开始涉足碳化硅半导体器件领域ღ★✿。
截至2018年末ღ★✿，产业链中游的中电科五十五所ღ★✿、泰科天润ღ★✿、株洲中车时代ღ★✿、三安集成等企业已投资建成碳化硅器件生产线年以来ღ★✿，中科钢研ღ★✿、泰科天润ღ★✿、芯聚能等多家公司宣布了碳化硅器件生产线投资建设计划ღ★✿，华润微电子（688396.SH）等硅基功率器件企业的碳化硅器件生产业务也在计划中ღ★✿。
天科合达的营收由三部分构成ღ★✿：碳化硅晶片为核心产品占比48.12%ღ★✿；籽晶ღ★✿、宝石等其他碳化硅产品占比36.65%ღ★✿；碳化硅单晶生长炉占比15.23%ღ★✿。
2017至2019年间ღ★✿，天科合达碳化硅晶片销售量分别为0.51万片ღ★✿、1.70万片ღ★✿、3.25万片ღ★✿，晶片销售额从1020.9万上升至7439.73万元ღ★✿，年复合增速达170%ღ★✿。
销售额增加的同时ღ★✿，4英寸碳化硅生产工艺的成熟及规模化生产助推着晶片成本进一步下降ღ★✿，2017至2019年ღ★✿，碳化硅晶片的成本已从2245元降至1842元/片ღ★✿。2020年一季度ღ★✿，随着价格较高的半绝缘型晶片和6英寸晶片销售占比上升ღ★✿，碳化硅晶片的盈利能力进一步显现ღ★✿。目前ღ★✿，碳化硅晶片的毛利率已经从2017年的-12.1%显著提高到29.5%ღ★✿。
虽然天科合达在过去三年持续扩大产能ღ★✿，实现了晶片产量的大幅增长ღ★✿，但是其产能利用率一直在97.95%ღ★✿、97.69%ღ★✿、98.28%的高位徘徊ღ★✿。
下游市场亟待爆发ღ★✿，而碳化硅晶片制造的高门槛也意味着后来者很难短时间内抢占市场ღ★✿，天科合达亟需通过产能释放来吸收下游需求ღ★✿。随着6英寸碳化硅晶片制作工艺的成熟ღ★✿，此次ღ★✿，天科合达计划在公开市场募集5亿元ღ★✿，用于6英寸碳化硅晶片扩产项目ღ★✿，预计项目投产后将年产12万片6英寸碳化硅晶片ღ★✿。
放眼全球市场ღ★✿，国际龙头Cree公司也在碳化硅晶片扩张业务上动作频频ღ★✿。 2019年ღ★✿，Cree宣布了迄今为止最大的投资——10亿美元碳化硅产能扩张计划ღ★✿，这笔投资将为Cree带来碳化硅晶片制造产能和碳化硅材料生产的30倍增长ღ★✿。而Cree与英飞凌安森美ღ★✿、ST等国际半导体龙头签署的巨额碳化硅供应协议也提前确定了碳化硅材料的市场渗透进程ღ★✿。
碳化硅晶片制造在第三代半导体浪潮中占据着战略性地位ღ★✿。作为这个细分赛道上的龙头ღ★✿，天科合达背负着国产化的重要使命ღ★✿。随着碳化硅技术的成熟和发展ღ★✿，下游碳化硅应用的风口已至ღ★✿，突破产能瓶颈的天科合达将有机会充分受益ღ★✿。
材料ღ★✿，它可以提供更高的功率密度ღ★✿、更低的功耗和更高的效率ღ★✿。它们可以用于制造更小ღ★✿、更轻ღ★✿、更高效的电子元件ღ★✿，从而提高电子设备的性能ღ★✿。
如何商业化落地？ /
的应用痛点 /
器件可靠性检测知多少？ /
（禁带宽度＞2eVღ★✿，而SI禁带宽度仅为1.12eV）ღ★✿，因其具有宽带隙ღ★✿、高临界击穿电场ღ★✿、高热导率ღ★✿、高载流子饱和漂移速度等特点ღ★✿，适用于高温ღ★✿、高频CHEAPERAPP.WORK新网站ღ★✿、大功率等应用场合ღ★✿。
“蓝海”市场ღ★✿，对我们是挑战还是机遇？ /
MOSFET管要么分布在高压低速的区间ღ★✿，要么分布在低压高速的区间ღ★✿，市面上传统的探测技术可以覆盖器件特性的测试需求ღ★✿。但是
器件的测试应用 /
产业技术创新战略联盟标准化委员会（CASAS）主办ღ★✿、泰克科技（中国）有限公司和北京博电新力电气股份有限公司协办的“2021
产教融合发展论坛成功举办 /
材料研究取得了不少突破 /
行业深度报告 /
产业ღ★✿，写入“十四五”规划ღ★✿，计划在2021-2025年期间ღ★✿，在教育ღ★✿、科研CHEAPERAPP.WORK新网站ღ★✿、开发ღ★✿、融资ღ★✿、应用等等各个方面ღ★✿，大力支持发展
）两种材料有关ღ★✿，不少大厂都已先期投资数十年ღ★✿，近年随着苹果ღ★✿、小米及现代汽车等大厂陆续宣布产品采用新材料的计划ღ★✿，让
未来可期 /
产品宣传册 /
材料ღ★✿，具有高击穿电场ღ★✿、高饱和电子速度ღ★✿、高热导率ღ★✿、高电子密度ღ★✿、高迁移率ღ★✿、可承受大功率等特点ღ★✿。 一ღ★✿、二ღ★✿、
材料ღ★✿，其带隙宽度大于2.2eVღ★✿，是5Gღ★✿、人工智能ღ★✿、工业互联网等多个新基建产业的重要材料ღ★✿，同时也是
有望成为国产替代希望？ /
日前ღ★✿，有媒体报道称ღ★✿，据权威人士透露ღ★✿，十四五规划之中ღ★✿，我国计划在2021-2025年期间ღ★✿，在教育ღ★✿、科研ღ★✿、开发ღ★✿、融资ღ★✿、应用等各个方面ღ★✿，大力支持发展
产业发展进程较快ღ★✿，基本形成了从晶体生长到器件研发制造的完整产业链ღ★✿。同时ღ★✿，我国在高速轨道交通
材料ღ★✿，具有高击穿电场ღ★✿、高饱和电子速度ღ★✿、高热导率ღ★✿、高电子密度ღ★✿、高迁移率ღ★✿、可承受大功率等特点ღ★✿。 一ღ★✿、二ღ★✿、
全村的希望 /
材料企业分析 /
材料特点及资料介绍 /
材料引发全球瞩目ღ★✿。由于其具有禁带宽ღ★✿、击穿电场强度高ღ★✿、饱和电子迁移率高ღ★✿、热导率大ღ★✿、介电常数小ღ★✿、抗辐射能力强等优点ღ★✿，可广泛应用于新能源汽车ღ★✿、轨道交通ღ★✿、智能电网ღ★✿、新一
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