天岳先进上市后首份年报：新能源驱动碳化硅需求高增 衬底大厂研发再加码

　　3月31日晚间，天岳先进(688234.SH)披露2021年财报。报告期内，公司实现营收4.94亿元，同比增长16.25%;归母净利润8995.15万元;基本每股收益为0.23 元/股。

　　值得注意的是，天岳先进于2022年1月12日于上海证券交易所科创板发行上市，成为国内“碳化硅第一股”，募集资金总额约35亿元，受市场持续关注。根据公司招股书披露，2020年由于研发投入和股份支付费用较高等原因，公司存在较大亏损，2021年年报显示公司实现扭亏为盈。

　　碳化硅行业处于爆发前期，在行业高景气度之下，天岳先进产品市场影响力持续增强，公司经营规模也得以不断扩大，本年度公司实现了衬底销售约5.7万片，根据行业知名机构Yole报告显示，在半绝缘碳化硅衬底领域，公司已经连续三年市占率位于全球前三。根据公司年报显示，天岳先进正加速导电型衬底产能建设，持续加码研发投入。

立足第三代半导体材料领域深耕十余年

　　据公开资料显示，碳化硅衬底是天岳先进的核心产品及主要收入来源，公司主营业务为碳化硅衬底的研发、生产及销售，产品包括半绝缘型和导电型碳化硅衬底，经过十余年的技术积累，公司已掌握涵盖设备设计、热场设计、粉料合成、晶体生长、衬底加工等多个环节核心技术。

　　天岳先进在碳化硅衬底领域积累了深厚的技术实力。公司历年来承担了国家核高基重大专项(01专项)项目、国家新一代宽带无线移动通信网重大专项(03专项)项目、国家新材料专项、国家高技术研究发展计划(863计划)项目、国家重大科技成果转化专项等多项国家和省部级项目，走在国内碳化硅衬底领域前列。2019年12月，公司获得由国务院颁发的国家科学技术进步一等奖。

　　碳化硅材料可广泛应用于微波电子、电力电子等领域。碳化硅衬底作为宽禁带半导体衬底材料在5G通信、电动汽车、光伏新能源、风电、智能电网、储能、国防等下游应用领域具有明确且可观的市场前景，是半导体产业重要的发展方向。

实现半绝缘碳化硅衬底自主可控

　　在国外部分发达国家对我国实行技术封锁和产品禁运的背景下，公司自主研发出半绝缘型碳化硅衬底产品，广泛应用于5G通信、国防军工、航空航天等射频领域。

　　射频器件在无线通讯中扮演信号转换的角色，是无线通信设备的基础性零部件。半绝缘型碳化硅衬底制备的氮化镓射频器件主要为面向通信基站以及雷达应用的功率放大器，目前已成功应用于众多领域，其中以无线通信基础设施和国防应用为主。无线通信基础设施方面，5G具有大容量、低时延、低功耗、高可靠性等特点，要求射频器件拥有更高的线性和更高的效率。

　　以碳化硅为衬底的氮化镓射频器件同时具有碳化硅良好的导热性能和氮化镓在高频段下大功率射频输出的优势，能够提供下一代高频电信网络所需要的功率和效能，成为5G基站功率放大器的主流选择。在国防军工领域，碳化硅基氮化镓射频器件已经占据了大部分市场。对于需要高频高输出的卫星通信应用，碳化硅基氮化镓射频器件也有望逐步成为主要解决方案。

　　掌握核心技术的天岳先进，在半绝缘碳化硅衬底领域处于领先地位，对推动我国5G通信建设做出了突出贡献，公司近年来业绩也获得持续增长。

碳化硅助力电能高效利用推动下游应用领域快速发展

　　凭借耐高温、耐高压、省能耗等显著优势，碳化硅已成为新一代功率器件理想的半导体材料，产品广泛应用于电动汽车/充电桩、光伏、轨道交通、智能电网等领域。

　　功率器件又被称为电力电子器件，是构成电力电子变换装置的核心器件。电力电子器件是对电能进行变换和控制，所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下。简单来说，电气化时代就需要电力电子器件，随着电力电子技术的发展，电能的高效利用离不开电力电子器件。例如大功率高性能的DC/DC 变流器、可再生能源(如风力发电、光伏发电、潮汐发电、燃料电池等分布式电源等)并网逆变器、储能装置的功率转换、高压直流输电系统、交流输配电系统(包括无功和谐波的动态补偿器等) 等都需要依靠电力电子装置来实现。

　　由于材料方面的限制，硅基功率器件的电学性能已逐步接近由材料特性决定的理论极限(如电压电流隔离能力、导通损耗、功率器件开关速度等)。因此，为了提高电力半导体器件的性能，采用新的器件结构和采用宽禁带半导体材料的电力电子器件是目前的发展趋势。

　　碳化硅新一代电力电子器件正处于快速发展期，它们将有望在现代电力系统中发挥更大的作用，并对现代电力系统的变革产生深远的影响。

碳化硅成新能源车800V时代的超强风口

　　新能源汽车行业对功率半导体器件需求量日益增加，成为功率半导体器件新的经济增长点。“三电”(即电池、电驱、电控)是电动汽车的主要组成部分，从电池的充放电再到电力驱动汽车行走，整个系统中对于电力控制以及电力转换有着很高的需求，同时随着电动汽车的发展对电力电子功率驱动系统提出了更轻、更紧凑、更高效、更可靠的要求。

　　而碳化硅优良的物理性能可以使芯片尺寸更小、效率更高，更加耐高温，可以应用在电动汽车的功率控制单元(PCU)、逆变器、车载充电器中。特斯拉、比亚迪等新能源汽车制造企业，电控部分已经推出碳化硅功率器件，并进行持续迭代和渗透。据国际能源署(IEA)预测，到2030年，全球销售的纯电动汽车数量将是2017年的15倍，达到2150万辆，碳化硅功率器件在新能源汽车领域具备广阔的市场空间。

光伏、风电等新能源发电领域碳化硅具备广阔前景

　　光伏是碳化硅的一大需求驱动力，后者可应用于逆变器、控制器、功率模组等多项光伏功率器件。在眼下的“大组件、大逆变器、大组串”时代，光伏电站电压等级从1000V提升至1500V以上，碳化硅功率器件有望成为标配。

　　以光伏逆变器为例，数据显示，在光伏发电系统中，硅基逆变器是系统损耗主要来源之一。若改为使用碳化硅功率模块，则系统转化效率可以从96%提升至99%以上，能量损耗降幅超过50%，同时，还将显著提高设备使用寿命、降低系统体积并增加功率密度，从而降低生产成本。

　　阳光电源等光伏逆变器龙头企业已将碳化硅器件应用至其组串式逆变器中。根据CASA 预测，到2048年在光伏逆变器中，高效、低损耗的碳化硅功率器件占比有望达到85%以上。

轨道交通领域全碳化硅模块获得突破

　　能够快速、高效、稳定牵引重量庞大的地铁、动车等轨道交通，对牵引变流器、电力电子电压器等电力电子装置系统的功率等级要求提出更大的挑战。采用碳化硅功率器件可以大幅度提高这些装置的功率密度和工作效率，将有助于明显减轻轨道交通的载重系统。目前，受限于碳化硅功率器件的电流容量，碳化硅混合模块将首先开始替代部分硅IGBT模块。

　　据悉，2021年，中车株洲所与深圳地铁集团联合自主研发的国内首台地铁列车全碳化硅牵引逆变器。同年，中车集团研制的全碳化硅永磁直驱列车正式交付。未来随着碳化硅器件容量的提升，全碳化硅模块将在轨道交通领域发挥更大的作用。

产业“得材料者得天下” 天岳先进稳站关键环节

　　对于碳化硅器件而言，衬底产能是关键环节。由于价值占比、供应链、技术、专利壁垒高，衬底不仅是碳化硅晶圆产能的关键制约点，也是整体产业放量的决定性因素。

　　近年来，全球碳化硅衬底市场规模稳定扩大。其中，碳化硅国际标杆企业美国Wolfspeed早在2019年宣布投资10亿美元扩产30倍，以满足未来市场需求;此外，美国贰陆公司、日本罗姆公司等也陆续公布了相应扩产计划。

　　碳化硅衬底正是天岳先进的聚焦点所在。受限于产能，当前公司产能只能够优先满足半绝缘衬底的战略需求，而早在2019年，公司导电型衬底产品已中标国家电网采购计划。

　　目前，公司为迎接导电型衬底市场的爆发，正加速推进其上海临港项目。2021年公司募投项目“碳化硅半导体材料项目”在上海临港正式开工建设，该项目纳入国家布局，被上海市政府列为2021年、2022年上海市重大建设项目，拟投资25亿元，定位为6英寸导电型碳化硅衬底生产基地。

　　公司上海临港项目将满足下游电动汽车、新能源并网、智能电网、开关电源等碳化硅电力电子器件应用领域的对导电型衬底的广泛需求，项目预计2022年三季度实现一期项目投产。据悉，项目达产后将新增碳化硅衬底材料产能约30万片/年，是目前公司产能的六倍之多，将有效缓解公司产能不足。

　　天岳先进表示，导电型衬底市场未来需求巨大，且公司拥有成熟的导电型衬底技术，后续将逐步扩大导电型衬底产能。同时公司在日本设立研发及销售中心，积极开拓海外市场。公司继续直面与国际龙头企业的同台竞争。

　　券商也同样看好导电型衬底前景。华泰证券指出，目前国内碳化硅有效产能仍然稀缺，尤其是导电型衬底，中长期行业有望达到45%-50%毛利率，建议关注具备优质产能的龙头。

　　值得一提的是，在天岳先进的首发战略配售阵容颇为豪华，上汽集团、小鹏汽车均有现身，而广汽集团、宁德时代分别通过旗下机构广祺柒号、问鼎投资参与。新能源汽车领域对碳化硅衬底的重视程度可见一斑。

技术优势引领产业化进程

　　据悉，目前碳化硅半导体材料领域主要难点在于高品质衬底制备。不难发现，天岳先进研发投入高增，持续构筑领先的技术优势。

　　根据其年报显示，公司2021年在研项目的研发投入约为1.42亿元，尚未结项的在研项目已经累计投入金额总计约1.80亿元。年报显示，本期公司研发投入持续保持较快的增长速度，一方面公司持续加大针对导电型衬底大规模产业化相关的研发投入，为满足上海临港项目投产奠定基础;另一方面，公司持续加大大尺寸高性能指标产品的研发和技术迭代，持续保持领先的竞争优势。

　　天岳先进通过持续加大研发投入，改进成熟工艺并开发新工艺，紧随大尺寸发展趋势，构建核心竞争力。根据其招股说明书，2018-2020 年，公司承接十余项重大科研项目，不乏国家级重大研发项目。高额研发投入也获得相关政府等部门的支持，年报显示与研发和产业化研发相关的补贴持续保持快速增长。

　　天岳先进表示，持续研发投入也为公司提升长远竞争优势。依托“8英寸宽禁带碳化硅半导体单晶生长及衬底加工关键技术项目”等重点在研项目，公司在加快研发大尺寸碳化硅衬底以及提升导电型衬底关键指标等方面获得突破性进展。2021年，公司及下属子公司合计新申请发明专利和实用新型专利共89项，其中发明专利37项。在产业化方面，公司已通过车规级IATF16949体系认证的现场审核，并积极推动相应产品的客户认证工作。

　　安信证券指出，天岳先进核心研发团队稳定、经验丰富，在掌握碳化硅单晶生长设备、热场设计制造技术、高纯碳化硅粉料制备技术、精准杂质控制技术及电学性能控制技术等一系列核心技术的同时，能够根据客户需求、针对市场变化进行及时迅速的调整，支持公司顺利导入更多客户。(CIS)

　　文章来源：证券时报网