从高压快充看碳化硅在电力设备中的运用

—一充电桩行业报告

评级（强于大市）

长城证券产业金融研究院

分析师于夕朦

执业证书编号：S1070520030003

联系人于振洋

执业证书编号：S1070122080010

联系人张靖苗

执业证书编号：S1070122050026

时间：2023年08月21日

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摘要

充电桩行业趋势：高压快充大势所趋，充电设备的高效性和安全性亟待升级。

充电时长成影响用车体验的关键因素，提高充电速度迫在眉睫。高电压和大电流可缩短电池充电时间，但高压大功率比大电流方案更有效率。目前，主流车企纷纷布局高压快充车型，2026年预计800V以上高压车型销量将过半。但我国适配高压快充的高压充电桩数量不足，为适应未来大功率高压快充发展趋势，主流车企及充电运营商已经开始布局大功率快充桩。但高压快充对充电桩的高效性和安全性都提出了更高的要求，在设备方面亟需采用更耐高压、耐高温、安全的新型器件。

碳化硅对比传统硅材料优势突出，为高压快充桩发展带来新机遇。

V 半导体材料已发展至第三代，碳化硅作为第三代半导体材料优势突出，具有禁带宽度大、电子迁移率高、击穿电压高、导热率高等特性。在高压快充的趋势下，碳化硅器件的运用能有效解决充电桩设备目前亟需采用更耐高压、耐高温、安全的新型器件的痛点，降本增效实现电动车快速充电。具体从效率角度看，与传统硅基器件相比，碳化硅模块可以增加充电桩近30%的输出功率，并且减少损耗高达50%左右。同时，碳化硅器件的抗辐射特性还能够增强充电桩的稳定性。从成本角度看，碳化硅能够有效提高单位功率密度减小模块体积并简化电路设计，对降低充电桩产品成本起到重要作用。

》但目前，在充电桩市场里SiC尚处于导入阶段，2021年碳化硅在直流充电桩的充电模块渗透率仅17%。在高压快充的大背景下，“SiC”＋“800V”组合逐步成为新能源车企和充电桩桩企的布局热点，预期未来随着成本的降低，SiC在充电桩市场的渗透率将进一步提升，并快于整车市场，预计到2025年中国充电桩行业的SiC渗透率可达35%。预计2025年中国碳化硅直流整桩规模将近200亿。此外，以盛弘股份、英杰电气、许继电气、科士达、英可瑞、易事特、优优绿能、华为为代表的众多充电桩制造企业、新能源车企及电力设备企业已将碳化硅运用到产品当中，率先发力的企业有望抢占市场先机。

摘要（续）

碳化硅在其他电力设备中亦被广泛运用。

中国碳化硅功率器件应用市场规模飞速增长，从2017年的18.5亿元增长至2021年的71.1亿元，CARG达40.01%。鉴于碳化硅材料在高电压下的优良性能，碳化硅材料在新能源汽车、光伏逆变器等产业都有极为理想的应用前景。截至2021年碳化硅器件在新能源汽车/消费类电源/光伏逆变器/机车牵引/风力发电产业的应用占比分别为40%/19%/15.50%/12.00%/6.50%。未来随着新能源汽车以及光伏产业高压驱动，碳化硅器件市场规模还有巨大成长空间，在电力设备行业中将有更大的应用。预计碳化硅功率器件在光伏逆变器的渗透率将从2020年的10%增长至2048年的85%。

投资建议：

在高压快充的大背景下，产业链相关公司不断加大研发力度、确保先进技术能紧跟行业趋势和需求，并根据市场和客户实际情况，将碳化硅方案等先进技术实际应用于充电模块等充电设备中，这已成充电桩设备制造企业破局的关键。我们看好充电桩广阔的市场需求以及高压快充趋势下带来的新一轮广阔前景。此外，对于碳化硅产业链上游衬底等材料生产领先企业及下游应用中积极运用碳化硅等方案进行技术革新的企业，我们亦推荐关注。个股方面，我们建议持续关注盛弘股份、英杰电气、许继电气、科士达、易事特、天岳先进、露笑科技、均胜电子。

风险提示：

新能源车景气度下滑，充电桩利用率不及预期，充电桩市场竞争加剧，技术更迭风险。

1.充电桩行业趋势：高压快充大势所趋

1.1 充电时长成电动汽车痛点之一，提高充电速度迫在眉睫

充电时长成影响用车体验的关键因素，提高充电速度迫在眉睫。

根据麦肯锡发布的《2023麦肯锡中国汽车消费者洞察》，电动汽车消费者最关注的问题就是续航里程与充电时间，高达56%的受访者都认为此非常重要，远大于第二、第三关注因素的动态体验（48%）和用车成本（46%）。基于此，提高充电桩的充电速度迫在眉睫。

图：影响电动汽车消费者的关键因素

资料来源：《2023麦肯锡中国汽车消费者洞察》,长城证券产业金融研究院

1.2 高压大功率比大电流方案更有效率

高电压和大电流可缩短电池充电时间，高压大功率比大电流方案更有效率。

基于“电池充电电量=充电功率x时间”的充电原理，我们可知充电功率越大，充电时间越短。根据P=UI（功率=电压x电流），实现大功率充电可以通过增大充电电流和提高电压两种方式：

增大充电电流：即提高单体电芯的最大充电电流，需要对电芯的材料体系和结构进行升级，降低电池在快充过程中产热和析锂，避免引起热失控等安全问题。以特斯拉Mode13为代表，最大充电电流可达到700A,可实现31分钟充80%的电量1。

提高电池系统电压：以保时捷为代表，电压平台从400V提升至800V,最大电流仅为334A的情况下，实现22.5分钟从5%充电至80%的电量²。

由于增大电流会使得能量损失严重，转化效率低，且对热管理系统造成较大负担，因此高压大功率更有效率。

表：高压直流快充和大电流直流快充对比

高压直流快充		大电流直流快充
充电方式	串联充电	并联充电
常见类型	400v、800v	150A-600A
优势	1.安全性较高；2.串联充电结构简单；3.成本低；4.可以有效降低系统热损耗，提升续航里程；5.可以有效提高电池放电倍率，有助于提升电动车动力性能	现有充电平台兼容性高，改造工期短，仅需改变电池载体即可电阻随并联电池数量的增加而递减，有助于可供电时间的延长
劣势	1.对于电芯一致性要求较高；2.现有充电平台改造周期1.能量损失严重，转化效率低；2.线缆粗细会限制大电较长	流模式的上限；3.热管理系统造成较大负担

资料来源：《Enabling Fast ChargingA Technology Gap Asses sment》，智库，长城证券产业金融研究院
1.来源：icspec，“小米300W快充技术新突破，新能源车赛道能借力吗？”
2.来源：软件赋能汽车，“初探保时捷Taycan整车架构”

1.3 车企不断提升车辆电压平台，高压快充将成未来趋势

车企不断提升车辆电压平台，高压快充将成未来趋势。

在电动推广初期，消费者对电动汽车充电速度关注不多，电动汽车补能方式以慢充为主，直流充电的电压/电流普遍在350V/125A以下。随着电动汽车快速上量，原有补能效率已不能满足用户需求。

2015年发布的GB/T20234.3《电动汽车传导充电用连接装置第3部分直流充电接口要求》，将直流充电接口电流从原来的125A提升至上限250A,以满足电池容量增加带来的充电功率增加。

随后车企主要通过提升车辆电压平台，来实现基于250A电流下的快充。电压平台由350V逐步向450V、750V演进，实现充电倍率1-2C。当前部分车企通过提升电流到500A来实现3-4C的快充。

随着耐高压、低损耗、高功率密度的SiC功率器件的逐步深入应用，950V左右的的电压平台逐步被车企提上日程，并将成为未来3-5年的重要趋势。950V/500A的高压快充桩可达480kW的充电功率，实现5min左右的快速补能，真正实现“充电像加油一样快捷”。

》国家有关部门已将1000V纳入乘用车大功率快充充电接口标准中，以适应未来“千伏”高压平台的落地。

图：高压快充是必然趋势

资料来源：华为《高压快充产业发展报告2023-2025》，长城证券产业金融研究院

1.4 主流车企纷纷布局高压快充车型

目前，主流车企纷纷布局高压快充车型。

2020年保时捷首次推出支持800V高压快充的Tycan后，全球车企加快研发高压快充车型，补电时间向10min以内迈进。广汽、小鹏、北汽、东风、长安等均已推出基于800V及以上高压平台的高端车，且快充性能可以达到“充电10min续航增加200km左右”。例如广汽埃安在2021年4月发布的6C超快充系统，最大电压达800V，最大电流大于500A，只需8min即可完成0%-80%S0C的充电。

2026年预计800V以上高压车型销量将过半。

目前800V高压平台车型已经成为当前头部车企布局的主力，据我国主要车企规划2002年逐步量产，2023年满足3C以上高压快充的高端车型将密集上市，2025年主流车型均将支持高压快充。根据华为发布的《高压快充产业发展报告2023-2025》预测，预计到2026年底，支持高压快充车型的市场保有量将达1300万辆以上。

图：800V高压平台车型是当前头部车企布局的主力

资料来源：华为《高压快充产业发展报告2023-2025》，长城证券产业金融研究院

3.来源：埃安官网，“2021广汽科技日，埃安黑科技闪亮登场”

图：800V高压车型销量占比预计

资料来源：各车企公开信息，华为《高压快充产业发展报告2023-2025》，长城证券产业金融研究院

1.5 为适应高压快充车型，高压快充桩不断布局

随着高压快充车型的加快增长，高压快充充桩不断布局。

根据华为测算，要实现5min以内快充，充电桩功率须向480kw演进。

为适应未来大功率高压快充发展趋势，主流车企及充电运营商已经开始布局大功率快充桩。如：国网快充桩招标中，80kw充电桩占比已从2020年的63%下降至2022年的37%，而160kw和240kw分别从35%和1%上升至57%和4%，并已开始布局480kW的大功率快充桩，此外广汽埃安的A480超级充电桩最大充电功率亦是达到480kW4。

图：实现 5min 以内快充，充电桩功率需向480kW 演进

资料来源：华为《高压快充产业发展报告2023-2025》，长城证券产业金融研究院

图：实现 5min 以内快充，充电桩功率需向480kW 演进

时间	快充桩招标指标	80kw	160kw	240kw	480kw
2020	数量	1656	902	20	70
2020	占比	63%	34%	1%	3%
2021	数量	1794	1769	75	70
2021	占比	48%	48%	2%	2%
2022	数量	2025	3098	242	39
2022	占比	37%	57%	4%	1%

资料来源：国家电网，长城证券产业金融研究院

1.6 高压快充桩机遇与挑战并存，四大痛点亟待解决

高压快充桩面临多重挑战，设备器件亟待更新。为应对广大用户日益高涨的快充需求，大功率高压快充桩已成为电动汽车充电的主流趋势。然而，当前高压快充桩仍面临多重挑战和一系列痛点，包括充电模块在更高电压下的承受能力，在更大电流和更高开关频率下的散热能力和能量损耗，在恶劣条件下的安全和稳定性问题，以及来自建设规划与运营商等多方的成本控制要求等。这些难题对充电桩的高效性和安全性都提出了更高的要求。因此在设备方面，亟需采用更耐高压、耐高温、安全的新型器件。

图：高压大功率充电桩面临的四大主要痛点

1.需要有相适配的耐高压能力：目前实现大功率充电的方式主要依托于高压架构，随着电压等级和充电等级的提高，充电模块需要有更高的耐高压能力和功率密度，一定程度上提高了充电桩的技术门槛。

3.对材料可靠性提出更高要求：充电桩在恶劣环境下（如高温、高湿、盐雾、灰尘等）长时间工作会导致可靠性问题，增加能量损耗，影响设备寿命，需采用更高可靠性的材料制造元件。

2.安全标准升级：大功率充电会在一定程度上影响电池内部的稳定性，从而可能带来衰减、起火等不利因素。为保证电池的安全性，必须重视对电池持续的热管理系统的降温，因此大功率充电桩对于散热性能的要求更高。

4.需成本控制和提高效率：市场竞争激烈导致对系统整体成本下降的要求，建设用地紧张导致对充电桩更高的功率密度要求，运营商因成本压力而提出越来越高的整机效率要求三重压力迫使要成本控制手段和更高效率的方案。

资料来源：英飞凌工业半导体，充电桩视界，能链研究院，长城证券产业金融研究院

2.碳化硅为高压快充桩发展带来新机遇

2.1 碳化硅作为第三代半导体材料前景广阔

半导体材料已发展至第三代，碳化硅作为第三代半导体材料前景广阔。

半导体材料的发展历程可分为三代，首先是以硅、锗为代表的第一代半导体，发展最成熟，应用相对广泛，主要应用于低压、低频、中低功率晶体管领域；其次是以GaAs、InP等化合物为代表的第二代半导体材料，一般应用于微波通讯、光通讯等特色芯片领域；最新诞生的第三代半导体材料，以SiC、GaN等化合物为代表，由于材料具有禁带宽度大、电子迁移率高、击穿电压高、导热率高等特性，适合应用在高压，高频、高温、抗辐照等领域，在轨道交通，新能源汽车，特高压输电、大功率电源及电驱应用领域中具有广阔的应用前景。

表：不同半导体材料特性对比

材料	Si	GaAs	GaN	4H-SiC
所属阶段	第一代半导体	第二代半导体	第三代半导体	第三代半导体
禁带宽度Ec(ev)	1.12	1.43	3.5	3.26
电子迁移率 μn(cm²/Vs)	1400	8500	1250	900
空穴迁移率μp (cm2)	600	400	200	100
击穿电场强度EB(V/cm) × 106	0.3	0.4	3	3
热导率 (W/cm℃)	1.5	0.5	1.3	4.9
电子饱和漂移速率Vs(cm/s) × 107	1	2	2.7	2.7
相对介电常数εs	11.8	12.8	9.5	9.7
p.n 控制	O	0	△	O

资料来源：R0HM，《第三代半导体SiC芯片关键装备现状及发展趋势》，长城证券产业金融研究院

2.2 碳化硅产业链以衬底制造为核心

碳化硅产业链价值倒挂，衬底制造是核心。

碳化硅的产业链从上游的衬底和外延，到中游的器件和模块制造(包括器件设计、制造和封测等)，最后是下游的终端应用。碳化硅产业链价值量倒挂，关键部分主要集中在上游端，其中衬底生产成本占总成本的47%，外延环节成本占23%，合计上游成本占到碳化硅生产链总成本的约70%5。其中衬底制造技术壁垒最高、价值量最大，既决定了上游原材料制备的方式及相关参数，同时也决定着下游器件的性能，是未来碳化硅大规模产业化推进的核心。

表：碳化硅产业链示意图

资料来源：中商情报网，亿渡数据《中国SIC碳化硅器件行业深度研究报告》，长城证券产业金融研究院
5.来源：亿渡数据，《中国SIC碳化硅器件行业深度研究报告》

2.3 碳化硅衬底根据技术路径不同，应用于不同领域

根据衬底类型进行划分，可将碳化硅器件分为半绝缘型和导电型两种技术路线：

V 半绝缘型：碳化硅的耐热性和导热性都较好，可以弥补氮化镓器件耐热性较差的缺点。因此业界采取半绝缘型碳化硅做衬底，在衬底上生长氮化镓外延层，制得碳化硅基氮化镓外延片后进一步制成半绝缘型碳化硅基射频器件，主要用于5G通信、车载通信、国防应用、数据传输、航空航天等领域。

V 导电型：通过在导电型衬底上生长碳化硅外延层，得到碳化硅外延片后进一步加工制成导电型碳化硅功率器件，品种包括造肖特基二极管、MOSFET、IGBT等。导电型碳化硅功率器件具备耐高压、耐高温、低能量损耗等性能优势，主要用于电动汽车、光伏发电、轨道交通、数据中心、充电等基础建设。

表：半绝缘型和导电型碳化硅衬底对比

项目	半绝缘型碳化硅衬底	导电型碳化硅衬底
电阻率	高电阻率：电阻率>105Ω·cm	低电阻率：电阻率区间为15-30mΩ·cm
尺寸	以4英寸为主，逐渐向6英寸衬底发展	以6英寸为主，8英寸衬底开始发展
外延	氮化镓外延层	碳化硅外延层
适用环境	适用于高频、高温工作环境	适用于高压、高温工作环境
器件	射频器件	功率器件
应用领域	制成HEMT等微波射频器件，应用在微波射频、光电和中低压功率半导体等领域，主要应用于5G通信、卫星、雷达等领域。	制成碳化硅二极管、碳化硅MOSFET等功率器件，主要应用于新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网、航空航天等领域。

示意图

资料来源：亿渡数据《中国SIC碳化硅器件行业深度研究报告》，天岳先进官网，长城证券产业金融研究院
6.7.来源：亿渡数据，《中国SIC碳化硅器件行业深度研究报告》

2.4 碳化硅对比传统硅材料优势突出

碳化硅对比传统硅材料优势突出，具体其优势展现在以下方面：

宽禁带特性，耐压能力强大。

碳化硅半导体开关的禁带宽度是普通硅质开关器件的3倍左右，临界击穿电场强度更是高达硅质半导体开关的10倍以上，因此所，支持功率电子电路在远超100V/ns和10A/ns的电压和电流摆率下工作。能承受的峰值电压更高，输出功率更大

降低导通电阻，提高功率密度。

降低导通电阻，是降低器件损耗的必要条件。对于高压硅基功率器件来说，为了维持比较高的击穿电压，一般需要使用较低掺杂率以及比较宽的漂移区，因此漂移区电阻在总电阻中占比较大。而碳化硅材料高临界电场强度的特性意味着，单位面积下碳化硅器件的导通电阻更低，即相同电压等级下，碳化硅半导体开关需要的漂移区厚度比硅质半导体开关器件更薄，使得功率模块整体尺寸更小，从而能够极大提高整个模块的功率密度。

图：SiC能同时满足高压和大电流

资料来源：泰科天润官网，长城证券产业金融研究院

图：SiC器件可制作高效率高功率变换器

资料来源：泰科天润官网，长城证券产业金融研究院

2.4 碳化硅对比传统硅材料优势突出（续）

低能量损耗，高开关频率。

》硅基二极管在关断时有反向恢复时间，会产生反向恢复损耗，严重限制了硅二极管在高频下的应用。相比之下，碳化硅二极管无反向恢复特性，适合在高频下工作。与此同时，碳化硅半导体开关的导通电阻更小，有效降低开关过程中的导通损耗，提升了整个模块的效率。

碳化硅半导体开关的载流子饱和速率更高，相比硅质半导体开关高10倍以上，因此碳化硅器件的开关频率是硅基IGBT的5至10倍，增强了器件的高频能力。

抗辐射能力强。

》碳化硅不仅临界位移能力比硅高2倍以上，而且其对辐射的稳定性比硅基高10-100倍，碳化硅基器件具备更高的抗电磁冲击和抗辐射破坏的能力，适合用于制作耐高温抗辐射的大功率微波器件。

图：同规格碳化硅器件与硅器件对比

资料来源：天科合达招股说明书，长城证券产业金融研究院

图：SiC开关显著降低开关损耗

资料来源：英飞凌官微，长城证券产业金融研究院

2.4 碳化硅对比传统硅材料优势突出（续）

高热导率强化散热，通态电阻更耐高温。

碳化硅半导体开关的热传导率是硅质半导体开关的3倍以上，因此具备更强的散热能力，有效降低了对散热系统的要求。

若要缩小开关电源的体积，元件之间的间距缩短将不可避免地导致工作温度升高，这会影响到通态电阻。碳化硅器件的通态电阻在半导体材料中对温度的依赖性相对最低。如下左图，在100℃标准下，碳化硅器件的通态电阻比氮化镓低26%，比硅器件的值低32%。这表明，碳化硅器件的耐热性更强。

简化元件布局，促进系统轻量化。

碳化硅器件所需的外部元器件更少，系统布局更可靠，制造成本也更低。碳化硅基逆变器通过提高能量传导效率，可以做到比硅基逆变器更小、更轻。此外，由于效率更高、外形尺寸更小以及重量更轻，智能设计的冷却要求也相应降低。

图：硅、碳化硅和氮化镓器件在不同结温下的通态电阻

资料来源：英飞凌官微，长城证券产业金融研究院

图：碳化硅材料特性促进系统轻量化

资料来源：英飞凌官微，长城证券产业金融研究院

2.5 碳化硅引入充电桩，快速充电再升级

碳化硅器件助推充电桩革命，降本增效实现电动车快速充电。

充电模块是充电桩的核心零部件，约占充电桩总成本的50%；其中，半导体功率器件又占到充电模块成本的30%，即半导体功率模块约占充电桩成本15%。在高压快充的趋势下，碳化硅器件的运用能有效解决充电桩设备目前亟需采用更耐高压、耐高温、安全的新型器件的痛点，降本增效实现电动车快速充电。

从效率角度来看，SiC M0SFET和二极管产品依赖其耐高压、耐高温、开关频率快的特性，可以很好地用于充电桩模块。与传统硅基器件相比，碳化硅模块可以增加充电桩近30%的输出功率，并且减少损耗高达50%左右。同时，碳化硅器件的抗辐射特性还能够增强充电桩的稳定性。

V 从成本角度来看：碳化硅的优秀特性能够有效提高单位功率密度，减小模块体积并简化电路设计，对降低充电桩产品成本起到至关重要的作用。

图：完整的碳化硅端到端产业链

资料来源：安森美官网，长城证券产业金融研究院

图：25kW碳化硅模块直流充电桩功率级

资料来源：安森美官网，长城证券产业金融研究院

2.6 材料高价格与综合高收益，如何平衡成重要课题

碳化硅成本受限于上游材料，价格远超硅基器件。

V 碳化硅器件与硅基器件在成本结构方面差异显著：碳化硅器件的上游成本（衬底和外延）占比接近70%，而硅基器件的成本主要集中在硅晶圆制造上，约50%，且衬底成本占比极少。碳化硅器件成本和产能受上游材料制约较大，这导致碳化硅器件的供应量受限且价格更高，可达硅基器件的3-5倍。

碳化硅性能优异，平衡高价格与综合收益成重要课题。

由于碳化硅器件耐高压、耐高温、低能量损耗等优秀特性，具备增大功率密度、减小设备体积、优化散热系统等多方面优势，通过以上多种渠道可对系统整体成本降低起到重要帮助。因此，如何平衡碳化硅器件自身的高价格，与其带来的系统综合效益，将成为后续行业发展的一大重点课题。

图：碳化硅器件成本结构

资料来源：CASA，TelescopeMagazine，亿渡数据，长城证券产业金融研究院

图：硅基器件成本结构

资料来源：CASA，TelescopeMagazine，亿渡数据，长城证券产业金融研究院

2.7 碳化硅器件未来价格呈下降趋势，市场前景向好

大尺寸衬底技术助力碳化硅衬底和外延价格下降。

目前，碳化硅衬底市场重心向大尺寸衬底转移，更大的衬底尺寸，意味着单片芯片数量的提升以及产出率和利用率的提高。随着大直径衬底量产产线的普及和产品更新换代，可以预计碳化硅衬底价格在未来将会进一步下降，碳化硅渗透率即将迎来加速上升。

V 基于SiC衬底，外延环节普遍采用化学气相沉积技术 (CVD)获得高质量外延层，随后在外延层上进行功率器件的制造。碳化硅外延片的成本主要来源于原材料成本（即衬底），约占52%左右。伴随碳化硅衬底价格的下降趋势，碳化硅外延片价格下降也将成为未来的必然趋势。

技术革新和国产化推动碳化硅成本下降，与硅基器件差距正在缩小。

由于大尺寸衬底技术等技术的革新以及国产化等因素驱动，碳化硅器件成本已开始呈现下降趋势，碳化硅器件与硅基器件价格差距正在缩小。据CASA数据显示，1200VSiC SBD实际成交价与Si器件价差已缩小至2-2.5倍之间。

图：SiC衬底价格发展趋势（元/cm）

资料来源：CASA，《第三代半导体电力电子技术路线图（2018）》，亿渡数据，长城证券产业金融研究院

图：SiC外延片价格发展趋势（元/cm）

资料来源：CASA，《第三代半导体产业发展报告(2020)》，亿渡数据，长城证券产业金融研究院

碳化硅新型充电桩市场渗透率仍处低位，市场前景广阔。

2017年，“碳化硅新型充电桩示范工程启动暨技术与应用研讨会”召开，许继电源、青岛特锐德电气、中兴通讯、国家电网、中车、中电科等企业代表共约100多人出席，标志中国首个碳化硅（SiC）新型充电桩示范工程正式开启，彰显SiC逐渐在充电市场中被引起重视。

》但目前，在充电桩市场里SiC尚处于导入阶段，根据CASA的测算显示，2018年碳化硅在直流充电桩的充电模块渗透率仅约10%，虽2021年增长至17%，但碳化硅新型充电桩市场渗透率仍处低位。

在高压快充的大背景下，越来越多的充电桩制造企业开展碳化硅的研发并将碳化硅运用至充电模块及相关产品中，“SiC”＋“800V”组合逐步成为新能源车企和充电桩桩企的布局热点，预期未来随着成本的降低，加之电动汽车对于充电速度要求的不断提升，SiC在充电桩市场的渗透率将进一步提升，并快于整车市场。预计到2025年中国充电桩行业的SiC渗透率可达到35%。

图：中国充电桩行业SiC渗透率预测

资料来源：未来智库，长城证券产业金融研究院

图：中国首个碳化硅新型充电桩示范工程正式启动

资料来源：CASA，长城证券产业金融研究院

2.9 多家企业布局碳化硅运用，抢先占领优势地位

多家企业布局碳化硅运用，抢先占领优势地位。

碳化硅材料的运用成为高压快充背景下的大趋势，众多充电桩制造企业、新能源车企业及电力设备企业已将碳化硅运用到产品当中，抢占市场先机。

图：部分公司布局碳化硅材料情况

盛弘股份		·截至目前，盛弘股份已经推出40KWSiC高效充电模块；50kW直流充电模块；APF碳化硅P5系列产品；2023年，盛弘股份宣布与Wo1fspeed合作，开发新碳化硅产品。

英杰电气
		·公司的太阳能光伏产业链一体化电源解决方案，使用了高性能射频电源，该电源结合了碳化硅做功率器件。2023年，与高校共同举办“碳化硅应用研讨会”。
许继电气		·2018年，获专利“一种碳化硅M0S管驱动保护电路”。在2022年实现了6.5kV级碳化硅材料-芯片-器件-测试-驱动-装置应用全链条技术突破。

科士达		●公司拟在福建福州实施研发中心建设项目，利用以碳化硅为代表的第三代半导体器件进行项目研究。2023年，科士达推出以碳化硅为材料的100kW/125kW超大功率模块UPS。

英可瑞		·公司采用SiC开关器件开发产品。英可瑞入选2022年绿色低碳产业专项资金资助计划，获得“基于国产SiC高功率密度整流器的开关电源产业化及关键环节提升”项目资金100.2万元。
易事特
		●2017年，公司与西南交通大学合作开展基碳化硅器件等的工作。2023年6月，成功申报项目“超级充电桩关键技术研究及产业化”，围绕基于国产碳化硅器件的超级充电桩开发与批量推广应用开展研究。
优优绿能		·优优绿能先后推出20kW/30kW/40kW/40kWSiC充电模块产品，满足市面上60~480kW常规充电桩的应用，支撑各类电动汽车ChaoJi充换电的需求，整体性能处于业界领先水平。
华为
		·华为通过碳化硅，实现能源部件提升，基于高效SiC模组寻优平台，在一次电源（AC/DC）及二次电源(DC/DC)基础上选用碳化硅材料，深入扎根半导体行业,实现对SIC全产业链投资。

资料来源：公司官网，公司公告，长城证券产业金融研究院

2.10 预计2025年中国碳化硅直流整桩规模将近200亿

预计2025年中国碳化硅直流整桩规模将近200亿。基于中国碳化硅发展和碳化硅充电桩引入情况，我们对中国充电桩碳化硅市场进行测算，预计2025年中国碳化硅直流整桩规模将达到197.44亿元。具体来说,核心假设如下：

假设一：新能源车销量假设。分别为25%/20%/15%。考虑到双碳目标鼓励新能源车销量增长，预期2023-2025年国内新能源车销量增速

假设二：新增充电桩假设。鉴于我国公共充电桩的结构性短缺以及政策扶持，公共充电桩预计将继续保持相对高速增长，预期2023-2025年国内新增公共充电桩增速分别为50%/40%/30%。其中考虑到高压快充成为趋势，假设2023-2025年新增公共充电桩中直流的占比每年提升1pct。

假设三：新增碳化硅充电桩及碳化硅充电桩模块数假设。考虑到高压快充趋势下碳化硅器件优势的凸显及碳化硅成本的下降，预期2023-2025年国内充电桩碳化硅渗透率将保持每年5%的稳步增长。此外，预期单个碳化硅充电桩模块数将逐年增长，2023-2025年分别增长至4个/6个/8个

假设四：碳化硅直流整桩价格假设。鉴于技术革新和规模化下碳化硅价格趋于下降，2024年和2025年单个碳化硅器件有望降至40元/个。但高压快充趋势下，充电桩各项零部件优化、成本增加参考充电桩采购成为在0.35-0.4元/kw左右，假设国内碳化硅直流整桩均价将以10%的增速增长。

图：中国碳化硅直流整桩市场空间测算

	2022	2023E	2024E	2025E
国内新能源车销量（万辆）	687.23	954.95	1157.82	1316.28
YoY	95.95%	38.96%	21.24%	13.69%
国内新能源车保有量（万辆）1	310.00	2133.95	3078.37	4086.81
YoY	67.09%	62.90%	44.26%	32.76%
车桩比	2.51	2.40	2.37	2.20
充电桩保有量（万台）	520.96	890.34	1298.72	1856.81
YoY	99.06%	70.90%	45.87%	42.97%
新增充电桩（万台）	259.25	369.38	517.13	672.27
公共充电桩占比	8.51	49.60	107.75	196.66
公共充电桩保有量（万台）	21.39	118.89	255.39	432.84
新增公共充电桩（万台）	65.00	97.50	136.50	177.45
YoY	91.43%	50.00%	40.00%	30.00%
新增公共直流充电桩	29.10	44.63	63.84	84.77
直流占比	44.77%	45.77%	46.77%	47. 77%
碳化硅渗透率	20.00%	25.00%	30.00%	35.00%
碳化硅充电桩增量（万台）	5.82	11.16	19.15	29.67
单个碳化硅充电桩模块数	2.00	4.006	.00	8.00
平均单充电桩碳化硅器件用量（个）	8.00	8.00	8.00	8.00
单个碳化硅器件价值（元	）50.0	050.00	40.00）4	0.00
充电桩碳化硅器件市场规模（亿元）	0.47	1.79	3.68	7.60
碳化硅直流整桩单价（	万元）5	.005.5	06.05	6.66
碳化硅直流整桩规模（亿元	）29.10	61.361	15.871	97.44

资料来源：公司官网，公司公告，长城证券产业金融研究院

3.碳化硅在其他电力设备中亦被广泛运用

碳化硅亦被广泛运用在其他电力设备中

中国碳化硅功率器件应用市场规模飞速增长，从2017年的18.5亿元增长至2021年的71.1亿元，CARG达40.01%。

鉴于碳化硅材料在高电压下的优良性能，碳化硅材料在新能源汽车、光伏逆变器等产业都有极为理想的应用前景。截至2021年碳化硅器件在新能源汽车/消费类电源/光伏逆变器/机车牵引/风力发电产业的应用占比分别为40%/19%/15.50%/12.00%/6.50%。未来随着新能源汽车以及光伏产业高压驱动，碳化硅器件市场规模还有巨大成长空间，在电力设备行业中将有更大的应用。

图：2017-2021中国碳化硅功率器件应用市场规模（亿元）

资料来源：CASA，亿渡数据，长城证券产业金融研究院

8．来源：亿渡数据，《中国SIC碳化硅器件行业深度研究报告》

图：2021年中国碳化硅功率器件应用市场结构（%）

资料来源：CASA，亿渡数据，长城证券产业金融研究院

3.2 新能源车：“千伏”电驱动直流电压平台，运用SiC成趋势

新能源车：“千伏”电驱动直流电压平台，新能源车企推进SiC器件应用成趋势。

鉴于SiC的性能等各方面明显优于传统材料，国内外知名零部件及整车企业均在积极推动碳化硅器件的应用。其中，特斯拉是全球第一家将SiCM0SFET应用于乘用车主逆变器的厂商。随后国内厂商迅速跟进，比亚迪在汉EV上搭载了自主研发的SiC功率模块，东风岚图亦于2019年发布基于SiC的800V高压平台。此外，头部零部件企业德尔福等均已发布基于SiC的800V高压逆变器或电驱动系统。

从车规器件层面来看，1200V的SiCM0S已成为当前应用主力。从SiC模块来看，1200V的SiC模块已成为当前的主流成熟产品，可以较好满足800V电压平台的批量应用。

但目前碳化硅基功率器件市占率仅约5%，行业仍处于发展的早期，相关技术选型、工艺路线、客户绑定以及电动车格局等远未定型，也给国内企业留下了足够的空间和时间。

图：1200VSiC模块上市时间在2019年之前，具备量产条件

企业	参数	上市时间
Powered	100A/1200V Tjmax=175C	2009
CREE	100A/1200v Tjmax=175℃	2012
Microsemi	200A/1200V Tjmax=175C	2013
Rohm	300A/1200V Tjmax=175C	2015
CREE	325A/1200V Tjmax=175C	2016
Fuji	200A/1200V Tjmax=200℃	2017
Mitsubishi	800A/1200V Tjmax=200°C	2019
Infineon	200A/1200V Tjmax=175℃	2019
Wolf speed	450A/1200V Tjmax=175C	2019

资料来源：华为《中国高压快充产业发展报告(2023-2025)》，长城证券产业金融研究院

光伏装机快速增加，驱动逆变器需求增长。

据中国光伏行业协会数据显示，2022年全球光伏新增装机230GW，同比增长35.3%，预计2023年全球新增光伏装机量将达到280-330GW，逆变器作为光伏发电系统中的关键组件之一，光伏行业的高速增长也必然会推动逆变器的需求大幅增加。

光伏行业趋势明确，逆变器应用碳化硅优势突出。

随着光伏行业迈入“后1500V”以及“20A大电流”时代，要建成更大组串，进一步降低成本，需要降低组件工作电压和提高电站的电压等级，采用SiC后，光伏逆变器系统转化效率可从96%提升到99%以上，能量损耗降低30%以上，功率密度增加50%，能显著提高循环设备的使用寿命，降低系统的体积，节约系统成本10%。

多家逆变器企业布局SiC，市场渗透率不断增加。

基于碳化硅的优良性能，多家光伏逆变器企业布局SiC领域，跨国企业英飞凌、安森美、富士电机等已经实现规模化应用，国内企业阳光电源推出第一款采用SiCM0SFET器件的光伏逆变器，于2017年规模化应用。CASAResearch数据显示，2020年碳化硅功率器件在光伏逆变器的渗透率为10%，仍处于低位，随着光伏电压等级的提升，碳化硅光伏逆变器的渗透率将不断提高，预计2048年将达到85%。

图：光伏储能逆变器示意图（%）

资料来源：天科合达招股书，CASA，长城证券产业金融研究院

图：阳光电源SG250HX逆变器应用SiC

资料来源：CASA，公司公告，长城证券产业金融研究院

4.投资建议

4.1 投资建议

在高压快充的大背景下，产业链相关公司不断加大研发力度、确保先进技术能紧跟行业趋势和需求，并根据市场和客户实际情况，将碳化硅方案等先进技术实际应用于充电模块等充电设备中，这已成充电桩设备制造企业破局的关键。

我们看好充电桩广阔的市场需求以及高压快充趋势下带来的新一轮广阔前景。个股方面，我们建议持续关注积极进行技术研发和革新的充电桩制造设备企业盛弘股份、英杰电气、许继电气、科士达、易事特。

此外，对于碳化硅产业链上游衬底等材料生产领先企业及下游应用中积极运用碳化硅等方案进行技术革新的企业，我们认为亦值得关注。个股方面，我们建议持续关注天岳先进、露笑科技、均胜电子。

图：重点公司盈利预测（截至2023年8月21日）

股票代码	股票名称	收盘价（元）	EPS（元） PE				投资评级
股票代码	股票名称	收盘价（元）	2023E	2024E	2023E	2024E	投资评级
000400.SZ	许继电气	18.92	0.96	1.35	19.74	13.97
002518.SZ	科士达	30. 24	1.87	2. 65	16. 18	11. 41
002617.SZ	露笑科技	6.87
300376.SZ	易事特	6.15	0.28	0.32	21.96	19. 22
300693.SZ	盛弘股份	32.55	1.30	1. 85	25.00	17. 60
300820.SZ	*英杰电气	62.70	2. 22	3.02	28.24	20.76	买入
600699.SH	*均胜电子	18.09	0.68	0.94	26. 60	19. 24	增持
688234.SH	*天岳先进	52.97	0.08	0.23	662.13	230.30	买入

资料来源：长城证券产业金融研究院，*为长城证券研究院覆盖公司，其余采用同花顺ifind机构一致性预测

4.2 盛弘股份：应用碳化硅技术，引领电能质量新时代

聚焦充电模块核心技术，领先电能质量领域。

盛弘股份以电能质量设备起家，逐步拓展储能、充电桩、电池化成领域，始终坚持技术革新以及产品优化，引领行业产品向“高端化、智能化”发展。公司业务主要聚焦于工业配套电源、新能源电能变换设备、电动汽车充电设备、电池检测及化成设备，目前近60万套充电模块及6万套充电桩在线运行，产品覆盖全球50多个国家及地区。公司电能质量产品已经覆盖谐波治理、无功补偿、地铁储能、电压暂降、保障用电安全的工业UPS 等领域。

布局大功率超充，引领充电“分钟级”时代。

2022年8月，盛弘股份推出40KWSiC高效充电模块，显著降低电源损耗，提高开关频率、延长桩的使用寿命；2022年11月，盛弘股份坚持高效“智”造，推出50kW直流充电模块，最高效率超过97%，是目前行业内实测效率最高的一款50kW模块；2023年2月，盛弘股份持续聚焦碳化硅产品创新，发布APF碳化硅P5系列；2023年6月，盛弘股份宣布与Wo1fspeed合作，携手开发新碳化硅产品。

图：盛弘股份碳化硅应用发展进程

推出40KWSiC高效充电模块，SIC MOS作为模块的核心器件，能够极大降低电源损耗，提高开关频率，延长桩的使用寿命。

推出50kW直流充电模块，这是业界第一款使用SiC M0S的50kW充电模块，最高效率超过97%。

发布APF碳化硅P5系列

Wolf speed将向盛弘股份供应 Wolf speedWo1fPACKM碳化硅功率模块，用于盛弘股份新一代电能质量解决方案的有源滤波器和静止无功发生器产品。

2022年8月

2022年11月

2023年2月

资料来源：盛弘股份公众号，长城证券产业金融研究院

2023年6月

4.2 盛弘股份：应用碳化硅技术，引领电能质量新时代（续）

引入碳化硅开关技术，引领新的技术革命。

盛弘股份推翻行业内传统的IGBT方案，引入新的碳化硅开关技术，实现产品设计。Sinexce1APFP5机型采用的碳化硅开关模块平均开关频率为40KHz，最高可达90KHz，较之前采用IGBT方案的有源滤波器开关频率大幅提升。碳化硅开关技术有源滤波解决方案的推出是电能质量行业的重大突破，也意味着电能质量行业内将进行一场新的技术革命。

碳化硅开关技术的优势：

V 效率更高。通过全碳化硅材质的开关模块以及合理的器件选型设计突破技术难题，使得SinexcelAPFP5机型整机效串可达99%。相对于近年来市面上普遍的97%效率，Sinexce1APFP5机型实现整机效率提升2个百分点，打破行业瓶颈。引导行业正向发展;

V 补偿更精准，通过更高的开关频率及控制算法，Sinexce1 APFP5机型谐波补偿率达到了97%，各次谐波补偿率可设置，相角可调，实现灵活精准补偿；

V 运行更可靠。相比硅质开关，Sinexce1 APFP5机型采用的全碳化硅材质的开关具有更宽的宽禁带，可设计阻断电压高达15kV。

图：碳化硅开关技术优势

资料来源：盛弘股份官网，盛弘股份公司公告，长城证券产业金融研究院

图：使用碳化硅开关技术的Sinexce1 APF P5

资料来源：盛弘股份官网，盛弘股份公司公告，长城证券产业金融研究院

4.3 英杰电气：新能源业务拓展迅速，电源引入碳化硅新工艺

主营工业电源构建平台优势，新能源业务发展迅猛。公司作为国内综合性工业电源研发及制造领域具有较强实力和竞争力的企业之一，专注于电力电子技术在工业各领域的应用，主要从事以功率控制电源、特种电源为代表的工业电源设备的研发、生产和销售。在绿色经济趋势下，公司基于自身工业电源技术的平台优势，扩展了新能源汽车充电桩电源模块及充电桩/站研发及制造业务，并自主设计开发了一系列满足不同功率需求的电动汽车充电设备。

亮相上海光伏展，新工艺引入碳化硅器件。公司携前沿电源系统解决方案亮相上海于2023年5月24-26日举行的“SNEC第十六届 (2023)国际太阳能光伏与智慧能源(上海)大会暨展览会”向外界展出了太阳能光伏产业链一体化电源解决方案，其中应用的高性能射频电源，结合了第三代半导体碳化硅做功率器件，其转换效率优异，能够最大程度保证薄膜沉积的均匀性和一致性。

举办碳化硅应用研讨会，促进产学结合。2023年6月，公司与蓉矽半导体等企业以及来自四川大学、电子科技大学和西南交通大学等高校的科技工作者，共同举办“碳化硅应用研讨会”，就碳化硅器件的机理、与硅基器件相比较的优劣势、制造和应用中的难题和未来的而发展方向展开了探讨，并为下一步产学结合，共克难关达成了一定的共识。

图：使用碳化硅功率器件的高性能射频电源

资料来源：英杰电气公众号，长城证券产业金融研究院

图：与四川省电力电子学会举办碳化硅应用研讨会

资料来源：四川电力电子信息网，长城证券产业金融研究院

4.4 许继电气：获碳化硅M0S管驱动保护电路专利，切入布局碳化硅

专精电力装备制造，大力投入科创研发。公司聚焦特高压、智能电网、新能源、电动汽车充换电、轨道交通及工业智能化五大核心业务，综合能源服务、先进储能、智能运维、电力物联网等新兴业务，产品广泛应用于电力系统各环节。公司拥有“国家能源主动配电网技术研发中心”，截至2023年6月底已被授权1470项专利。

开拓智慧充换电方案，碳化硅助力无线充电。公司是目前国内规模大、技术水平和市场占有率较高的电动汽车智能充换电系统制造商，其无线充电技术基于碳化硅(SiC)新型电力电子器件，具备3.3kW-60kW多种规格，系统效率可达92.5%，充电最大距离可至20cm，解决自动驾驶、共享汽车、立体停车等场景充电难题。

布局碳化硅材料应用新技术。

》2018年10月，公司获专利“一种碳化硅M0S管驱动保护电路”，能够满足碳化硅M0S管导通和关管的快速驱动，并能够消除驱动尖峰及干扰，实现碳化硅M0S管的可靠关断。

》公司与其他17家科研院所、高校及产业单位参与国家重点研发计划“战略性先进电子材料”重点专项，经历了6年的自主攻关，于2022年底实现了6.5kV级碳化硅材料-芯片-器件-测试-驱动-装置应用全链条技术突破，研制了同电压等级国际上电流最大的6.5kV/400A碳化硅M0SFET模块。

表：公司与其他17家机构参与的重点专项，在“碳化硅材料-芯片-器件-测试-驱动-装置应用全链条技术”上的标志性成果

标志性成果	主要内容
低缺陷密度材料	针对高压碳化硅器件对外延材料、外延对衬底材料的定制化需求，开展温场控制、应力控制及释放、厚外延生长、低缺陷控制等技术研究，攻克了高压碳化硅器件对6英寸单晶衬底扩径生长、缺陷密度控制和大尺寸外延缺陷控制、快速外延生长等技术难题。
高压大电流芯片	基于自主研制的低缺陷厚外延材料，提出了低表面电场强度的高压芯片终端结构，攻克了高质量栅氧、短沟道自对准技术等关键工艺，解决了设计和工艺兼容性差、导通电阻大、碎片率高等一系列难题，芯片技术指标达到国际产品相同水平，部分关键指标优于国际同型器件。
碳化硅新体系驱动及变压器	通过高压碳化硅器件高速驱动保护、碳化硅电力电子变压器高性能控制保护、集成测试等关键技术突破国际上首次研制了35kV/5MW全碳化硅电力电子变压器并实现示范应用。
高压快速开关测试	碳化硅器件的开关速度、驱动电压、寄生二极管特性、短路特性与硅器件有显著差异，技术团队开展了芯片高精度在片测试技术、模块纳秒级快速开关技术、高温栅氧性能评估技术研究，建成了国内首套 6.5kV/400ASiCM0SFET模块动态测试平台，系统寄生参数低，克服了现有商业测试平台的不足。

资料来源：许继电气官网，许继电气公司公告，长城证券产业金融研究院

4.5 科士达：新产品碳化硅应用已落实，加速筹备技术研发

深耕能源行业，技术市场双驱动。公司深耕数据中心、光伏新能源、电动汽车充电、储能等领域，已经成为行业领先的智能网络能源供应服务商，自主研发生产的数据中心关键基础设施产品、新能源光伏发电系统产品、储能系统产品、电动汽车充电产品技术广泛应用于各行业。公司坚持“市场导向+技术驱动”的发展思路，建立了以市场需求为导向的营销网络平台、产品研发平台及智能化供应链生产管理平台。

拟建福州研发中心，乘势碳化硅助力“双碳”。公司拟在福建福州实施研发中心建设项目，利用以碳化硅为代表的第三代半导体器件，通过高频化和集成化技术路线，结合高频磁元件技术，电磁兼容抑制技术和智能化控制等技术，提升功率变换器的效率和功率密度，减低装置体积和重量，提升公司产品的技术水平，助力国家“双碳”目标的实现。

新型模块化UPS搭载碳化硅材料，显著优化产品效率。2023年3月，科士达正式推出的100kW/125kW超大功率模块UPS，该模块化UPS使用碳化硅等新型半导体材料，使得其产品在在线模式下的效率高达97.1%。在HEC0超高效率的智能旁路模式下，该产品效率可以从传统UPS较普遍的95%-96%提升到99%。

意法半导体到访科士达，深化战略合作。2023年5月，意法半导体代表到访科士达，双方高层围绕碳化硅器件等关键产品展开了技术、产能和应用等方面的深入探讨与交流，旨在为未来双方进行全方位战略合作构筑坚实的基础。

图：使用碳化硅材料的100kW/125kW超大功率模块UPS

资料来源：科士达官网，长城证券产业金融研究院

图：科士达与意法半导体共商合作

资料来源：科士达公众号，长城证券产业金融研究院

4.6 易事特：技术同源延展，合作研发推进碳化硅产业布局

以电力电子及能效管理技术为基础，发力“新能源+储能”领域。

公司以电力电子技术和能效管理为核心，持续深耕产业数字化和“新能源+储能”领域，主营智慧电源（UPS/EPS、电力电源、通信电源、高压直流电源、特种电源、电池系统、电源网关及云管理平台等）、数据中心（模块化数据中心、集装箱移动数据中心、行业定制数据中心、智能配电、动环监控系统、精密空调等）、新能源及储能（光伏逆变器、风能变流器及发电系统、储能变流器、EMS、BMS、电池PACK、充电桩、换电柜、空气能热泵、能源网关及云管理平台等）三大战略板块业务。

积极与高校研究院展开碳化硅研发战略合作。

V 2017年，公司与西南交通大学国家轨道交通电气化与自动化工程技术研究中心进行战略合作，双方联合开展基碳化硅器件等关键技术的研发工作。

2023年6月，公司成功申报东莞市重点领域研发项目一一“超级充电桩关键技术研究及产业化”，并将作为承担单位，与上海交通大学、华南理工大学共同推进相关技术的创新突破。该项目将围绕基于国产碳化硅器件的高功率密度、高效、高可靠超级充电桩开发与批量推广应用问题开展研究。

表：公司碳化硅相关研发课题

研发领域	研发课题	研发目标
碳化硅应用关键共性技术	基于碳化硅功率器件的双向DC-DC和DC-AC 新型拓扑结构等技术	研制小体积、高功率密度的DC-DC、DC-AC变换器，进而在新一代UPS电源、高压直流电源、储能系统、光伏逆变器中进行应用验证，为后续产品技术升级奠定厚实技术基础。
新能源汽车及充电设施	新一代分布式充电设备与系统	以V2G为应用背景，深入研究基于碳化硅器件的高效双向充电模块关键技术。提升开关产品效率，减少体积。
储能及能源互联网系统	中大功率中压高效直流微网设备和系统	基于第三代电力电子器件（碳化硅和氮化镓）的高效、高功率密度中压固态变压器模块研究与开发。

资料来源：易事特官网，易事特公司公告，长城证券产业金融研究院

4.7 天岳先进：半导体生产龙头，具备国际竞争力

半导体生产龙头企业，具备国际竞争力。公司是国内领先的宽禁带半导体材料生产商，目前主要从事碳化硅半导体材料的研发、生产和销售，产品可广泛应用于微波电子、电力电子等领域。天岳先进是少数能与Wolf spped竞争的国内龙头企业，公司半绝缘型碳化硅衬底的市占率从2019年的18%提升至2020年的30%，市占率连续四年全球前三，具备国际竞争力。

科创研发成果璀璨，掌握多项SiC核心技术。公司设有碳化硅半导体材料研发技术国家地方联合工程研究中心、国家级博士后科研工作站等国家和省级研发平台，是国内最早同时布局导电型碳化硅衬底和半绝缘型碳化硅衬底产品的企业之一。截至2022年，公司及下属子公司累计获得境内发明专利授权143项，实用新型专利授权322项，境外发明专利授权9项，已掌握涵盖了设备设计、热场设计、粉料合成、晶体生长、衬底加工等各类核心技术，在碳化硅衬底技术研发和产业化生产方面具有领先优势，是国家知识产权优势企业。

积极优化碳化硅产能布局，广泛开展业务合作。2022年底，公司已形成山东济南、济宁碳化硅半导体材料生产基地，2023年5月上海临港智慧工厂交付，产业化能力进一步提升。同时，公司在日本设立研发及销售中心，积极开拓海外市场，已经与电力电子领域，汽车电子领域的国际知名企业博世集团，英飞凌等签署了长期合作协议，具有较高的品牌知名度。

图：天岳先进碳化硅衬底产品示意

产品种类	图示产品用途
半绝缘型	通过在半绝缘型碳化硅衬底上生长氮化镓外延层，制得碳化硅基氮化镓外延片，可进一步制成 HEMT 等微波射频器件，应用于信息通讯、无线电探测等领域。
导电型	通过在导电型碳化硅衬底上生长碳化硅外延层，制得碳化硅同质外延片，可进一步制成肖特基二极管、MOSFET、IGBT 等功率器件，应用在新能源汽车，轨道交通以及大功率输电变电等领域。

资料来源：天岳先进官网，天岳先进公司公告，长城证券产业金融研究院

图：天岳先进2019-2022年碳化硅业务营业收入（万元）

资料来源：天岳先进公司公告，长城证券产业金融研究院

4.8露笑科技：致力打造碳化硅完整产业链，为国产化添砖加瓦

新能源+碳化硅双轮驱动，致力打造碳化硅完整产业链。公司从事碳化硅、漆包线、光伏发电和新能源汽车相关业务，致力打造碳化硅“设备一衬底一外延”的完整产业链，并拥有中国顶尖的碳化硅衬底研究团队。

突破技术瓶颈，顶尖团队进行碳化硅研究。公司目前研究方向为主要应用于功率器件的碳化硅导电衬底片。公司凭借原有优势，以及首席科学家陈之战教授及其团队，已全面掌握6英寸导电型碳化硅晶体生长工艺参数之间的耦合关系，具备可重复、批量生长碳化硅晶体的设备及技术条件。

增资子公司合肥笑露半导体，联手地方政府布局碳化硅衬底。2021年12月公司对子公司合肥露笑半导体增资6000万元，增资后公司持有该子公司股权上升至55.65%。该子公司具备6英寸导电型碳化硅衬底量产能力，并与东莞天域签订《战略合作协议》，2022-2024年将为东莞天域提供15万片6英寸导电型碳化硅衬底。另一方面，合肥露笑还联手合肥地方政府签署框架协议，拟共建第三代功率半导体(碳化硅)产业园。此外，公司于2022年7月完成定增，为碳化硅产业园项目和大尺寸碳化硅衬底片研发中心项目提供资金支持。

图：2022年公司碳化硅研发项目进展

主要研发项目名称	项目目的	项目进展	预计对公司未来发展的影响
碳化硅高温退火设备研发	新产品开发	已完成研发	设计开发新产品，寻找新的销售增长点
碳化硅籽晶粘接热压设备研发	新产品开发	中试阶段	设计开发新产品，寻找新的销售增长点
6英寸导电型PVT法碳化硅设备研发	新产品开发	已完成研发	设计开发新产品，寻找新的销售增长点
4H-SiC晶型稳定性控制研究	改进生产工艺	已完成研发	提高产品良率，降低生产成本
碳化硅晶圆双面研磨关键技术的研究	改进生产工艺	已完成研发	提高产品良率，降低生产成本
碳化硅晶圆双面抛光关键技术的研究改进生产工艺		已完成研发	提高产品良率，降低生产成本

资料来源：露笑科技官网，露笑科技公司公告，长城证券产业金融研究院

图：2022年公司运用定增资本手段助力碳化硅研发

资本手段	方案进度	方案内容	募投项目名称	募集资金承诺投资总额（万元）	已投入募集资金（万元）
定增	已完成，新增股份2022年7月上市	募资净额251,252.61（万元）	第三代功率半导体（碳化硅）产业园项目	194,000.00	877.74
			大尺寸碳化硅衬底片研发中心项目	44,507.61
			补充流动资金	12,745.00	12,745.00

资料来源：露笑科技官网，露笑科技公司公告，长城证券产业金融研究院

汽车安全及电子龙头，领跑800V补能技术。

公司是全球汽车电子和汽车安全领域的顶级供应商，聚焦于智能座舱及智能网联、智能驾驶、新能源管理、汽车主被动安全等领域，面向全球整车厂提供智能电动汽车关键技术领域的一站式解决方案。公司率先提出高压、低损、快充的800V多合一解决方案，是全球最早实现800V技术量产的专业供应商之一。

积极推出800V SiC技术，2022年 800V SiC高压平台全生命周期订单达90亿。

公司积极推出800VSiC技术，并运用于多款产品。2019年，均胜电子的子公司均胜普瑞推出800VSiC技术，率先应用于保时捷Taycan车型；2023年7月，均胜电子与一汽红旗合作，研发两款800V平台新产品，该产品结合了一汽红旗的新高压平台，并采用了碳化硅等新型功率元件；此外，公司入选重点自主创新产品目录的三合一双直流变换器及功率分配单元等产品亦应用了新型碳化硅器件，兼具集成化、轻量化和高功率化优势。目前，根据最新2022年数据显示，均胜电子2022年全年累计新获800VSiC高压平台项目定点全生命周期订单总金额已达约90亿元，未来公司在碳化硅的运用还将进一步拓宽。

图：公司搭载碳化硅器件的800V一体化解决方案

资料来源：均胜电子官网，长城证券产业金融研究院

图：公司应用碳化硅的三合一双直流变换器及功率分配单元

资料来源：均胜电子官网，长城证券产业金融研究院

5.风险提示

风险提示

新能源车景气度下滑
充电桩利用率不及预其
充电桩市场竞争加剧
技术更迭风险

研究员承诺

本报告署名分析师具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力，在执业过程中恪守独立诚信、勤勉尽职、谨慎客观、公平公正的原则，独立、客观地出具本报告。本报告反映了本人的研究观点，不曾因，不茵，也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接接收到任何形式的报酬。

长城证券投资评级说明

公司评级：

买入一一预期未来6个月内股价相对行业指数涨幅15%以上;

增持——预期未来6个月内股价相对行业指数涨幅介于5%15%之间;

持有一一预期未来6个月内股价相对行业指数涨幅介于-5%5%之间；

卖出一一预期未来6个月内股价相对行业指数跌幅5%以上.

行业评级：

强于大市一一预期未来6个月内行业整体表现战胜市场；

中性一一预期未来6个月内行业整体表现与市场同步;

弱于大市一一预期未来6个月内行业整体表现弱于市场.

特别声明

《证券期货投资者适当性管理办法》、《证券经营机构投资者适当性管理实施指引（试行）》已于2017年7月1日起正式实施。因本研究报告涉及股票相关内容，仅面向长城证券客户中的专业投资者及风险承受能力为稳健型、积极型、激进型的普通投资者。若您并非上述类型的投资者，请取消阅读，请勿收藏、接收或使用本研究报告中的任何信息。

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长城证券股份有限公司（以下简称长城证券）具备中国证监会批准的证券投资咨询业务资格。

本报告由长城证券向专业投资者客户及风险承受能力为稳健型、积极型、激进型的普通投何用途。如引用、刊发，需注明出处为长城证券研究院，且不得对本报告进行有悖原意的引用、删节和修改。

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从高压快充看碳化硅在电力设备中的运用

—一充电桩行业报告

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摘要

摘要（续）

碳化硅在其他电力设备中亦被广泛运用。

投资建议：

风险提示：

1.充电桩行业趋势：高压快充大势所趋

1.1 充电时长成电动汽车痛点之一，提高充电速度迫在眉睫

1.2 高压大功率比大电流方案更有效率

高电压和大电流可缩短电池充电时间，高压大功率比大电流方案更有效率。

1.3 车企不断提升车辆电压平台，高压快充将成未来趋势

车企不断提升车辆电压平台，高压快充将成未来趋势。

1.4 主流车企纷纷布局高压快充车型

目前，主流车企纷纷布局高压快充车型。

2026年预计800V以上高压车型销量将过半。

1.5 为适应高压快充车型，高压快充桩不断布局

1.6 高压快充桩机遇与挑战并存，四大痛点亟待解决

2.1 碳化硅作为第三代半导体材料前景广阔

半导体材料已发展至第三代，碳化硅作为第三代半导体材料前景广阔。

2.2 碳化硅产业链以衬底制造为核心

碳化硅产业链价值倒挂，衬底制造是核心。

2.3 碳化硅衬底根据技术路径不同，应用于不同领域

2.4 碳化硅对比传统硅材料优势突出

碳化硅对比传统硅材料优势突出，具体其优势展现在以下方面：

2.4 碳化硅对比传统硅材料优势突出（续）

低能量损耗，高开关频率。

抗辐射能力强。

2.4 碳化硅对比传统硅材料优势突出（续）

2.5 碳化硅引入充电桩，快速充电再升级

2.6 材料高价格与综合高收益，如何平衡成重要课题

2.7 碳化硅器件未来价格呈下降趋势，市场前景向好

2.9 多家企业布局碳化硅运用，抢先占领优势地位

多家企业布局碳化硅运用，抢先占领优势地位。

2.10 预计2025年中国碳化硅直流整桩规模将近200亿

3.2 新能源车：“千伏”电驱动直流电压平台，运用SiC成趋势

新能源车：“千伏”电驱动直流电压平台，新能源车企推进SiC器件应用成趋势。

光伏装机快速增加，驱动逆变器需求增长。

光伏行业趋势明确，逆变器应用碳化硅优势突出。

4.投资建议

4.1 投资建议

4.2 盛弘股份：应用碳化硅技术，引领电能质量新时代

聚焦充电模块核心技术，领先电能质量领域。

布局大功率超充，引领充电“分钟级”时代。

4.2 盛弘股份：应用碳化硅技术，引领电能质量新时代（续）

碳化硅开关技术的优势：

4.3 英杰电气：新能源业务拓展迅速，电源引入碳化硅新工艺

4.4 许继电气：获碳化硅M0S管驱动保护电路专利，切入布局碳化硅

布局碳化硅材料应用新技术。

4.5 科士达：新产品碳化硅应用已落实，加速筹备技术研发

4.6 易事特：技术同源延展，合作研发推进碳化硅产业布局

积极与高校研究院展开碳化硅研发战略合作。

4.7 天岳先进：半导体生产龙头，具备国际竞争力

4.8露笑科技：致力打造碳化硅完整产业链，为国产化添砖加瓦

5.风险提示

风险提示

研究员承诺

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