增资合肥露笑半导体，加码扩产碳化硅衬底

向子公司合肥露笑半导体增资。2021 年 12 月公司对子公司合肥露笑半导体增资 6000 万元，累计注资 3.2 亿元。本次增资后公司持有合肥露笑半导体股权由 50.98%上升至 55.65%。 产业天时，碳化硅衬底处于国产化前夜。碳化硅电力电子器件性能显著优于硅基器件，可赋能新能源汽车及光伏发电领域，实现提效率、压体积、减重量全方位提升。IHS Markit 预计碳化硅市场规模 2027 年可达 100亿美元，年化复合增长 38.9%。碳化硅上游衬底环节工艺壁垒高、产品良率低，占器件价值量接近 50%。合肥露笑半导体已具备 6 英寸导电型碳化硅衬底量产能力，年产能 2.5 万片，2022 年 6 月年产能有望达 10 万片。 合肥地利，联手地方国资布局碳化硅衬底。合肥露笑半导体坐落合肥长丰县，公司联手合肥地方国资，拟分三期投资合计 100 亿元，分阶段实现 6英寸及 8 英寸导电型碳化硅衬底晶片及外延晶片大规模量产。合肥露笑半导体成立以来，公司已先后注资 32,000 万元。公司于 2021 年 11 月 24日发布非公开发行股票预案，拟募资 29.4 亿元投入碳化硅项目。 技术人和，股权激励锁定行业专家。合肥露笑半导体首席科学家陈之战教授曾长期任职于中科院上海硅酸盐所，研究碳化硅晶体生长相关技术工艺23 年，发表论文超 100 篇，授权专利 50 余项。公司员工持股计划已授予陈之战 100 万股，分三期按业绩考核解锁。 投资建议：公司传统业务逐步复苏，新业务碳化硅衬底布局较快，技术积累 、 后续产能 、 合作客户等方面均处于国内前列 。 我们预计公司2021-2023年实现营收36.9/38.8/40.5亿元 ， 实现归母净利润1.39/3.64/5.05 亿元，对应 PE 164.9/72.1/51.9 倍。维持“增持”评级。 风险提示：新产品销售不及预期；行业竞争加剧；灾害造成的减值等风险。 1、布局碳化硅衬底，助力第三代半导体产业链上游国产化 6 英寸碳化硅衬底片产能初具，下游需求确定。公司于 2020 年 10 月于合肥北城资本管理有限公司、长丰四面体新材料有限公司签署《合资协议》，约定三方合作在合肥长丰县投资建设“第三代功率半导体（碳化硅）产业园项目”，项目公司即合肥露笑半导体材料有限公司。露笑科技本次增资完成后将持有合肥露笑半导体 55.65%股权。该项目分三期拟合计投资 100 亿元，分阶段实现 6 英寸及 8英寸导电型碳化硅衬底片及外延片量产，目前已实现 6 英寸碳化硅衬底片年产能2.5 万片，预计将于 2022 年 6 月前将 6 英寸碳化硅衬底年产能扩张至 10 万片。 下游合作方面，公司于 11 月 24 日公告，与东莞天域半导体有限公司签订《战略合作协议》，在满足产业化生产技术要求的同等条件下,东莞天域将优先选用公司生产的 6 英寸碳化硅导电衬底，2022 年、2023 年、2024 年公司需为东莞天域预留产能不少于 15 万片，双方同时展开应用技术研发合作。 表1：公司第三代功率半导体（碳化硅）产业园项目规划 专家坐镇，股权激励充分。合肥露笑半导体技术工作由陈之战教授主持。陈之战博士曾长期任职于中国科学院上海硅酸盐研究所，从事碳化硅晶体生长与加工研究达 23 年，发表论文 100 余篇，授权专利 50 余项，出版专著 1 本，曾任世纪金光技术总监并协助其建设国内首条完整的碳化硅晶体生长及加工中试线。陈之战博士通过长丰四面体新材料科技中心持有合肥露笑半导体股份 0.1176%。 2021 年 9 月公司公告员工持股计划，其中授予首席科学家陈之战博士 100 万股，购股价格 0 元。 qRoRmMmOsMyQtOtQtPpMzR8O8Q6MoMqQsQpNlOpPpOjMrRsPbRoPmNNZmPrOwMnRsN 表2：公司员工持股计划业绩考核目标 2、碳化硅衬底工艺壁垒及价值量双高，目前处于国产化前夜 2.1碳化硅助力能源转型，空间远大 图1：碳化硅降低损耗，提升电能转换效率 图2：碳化硅降低变流器体积及重量 硅基半导体瓶颈明显，第三代半导体优势凸现。硅基半导体广泛应用于光伏发电、发光二极管、电能转换及集成电路领域，是人类信息技术革命的核心驱动因素。 然而，在大功率高电压电力电子领域及超高频率射频领域，硅基半导体因其窄禁带、低饱和漂移速度、低热导率及低击穿场强而现出瓶颈。与之相对，以碳化硅、氮化镓为代表的的第三代半导体脱颖而出，碳化硅覆盖高压大功率电能装换场景； 氮化镓覆盖高频率微波及射频场景。碳化硅可显著降低电能转换设备的损耗，提升其工作频率，从而实现提升效率，提升输出质量及减少无缘器件体积及重量多重提升。 图3：碳化硅产业路线图2030 碳化硅赋能可再生能源及交通电气化，技术叠加政策助力高增长。在电力电子应用中，碳化硅器件可覆盖高达 3.3kV 高电压及 10MW 大功率应用，应用场景涵盖新能源汽车、航空航天电气化、轨道交通及光伏发电。以新能源汽车及光伏发电为例，新能源汽车中，碳化硅器件可显著提升新能源汽车 OBC，DC/DC 及主电驱系统性能并降低体积重量，同时略微增强续航里程；光伏发电中，碳化硅逆变器可显著降低设备功耗，从而减少散热需求，如实现无风扇化则可实现可靠性大幅跃升。法国咨询机构 Yole 预测全球碳化硅器件市场规模 2025 年可达 25亿美元，并保持 30%年化复合增速；IHS Markit 预测全球碳化硅器件市场规模将于 2027 年达到 100 亿美元，年化复合增速可达 38.9%。我国自 2016 年起不断出台半导体产业扶持政策，《十四五规划和 2035 年远景目标纲要》提出要集中优势资源公关多领域关键核心技术，包括碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体、集成电路设计工具开发、绝缘栅极双晶体管（IGBT）。 2.2碳化硅产业链附加值上游集中，国产化率低 碳化硅产业链附加值上游集中。碳化硅产业链自上而下可分为衬底晶片，外延晶片，前段器件制造及下游应用设备环节。衬底晶片以高纯度碳粉及硅粉为原料，在 2000 度以上高温合成碳化硅粉后通过物理气相传输法（PVT）在籽晶基础上生长获得碳化硅晶锭，晶锭经过切割、打磨、抛光机及清洗等工序后制成衬底晶片。外延晶片以衬底晶片为基础经化学气相沉积法（CVD）制成。衬底晶片后续经光刻、蚀刻等工艺加工后制成晶圆，后经封装测试制成碳化硅分立器件或功率模块。半绝缘型碳化硅衬底用于生产氮化镓器件，导电型碳化硅衬底用于生产碳化硅器件。碳化硅衬底因生产温度高，造成生产工艺壁垒高、产品良率低，全球产量瓶颈明显，衬底成本占碳化硅器件成本 47%。 图4：碳化硅器件市场空间 图5：导电型碳化硅衬底晶片 图6：碳化硅器件成本结构 图7：导电型碳化硅衬底全球市场份额2018 碳化硅产业链上游国产化正当时。根据天科合达招股说明书，2018 年度全球导电型碳化硅衬底市场份额美国 CREE（已改名 Wolfspeed）占 62%，美国贰陆占 16%，德国 ROHM 子公司 SiCrystal 占 12%，国内当时仅天科合达及山东天岳具备规模产能，市场份额极少。碳化硅衬底直径有 2、3、4、6、8 英寸规格，衬底尺寸大型化降本趋势明显，海外头部企业以 CREE 为代表，已成功研发 8 英寸碳化硅衬底产品，而国内头部企业已初步实现 6 英寸衬底量产。布局碳化硅衬底的企业包括三安光电、天科合达、山东天岳、同光晶体、露笑科技及东尼电子等，2022 年将成为国产 6 英寸碳化硅衬底片量产元年。