国产碳化硅衬底龙头，业绩拐点将至

国产碳化硅衬底龙头，业绩拐点将至。公司主营6英寸导电型、4&6英寸半绝缘型SiC衬底，8英寸产品已小批量销售，目前其SiC衬底产品质量、产能产量规模均已进入国际第一梯队，已在国际范围形成品牌优势。业绩端，伴随济南工厂产能转换、临港新工厂产能爬坡，22Q1以来，公司已连续5个季度实现营收环增；23H1营收4.4亿元，同比+172%，毛利率回升至11.3%，同比+21pct，业绩拐点将至。 导电型衬底需求高增，公司“技术+产能+客户”已卡位国际第一梯队。 根据Yole数据，受汽车电动化趋势主导拉动，全球SiC功率器件市场规模27年将增长至63亿美元，21-27年CAGR约34%，带动导电型衬底需求高增，在此背景下，公司已成功卡位导电型衬底国际第一梯队。 1）技术端，全面布局前瞻技术方向：目前全球各大厂商量产的SiC导电型衬底均以PVT法6英寸产品为主，海外龙头研发历史久远、技术积累丰富，在长晶速度、缺陷密度等方面领先。公司产品性能已进入全球第一梯队，同时全面布局8英寸、高品质、液相法等前瞻技术方向。 2）产能端，临港96万片年产能将迎爬坡：公司目前已形成山东济南、上海临港、山东济宁碳化硅半导体材料生产基地，上海临港工厂实现产品交付，将早于原规划的26年达产年产能30万片，并已将总产能规划扩大至96万片，远期公司年产能将超100万片。 3）客户端，加速出海至英飞凌、博世等国际大厂，已签长单22亿元：客户方面，公司已陆续与国家电网、客户A、客户B等建立合作关系，同时加速产品出海，预计其供货量将占英飞凌长期需求量的两位数份额，并与博世集团签署战略合作长期协议。订单方面，公司与客户E、客户F已签长单/框架采购协议合计22亿元。 盈利预测与投资评级：公司是国产碳化硅衬底龙头，有望受益临港新工厂产能爬坡、大客户订单放量，重迎业绩拐点。基于此，我们预计公司2023-2025年营业收入为14.5/26.3/41.6亿元，当前市值对应PS分别为16.7/9.2/5.8倍，首次覆盖给予“买入”评级。 风险提示：下游需求不及预期的风险；产能、产量提升不及预期的风险； 市场竞争加剧的风险；技术迭代不及预期的风险；供应商和客户集中度较高的风险。 1.天岳先进：国产碳化硅衬底龙头，业绩拐点将至 天岳先进是国产碳化硅衬底龙头，已与二线国产衬底厂商拉开身位，22Q1以来，已连续5个季度实现营收环增，业绩拐点将至，我们因此深度推荐。 1）国产碳化硅衬底龙头，兼具技术、产能、品牌优势：公司主营6英寸导电型、4&6英寸半绝缘型SiC衬底，8英寸产品已小批量销售，经过十余年技术积累，已掌握设备设计、热场设计、粉料合成、晶体生长、衬底加工等SiC衬底制造核心技术，SiC衬底产品质量、产能产量规模已进入国际第一梯队，已在国际范围形成品牌优势。 2）伴随临港工厂爬坡、大客户订单交付，业绩拐点将至：2020年及之前，公司业务核心聚焦半绝缘型碳化硅衬底，营收受通信基站、无线电探测等市场拉动；2021年起，公司开始将产能重心向导电型衬底切换，一方面积极调整原济南工厂产能，另一方面推进临港新工厂产能建设。经历21-22年业绩低迷期后，22Q1以来，公司已连续5个季度实现营收环增；23H1营收4.4亿元，同比+172%，毛利率回升至11.3%，同比+21pct，有望受益临港新工厂产能爬坡、大客户订单放量，重迎业绩拐点。 图1：天岳先进技术积累深厚，业绩拐点将至 图2：天岳先进历史沿革 22年业绩受产能调整影响出现下滑，23年已见边际改善拐点。18-21年，通信基站、无线电探测等市场拉动公司半绝缘型衬底营收快速增长，尽管19、20年因实施股权激励确认高额股份支付费用，导致管理费用大幅增加，扣除非经常性损益后，公司19-21年均已实现盈利。22年，一方面，疫情封控对公司上下游供应链产生较大影响；另一方面，因疫情导致临港新工厂产能建设滞后，公司战略性的将济南工厂部分产能转向导电型衬底，因此产生的临时性产能下滑影响公司22年业绩。 截至23年中报，济南工厂已转型为导电型产品为主，产品结构调整影响单位成本的不利因素逐步消除，临港新工厂完成第一阶段的机电安装，23H1公司营收恢复高增长、毛利率及净利率回升，伴随临港新工厂产能逐步爬坡，公司业绩拐点将至。 图3：天岳先进营收情况 图4：天岳先进扣非后归母净利润情况 图5：天岳先进期间费用率情况 图6：天岳先进毛利率、净利率情况 分业务看，22年碳化硅衬底产能调整已完成，营收、盈利能力双拐点将至。 1）碳化硅衬底：包括导电型衬底、半绝缘型衬底两类产品，2020年及之前，公司业务核心聚焦半绝缘型碳化硅衬底，营收受通信基站、无线电探测等市场拉动，毛利率伴随良率提升而提升。22年济南工厂产能调整导致营收、毛利率均受到一定负面影响，预计伴随临港新工厂产能逐步爬坡，公司碳化硅衬底业务将有望迎来营收、盈利能力双拐点。 2）其他业务：其他业务主要为生产过程中无法达到半导体级要求的晶棒、不合格衬底等产品的销售，其他业务营收占比已由2018年的38%降低至23H1年的15%，说明公司扩大碳化硅衬底产量的同时，产品不合格率逐渐下降。 图7：天岳先进分业务营收情况（单位：亿元） 图8：天岳先进分业务毛利率情况 股权结构稳定，获华为旗下哈勃投资参股，同时有上汽、广汽、小鹏参与战略配售。 股权结构方面，截至2023年中报，公司创始人宗艳民为控股股东、实际控制人，持股30.09%，公司股权结构稳定。华为旗下哈勃投资自2019年起持有公司股份，现持股6.34%，同时有上汽、广汽、小鹏等多家车企参与IPO战略配售，可见业界合作伙伴对公司的高度认可。参控股公司方面，公司目前已形成山东济南、上海临港、山东济宁碳化硅半导体材料生产基地，公司同时在日本设立研发及销售中心，积极开拓海外市场。 图9：天岳先进股权结构（截至2023年中报） 表1：天岳先进参控股公司经营情况（截至2023年中报） 2.导电型SiC衬底应用前景广阔，国产厂商迎放量拐点 2.1.SiC器件性能优异，衬底是SiC产业链的核心降本环节 SiC属于第三代半导体，性能参数优异。以碳化硅为代表的第三代半导体材料具有禁带宽度大、饱和电子漂移速率高、热导率高、击穿电场高强度等优势： 1）更大的禁带宽度可以保证材料在高温下，电子不易发生跃迁，本征激发弱，从而耐受更高的工作温度。碳化硅的禁带宽度是硅的约3倍，理论工作温度可达400℃以上。 2）饱和电子漂移速率指电子在半导体材料中的最大定向移动速度，决定器件的开关频率。碳化硅的饱和电子漂移速率是硅的两倍，有助于提高工作频率，将器件小型化。 3）高温是影响器件寿命的主要原因之一，热导率代表了材料的导热能力，碳化硅的高热导率可以有效传导热量，降低器件温度，维持其正常工作。 4）临界击穿场强指材料发生电击穿的电场强度，一旦超过该数值，材料将失去绝缘性能，进而决定了材料的耐压性能。碳化硅的临界击穿场强是硅的约10倍，能够耐受更高的电压，更适用于高电压器件。 表2：三代半导体性能指标对比 SiC衬底位于产业链上游，根据电学性能不同可分为半绝缘型、导电型衬底。为满足下游应用市场对于不同功能芯片的需求，需要制备不同电学性能的碳化硅衬底。根据工信部文件，一类是具有高电阻率（电阻率≥10Ω·cm）的半绝缘型碳化硅衬底，该类衬底采用氮化镓外延，制成射频器件，应用于信息通讯、无线电探测等领域；另一类是低电阻率（电阻率区间为 15~30m Ω·cm）的导电型碳化硅衬底，该类衬底采用碳化硅外延，制成功率器件，应用于新能源汽车、光伏&储能逆变器、新能源汽车充电桩等领域。 图10：碳化硅产业链 目前主流商用的碳化硅衬底制造方法为PVT法，工艺流程如下：1）原料合成：将高纯硅粉和碳粉混合，得到符合纯度和颗粒度要求的碳化硅粉；2）晶体生长：采用PVT法制备碳化硅单晶并检测剔除晶型杂乱及结晶缺陷的晶体；3）晶锭加工：采用X射线单晶定向仪定向并加工为标准尺寸和角度的晶棒；4）晶棒切割：按照客户需求切割成不同厚度；5）切割片研磨：采用自有配方研磨液减薄切割片并进行面型和电学性能检测； 6）研磨片抛光：对研磨片进行机械抛光和化学抛光，并检测各指标参数确定等级；7）抛光片清洗：通过化学试剂与去离子水进行清洗，并完成甩干封装。 图11：SiC衬底制造流程图 SiC价格较高限制应用放量，衬底是产业链的核心降本环节。碳化硅材料具有高熔点、高硬度属性，制造所需的工艺难度远高于硅基材料，且由于碳化硅晶体生长速率慢、产品良率低，碳化硅衬底的生产周期远大于传统硅基。根据芯八哥数据，碳化硅器件制造成本结构中，衬底成本占比约20%，未来，衬底逐步降本有望打开碳化硅市场天花板。 图12：碳化硅衬底制造的主要难点 图13：碳化硅功率器件成本结构 2.2.半绝缘型衬底：基站、国防应用拉动需求，天岳稳居全球市场份额前三 需求端，半绝缘型SiC衬底用于制作GaN射频器件，主要面向通信基站以及雷达应用的功率放大器。目前主流射频器件包括砷化镓、硅基LDMOS、碳化硅基氮化镓等不同类型，其中碳化硅基氮化镓射频器件有望凭借其良好的导热性能、高频率、高功率等优势，提升市场份额，根据Yole预测，至2025年，功率在3W以上的射频器件市场中，砷化镓器件市场份额基本维持不变的情况下，氮化镓射频器件有望替代大部分硅基LDMOS份额，占据射频器件市场约50%的份额。 图14：GaN凭借优异特性适配5G NR频段 图15：不同类型射频器件市场份额预测 GaN射频器件需求拉动半绝缘型SiC衬底销量增长。根据Yole数据，2022年射频GaN器件全球市场规模13亿美元，预计到2028年将达到27亿美元，22-28年CAGR约12%，其中，至2028年，通信基站、国防军工领域市场份额分别约50%、37%，从而拉动半绝缘型碳化硅衬底需求，根据Yole，预计至2025年其全球销量将达44万片。 图16：全球GaN射频器件市场规模预测 图17：半绝缘型碳化硅衬底销量预测（单位：万片） 供给端，天岳先进已稳居全球半绝缘型SiC衬底市占率前三。根据公司官方数据，公司19-22年在半绝缘型SiC衬底领域连续四年全球市占率维持前三，市占率已由2019年的18%增长至2021年的27%，在2021年与Ⅱ-Ⅵ（27%）并列第二，仅次于Wolfspeed（37%），稳居全球半绝缘SiC衬底市场的第一梯队。 图18：半绝缘型SiC衬底全球竞争格局 2.3.导电型衬底：产业链积极降本、打开市场天花板，国产厂商迎放量拐点 2.3.1.行业趋势1：产业链多环节积极降本，有望打开SiC市场天花板 根据Yole数据，受汽车电动化趋势主导拉动，全球SiC功率器件市场规模将由2021年的11亿美元增长至2027年的63亿美元，21-27年CAGR约34%。 图19：全球SiC功率器件市场规模预测（单位：亿美元） 碳化硅替代硅基器件旨在降低系统成本，新能源汽车领域已率先实现渗透。碳化硅凭借高效率、高功率密度等优异特性，为应用系统“降本+增效”，以新能源汽车主驱为例，根据ST测算，碳化硅逆变器效率比IGBT逆变器高3.4%，为三电系统节省电池成本的同时，可搭载体积更小、成本更低的冷却系统，从而降低系统成本，因此新能源汽车主驱逆变器、车载OBC、DC/DC转换器已率先开启SiCSBD、SiCMOS的渗透。 目前，国内已有蔚来、小鹏等车企的多个车型搭载了碳化硅，比亚迪旗下汉、唐PHEV和唐EV车型也用碳化硅功率器件部分替代IGBT。据NE时代统计，配套SiC的新能源汽车品牌到2023年1月已经增加到6家，车型达12款，总量达4.48万辆，占整体新能源乘用车市场的比重增至15.4%。 表3：新能源汽车SiC器件应用 表4：新能源汽车SiC使用情况（单位：辆） 光伏逆变器、充电桩等市场亦开启SiC渗透。1）光伏：根据CASA数据显示，2020年SiC光伏逆变器占比约10%，预计2025年S