【公司研究】露笑科技-投資價值分析報告：中國碳化硅產業的國之重器-20200826（32頁）.pdf

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1、 敬請參閱最后一頁特別聲明 -1- 證券研究報告 2020 年 8 月 26 日 露笑科技（002617.SZ） 電子 中國碳化硅產業的國之重器 露笑科技（002617.SZ）投資價值分析報告 公司深度 碳化硅碳化硅（SiC） ：第三代半導體芯片材料：第三代半導體芯片材料大勢所趨大勢所趨，碳化硅，碳化硅 MOSFET 將將與與硅基硅基 IGBT 長期共存長期共存。相比于硅基，SiC 擁有更高的禁帶寬度、電導率等優良特性， 更適合應用在高功率和高頻高速領域， 如新能源汽車和 5G 射頻器件領域。 特斯 拉在 MODEL 3 上使用 24 個 SiC MOSFET 模塊作為主驅逆變器的核心部件替

2、代 IGBT，SiC MOSFET 使逆變器效率從 Model S 的 82%提升到 Model 3 的 90%。除了逆變器效率提升，SiC MOSFET 使器件體積縮小到原來的 1/10，承 載功率是硅基器件的 80 倍，另外關斷能力和可靠性也得到大幅提升。 新能源汽車為碳化硅材料帶來巨大增量新能源汽車為碳化硅材料帶來巨大增量。 新能源汽車為碳化硅的最重要下游領 域，主要應用包括主驅逆變器、DC/DC 轉換器、充電系統中的車載充電機和充 電樁等，單車用量平均為 0.5 片 6 寸碳化硅（單片切 325 個器件） ，SiC 晶片價 格為 7000 元/片，單車碳化硅襯底價值量約 3500 元。

3、根據 IHS 數據，2018 年 和2027年碳化硅功率器件市場規模分別約4億和100億美金， 復合增速約40%。 碳化硅襯底材料市場規模將從 2018 年的 1.21 億美金增長到 2027 年的 30 億美 金， 復合增速達 44%。 目前 CREE 等國際大廠和國內企業紛紛大力布局碳化硅。 露笑科技：致露笑科技：致力打造碳化硅“設備力打造碳化硅“設備襯底襯底外延”的完整產業鏈，中國頂外延”的完整產業鏈，中國頂 尖尖團隊團隊致力致力打造打造碳化硅的國之重器碳化硅的國之重器。 （1）在碳化硅長晶爐方面，公司曾與伯恩 合作共同布局蘋果用藍寶石業務，依托于歷史的藍寶石業務積累，公司目前戰 略轉型

4、布局碳化硅業務。 （2）在碳化硅晶片方面，公司儲備國內最早和最頂尖 的從事碳化硅晶體生長研究的技術團隊陳之戰博士研究團隊。 露笑科技露笑科技碳化硅業務碳化硅業務：短期看長晶爐批量訂單，長期看短期看長晶爐批量訂單，長期看與與合肥政府合肥政府百億元的合百億元的合 作協同作協同。 （1）碳化硅長晶爐：公司前期公告和中科鋼研、國宏中宇簽訂約 3 億 元的碳化硅長晶爐銷售合同，未來隨著中國步入碳化硅的擴產周期，公司的碳 化硅長晶爐業務有望步入快速發展期； （2）公司將與合肥市長豐縣人民政府共 同投資 100 億元建設第三代功率半導體（碳化硅）產業園。在暫時不考慮合肥 合資公司碳化硅襯底收入貢獻的情況下，

5、我們預計露笑科技的碳化硅業務 2020-2022 年收入分別為 1.25、2.75、4.00 億元。 盈利預測、估值與評級。盈利預測、估值與評級。我們預計露笑科技 2020-2022 年歸母凈利潤分別為 3.55、 3.91、 4.29 億元， 當前約 100 億元市值對應 2020-2022 年 PE 分別為 27x、 24x、22x，我們首次覆蓋并給予“買入”評級。 風險提示：風險提示：SIC 項目進展不及預期、疫情加劇風險、中美貿易摩擦加劇風險。 業績預測與估值指標業績預測與估值指標 指標指標 2018 2019 2020E 2021E 2022E 營業收入（百萬元） 3,020.03

6、2,452.13 2,850.85 3,205.86 3,555.14 營業收入增長率 -6.93% -18.80% 16.26% 12.45% 10.89% 凈利潤（百萬元） -973.22 36.17 354.66 390.64 428.84 凈利潤增長率 -415.58% NC 880.55% 10.14% 9.78% EPS（元） -0.88 0.02 0.23 0.26 0.28 ROE（歸屬母公司)（攤?。?-61.78% 1.26% 10.80% 10.63% 10.45% P/E NA 261 27 24 22 資料來源：Wind、光大證券研究所預測 注：股價時間為 2020

7、年 8 月 25 日 買入（首次） 當前價：6.26 元 分析師 劉凱 (執業證書編號：S0930517100002) 021-52523849 殷中樞 (執業證書編號：S0930518040004) 010-58452063 聯系人 欒玉民 021-52523843 市場數據 總股本(億股)： 15.11 總市值(億元)：97.29 一年最低/最高(元)：4.47/8.20 近 3 月換手率：199.99% 股價表現(一年) -24% -11% 2% 15% 28% 08-1911-1902-2005-20 露笑科技滬深300 收益表現 % 一個月 三個月 十二個月 相對 15.07 9.4

8、0 -25.26 絕對 20.62 33.77 -0.79 資料來源：Wind 2020-08-26 露笑科技 敬請參閱最后一頁特別聲明 -2- 證券研究報告 投資聚焦投資聚焦 關鍵假設關鍵假設 1、對于碳化硅業務，露笑科技將致力打造碳化硅“設備襯底 外延”的產業鏈布局，未來將成為國內極具競爭力的碳化硅晶片生產企業。 我們預計 2020-2022 年公司碳化硅業務的收入主要由碳化硅長晶爐銷售貢 獻，在暫時不考慮合肥合資公司碳化硅襯底收入貢獻的情況下，我們預計公 司碳化硅業務 2020-2022 年營業收入分別為 1.25、2.75、4.00 億元，考慮 碳化硅長晶爐上量后，規模效應顯現，預計

9、2020-2022 年碳化硅項目毛利率 分別為 35%、40%、40%。 2、對于漆包線業務，公司是國內最大的專業漆包線生產商之一，公司 近年逐漸由銅漆包線業務逐漸轉向附加值更高的鋁漆包線，在制造業升級的 背景下，鋁漆包線的需求逐漸增大，我們假設公司漆包線業務 2020-2022 年 營業收入分別為 16.82、18.51、20.36 億元，收入增速分別為 10%、10%、 10%?？紤]到鋁漆包線相較于銅漆包線毛利率較高，且鋁漆包線將成公司漆 包線主要品類，我們假設公司 2020-2022 年該業務毛利率分別為 7%、7%、 7%。 3、對于光伏發電業務，公司子公司順宇潔能區位優勢明顯，202

10、0 年將 完成大部分儲備裝機容量， 我們預計公司 2020-2022 年光伏發電業務營業收 入分別為 7.03、7.13、7.23 億元，收入增速分別為 15%、1%、1%?？紤] 到光伏發電是公司的主要利潤來源，毛利率較高且較為穩定，我們假設公司 2020-2022 年光伏發電業務毛利率分別為 64%、64%、63%。 我們的創新之處我們的創新之處 本報告本報告著重分析了露笑科技的碳化硅業務，這塊業務目前被市場所忽著重分析了露笑科技的碳化硅業務，這塊業務目前被市場所忽 視。視。碳化硅是未來應用趨勢非常確定的第三代半導體材料，國際大廠紛紛大 力布局。受益新能源汽車的巨大拉動，碳化硅襯底材料將從

11、2018 年的 1.21 億美金增長到 2027 年的 30 億美金，CAGR 達 44%。露笑科技擁有頂尖的 科學團隊，致力打造“設備襯底外延”的完整產業鏈，未來碳化硅 業務將實現較快增長。 股價上漲的催化因素股價上漲的催化因素 1、 新能源汽車大幅放量。 2、 國內碳化硅產能擴產加速。 盈利預測和估值分析盈利預測和估值分析 我們預計公司 2020-2022 年的歸母凈利潤分別為 3.55、3.91、4.29 億 元，對應 EPS 分別為 0.23、0.26、0.28 元，當前市值對應 PE 分別為 27x、 24x、22x?？紤] A 股市場中暫時無從事碳化硅生產制造的上市公司，我們選 取碳

12、化硅襯底材料的主要下游功率半導體廠商聞泰科技、三安光電、捷捷微 電作為可比公司，同時增加光伏廠商陽光電源作為可比公司，2020-2022 年 可比公司平均 PE 為 50 x、38x、30 x，高于露笑科技估值水平，首次覆蓋給 予“買入”評級。 光大永明資產管理股份有限公司 pOpMnQrMnPrQqMnQxPxOtQ6M9R9PmOpPmOmMfQqQzRlOmOtN8OrQpRxNnQzRMYtQoP 2020-08-26 露笑科技 敬請參閱最后一頁特別聲明 -3- 證券研究報告 目目 錄錄 1、 碳化硅：第三代化合物半導體大勢所趨 . 5 1.1、 什么是碳化硅？ . 5 1.2、 新能

13、源汽車將驅動碳化硅產業快速成長 . 8 1.3、 射頻功率器件為碳化硅材料應用的另一重要領域 . 11 1.4、 碳化硅 MOSFET 將與 IGBT 長期共存 . 13 1.5、 全球碳化硅市場呈現寡頭壟斷局面 . 15 1.6、 國際大廠積極布局碳化硅市場 . 17 1.7、 國內碳化硅產業鏈起步較晚但布局完善 . 18 2、 露笑科技致力打造碳化硅產業的國之重器 . 20 2.1、 戰略目標：依托于歷史藍寶石業務積累，致力打造碳化硅“設備襯底外延”的產業鏈布局 20 2.2、 露笑科技與合肥擬投資 100 億元布局碳化硅產業 . 21 2.3、 露笑科技已儲備國內頂尖的碳化硅晶體生長的團

14、隊 . 23 2.4、 財務分析：資產剝離后，輕裝上陣全力布局碳化硅 . 24 3、 盈利預測 . 26 3.1、 關鍵假設 . 26 3.2、 盈利預測 . 26 4、 估值水平與投資評級 . 27 4.1、 相對估值-PE 估值 . 27 4.2、 相對估值-PB 估值 . 28 5、 風險分析 . 29 6、 附錄 . 29 2020-08-26 露笑科技 敬請參閱最后一頁特別聲明 -4- 證券研究報告 圖表目錄圖表目錄 圖表 1：碳化硅晶片產業鏈 . 5 圖表 2：碳化硅產品類型 . 6 圖表 3：SIC 單晶生長示意圖 . 7 圖表 4：碳化硅晶片應用領域 . 8 圖表 5：碳化硅功

15、率器件市場規模預測（2018 年） . 9 圖表 6：使用碳化硅襯底材料，為新能源汽車節省大量成本 . 10 圖表 7：眾多車企宣布新能源汽車的投資計劃（2019 年）. 10 圖表 8：碳化硅襯底材料市場規?？焖僭鲩L . 11 圖表 9：不同材料微博射頻器件的應用范圍對比 . 11 圖表 10：2018-2025 年全球射頻器件市場規模預測 . 12 圖表 11：碳化硅基氮化鎵外延功率器件市場規模 . 12 圖表 12：特斯拉 Model 3 上使用的 SIC MOSFET 逆變器（24 個 SIC MOSFET 功率模塊） . 13 圖表 13：半導體材料性能對比 . 14 圖表 14：碳

16、化硅 MOSFET 與硅基 IGBT 的對比 . 14 圖表 15：相較硅基材料，碳化硅襯底材料將有更小的能量損失 . 15 圖表 16：導電型碳化硅晶片市場競爭格局（2018 年） . 15 圖表 17：國外龍頭 CREE 與國內公司對比情況 . 16 圖表 18：碳化硅晶片主要企業情況 . 16 圖表 19：碳化硅產業鏈主要企業 . 18 圖表 20：碳化硅晶片各廠商毛利率情況 . 19 圖表 21：合肥市布局的產業領域（2020 年） . 22 圖表 22：合肥市已引進的重點企業情況 . 22 圖表 23：公司核心技術人員情況 . 23 圖表 24：露笑科技近三年收入情況（單位：億元）

17、. 24 圖表 25：露笑科技近三年凈利潤情況（單位：億元）. 24 圖表 26：露笑科技近三年毛利率與凈利率情況（單位：%） . 25 圖表 27：露笑科技 2019 年主要控股或參股公司凈利潤情況（單位：億元） . 25 圖表 28：露笑科技收入拆分預測（單位：百萬元） . 26 圖表 29：露笑科技盈利預測 . 27 圖表 30：可比公司估值-PE 估值 . 28 圖表 31：可比公司估值-PB 估值 . 28 圖表 32：露笑科技與天科合達對比（單位：億元） . 29 2020-08-26 露笑科技 敬請參閱最后一頁特別聲明 -5- 證券研究報告 1、碳化硅碳化硅：第三代：第三代化合物

18、化合物半導體半導體大勢所趨大勢所趨 1.1、什么是碳化硅？什么是碳化硅？ 碳化硅是第三代化合物半導體材料碳化硅是第三代化合物半導體材料。半導體產業的基石是芯片，制作芯 片的核心材料按照歷史進程分為：第一代半導體材料（大部分為目前廣泛使 用的高純度硅），第二代化合物半導體材料（砷化鎵、磷化銦），第三代化 合物半導體材料（碳化硅、氮化鎵）。碳化硅因其優越的物理性能：高禁帶 寬度（對應高擊穿電場和高功率密度）、高電導率、高熱導率，將是未來最 被廣泛使用的制作半導體芯片的基礎材料。 碳化硅在半導體芯片中的主要形式為襯底碳化硅在半導體芯片中的主要形式為襯底。半導體芯片分為集成電路和 分立器件，但不論是集

19、成電路還是分立器件，其基本結構都可劃分為“襯底 -外延-器件”結構。碳化硅在半導體中存在的主要形式是作為襯底材料。 圖表圖表 1：碳化硅晶片產業鏈：碳化硅晶片產業鏈 資料來源：天科合達招股說明書 碳化硅晶片是碳化硅晶體經過切割、研磨、拋光、清洗等工序加工形成 的單晶薄片。碳化硅晶片作為半導體襯底材料，經過外延生長、器件制造等 環節，可制成碳化硅基功率器件和微波射頻器件，是第三代半導體產業發展 的重要基礎材料。 根據電阻率不同，碳化硅晶片可分為導電型和半絕緣型。其中，導電型 碳化硅晶片主要應用于制造耐高溫、耐高壓的功率器件，市場規模較大；半 絕緣型碳化硅襯底主要應用于微波射頻器件等領域，隨著 5

20、G 通訊網絡的加 速建設，市場需求提升較為明顯。 2020-08-26 露笑科技 敬請參閱最后一頁特別聲明 -6- 證券研究報告 圖表圖表 2：碳化硅產品類型：碳化硅產品類型 資料來源：天科合達招股說明書 碳化硅生產工藝流程：碳化硅生產工藝流程： 碳化硅晶片是以高純硅粉和高純碳粉作為原材料，采用物理氣相傳輸法 （PVT）生長碳化硅晶體，加工制成碳化硅晶片。 原料合成原料合成。將高純硅粉和高純碳粉按一定配比混合，在 2,000以上的高 溫下反應合成碳化硅顆粒。再經過破碎、清洗等工序，制得滿足晶體生長要 求的高純度碳化硅微粉原料。 晶體生長。晶體生長。以高純度碳化硅微粉為原料，使用自主研制的晶體生

21、長爐，采 用物理氣相傳輸法（PVT 法）生長碳化硅晶體。其生長原理如下圖所示： 2020-08-26 露笑科技 敬請參閱最后一頁特別聲明 -7- 證券研究報告 圖表圖表 3：SIC 單晶生長示意圖單晶生長示意圖 資料來源：天科合達招股說明書 將高純碳化硅微粉和籽晶分別置于單晶生長爐內圓柱狀密閉的石墨坩 堝下部和頂部，通過電磁感應將坩堝加熱至 2,000以上，控制籽晶處溫度 略低于下部微粉處，在坩堝內形成軸向溫度梯度。碳化硅微粉在高溫下升華 形成氣相的 Si2C、SiC2、Si 等物質，在溫度梯度驅動下到達溫度較低的籽 晶處，并在其上結晶形成圓柱狀碳化硅晶錠。 晶錠加工。晶錠加工。將制得的碳化硅

22、晶錠使用 X 射線單晶定向儀進行定向，之后磨 平、滾磨，加工成標準直徑尺寸的碳化硅晶體。 晶體切割。晶體切割。使用多線切割設備，將碳化硅晶體切割成厚度不超過 1mm 的 薄片。 晶片研磨。晶片研磨。通過不同顆粒粒徑的金剛石研磨液將晶片研磨到所需的平整度 和粗糙度。 晶片拋光。晶片拋光。通過機械拋光和化學機械拋光方法得到表面無損傷的碳化硅拋 光片。 晶片檢測。晶片檢測。使用光學顯微鏡、X 射線衍射儀、原子力顯微鏡、非接觸電阻 率測試儀、表面平整度測試儀、表面缺陷綜合測試儀等儀器設備，檢測碳化 硅晶片的微管密度、結晶質量、表面粗糙度、電阻率、翹曲度、彎曲度、厚 度變化、表面劃痕等各項參數指標，據此

23、判定晶片的質量等級。 晶片清洗。晶片清洗。以清洗藥劑和純水對碳化硅拋光片進行清洗處理，去除拋光片 上殘留的拋光液等表面沾污物，再通過超高純氮氣和甩干機將晶片吹干、甩 干；將晶片在超凈室封裝在潔凈片盒內，形成可供下游即開即用的碳化硅晶 片。 晶片尺寸越大，對應晶體的生長與加工技術難度越大，而下游器件的制 造效率越高、單位成本越低。目前國際碳化硅晶片廠商主要提供 4 英寸至 6 2020-08-26 露笑科技 敬請參閱最后一頁特別聲明 -8- 證券研究報告 英寸碳化硅晶片，CREE、II-VI 等國際龍頭企業已開始投資建設 8 英寸碳化 硅晶片生產線。 1.2、新能源汽車新能源汽車將驅動將驅動碳化

24、硅碳化硅產業快速成長產業快速成長 1.2.1、碳化硅器件應用領域廣泛， 新能源汽車碳化硅器件應用領域廣泛， 新能源汽車驅動碳化硅快速增長驅動碳化硅快速增長 碳化硅晶片經外延生長后主要用于制造功率器件、射頻器件等分立器碳化硅晶片經外延生長后主要用于制造功率器件、射頻器件等分立器 件。件。以碳化硅晶片為襯底制造的半導體器件具備高功率、耐高壓、耐高溫、 高頻、低能耗、抗輻射能力強等優點，可廣泛應用于新能源汽車、5G 通訊、 光伏發電、軌道交通、智能電網、航空航天等現代工業領域，在我國“新基 建”的各主要領域中發揮重要作用。 功率器件是電力電子行業的重要基礎元器件之一，廣泛應用于電力設備功率器件是電力

25、電子行業的重要基礎元器件之一，廣泛應用于電力設備 的電能轉化和電路控制的電能轉化和電路控制等領域。等領域。作為用電裝備和系統中的核心，功率器件的 作用是實現對電能的處理、轉換和控制，管理著全球超過 50%的電能資源， 廣泛用于智能電網、新能源汽車、軌道交通、可再生能源開發、工業電機、 數據中心、家用電器、移動電子設備等國家經濟與國民生活的方方面面，是 工業體系中不可或缺的核心半導體產品。 現有的功率器件大多基于硅半導體材料，由于硅材料物理性能的限制， 器件的能效和性能已逐漸接近極限，難以滿足迅速增長和變化的電能應用新 需求。碳化硅功率器件以其優異的耐高壓、耐高溫、低損耗等性能，能夠有 效滿足電

26、力電子系統的高效率、小型化和輕量化要求，在新能源汽車、光伏 發電、軌道交通、智能電網等領域具有明顯優勢。經過近 30 年研究和開發， 碳化硅襯底和功率器件制造技術在近年逐步成熟，并快速推廣應用，正在掀 起一場節能減排和新能源領域的巨大變革。碳化硅功率器件的應用領域如下 圖所示： 圖表圖表 4：碳化硅晶片應用領域：碳化硅晶片應用領域 資料來源：天科合達招股說明書 2020-08-26 露笑科技 敬請參閱最后一頁特別聲明 -9- 證券研究報告 新能源汽車是碳化硅最重要的下游應用新能源汽車是碳化硅最重要的下游應用。新能源汽車行業是市場空間巨 大的新興市場，全球范圍內新能源車的普及趨勢逐步清晰化。根據

27、現有技術 方案，每輛新能源汽車使用的功率器件價值約 700 美元到 1000 美元。隨著 新能源汽車的發展，對功率器件需求量日益增加，成為功率半導體器件新的 增長點。 新能源汽車系統架構中涉及到功率半導體應用的組件包括：電機驅動系新能源汽車系統架構中涉及到功率半導體應用的組件包括：電機驅動系 統、車載充電系統（統、車載充電系統（OBC）、電）、電源轉換系統（車載源轉換系統（車載 DC/DC）和非車載充電）和非車載充電 樁。碳化硅功率器件應用于電機驅動系統中的主逆變器樁。碳化硅功率器件應用于電機驅動系統中的主逆變器，能夠顯著降低電力 電子系統的體積、重量和成本，提高功率密度。美國特斯拉公司的美國

28、特斯拉公司的 Model 3 車型采用以車型采用以 24 個碳化硅個碳化硅 MOSFET 為功率模塊的逆變器為功率模塊的逆變器， 是第一家在主逆變 器中集成全碳化硅功率器件的汽車廠商；碳化硅器件應用于車載充電系統和 電源轉換系統，能夠有效降低開關損耗、提高極限工作溫度、提升系統效率， 目前全球已有超過 20 家汽車廠商在車載充電系統中使用碳化硅功率器件； 碳化硅器件應用于新能源汽車充電樁， 可以減小充電樁體積， 提高充電速度。 其他應用領域也包括光伏發電、軌道交通、智能電網、風力發電、工業 電源及航空航天等領域。 圖表圖表 5：碳化硅功率器件市場規模預測：碳化硅功率器件市場規模預測（2018

29、年）年） 資料來源：IHS Market 伴隨新能源汽車、光伏發電、軌道交通、智能電網等產業的快速發展， 功率器件的使用需求大幅增加。根據 IC Insights 數據， 2018 年全球功率器 件的銷售額增長率為 14%，達到 163 億美元。未來，隨著碳化硅和氮化鎵功 率器件的加速發展， 全球功率器件的銷售額預計將持續保持增長。 IC Insights 預計 2018 至 2023 年期間， 全球功率器件的銷售額復合年增長率達到 3.3%， 2023 年全球功率器件收入將達到 192 億美元。根據 IHS Markit 數據，2018 年碳化硅功率器件市場規模約 3.9 億美元，受新能源汽

30、車龐大需求的驅動， 以及電力設備等領域的帶動，預計到 2027 年碳化硅功率器件的市場規模將 超過 100 億美元，碳化硅襯底的市場需求也將大幅增長。 2020-08-26 露笑科技 敬請參閱最后一頁特別聲明 -10- 證券研究報告 圖表圖表 6：使用碳化硅襯底材料，為新能源汽車節省大量成本：使用碳化硅襯底材料，為新能源汽車節省大量成本 資料來源：CREE 官網 圖表圖表 7：眾多車企宣布新能源汽車的投資計劃：眾多車企宣布新能源汽車的投資計劃（2019 年）年） 資料來源：CREE 官網 2020-08-26 露笑科技 敬請參閱最后一頁特別聲明 -11- 證券研究報告 圖表圖表 8：碳化硅襯底材料市場規?？焖僭鲩L碳化硅襯底材料市場規?？焖僭鲩L 資料來源：CREE 官網 1.3、射頻功率器件射頻功率器件為碳化硅材料應用的另一重要領域為碳化硅材料應用的另一重要領域 微波射頻器件是實現信號發送和接收的基礎部件，是無線通訊的核心， 主要包括射頻開關、LNA、功率放大器、濾波器等器件，其中，功率放大器 是放大射頻信號的器件，直接決定移動終端和基站的無線通信距離、信號質 量等關鍵參數。 5G 通訊高頻、高速、高功率的特點對功率放大器的高頻、高速以及功通訊高頻、高速、高功率的特點對功率放大器的高頻、高速以及功 率性能有更高要求。率性能有更高要求。以碳化硅為襯底的氮化鎵