近些年以来，人工智能、物联网、5G、大数据等新兴行业的飞速发展，给半导体产业带来了发展机遇。随着科技的进步，半导体技术成为了现代科技发展的基石，现代电子设备都离不开半导体的应用。

第三代半导体是以碳化硅、氮化镓为代表的宽禁带半导体材料，与第一代、二代相比，在耐高温、高压、转换效率方面有着非常大的优势，并且损耗更低。

不可否认，第三代半导体材料确实具有无可比拟的特性，但同样也存在不可忽视的问题。这些年，不断有老玩家、新选手挤进这个赛道。那么，那些打着第三代半导体旗号的企业，究竟怎么样了？


一、头部企业，良率仍然是个谜

碳化硅是一种宽禁带半导体材料，比起目前市场主流的硅材料（市场份额90%以上），碳化硅性能更加优异，耐高压、耐高频、耐高温，且低损耗。

只是好东西总是没那么容易生产。碳化硅最大的问题在于上游的衬底生产效率极低（长晶慢、良率低），进而导致生产成本数倍于硅基材料。

所以，碳化硅产业能否有实质性突破，根本在于能否解决衬底的生产难题。目前来看，$天岳先进(SH688234)$、天科合达、$露笑科技(SZ002617)$、以及$三安光电(SH600703)$，都有衬底的产业布局。


1、天岳先进

天岳先进（(688234)是国内生产碳化硅衬底的头部企业，只是此前的重心在于半绝缘型碳化硅衬底，面向新能源汽车领域的备受期待的导电型衬底曾一直是短板。

不过2021年，天岳先进规划了年产30万片导电型衬底的上海临港项目，按计划2022年Q3即可投产，2026年达产。

但实际上，2022年受外部环境影响，新项目进展不及预期。天岳先进不得已调整了原济南工厂产能，加大导电性衬底。而受此调整影响，天岳先进当年综合毛利率降至负数。

2023年5月，上海临港项目终于实现了产品交付，并获得了英飞凌、博世等国际知名企业的合作。具体量产数量未知。而互动问答平台上，有投资人给出了这样一个信息：上半年临港工厂凭借3500万的销售，亏损了4000多万。

那么问题来了，纵然天岳先进产能上来了，但制约碳化硅产业发展的关键问题——成本真的下去了吗？

良率是导致碳化硅衬底成本居高不下的一个重要原因。对于良率这个问题，天岳先进给出的说法是：公司持续加大研发力度，在晶体生长和缺陷控制等核心技术领域展开密集的试验，不断突破技术瓶颈，提高产品良率。

然而，对于最新的良率数据，天岳先进却始终讳莫如深。不知何故？


2、天科合达

在碳化硅衬底赛道，国内能够与天岳先进一较高下的，大概只有天科合达。

根据2020年度数据，彼时天岳先进在半绝缘型衬底占优，但在导电型衬底领域，却是天科合达更胜一筹。

近几年，天科合达扩产步伐不断：

2019年12月，江苏天科合达半导体碳化硅项目投产，可实现年产4-8英寸碳化硅衬底6万片。

2020年8月，天科合达第三代半导体碳化硅衬底产业化基地建设项目在北京大兴顺利开工，建成后可年产碳化硅衬底12万片。

2023年8月，天科合达又宣布江苏徐州碳化硅晶片二期扩产项目开工，将新增16万片产能，预计明年8月投产，届时江苏天科合达总产能将达到23万片。

然而，回过头来看，实际已落地的，却似乎只有2019年的6万片。2020年的大兴项目，计划2022年初完工投产。如今已过一年半，这么重要的事件，企业官网上却只公布了开工，未介绍投产。

该项目规划总投资9.5亿，自筹资金建设。这个金额恰好与2020年天科合达科创板IPO募资金额相符。但不知为何，天科合达主动撤回了上市申请，终止了科创板IPO。恐怕大兴项目也已因此搁置。

碳化硅衬底是资本密集型行业。迟来的上市，已明显拖累天科合达扩产的步伐。

时隔一年后，天科合达选择再次冲击IPO。2021年11月15日，北京证监局正式受理了天科合达的IPO辅导备案申请。截至目前还未见重新递交招股书。不知这一次，天科合达能否亡羊补牢？


二、两大龙头境况如何

1、露笑科技，空有进展没成绩

综上来看，天科合达受限于资金，扩产承压。而天岳先进虽已先一步新项目投产，但产能利用率、良率仍然是个谜。

不过至少，天岳先进和天科合达，均有碳化硅衬底产能，均有量产能力。或许，这应该算是国内碳化硅衬底行业的最高水平了。尤其是对比露笑科技。

露笑科技原本主要生产漆包线，时至2023年中，漆包线仍是其第一大收入来源（占比56.5%）。不过，露笑科技在布局蓝宝石业务期间，据说积累了一定的长晶炉设备生产经验。凭着这所谓的技术积累，2020年，露笑科技碳化硅衬底业务横空出世。

笔者捋了一下露笑科技碳化硅项目的发展时间线：

2020年11月，碳化硅项目公司破土开工建设；

2021年9月，露笑科技宣布已与东莞天域半导体签订《战略合作协议》，2022-2024年累计为东莞天域预留6英寸导电型衬底产能不少于15万片；

2021年11月，50台长晶炉正常生产中；

2022年3月，112台长晶炉投入生产中；

2023年3月，已到位280台长晶炉。

单看表面，进展喜人。但随着长晶炉一台一台的进厂，衬底片产能却始终未见大规模释放。

据露笑科技介绍，公司的碳化硅产业园项目完全达产后，将实现年产 24万片 6 英寸导电型碳化硅衬底片的产能。实现该产能预计需要配套500套设备，目前长晶炉已经安装280台，投入进度已达56%。

按照长晶炉的安装进度计算，露笑科技此时应该已经能释放13.44万片产能（24*56%=13.44）。

然而实际上，2022年，露笑科技碳化硅衬底片销售收入只有62.57万元。2023 年第一季度222.12 万元。

参考3月末P级高导电6寸单晶碳化硅衬底报价1.25万，推算露笑科技整个一季度销量恐还不到200片（当然，不排除产品品质差价格低，销量还有再高一点的可能）。

还记得露笑科技和东莞天域的战略合作协议吗，三年预留15万片产能。如今时间已经过去大半，压力给到了2024年。

露笑科技解释说，项目产能未充分释放，是因为公司只有长晶炉，但是后端涉及到的切磨抛、清洗与检测等环节，存在很多技术难点。

这理由确实让人哭笑不得。连高精尖的长晶炉都突破了，却卡在了清洗等设备上？而且，如果其他配套没跟上，280套长晶炉又为何急于进场？

这就不免让人怀疑，露笑科技究竟是在生产碳化硅衬底，还是在向项目公司卖长晶炉？

如果再去扒一扒项目主体合肥露笑的股权结构就更有意思了。持股16.5217%的第二大股东合肥北城，由长丰县财政局100%持股；第三大股东合肥长丰，由长丰县财政局和合肥市国资委各持股60%、40%。

这么看下来，露笑科技只要向项目公司卖长晶炉，就是一门稳赚不赔的买卖。至于赔的是谁，大家意会。

另外，项目公司的第四大股东长丰四面体，也很有故事。这家公司是露笑科技的研发外包公司。也就是说，露笑科技生产碳化硅衬底，连研发都是外包的。

目前，研发服务已经验收合格，5000万服务费也已经确认。万事俱备，只差放量。只是当前这微不足道的销量，究竟是因为量产不出来，还是量产出来没人要，就不得而知了。


2、三安光电，避重就轻只报喜

第三代半导体概念股中，还有一家大白马不得不提，那就是三安光电。

不同于专攻衬底的天岳先进等公司，三安光电全资子公司湖南三安是一家碳化硅垂直产业链制造平台，产业链包括长晶生长—衬底制作—外延生长—芯片制备—封装测试。

近两年，湖南三安产能爬坡迅速。2022年中报，湖南三安电力电子碳化硅产能 还只有6,000 片/月；到2023年中报，已达15,000 片/月。

不过，先别急着高兴，这个数据并不等同于衬底生产能力。相反，根据财报介绍，三安光电的原材料衬底部分自给。财报中没有明确给出这个自给比例，但足以说明，1.5万片的月产能背后，部分甚至大部分都要靠外购衬底支撑。

目前市场上，在衬底基础上生产外延片，或者进一步生产器件，这样的企业其实不在少数。这样的产能扩张，似乎也就没了那么高的含金量。

而在真正能体现企业实力的衬底片上，三安光电给出的进展是：6寸碳化硅衬底已通过数家国际大客户验证，并实现批量出货，未来两年产能已基本锁定，8 寸衬底已实现小批量试制（天岳先进和天科合达也均有8英寸产品布局）。

这样含糊的表述，给大家留了不少臆想空间。但究竟是骡子是马，还得画个问号。

另外，三安光电不仅有碳化硅产能，还布局了另一种第三代半导体材料——氮化镓，截至2023年中，电力电子硅基氮化镓产能2000片/月。

性能上，氮化镓与碳化硅有很高的相似度，不过由于制造工艺等问题，氮化镓远不及碳化硅成熟。

目前从事氮化镓的企业数量也远远少于碳化硅。一些相对知名的企业如英诺赛科、东莞中镓、苏州纳维科技等，还均未上市。


三、行业竞争格局

从产业格局看，目前全球SiC产业格局呈现美国、欧洲、日本三足鼎立态势。其中美国全球独大，占有全球SiC产量的70%~80%，碳化硅晶圆市场CREE一家市占率高达6成之多；欧洲拥有完整的SiC衬底、外延、器件以及应用产业链，在全球电力电子市场拥有强大的话语权；日本是设备和模块开发方面的绝对领先者。领先企业包括美国科锐（Cree）旗下的Wolfspeed、德国的SiCrystal、日本的罗姆（ROHM）、新日铁等。

国内目前已实现4英寸衬底的量产；同时山东天岳、天科合达、河北同光、中科节能均已完成6英寸衬底的研发；中电科装备已成功研制出6英寸半绝缘衬底。

尽管全球碳化硅器件市场已经初具规模，但是碳化硅功率器件领域仍然存在一些诸多共性问题亟待突破，比如碳化硅单晶和外延材料价格居高不下、材料缺陷问题仍未完全解决、碳化硅器件制造工艺难度较高、高压碳化硅器件工艺不成熟、器件封装不能满足高频高温应用需求等，全球碳化硅技术和产业距离成熟尚有一定的差距，在一定程度上制约了碳化硅器件市场扩大的步伐。