（报告出品方/分析师：开源证券刘翔盛晓君）
1、国产半绝缘碳化硅衬底龙头，进军导电型发力功率大市场
1.1、自主研发结硕果，半绝缘型碳化硅衬底不断突破
公司前身天岳有限成立于年，年11月天岳有限整体变更为股份有限公司，并于年12月登陆科创板上市。公司成立以来专注第三代半导体碳化硅衬底产业，主要产品包括碳化硅半绝缘型和导电型衬底。
公司实控人为宗艳民，哈勃投资等产业力量入股。公司实控人为董事长宗艳民，持有公司30.09%的股权。华为通过哈勃投资，持有公司6.34%股权。
公司通过自主研发，不断提升技术水平和产品品质。-年，公司将半绝缘型和导电型衬底的量产能力从2英寸扩展到6英寸，逐步缩小与海外龙头厂商差距。目前公司已启动8英寸导电型衬底研发工作，有望借助IPO募投项目形成量产能力。
公司半绝缘型衬底的研发和量产能力处于国际先进水平。
半绝缘型碳化硅衬底上生长氮化镓外延，可用于制造HEMT等微波射频器件，应用于5G通讯设备、雷达等市场。由于半绝缘型衬底可用于有源相控阵雷达等军事应用，国外部分发达国家对我国实施技术封锁和产品禁运。年，《瓦森纳协定》对半绝缘型碳化硅衬底材料进行了明确的限制。
公司通过自主研发，实现半绝缘型碳化硅衬底的量产供货，实现了我国核心战略材料的自主可控，有力保障国内产品的供应。据Yole数据，年及年，公司已跻身半绝缘型碳化硅衬底市场的全球前三，技术水平和量产能力位居世界前列。
公司深植研发基因，承担科研重任。
宗艳民先生带领团队先后攻克原料提纯、碳化硅材料生产及缺陷控制、衬底加工等难题，实现2-6英寸宽禁带半导体材料研发或产业化。
公司历年来承担了国家核高基重大专项、国家新一代宽带无线移动通信网重大专项、国家新材料专项、国家高技术研究发展计划项目、国家重大科技成果转化专项等多项国家和省部级项目。公司曾取得国家科学技术进步一等奖等荣誉，技术实力走在国内碳化硅衬底领域前列。
公司保持高强度研发投入，研发费用率较高。
公司研发投入逐年加大，年研发费用投入万元，同比增长62.05%，主要系公司4英寸衬底项目在-年陆续结项，年的研发重点在6英寸及以上大尺寸项目。大尺寸项目耗用材料如石墨件及保温材料单价较高，造成研发材料投入增长较快，研发费用大幅增加。年公司研发费用率达14.93%，超过贰陆公司研发费用率，与Wolfspeed公司的研发费用率尚有一定差距。
1.2、良率提升及规模扩大，助力财务指标不断改善
公司主营业务收入占比提升，不合格衬底销售占比总体呈下降趋势。
公司主营业务产品为半绝缘型和导电型衬底，其他业务产品主要为无法达到半导体级要求的晶棒、不合格衬底等。
公司总营收不断提升，其中其他业务占比总体呈下降趋势，从年的37.55%下降到年的21.62%，显示出公司总体制造良率的不断提升。
公司产品销量和销售规模不断提升，年公司销售收入达4.94亿元，衬底销售达片，同比增长47.19%。主营业务中半绝缘型衬底销售占比高。
公司年上半年，公司半绝缘型衬底销售收入占主营业务收入比例达99.68%，导电型衬底销售额占比0.32%。
受益于销量提升带来的规模效应及良率提升，公司盈利能力显著提升。
公司持续改进生长工艺，晶体生长周期下降，晶棒和衬底环节良率提升明显：晶棒良率由年的41%提升至年上半年的49.90%；衬底良率由年的72.61%提升至年上半年的75.47%。良率提升直接降低生产过程废品率，单位衬底分摊的成本下降，利润率提升明显。
公司主营业务（半绝缘型衬底+导电型衬底）的毛利率由年的8.45%提升至年的32.83%，提升24.38个pct，已接近海外先进企业Wolfspeed及贰陆公司的毛利率水准。公司综合毛利率由年的25.57%提升至年的28.43%，提升2.86个pct。
年公司毛利率同比下降，主要受可用来制作成莫桑石的晶棒产品降价的影响。
受市场宏观环境等因素影响，饰品类消费市场需求有所下滑，可用来制作成莫桑石的晶棒产品的毛利下滑；此外，公司产能向大尺寸及导电型产品切换，新产品短期内生产规模较小导致单位成本较半绝缘产品高，对毛利产生一定影响。
年公司扭亏为盈，实现万元的净利润。年-年公司尚未盈利主要系实施股权激励确认高额股份支付费用所致，扣非后-年均已实现营利。
1.3、募投发力导电型碳化硅衬底，进军功率半导体大市场
公司通过IPO募资将发力导电型碳化硅衬底的研发和产业化，进军市场空间更为广阔的功率半导体市场。
公司在半绝缘型碳化硅衬底已积累了较为深厚的竞争优势，通过IPO募资20亿元投入导电型碳化硅衬底项目建设。
导电型碳化硅衬底用于制造SiCMOSFET及SiCSBD等功率半导体器件，广泛应用于新能源汽车及充电桩、新能源发电及储能、UPS等市场，市场空间相较半绝缘型衬底更为广阔。
公司在导电型碳化硅衬底的制备技术上已有所积淀，公司作为计划中导电型碳化硅衬底相关研究课题和《年新材料研发及产业化专项项目》中导电型碳化硅衬底相关项目的牵头单位之一，已成功掌握导电型碳化硅衬底材料制备的技术和产业化能力，所制备的衬底正在电力电子领域客户中进行验证。
公司有望借助上市募集资金，进一步夯实自身在导电型碳化硅衬底的技术实力，掘金宽禁带半导体在电力电子领域的广阔市场。
2、碳化硅材料赋能功率和射频器件，带来性能升级
2.1、碳化硅材料助力功率半导体器件性能腾飞
碳化硅属于第三代半导体材料，以其作为衬底和外延材料制作成的功率器件性能优异。碳化硅具有高临界磁场、高电子饱和速度与极高热导率等特点，使得其器件适用于高压、高频、高温的应用场景，相较于硅器件，可以显著降低开关损耗。
因此，碳化硅可以制造高耐压、大功率的电力电子器件，下游主要用于新能源光伏、新能源汽车等行业。
以碳化硅衬底材料制作的功率半导体器件主要有SiCMOSFET和SiCSBD。
SiCMOSFET是一种功率开关器件，其与硅基IGBT电压等级、功率输出范围相近，其开关频率更高，并且在相同开关频率下损耗更小。
SBD是肖特基二极管，常用于高频整流等场景。在采用碳化硅衬底材料制作SBD以后，其绝缘击穿场强大幅提升，因此其耐压性能大幅提升。
与硅基PND/FRD相比Err（恢复损耗）显著降低，开关频率也可提高。因此可使用小型变压器和电容器，有助于设备小型化。
以新能源汽车应用为例，碳化硅器件的性能优势将给主驱逆变器、OBC等设备带来全方位的性能提升。
采用碳化硅的功率模块与硅基IGBT功率模块相比，可大幅减少开关损失，给新能源汽车电驱系统带来直接的效率提升，进而减少电力损失，增加新能源汽车的续航能力。采用Rohm全碳化硅模块的逆变器相对于采用硅基功率模块的逆变器减少了75%的开关损失。
在相同功率等级下，全碳化硅模块的封装尺寸显著小于Si模块。
碳化硅用在车用逆变器上，能够大幅度降低逆变器尺寸及重量，做到轻量化。以Rohm给全球顶级电动方程式赛车FormulaE提供的全碳化硅功率模块为例，该模块使得逆变器的重量减少了6千克，尺寸缩小了43%。
由于SiCMOSFET的优异特性，主要汽车厂商积极布局，采用碳化硅模块的主驱逆变器渗透率预计将不断提升。此外，碳化硅器件在车载OBC、DC/DC等系统也已开启渗透。
新能源汽车渗透普及亟需解决的问题就是提高充电效率、缩短充电时间，高压快充日渐普及，对OBC所用功率半导体的性能和稳定性要求也越来越高，因此SiCMOSFET已经开启了OBC领域的渗透。
2.2、SiC衬底+GaN外延大幅提升射频器件性能
射频功率放大器是无线发射机的重要组成部分，在发射机的前级电路中，调制振荡电路所产生的射频信号功率很小，需要经过一系列的功率放大，获得足够的射频功率以后，才能馈送到天线上辐射出去。GaNHEMT是新一代射频功率放大器。相较于硅材料，GaN材料具备更高的耐压强度，击穿场强大约是硅的10倍。
此外，在逐渐提升电压的情况下，作为峰值电子速度的饱和电子速度也达到了硅的2倍以上。因此GaN射频器件优点在于可高电压运行，且易实现高效运行。相较于硅基器件（SiLDMOS）和第二代半导体砷化镓（GaAs）器件，GaNHEMT在基站端更能有效满足5G的高功率、高通信频段和高效率等要求。
不同于Si和SiC芯片，GaN的外延片通常用的是异质衬底，例如蓝宝石、碳化硅、硅等。相对于常规半导体材料,GaN单晶的生长进展缓慢,晶体尺寸小且成本高,使得GaN单晶衬底及同质外延器件的发展落后于基于异质外延器件的应用。
SiC衬底上外延生长GaN材料结合了SiC优异的导热性和GaN的高功率密度和低损耗的能力。与Si衬底相比，SiC衬底上的器件可以在高电压和高漏极电流下运行，结温将随射频功率而缓慢升高，因此射频性能更好，是射频应用的合适材料。
3、碳化硅衬底是最核心环节，海外企业占据先发优势
3.1、碳化硅衬底制备难度高，行业技术进步明显
据前瞻产业研究院数据，年衬底成本占据碳化硅器件成本的47%，其成本高企、产量低是现阶段限制三代半器件快速渗透普及的主要因素。
碳化硅衬底的制造需经过原料合成、晶体生长、晶锭加工、晶棒切割及晶片研磨、抛光、清洗的步骤，其中晶体生长是难度最大、良率最低的环节。
不同于硅基材料，碳化硅材料无法用熔体提拉法制备，主要是因为在现有的实验条件所能达到的压力条件下，碳化硅没有熔点，只是在℃以上时升华为气态。
因此现有碳化硅单晶的制备常使用PVT（物理气相传输）法。该方法通过感应加热的方式在密闭生长腔室内在℃以上高温、接近真空的低压下加热碳化硅粉料，使其升华产生包含Si、Si2C、SiC2等不同气相组分的反应气体，通过固-气反应产生碳化硅单晶反应源。
为了避免无序的气相结晶形成多晶态碳化硅，生长腔室顶部设置有碳化硅籽晶，运输至籽晶处的气相组分在气相组组分过饱和的驱动下在籽晶表面原子沉积，生长为与籽晶晶格一致的碳化硅单晶。
作为现阶段最为成熟的制备碳化硅方法，PVT法仍会产生较多结晶缺陷拉低生产良率，此外该方法生长速度慢，导致碳化硅衬底量产成本高企。
PVT法不可实施监控，相当于黑匣子操作。
碳化硅单晶在其结晶取向上的不同密排结构存在多种原子连接键合方式，从而形成多种碳化硅同质异构体的晶型，极易发生不同晶型之间的转化，导致生长出来的晶体晶型杂乱、结晶缺陷多，质量难以提高。
此外该方法生长速度较慢，硅单晶的生长速度约为mm/h，碳化硅单晶的生长速度约为μm/h，两者相差近倍，规模化生产效率低。
碳化硅晶锭和衬底片中均含有多种晶体缺陷，如堆垛层错（SF）、微管（Micropipe）、贯穿螺型位错（TSD）、贯穿刃型位错（TED）、基平面位错（BPD）等等。
在外延生长过程中，衬底中的TSD约98%转化为TSD，其余转换为FrankSFs；TED则%转化为TED；BPD约95%转化为TED，少量维持BPD。
TSD和TED基本不影响最终的碳化硅器件的性能，而BPD会引发器件性能的退化，因此人们对BPD的