集微网消息，随着新能源汽车、5G通讯、光伏发电、轨道交通等行业加大应用碳化硅器件的投资应用，拉动了碳化硅器件需求持续增长，国内碳化硅器件领域的投资也逐渐升温，对上游碳化硅晶片的需求放量。
在此背景下，天科合达拟科创板IPO募集5亿元投资第三代半导体碳化硅衬底产业化基地建设项目，以增加碳化硅晶片产能。天科合达主要产品包括碳化硅晶片、其他碳化硅产品和碳化硅单晶生长炉，其中碳化硅晶片是核心产品。但天科合达碳化硅晶片目前盈利能力不足，宝石晶体是其主要利润来源，通过此次IPO扩大规模能否提高其碳化硅晶片盈利能力？
掌握碳化硅晶片全流程工艺
作为国内最早布局碳化硅晶片的厂商之一，天科合达目前已掌握了覆盖碳化硅晶片生产的“设备研制—原料合成—晶体生长—晶体切割—晶片加工—清洗检测”全流程关键技术和工艺，具备规模化供应大尺寸、高品质碳化硅晶片的生产能力，形成了“以碳化硅晶片为核心，覆盖其他碳化硅产品和碳化硅单晶生长炉”的业务主线。年至今，碳化硅晶片和其他碳化硅产品是天科合达收入的主要来源，碳化硅单晶生长炉收入快速增长。
从主营业务构成来看，-年，天科合达的碳化硅晶片和碳化硅单晶生长炉业务比重在增加，其他碳化硅产品业务比重在降低。近三年天科合达碳化硅晶片以4英寸为主，逐步向6英寸过渡，在年1月天科合达启动8英寸晶片研发工作。
然而晶片尺寸越大，对应晶体的生长与加工技术难度越大。目前国际碳化硅晶片厂商主要提供4英寸至6英寸碳化硅晶片，CREE、II-VI等国际龙头企业已开始投资建设8英寸碳化硅晶片生产线,大幅领先于天科合达。
在单晶生长炉方面，天科合达生产的单晶生长炉主要用于满足自身产能扩张需求，随着部分下游企业和科研院所开始向天科合达采购单晶生长炉，碳化硅单晶生长炉逐渐成为主要产品之一。天科合达表示，目前已掌握了高温精确控制技术、真空环境控制技术等稳定生长高品质碳化硅晶体的单晶生长炉核心技术。
其他碳化硅产品业务方面，虽然天科合达该业务比重在降低，但营收仍保持增长。其他碳化硅产品包括籽晶和碳化硅晶体，籽晶用于生长碳化硅晶体，为了满足自身生产需求，对外销售较少；碳化硅晶体主要用于加工制成晶片后对外销售。
宝石晶体贡献主要利润
碳化硅晶体可根据电阻率不同分为导电型晶体和半绝缘型晶体，其中，高品质的半绝缘型碳化硅晶体作为宝石晶体用于加工制成莫桑钻等珠宝首饰进入消费品市场。天科合达表示，公司生产宝石晶体除具有较高经济效益外，也对半绝缘型碳化硅晶体生长具有工艺验证和改进作用。
不过，这是否能提高与高科技相关的半绝缘型晶体生长工艺改进有待商榷。
据了解，半导体行业更注重微管密度、电阻率等晶体的电气性能和微观结构，而应用于宝石行业的碳化硅晶体更注重净度、色泽等外观指标，制备工艺难度相对较低，但这与半导体行业相关的半绝缘型晶体生产和工艺改进并无直接联系。
尽管宝石晶体与“科创”属性没太大关系，但为天科合达带来了不错的营收。-年，天科合达碳化硅晶体分别实现销售收入1,.49万元、2,.86万元、5,.85万元，占主营业务收入的比重分别为45.92%、35.98%、35.05%。
据披露，年-年，在天科合达碳化硅晶体营收构成中，宝石晶体的营业收入占比超8成，尤其是年，宝石晶体的营收是其他晶体（包括应用于半导体的碳化硅晶体）营收的10倍左右。经计算，宝石晶体业务贡献了天科合达近3成的主营业务收入。
此外，宝石晶体为天科合达带来了高额毛利，提高了其整体毛利率。从招股书中各产品的毛利贡献度来看，-年宝石晶体对天科合达的毛利贡献度近4成，而碳化硅晶片贡献的毛利不足3成；从毛利率来看，年至年，天科合达宝石晶体的毛利率分别为-4.32%、33.01%、46.60%，而同期碳化硅晶片产品的毛利率仅为-12.09%、13.49%、19.46%。
由此可见，作为拟科创板上市公司的天科合达，销售宝石晶体带来了丰厚的利润，但其核心产品碳化硅晶片在毛利贡献上不如宝石晶体，说明了天科合达在碳化硅晶片盈利能力方面仍有很大的提升空间。如何提高碳化硅晶片业务的盈利能力，是天科合达持续发展过程需要解决的主要问题。
盈利不及同行，天科合达如何实现国产突围？
得益于宝石晶体业务的高毛利率拉高了天科合达主营业务的综合毛利率，天科合达年主营业务毛利率高达35%。即便如此，天科合达与境外公司仍存在较大差距，CREE公司专业从事碳化硅业务的子公司Wolfspeed毛利率接近50%，差距明显。
目前，碳化硅晶片产业格局呈现美国全球独大的特点。以导电型产品为例，美国占有全球碳化硅晶片产量的70%以上，仅CREE公司就占据一半以上市场份额，剩余份额大部分被日本和欧洲的其他碳化硅企业占据，国内上游企业仅有很小份额。根据YoleDevelopment统计，年天科合达导电型晶片的全球市场占有率为1.7%，排名全球第六、国内第一。
数据来源：YoleDevelopment
近年来，碳化硅衬底和功率器件制造技术逐步成熟并快速推广应用，正掀起一场新能源领域的巨大变革。能源变革将带动碳化硅产业链发展。据不完全统计，截至年末，国内已有5家企业投资建成碳化硅器件生产线（包括中试线），分别为中电科五十五所、泰科天润、株洲中车时代、三安集成、国家电网全球能源互联网研究院。年以来，山东天岳、泰科天润、北京绿能芯创电子科技有限公司和广东芯聚能半导体有限公司等国内多家半导体企业也参与投资建设碳化硅器件，华润微等硅基功率器件企业也已开展碳化硅器件生产业务。
功率器件的投资加速也带动了上游碳化硅晶片需求兴起，年以来，山西烁科新材料有限公司、露笑科技等公司宣布建设新的碳化硅晶片生产线或进军碳化硅晶片生产领域。但由于碳化硅材料行业门槛很高，新进入的厂商短期内难以形成规模化供应能力，市场供给仍主要依靠现有晶片生产商扩大自身生产能力，因此，国产碳化硅晶片供给不足的局面仍将继续。
为解决国产碳化硅晶片供给不足，天科合达本次募集资金投资项目第三代半导体碳化硅衬底产业化基地建设项目，项目投产后年产12万片6英寸碳化硅晶片，适当缓解国内碳化硅晶片供应紧张局面。
从招股书透露的信息可以看出，天科合达目前核心产品盈利能力仍不足，靠销售宝石晶体来获得利润，这对一家高端科技企业而言并非长久之计，在碳化硅器件降成本压力下，天科合达能否通过此次扩大碳化硅产能规模来有效降低成本，提高碳化硅晶片盈利能力？不妨拭目以待。（校对/Lee）