年产xxx吨碳化硅衬底项目可行性报告（参考范文）.docx

泓域咨询/年产xxx吨碳化硅衬底项目可行性报告年产xxx吨碳化硅衬底项目可行性报告xxx（集团）有限公司目录第一章 项目基本情况9一、 项目名称及投资人9二、 编制原则9三、 编制依据10四、 编制范围及内容10五、 项目建设背景10六、 项目建设的可行性12七、 结论分析12主要经济指标一览表14第二章 项目建设单位说明17一、 公司基本信息17二、 公司简介17三、 公司竞争优势18四、 公司主要财务数据19公司合并资产负债表主要数据19公司合并利润表主要数据20五、 核心人员介绍20六、 经营宗旨22七、 公司发展规划22第三章 行业发展分析24一、 碳化硅材料产业链24二、 半导体材料行业概述29三、 行业发展态势及面临的机遇30第四章 项目建设背景、必要性33一、 宽禁带半导体材料简介33二、 碳化硅半导体行业的战略意义35三、 坚持城乡融合，彰显宜居宜业新面貌36第五章 选址方案38一、 项目选址原则38二、 建设区基本情况38三、 坚持创新驱动，释放经济发展新动能39四、 坚持产业强市，厚植高质量发展新优势40五、 项目选址综合评价42第六章 建设规模与产品方案43一、 建设规模及主要建设内容43二、 产品规划方案及生产纲领43产品规划方案一览表43第七章 技术方案分析46一、 企业技术研发分析46二、 项目技术工艺分析48三、 质量管理49四、 设备选型方案50主要设备购置一览表51第八章 建筑技术方案说明52一、 项目工程设计总体要求52二、 建设方案53三、 建筑工程建设指标54建筑工程投资一览表54第九章 原辅材料成品管理56一、 项目建设期原辅材料供应情况56二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理56第十章 环境影响分析57一、 编制依据57二、 环境影响合理性分析57三、 建设期大气环境影响分析59四、 建设期水环境影响分析62五、 建设期固体废弃物环境影响分析62六、 建设期声环境影响分析63七、 环境管理分析64八、 结论及建议66第十一章 安全生产68一、 编制依据68二、 防范措施71三、 预期效果评价73第十二章 进度规划方案74一、 项目进度安排74项目实施进度计划一览表74二、 项目实施保障措施75第十三章 节能可行性分析76一、 项目节能概述76二、 能源消费种类和数量分析77能耗分析一览表77三、 项目节能措施78四、 节能综合评价79第十四章 组织架构分析80一、 人力资源配置80劳动定员一览表80二、 员工技能培训80第十五章 项目投资计划83一、 编制说明83二、 建设投资83建筑工程投资一览表84主要设备购置一览表85建设投资估算表86三、 建设期利息87建设期利息估算表87固定资产投资估算表88四、 流动资金89流动资金估算表90五、 项目总投资91总投资及构成一览表91六、 资金筹措与投资计划92项目投资计划与资金筹措一览表92第十六章 经济效益94一、 经济评价财务测算94营业收入、税金及附加和增值税估算表94综合总成本费用估算表95固定资产折旧费估算表96无形资产和其他资产摊销估算表97利润及利润分配表99二、 项目盈利能力分析99项目投资现金流量表101三、 偿债能力分析102借款还本付息计划表103第十七章 项目招标、投标分析105一、 项目招标依据105二、 项目招标范围105三、 招标要求105四、 招标组织方式108五、 招标信息发布108第十八章 风险分析109一、 项目风险分析109二、 公司竞争劣势114第十九章 项目总结115第二十章 附表117营业收入、税金及附加和增值税估算表117综合总成本费用估算表117固定资产折旧费估算表118无形资产和其他资产摊销估算表119利润及利润分配表120项目投资现金流量表121借款还本付息计划表122建设投资估算表123建设投资估算表123建设期利息估算表124固定资产投资估算表125流动资金估算表126总投资及构成一览表127项目投资计划与资金筹措一览表128报告说明根据谨慎财务估算，项目总投资29307.91万元，其中：建设投资23381.11万元，占项目总投资的79.78%；建设期利息670.01万元，占项目总投资的2.29%；流动资金5256.79万元，占项目总投资的17.94%。项目正常运营每年营业收入64900.00万元，综合总成本费用49670.38万元，净利润11158.90万元，财务内部收益率30.55%，财务净现值21398.98万元，全部投资回收期5.07年。本期项目具有较强的财务盈利能力，其财务净现值良好，投资回收期合理。由于宽禁带半导体的军事用途使得国外对中国实行技术禁运和封锁，国内碳化硅产业的持续发展对核心技术国产自主化、实现供应链安全可控提出了迫切的需求。自主可控趋势加速了宽禁带半导体器件的国产化替代进程，为宽禁带半导体行业带来了发展新机遇。在宽禁带半导体领域，下游应用企业已在调整供应链，支持国内企业。数家国内宽禁带半导体企业的上中游产品陆续获得了下游用户验证机会，进入了多个关键厂商供应链，逐步开始了以销促产的良性发展。本报告为模板参考范文，不作为投资建议，仅供参考。报告产业背景、市场分析、技术方案、风险评估等内容基于公开信息；项目建设方案、投资估算、经济效益分析等内容基于行业研究模型。本报告可用于学习交流或模板参考应用。第一章 项目基本情况一、 项目名称及投资人（一）项目名称年产xxx吨碳化硅衬底项目（二）项目投资人xxx（集团）有限公司（三）建设地点本期项目选址位于xx（待定）。二、 编制原则1、坚持科学发展观，采用科学规划，合理布局，一次设计，分期实施的建设原则。2、根据行业未来发展趋势，合理制定生产纲领和技术方案。3、坚持市场导向原则，根据行业的现有格局和未来发展方向，优化设备选型和工艺方案，使企业的建设与未来的市场需求相吻合。4、贯彻技术进步原则，产品及工艺设备选型达到目前国内领先水平。同时合理使用项目资金，将先进性与实用性有机结合，做到投入少、产出多，效益最大化。5、严格遵守“三同时”设计原则，对项目可能产生的污染源进行综合治理，使其达到国家规定的排放标准。三、 编制依据1、承办单位关于编制本项目报告的委托；2、国家和地方有关政策、法规、规划；3、现行有关技术规范、标准和规定；4、相关产业发展规划、政策；5、项目承办单位提供的基础资料。四、 编制范围及内容1、确定生产规模、产品方案；2、调研产品市场；3、确定工程技术方案；4、估算项目总投资，提出资金筹措方式及来源；5、测算项目投资效益，分析项目的抗风险能力。五、 项目建设背景2019年是碳化硅产业快速发展的关键年份。与同类硅基产品相比，虽然碳化硅基器件价格仍然较高，但是由于其优越的性能及价格持续走低，其综合成本优势逐渐显现，客户认可度持续提高。实体经济稳中有进。积极落实稳增长措施，着力帮扶企业克服疫情影响，在全省率先实现全面复工复产。完成工业应税销售745亿元、增长10%，规上工业总产值突破500亿元、增长6%。新增“四上”企业115家，大全集团获镇江首个“中国工业大奖”，环太集团获中国有色金属工业科学技术一等奖，威腾电气、通灵股份完成上市材料申报，16家企业在江苏股交中心挂牌，香江科技、新韩通等企业快速发展。项目建设扎实推进。全年完成固定资产投资89亿元、增长14.9%，其中制造业投资58亿元、增长31%。蜂巢易创扬中园区正式开园，发动机、变速器、电驱动总成等项目竣工投产，智能转向、精诚工科等项目加速推进。中南高科产业园、红星美凯龙扬中商场等项目顺利竣工，云企智造、量子科技等56个项目开工建设。23个镇江市级、80个扬中市级重点产业项目分别完成投资52.1亿元、85.7亿元。招商引智成效明显。深入推进“双招双引”百日竞赛活动，推出招商“云名片”，实行“全天候”“不掉线”招商服务。大力开展乡贤招商、供销员招商，成功举办第十七届河豚文化节项目集中签约活动，开展各类招商活动90场（次），与省港口集团签订战略合作协议，招引旺捷大数据中心、青苗国际学校等亿元以上项目59个，实际到位外资7500万美元。全年引进高层次人才（团队）52个、省级有突出贡献的中青年专家2人。六、 项目建设的可行性（一）不断提升技术研发实力是巩固行业地位的必要措施公司长期积累已取得了较丰富的研发成果。随着研究领域的不断扩大，公司产品不断往精密化、智能化方向发展，投资项目的建设，将支持公司在相关领域投入更多的人力、物力和财力，进一步提升公司研发实力，加快产品开发速度，持续优化产品结构，满足行业发展和市场竞争的需求，巩固并增强公司在行业内的优势竞争地位，为建设国际一流的研发平台提供充实保障。（二）公司行业地位突出，项目具备实施基础公司自成立之日起就专注于行业领域，已形成了包括自主研发、品牌、质量、管理等在内的一系列核心竞争优势，行业地位突出，为项目的实施提供了良好的条件。在生产方面，公司拥有良好生产管理基础，并且拥有国际先进的生产、检测设备；在技术研发方面，公司系国家高新技术企业，拥有省级企业技术中心，并与科研院所、高校保持着长期的合作关系，已形成了完善的研发体系和创新机制，具备进一步升级改造的条件；在营销网络建设方面，公司通过多年发展已建立了良好的营销服务体系，营销网络拓展具备可复制性。七、 结论分析（一）项目选址本期项目选址位于xx（待定），占地面积约79.00亩。（二）建设规模与产品方案项目正常运营后，可形成年产xxx吨碳化硅衬底的生产能力。（三）项目实施进度本期项目建设期限规划24个月。（四）投资估算本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算，项目总投资29307.91万元，其中：建设投资23381.11万元，占项目总投资的79.78%；建设期利息670.01万元，占项目总投资的2.29%；流动资金5256.79万元，占项目总投资的17.94%。（五）资金筹措项目总投资29307.91万元，根据资金筹措方案，xxx（集团）有限公司计划自筹资金（资本金）15634.19万元。根据谨慎财务测算，本期工程项目申请银行借款总额13673.72万元。（六）经济评价1、项目达产年预期营业收入（SP）：64900.00万元。2、年综合总成本费用（TC）：49670.38万元。3、项目达产年净利润（NP）：11158.90万元。4、财务内部收益率（FIRR）：30.55%。5、全部投资回收期（Pt）：5.07年（含建设期24个月）。6、达产年盈亏平衡点（BEP）：22037.22万元（产值）。（七）社会效益综上所述，本项目能够充分利用现有设施，属于投资合理、见效快、回报高项目；拟建项目交通条件好；供电供水条件好，因而其建设条件有明显优势。项目符合国家产业发展的战略思想，有利于行业结构调整。本项目实施后，可满足国内市场需求，增加国家及地方财政收入，带动产业升级发展，为社会提供更多的就业机会。另外，由于本项目环保治理手段完善，不会对周边环境产生不利影响。因此，本项目建设具有良好的社会效益。（八）主要经济技术指标主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积52667.00约79.00亩1.1总建筑面积86717.601.2基底面积28966.851.3投资强度万元/亩281.102总投资万元29307.912.1建设投资万元23381.112.1.1工程费用万元19740.782.1.2其他费用万元3140.992.1.3预备费万元499.342.2建设期利息万元670.012.3流动资金万元5256.793资金筹措万元29307.913.1自筹资金万元15634.193.2银行贷款万元13673.724营业收入万元64900.00正常运营年份5总成本费用万元49670.38""6利润总额万元14878.53""7净利润万元11158.90""8所得税万元3719.63""9增值税万元2925.78""10税金及附加万元351.09""11纳税总额万元6996.50""12工业增加值万元22799.43""13盈亏平衡点万元22037.22产值14回收期年5.0715内部收益率30.55%所得税后16财务净现值万元21398.98所得税后第二章 项目建设单位说明一、 公司基本信息1、公司名称：xxx（集团）有限公司2、法定代表人：黎xx3、注册资本：770万元4、统一社会信用代码：xxxxxxxxxxxxx5、登记机关：xxx市场监督管理局6、成立日期：2012-10-67、营业期限：2012-10-6至无固定期限8、注册地址：xx市xx区xx9、经营范围：从事碳化硅衬底相关业务（企业依法自主选择经营项目，开展经营活动；依法须经批准的项目，经相关部门批准后依批准的内容开展经营活动；不得从事本市产业政策禁止和限制类项目的经营活动。）二、 公司简介公司满怀信心，发扬“正直、诚信、务实、创新”的企业精神和“追求卓越，回报社会” 的企业宗旨，以优良的产品服务、可靠的质量、一流的服务为客户提供更多更好的优质产品及服务。企业履行社会责任，既是实现经济、环境、社会可持续发展的必由之路，也是实现企业自身可持续发展的必然选择；既是顺应经济社会发展趋势的外在要求，也是提升企业可持续发展能力的内在需求；既是企业转变发展方式、实现科学发展的重要途径，也是企业国际化发展的战略需要。遵循“奉献能源、创造和谐”的企业宗旨，公司积极履行社会责任，依法经营、诚实守信，节约资源、保护环境，以人为本、构建和谐企业，回馈社会、实现价值共享，致力于实现经济、环境和社会三大责任的有机统一。公司把建立健全社会责任管理机制作为社会责任管理推进工作的基础，从制度建设、组织架构和能力建设等方面着手，建立了一套较为完善的社会责任管理机制。三、 公司竞争优势（一）公司具有技术研发优势，创新能力突出公司在研发方面投入较高，持续进行研究开发与技术成果转化，形成企业核心的自主知识产权。公司产品在行业中的始终保持良好的技术与质量优势。此外，公司目前主要生产线为使用自有技术开发而成。（二）公司拥有技术研发、产品应用与市场开拓并进的核心团队公司的核心团队由多名具备行业多年研发、经营管理与市场经验的资深人士组成，与公司利益捆绑一致。公司稳定的核心团队促使公司形成了高效务实、团结协作的企业文化和稳定的干部队伍，为公司保持持续技术创新和不断扩张提供了必要的人力资源保障。（三）公司具有优质的行业头部客户群体公司凭借出色的技术创新、产品质量和服务，树立了良好的品牌形象，获得了较高的客户认可度。公司通过与优质客户保持稳定的合作关系，对于行业的核心需求、产品变化趋势、最新技术要求的理解更为深刻，有利于研发生产更符合市场需求产品，提高公司的核心竞争力。（四）公司在行业中占据较为有利的竞争地位公司经过多年深耕，已在技术、品牌、运营效率等多方面形成竞争优势；同时随着行业的深度整合，行业集中度提升，下游客户为保障其自身原材料供应的安全与稳定，在现有竞争格局下对于公司产品的需求亦不断提升。公司较为有利的竞争地位是长期可持续发展的有力支撑。四、 公司主要财务数据公司合并资产负债表主要数据项目2020年12月2019年12月2018年12月资产总额12926.8710341.509695.15负债总额7226.955781.565420.21股东权益合计5699.924559.944274.94公司合并利润表主要数据项目2020年度2019年度2018年度营业收入32338.0325870.4224253.52营业利润7024.985619.985268.73利润总额6523.295218.634892.47净利润4892.473816.133522.58归属于母公司所有者的净利润4892.473816.133522.58五、 核心人员介绍1、黎xx，中国国籍，无永久境外居留权，1961年出生，本科学历，高级工程师。2002年11月至今任xxx总经理。2017年8月至今任公司独立董事。2、姚xx，中国国籍，无永久境外居留权，1970年出生，硕士研究生学历。2012年4月至今任xxx有限公司监事。2018年8月至今任公司独立董事。3、谢xx，中国国籍，无永久境外居留权，1958年出生，本科学历，高级经济师职称。1994年6月至2002年6月任xxx有限公司董事长；2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事长；2016年11月至今任xxx有限公司董事、经理；2019年3月至今任公司董事。4、贾xx，中国国籍，1977年出生，本科学历。2018年9月至今历任公司办公室主任，2017年8月至今任公司监事。5、蒋xx，1957年出生，大专学历。1994年5月至2002年6月就职于xxx有限公司；2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2018年3月至今任公司董事。6、孟xx，中国国籍，无永久境外居留权，1959年出生，大专学历，高级工程师职称。2003年2月至2004年7月在xxx股份有限公司兼任技术顾问；2004年8月至2011年3月任xxx有限责任公司总工程师。2018年3月至今任公司董事、副总经理、总工程师。7、马xx，中国国籍，1978年出生，本科学历，中国注册会计师。2015年9月至今任xxx有限公司董事、2015年9月至今任xxx有限公司董事。2019年1月至今任公司独立董事。8、许xx，中国国籍，1976年出生，本科学历。2003年5月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理；2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司执行董事、总经理；2004年4月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理。2018年3月起至今任公司董事长、总经理。六、 经营宗旨公司通过整合资源，实现产品化、智能化和平台化。七、 公司发展规划（一）战略目标与发展规划公司致力于为多产业的多领域客户提供高质量产品、技术服务与整体解决方案，为成为百亿级产业领军企业而努力奋斗。（二）措施及实施效果公司立足于本行业，以先进的技术和高品质的产品满足产品日益提升的质量标准和技术进步要求，为国内外生产商率先提供多种产品，为提升转换率和品质保证以及成本降低持续做出贡献，同时通过与产业链优质客户紧密合作，为公司带来稳定的业务增长和持续的收益。公司通过产品和商业模式的不断创新以及与产业链企业深度融合，建立创新引领、合作共赢的模式，再造行业新格局。（三）未来规划采取的措施公司始终秉持提供性价比最优的产品和技术服务的理念，充分发挥公司在技术以及膜工艺技术的扎实基础及创新能力，为成为百亿级产业领军企业而努力奋斗。在近期的三至五年，公司聚焦于产业的研发、智能制造和销售，在消费升级带来的产业结构调整所需的领域积极布局。致力于为多产业的多领域客户提供中高端技术服务与整体解决方案。在未来的五至十年，以蓬勃发展的中国市场为核心，利用中国“一带一路”发展机遇，利用独立创新、联合开发、并购和收购等多种方法，掌握国际领先的技术，使得公司真正成为国际领先的创新型企业。第三章 行业发展分析一、 碳化硅材料产业链1、下游产业链情况以碳化硅材料为衬底的产业链主要包括碳化硅衬底材料的制备、外延层的生长、器件制造以及下游应用市场。在碳化硅衬底上，主要使用化学气相沉积法（CVD法）在衬底表面生成所需的薄膜材料，即形成外延片，进一步制成器件。（1）半绝缘型碳化硅衬底半绝缘型碳化硅衬底主要应用于制造氮化镓射频器件。通过在半绝缘型碳化硅衬底上生长氮化镓外延层，制得碳化硅基氮化镓外延片，可进一步制成氮化镓射频器件。（2）导电型碳化硅衬底导电型碳化硅衬底主要应用于制造功率器件。与传统硅功率器件制作工艺不同，碳化硅功率器件不能直接制作在碳化硅衬底上，需在导电型衬底上生长碳化硅外延层得到碳化硅外延片，并在外延层上制造各类功率器件。2、半绝缘型碳化硅衬底在射频器件上的应用（1）主要应用情况及其优势射频器件在无线通讯中扮演信号转换的角色，是无线通信设备的基础性零部件，主要包括功率放大器、滤波器、开关、低噪声放大器、双工器等。半绝缘型碳化硅衬底制备的氮化镓射频器件主要为面向通信基站以及雷达应用的功率放大器。目前主流的射频器件有砷化镓、硅基LDMOS、碳化硅基氮化镓等不同类型。根据AnalogDialogue，砷化镓器件已在功率放大器上得到广泛应用；硅基LDMOS器件也已在通讯领域应用多年，但其主要应用于小于4GHz的低频率领域；碳化硅基氮化镓射频器件具有良好的导热性能、高频率、高功率等优势，有望开启其广泛应用。氮化镓射频器件是迄今为止最为理想的微波射频器件，因此成为4G/5G移动通讯系统、新一代有源相控阵雷达等系统的核心微波射频器件。氮化镓射频器件正在取代LDMOS在通信宏基站、雷达及其他宽带领域的应用。随着信息技术产业对数据流量、更高工作频率和带宽等需求的不断增长，氮化镓器件在基站中应用越来越广泛。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。目前，氮化镓射频器件主要基于碳化硅、硅等异质衬底外延材料制备的，并在未来一段时期也是主要选择。相比较硅基氮化镓，碳化硅基氮化镓外延主要优势在其材料缺陷和位错密度低。碳化硅基氮化镓材料外延生长技术相对成熟，且碳化硅衬底导热性好，适合于大功率应用，同时衬底电阻率高降低了射频损耗，因此碳化硅基氮化镓射频器件成为目前市场的主流。根据Yole报告，90%左右的氮化镓射频器件采用碳化硅衬底制备。（2）主要应用领域的发展情况碳化硅基氮化镓射频器件已成功应用于众多领域，以无线通信基础设施和国防应用为主。无线通信基础设施方面，5G具有大容量、低时延、低功耗、高可靠性等特点，要求射频器件拥有更高的线性和更高的效率。相比砷化镓和硅基LDMOS射频器件，以碳化硅为衬底的氮化镓射频器件同时具有碳化硅良好的导热性能和氮化镓在高频段下大功率射频输出的优势，能够提供下一代高频电信网络所需要的功率和效能，成为5G基站功率放大器的主流选择。在国防军工领域，碳化硅基氮化镓射频器件已经代替了大部分砷化镓和部分硅基LDMOS器件，占据了大部分市场。对于需要高频高输出的卫星通信应用，氮化镓器件也有望逐步取代砷化镓的解决方案。根据Yole报告，随着通信基础建设和军事应用的需求发展，全球氮化镓射频器件市场规模将持续增长，预计从2019年的7.4亿美元增长至2025年的20亿美元，期间年均复合增长率达到18%。半绝缘型碳化硅衬底的需求量有望因此获益而持续增长。3、导电型碳化硅衬底在功率器件上的应用（1）主要应用情况及其优势功率器件又被称为电力电子器件，是构成电力电子变换装置的核心器件。功率器件主要包括功率二极管、功率三极管、晶闸管、MOSFET、IGBT等。相同规格的碳化硅基MOSFET与硅基MOSFET相比，其尺寸可大幅减小至原来的1/10，导通电阻可至少降低至原来的1/100。相同规格的碳化硅基MOSFET较硅基IGBT的总能量损耗可大大降低70%。碳化硅功率器件具有高电压、大电流、高温、高频率、低损耗等独特优势，将极大地提高现有使用硅基功率器件的能源转换效率，对高效能源转换领域产生重大而深远的影响，主要应用领域有电动汽车/充电桩、光伏新能源、轨道交通、智能电网等。（2）主要应用领域的发展情况电动汽车行业是未来市场空间巨大的新兴市场，全球范围内新能源车的普及趋势明朗。随着电动汽车的发展，对功率半导体器件需求量日益增加，成为功率半导体器件新的经济增长点。得益于碳化硅功率器件的高可靠性及高效率特性，在车载级的电机驱动器、OBC及DC/DC部分，碳化硅器件的使用已经比较普遍。对于非车载充电桩产品，由于成本的原因，目前使用比例还相对较低，但部分厂商已开始利用碳化硅器件的优势，通过降低冷却等系统的整体成本找到了利基市场。目前，碳化硅功率器件已被国际知名车企应用在其电动汽车上。电动驱动系统中，主逆变器负责控制电动机，是汽车的关键元器件，特斯拉Model3的主逆变器采用了意法半导体生产的24个碳化硅MOSFET功率模块，是全球第一家将碳化硅MOSFET应用于商用车主逆变器的OEM厂商。2020年12月，丰田汽车推出并公开发售“Mirai”燃料电池电动汽车，是丰田汽车首次开始使用碳化硅功率器件。根据碳化硅器件特点和电动汽车的发展趋势，碳化硅器件是未来电动汽车的必然之选。光伏逆变器曾普遍采用硅器件，经过40多年的发展，转换效率和功率密度等已接近理论极限。碳化硅器件具有低损耗、高开关频率、高适用性、降低系统散热要求等优点，将在光伏新能源领域得到广泛应用。例如，在住宅和商业设施光伏系统中的组串逆变器里，碳化硅器件在系统级层面带来成本和效能的好处。阳光电源等光伏逆变器龙头企业已将碳化硅器件应用至其组串式逆变器中。碳化硅功率器件在轨道交通行业得到重要应用。未来轨道交通对电力电子装置，比如牵引变流器、电力电子电压器等提出了更高的要求。采用碳化硅功率器件可以大幅度提高这些装置的功率密度和工作效率，将有助于明显减轻轨道交通的载重系统。目前，受限于碳化硅功率器件的电流容量，碳化硅混合模块将首先开始替代部分硅IGBT模块。未来随着碳化硅器件容量的提升，全碳化硅模块将在轨道交通领域发挥更大的作用。目前碳化硅器件已经在中低压配电网开始了应用。未来更高电压、更大容量、更低损耗的柔性输变电将对万伏级以上的碳化硅功率器件具有重大需求。碳化硅功率器件在智能电网的主要应用包括高压直流输电换流阀、柔性直流输电换流阀、灵活交流输电装置、高压直流断路器、电力电子变压器等装置中。根据Yole报告，2019年碳化硅功率器件的市场规模为5.41亿美元，受益于电动汽车/充电桩、光伏新能源等市场需求驱动，预计2025年将增长至25.62亿美元，复合年增长率约30%。碳化硅衬底的需求有望因此获益并取得快速增长。二、 半导体材料行业概述半导体是指在常温下导电性能介于绝缘体与导体之间的材料。常见的半导体包括硅、锗等元素半导体及砷化镓、碳化硅、氮化镓等化合物半导体。半导体可以分为四类产品，分别是集成电路、光电子器件、分立器件和传感器。半导体是电子产品的核心，是信息产业的基石，亦被称为现代工业的“粮食”。半导体产品广泛应用于移动通信、计算机、电力电子、医疗电子、工业电子、军工航天等行业。半导体行业是现代经济社会发展的战略性、基础性和先导性产业，具有技术难度高、投资规模大、产业链环节长、产品种类多、更新迭代快、下游应用广泛的特点。半导体制造产业链包含设计、制造和封装测试环节，半导体材料和设备属于芯片制造、封测的支撑性行业。三、 行业发展态势及面临的机遇1、碳化硅市场需求旺盛，全球迎来扩产潮随着碳化硅器件在5G通信、电动汽车、光伏新能源、轨道交通、智能电网等行业的应用，碳化硅器件市场需求迅速增长，全球碳化硅行业呈现产能供给不足的情况。为了保证衬底供给，满足以电动汽车为代表的客户未来的增长需求，各大厂商纷纷开始扩产。据CASAResearch整理，2019年有6家国际巨头宣布了12项扩产，主要为衬底产能的扩张，其中最大的项目为科锐公司投资近10亿美元的扩产计划，分别在北卡罗来纳州和纽约州建造全新的可满足车规级标准的8英寸功率和射频衬底制造工厂。随着下游市场的超预期发展，产业链的景气程度有望持续向好，碳化硅衬底产业也将直接受益于行业发展。2、碳化硅器件成本降低，行业应用的替代前景向好2019年是碳化硅产业快速发展的关键年份。与同类硅基产品相比，虽然碳化硅基器件价格仍然较高，但是由于其优越的性能及价格持续走低，其综合成本优势逐渐显现，客户认可度持续提高。行业正在通过多种措施降低碳化硅器件成本：在衬底方面，通过增大碳化硅衬底尺寸、升级制备技术、扩大衬底产能等，共同推动碳化硅衬底成本的降低；在制造方面，随着市场的开启，各大器件供应商扩产制造，随着规模扩大和制造技术不断成熟，也带来制造成本的降低；在市场方面，主要的产品供应商与大客户通过签订长期合作合同对市场进行锁定，供需双方共同推进市场渗透并形成良性循环。未来碳化硅器件的价格有望持续下降，其行业应用将快速发展。3、国外对宽禁带半导体实行严格的技术保护，自主可控势在必行由于宽禁带半导体的军事用途使得国外对中国实行技术禁运和封锁，国内碳化硅产业的持续发展对核心技术国产自主化、实现供应链安全可控提出了迫切的需求。自主可控趋势加速了宽禁带半导体器件的国产化替代进程，为宽禁带半导体行业带来了发展新机遇。在宽禁带半导体领域，下游应用企业已在调整供应链，支持国内企业。数家国内宽禁带半导体企业的上中游产品陆续获得了下游用户验证机会，进入了多个关键厂商供应链，逐步开始了以销促产的良性发展。4、积极的宽禁带半导体产业政策近年来从国家到地方相继制定了一系列产业政策来推动宽禁带半导体产业的发展。2020年8月，国务院印发新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策，提出聚焦高端芯片、集成电路装备等关键核心技术研发，在新一代半导体技术等领域推动各类创新平台建设；2021年3月，十三届全国人大四次会议通过的中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要，提出要大力发展碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体产业。此外，上海、广东、湖南、山东等多省市均出台了相关政策支持碳化硅等半导体产业发展。我国宽禁带半导体行业迎来了前所未有的发展契机，有助于我国宽禁带半导体行业技术水平的提高和规模的快速发展。第四章 项目建设背景、必要性一、 宽禁带半导体材料简介常见的半导体材料包括硅（Si）、锗（Ge）等元素半导体及砷化镓（GaAs）、碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等化合物半导体材料。从被研究和规模化应用的时间先后顺序来看，上述半导体材料被业内通俗地划分为三代。第一代半导体材料以硅和锗等元素半导体为代表，其典型应用是集成电路，主要应用于低压、低频、低功率的晶体管和探测器中。硅基半导体材料是目前产量最大、应用最广的半导体材料，90%以上的半导体产品是用硅基材料制作的。第二代半导体材料是以砷化镓为代表，砷化镓材料的电子迁移率约是硅的6倍,具有直接带隙，故其器件相对硅基器件具有高频、高速的光电性能，因此被广泛应用于光电子和微电子领域，是制作半导体发光二极管和通信器件的关键衬底材料。第三代半导体材料是指以碳化硅、氮化镓为代表的宽禁带半导体材料，与前两代半导体材料相比，第三代半导体材料禁带宽度大，具有击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射能力强等优势，因此采用第三代半导体材料制备的半导体器件不仅能在更高的温度下稳定运行，适用于高电压、高频率场景，此外，还能以较少的电能消耗，获得更高的运行能力。值得注意的是，前述三代半导体材料各有利弊，并无绝对的替代关系，而是在特定的应用场景中存在各自的比较优势。1、碳化硅根据中国战略性新兴产业：新材料（第三代半导体材料），与硅相比，碳化硅拥有更为优越的电气特性：耐高压：击穿电场强度大，是硅的10倍，用碳化硅制备器件可以极大地提高耐压容量、工作频率和电流密度，并大大降低器件的导通损耗。耐高温：半导体器件在较高的温度下，会产生载流子的本征激发现象，造成器件失效。禁带宽度越大，器件的极限工作温度越高。碳化硅的禁带接近硅的3倍，可以保证碳化硅器件在高温条件下工作的可靠性。硅器件的极限工作温度一般不能超过300，而碳化硅器件的极限工作温度可以达到600以上。同时，碳化硅的热导率比硅更高，高热导率有助于碳化硅器件的散热，在同样的输出功率下保持更低的温度，碳化硅器件也因此对散热的设计要求更低，有助于实现设备的小型化。实现高频的性能：碳化硅的饱和电子漂移速率大，是硅的2倍，这决定了碳化硅器件可以实现更高的工作频率和更高的功率密度。基于这些优良的特性，碳化硅衬底的使用极限性能优于硅衬底，可以满足高温、高压、高频、大功率等条件下的应用需求，已应用于射频器件及功率器件。2、氮化镓氮化镓具有宽禁带、高电子漂移速度、高热导率、耐高电压、耐高温、抗腐蚀、耐辐照等突出优点。氮化镓器件已有众多应用：在光电子器件领域，氮化镓器件作为LED照明光源已广泛应用，还可制备成氮化镓基激光器；在微波射频器件方面，氮化镓器件可用于有源相控阵雷达、无线电通信、基站、卫星等军事或者民用领域；氮化镓也可用于功率器件，其比传统器件具有更低的电源损耗。二、 碳化硅半导体行业的战略意义碳化硅衬底是新近发展的宽禁带半导体的核心材料，以其制作的器件具有耐高温、耐高压、高频、大功率、抗辐射等特点，具有开关速度快、效率高的优势，可大幅降低产品功耗、提高能量转换效率并减小产品体积。目前，碳化硅半导体主要应用于以5G通信、国防军工、航空航天为代表的射频领域和以新能源汽车、“新基建”为代表的电力电子领域，在民用、军用领域均具有明确且可观的市场前景。同时，我国“十四五”规划已将碳化硅半导体纳入重点支持领域，随着国家“新基建”战略的实施，碳化硅半导体将在5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心等新基建领域发挥重要作用。因此，以碳化硅为代表的宽禁带半导体是面向经济主战场、面向国家重大需求的战略性行业。全球宽禁带半导体行业目前总体处于发展初期阶段，相比硅和砷化镓等半导体而言，在宽禁带半导体领域我国和国际巨头公司之间的整体技术差距相对较小。另外，由于宽禁带半导体的下游工艺制程具有更高的包容性和宽容度，下游制造环节对设备的要求相对较低，投资额相对较小，制约宽禁带半导体行业快速发展的关