吉林市碳化硅衬底项目可行性研究报告模板.docx
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1、泓域咨询/吉林市碳化硅衬底项目可行性研究报告报告说明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
2、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。根据谨慎财务估算,项目总投资24707.23万元,其中:建设投资18741.11万元,占项目总投资的75.85%;建设期利息234.19万元,占项目总投资的0.95%;流动资金5731.93万元,占项目总投资的23.20%。项目正常运营每年营业收入56100.00万元,综合总成本费用41511.97万元,净利润10704.46万元,财务内部收益率35.10
3、%,财务净现值24920.76万元,全部投资回收期4.42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。本期项目技术上可行、经济上合理,投资方向正确,资本结构合理,技术方案设计优良。本期项目的投资建设和实施无论是经济效益、社会效益等方面都是积极可行的。本期项目是基于公开的产业信息、市场分析、技术方案等信息,并依托行业分析模型而进行的模板化设计,其数据参数符合行业基本情况。本报告仅作为投资参考或作为学习参考模板用途。目录第一章 行业发展分析9一、 面临的挑战9二、 碳化硅半导体行业的战略意义10三、 半导体材料行业概述11第二章 背景、必要性分析13一、 碳化硅材料产业链
4、13二、 宽禁带半导体材料简介18三、 行业发展态势及面临的机遇21四、 激发人才创新活力23五、 切实加强区域合作交流23第三章 绪论25一、 项目名称及投资人25二、 编制原则25三、 编制依据25四、 编制范围及内容26五、 项目建设背景26六、 结论分析28主要经济指标一览表30第四章 项目投资主体概况32一、 公司基本信息32二、 公司简介32三、 公司竞争优势33四、 公司主要财务数据35公司合并资产负债表主要数据35公司合并利润表主要数据36五、 核心人员介绍36六、 经营宗旨38七、 公司发展规划38第五章 建设规模与产品方案44一、 建设规模及主要建设内容44二、 产品规划方
5、案及生产纲领44产品规划方案一览表44第六章 选址方案分析46一、 项目选址原则46二、 建设区基本情况46三、 着力提升创新能力48四、 项目选址综合评价49第七章 建筑工程方案分析50一、 项目工程设计总体要求50二、 建设方案50三、 建筑工程建设指标52建筑工程投资一览表52第八章 发展规划54一、 公司发展规划54二、 保障措施58第九章 法人治理结构61一、 股东权利及义务61二、 董事64三、 高级管理人员69四、 监事72第十章 SWOT分析74一、 优势分析(S)74二、 劣势分析(W)76三、 机会分析(O)76四、 威胁分析(T)77第十一章 运营管理模式83一、 公司经
6、营宗旨83二、 公司的目标、主要职责83三、 各部门职责及权限84四、 财务会计制度88第十二章 安全生产95一、 编制依据95二、 防范措施98三、 预期效果评价103第十三章 项目节能方案104一、 项目节能概述104二、 能源消费种类和数量分析105能耗分析一览表106三、 项目节能措施106四、 节能综合评价108第十四章 组织机构、人力资源分析109一、 人力资源配置109劳动定员一览表109二、 员工技能培训109第十五章 原辅材料供应111一、 项目建设期原辅材料供应情况111二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理111第十六章 项目环保分析112一、 环境保护综述112二、 建
7、设期大气环境影响分析113三、 建设期水环境影响分析117四、 建设期固体废弃物环境影响分析118五、 建设期声环境影响分析118六、 环境影响综合评价120第十七章 投资计划方案121一、 投资估算的编制说明121二、 建设投资估算121建设投资估算表123三、 建设期利息123建设期利息估算表124四、 流动资金125流动资金估算表125五、 项目总投资126总投资及构成一览表126六、 资金筹措与投资计划127项目投资计划与资金筹措一览表128第十八章 经济效益分析130一、 基本假设及基础参数选取130二、 经济评价财务测算130营业收入、税金及附加和增值税估算表130综合总成本费用估
8、算表132利润及利润分配表134三、 项目盈利能力分析134项目投资现金流量表136四、 财务生存能力分析137五、 偿债能力分析138借款还本付息计划表139六、 经济评价结论139第十九章 招标、投标141一、 项目招标依据141二、 项目招标范围141三、 招标要求142四、 招标组织方式144五、 招标信息发布147第二十章 项目综合评价说明148第二十一章 附表150主要经济指标一览表150建设投资估算表151建设期利息估算表152固定资产投资估算表153流动资金估算表154总投资及构成一览表155项目投资计划与资金筹措一览表156营业收入、税金及附加和增值税估算表157综合总成本费
9、用估算表157固定资产折旧费估算表158无形资产和其他资产摊销估算表159利润及利润分配表160项目投资现金流量表161借款还本付息计划表162建筑工程投资一览表163项目实施进度计划一览表164主要设备购置一览表165能耗分析一览表165第一章 行业发展分析一、 面临的挑战1、碳化硅衬底制备成本高由于晶体生长速率慢、制备技术难度较大,大尺寸、高品质碳化硅衬底生产成本依旧较高,碳化硅衬底较低的供应量和较高的价格一直是制约碳化硅基器件大规模应用的主要因素之一,限制了产品在下游行业的应用和推广。虽然碳化硅衬底和器件工艺逐渐成熟,衬底和器件的价格呈一定下降趋势,但是目前碳化硅功率器件的价格仍数倍于硅
10、基器件,下游应用领域仍需平衡碳化硅器件的高价格与碳化硅器件优越性能带来的综合成本下降间的关系,短期内一定程度上限制了碳化硅器件在功率器件领域的渗透率,使得碳化硅材料即使在部分相对优势领域的大规模应用仍存较大挑战。2、国内的高端技术和人才的缺乏半导体材料行业属于典型技术密集型行业,对于技术人员的知识背景、研发能力及操作经验积累均有较高要求,国内在高端技术和人才方面与国外龙头企业尚存在差距。缩小技术差距,需要靠国内企业和研究机构持续投入研发,完成前期技术积累工作。国际巨头科锐公司成立于1987年,于1993年在美国纳斯达克上市,贰陆公司成立于1971年,于1987年在美国纳斯达克上市,相比于国际巨
11、头具有数十年的研发和产业化经验,中国由于研发起步较晚,业内人才和技术水平仍然较为缺乏,在一定程度上制约了行业的快速发展。3、通过外延收购方式进行发展的难度较大宽禁带半导体的军事用途使得国外对中国实行技术和产品禁运和封锁。宽禁带半导体是有源相控阵雷达、毫米波通信设备、激光武器、“航天级”固态探测器、耐超高辐射装置等军事装备中的核心组件,因而受到国际上瓦森纳协定的出口管制,并且对外收购相关企业也会受到西方发达国家的严格审查。国内行业通过外延式收购的方式进行发展的难度较大。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
12、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
13、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键之一在上游材料端。因此,我国若能在宽禁带半导体行业上游衬底材料行业实现突破,将有望在半导体行业实现换道超车。三、 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
14、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。第二章 背景、必要性分析一、 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
15、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
16、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
17、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
18、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
19、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
20、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/D
21、C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
22、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,
23、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
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