年产xx吨碳化硅材料项目规划设计方案【模板参考】.docx
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1、泓域咨询/年产xx吨碳化硅材料项目规划设计方案年产xx吨碳化硅材料项目规划设计方案xx有限公司目录第一章 市场预测8一、 新能源车带来百亿级市场空间,光伏逆变器应用前景可期8二、 第三代半导体之星,高压、高功率应用场景下性能优越10第二章 项目背景分析12一、 衬底为技术壁垒最高环节,价值量占比46%12二、 大尺寸大势所趋,衬底是SiC产业化降本的核心13三、 竞争格局:国内外差距逐步缩小,国产替代可期14四、 培育高效内需体系16五、 项目实施的必要性16第三章 项目概述18一、 项目名称及投资人18二、 编制原则18三、 编制依据18四、 编制范围及内容19五、 项目建设背景20六、 结
2、论分析21主要经济指标一览表23第四章 项目建设单位说明25一、 公司基本信息25二、 公司简介25三、 公司竞争优势26四、 公司主要财务数据28公司合并资产负债表主要数据28公司合并利润表主要数据29五、 核心人员介绍29六、 经营宗旨31七、 公司发展规划31第五章 选址方案37一、 项目选址原则37二、 建设区基本情况37三、 建设现代化国际性海滨城市促进城乡协调发展43四、 项目选址综合评价47第六章 建筑技术方案说明48一、 项目工程设计总体要求48二、 建设方案48三、 建筑工程建设指标49建筑工程投资一览表50第七章 法人治理52一、 股东权利及义务52二、 董事57三、 高级
3、管理人员61四、 监事63第八章 发展规划分析65一、 公司发展规划65二、 保障措施69第九章 SWOT分析说明72一、 优势分析(S)72二、 劣势分析(W)74三、 机会分析(O)74四、 威胁分析(T)76第十章 原辅材料分析84一、 项目建设期原辅材料供应情况84二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理84第十一章 项目环保分析86一、 环境保护综述86二、 建设期大气环境影响分析87三、 建设期水环境影响分析89四、 建设期固体废弃物环境影响分析89五、 建设期声环境影响分析89六、 环境影响综合评价91第十二章 工艺技术方案分析92一、 企业技术研发分析92二、 项目技术工艺分析9
4、4三、 质量管理95四、 设备选型方案96主要设备购置一览表97第十三章 投资方案分析98一、 投资估算的依据和说明98二、 建设投资估算99建设投资估算表101三、 建设期利息101建设期利息估算表101四、 流动资金103流动资金估算表103五、 总投资104总投资及构成一览表104六、 资金筹措与投资计划105项目投资计划与资金筹措一览表106第十四章 经济收益分析107一、 经济评价财务测算107营业收入、税金及附加和增值税估算表107综合总成本费用估算表108固定资产折旧费估算表109无形资产和其他资产摊销估算表110利润及利润分配表112二、 项目盈利能力分析112项目投资现金流量
5、表114三、 偿债能力分析115借款还本付息计划表116第十五章 项目风险分析118一、 项目风险分析118二、 项目风险对策120第十六章 项目总结分析123第十七章 附表附件125营业收入、税金及附加和增值税估算表125综合总成本费用估算表125固定资产折旧费估算表126无形资产和其他资产摊销估算表127利润及利润分配表128项目投资现金流量表129借款还本付息计划表130建设投资估算表131建设投资估算表131建设期利息估算表132固定资产投资估算表133流动资金估算表134总投资及构成一览表135项目投资计划与资金筹措一览表136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
6、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 市场预测一、 新能源车带来百亿级市场空间,光伏逆变器应用前景可期2021年特斯拉全球销量达93.6万辆,主要为Model3/ModelY车型贡献。预计特斯拉未来2年Model3/ModelY年产能将达到200万辆(其中,美国工厂100万辆+中国工厂50万辆+德国柏林工厂50万辆)。假设2022年Model3/ModelY产量150万辆,单车消耗0.25片6英寸SiC晶圆,则对应一年消耗6英寸SiC37.5万片,目前全球SiC晶圆总产能约在
7、5060万片/年,供给端产能吃紧。同时,目前特斯拉Model3的SiCMOSFET只用在主驱逆变器电力模块上,共48颗SiCMOSFET,对应单车消耗约0.25片6英寸SiC衬底。如未来延伸用在包括OBC、DC/DC转换器、高压辅驱控制器、主驱控制器、充电器等,单车SiC器件使用量将达到100-150颗,市场需求将进一步扩大(单车消耗有望达0.5片6英寸SiC衬底)。新能源车需求快速爆发,SiC产能吃紧,全球产能扩产有望加速。据DIGITIMESResearch数据,2021年全球电动汽车销量有望达631万辆(占总销量约6%),同比增长101%。对应2025年新能源车市场6英寸SiC衬底需求达
8、587万片/年,市场空间达231亿元。如未来SiC器件更多广泛的应用于充电桩、光伏逆变器、5G通信、轨交等领域,市场空间有望进一步扩大。n在光伏发电应用中,基于硅基器件的传统逆变器成本约占系统10%左右,是系统能量损耗的主要来源之一。随着光伏产业迈入“大组件、大逆变器、大跨度支架、大组串”时代,光伏电站电压等级从1000V提升至1500V以上,就必须使用碳化硅功率器件。据中国汽车工业信息网,使用碳化硅MOSFET或碳化硅MOSFET与碳化硅SBD结合的功率模块的光伏逆变器,转换效率可从96%提升至99%以上,能量损耗降低50%以上,设备循环寿命提升50倍,从而能够缩小系统体积、增加功率密度、延
9、长器件使用寿命、降低生产成本。据CASAResearch数据,2020年光伏逆变器中使用碳化硅功率器件的占比为10%,预计2025年碳化硅光伏逆变器占比将达到50%,2048年将达到85%。光伏装机需求未来十年(2020-2030年)10倍大赛道,预计2030年中国光伏新增装机需求达416-537GW,CAGR达24%-26%;全球新增装机需求达1246-1491GW,CAGR达25%-27%。拥有巨大的市场空间。预计碳化硅衬底在新能源车+光伏逆变器领域2025年市场空间达261亿元。行业供需缺口较大,产能扩张需求势在必行。据CASAResearch整理,2019年有6家国际巨头宣布了12项扩
10、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。二、 第三代半导体之星,高压、高功率应用场景下性能优越半导体材料是制作半导体器件和集成电路的电子材料。核心分为以下三代:1、第一代元素半导体材料:硅(Si)和锗(Ge);为半导体最常用的材料,起源于20世纪50年代,奠定了微电子产业的基础。2、第二代化合物半导体材料:砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)等;是4G时代的大部分通信设备的材料,起源于20世纪90年代,奠定了信息产业的基础。3、第三代宽禁带材料:碳化硅(SiC)、氮化镓(G
11、aN)、氮化铝(ALN)、氧化镓(Ga2O3)等,近10年世界各国陆续布局、产业化进程快速崛起。其中,碳化硅(SiC)为第三代半导体材料核心。核心用于功率+射频器件,适用于600V以上高压场景,包括光伏、风电、轨道交通、新能源汽车、充电桩等电力电子领域。SiC碳化硅是制作高温、高频、大功率、高压器件的理想材料之一:由碳元素和硅元素组成的一种化合物半导体材料。相比传统的硅材料(Si),碳化硅(SiC)的禁带宽度是硅的3倍;导热率为硅的4-5倍;击穿电压为硅的8-10倍;电子饱和漂移速率为硅的2-3倍。核心优势体现在:耐高压特性:更低的阻抗、禁带宽度更宽,能承受更大的电流和电压,带来更小尺寸的产品
12、设计和更高的效率;耐高频特性:SiC器件在关断过程中不存在电流拖尾现象,能有效提高元件的开关速度(大约是Si的3-10倍),适用于更高频率和更快的开关速度;耐高温特性:SiC相较硅拥有更高的热导率,能在更高温度下工作。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,将极大提高现有使用硅基功率器件的能源转换效率,未来将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
13、。第二章 项目背景分析一、 衬底为技术壁垒最高环节,价值量占比46%SiC产业链包括上游的衬底和外延环节、中游的器件和模块制造环节,以及下游的应用环节。其中衬底的制造是产业链技术壁垒最高、价值量最大环节,是未来SiC大规模产业化推进的核心。衬底:价值量占比46%,为最核心的环节。由SiC粉经过长晶、加工、切割、研磨、抛光、清洗环节最终形成衬底。其中SiC晶体的生长为核心工艺,核心难点在提升良率。类型可分为导电型、和半绝缘型衬底,分别用于功率和射频器件领域。外延:价值量占比23%。本质是在衬底上面再覆盖一层薄膜以满足器件生产的条件。具体分为:导电型SiC衬底用于SiC外延,进而生产功率器件用于电
14、动汽车以及新能源等领域。半绝缘型SiC衬底用于氮化镓外延,进而生产射频器件用于5G通信等领域。器件制造:价值量占比约20%(包括设计+制造+封装)。产品包括SiC二级管、SiCMOSFET、全SiC模块(SiC二级管和SiCMOSFET构成)、SiC混合模块(SiC二级管和SiCIGBT构成)。4)应用:半绝缘碳化硅器件主要用于5G通信、车载通信、国防应用、数据传输、航空航天。导电型碳化硅器件主要用于电动汽车、光伏发电、轨道交通、数据中心、充电等基础建设。二、 大尺寸大势所趋,衬底是SiC产业化降本的核心成本下降是SiC碳化硅产业化推广的核心。在碳化硅器件的成本占比当中,衬底、外延、器件分别占
15、比46%、23%、20%。衬底为碳化硅降本的核心。目前6英寸碳化硅衬底价格在1000美金/片左右,数倍于传统硅基半导体,核心降本方式包括:提升材料使用率(向大尺寸发展)、降低制造成本(提升良率)、提升生产效率(更成熟的长晶工艺)。(一)提升材料使用率(向大尺寸发展)目前行业内公司主要量产产品尺寸集中在4英寸(半绝缘型)及6英寸(导电型)。行业龙头美国科锐(已改名Wolfspeed)已成功研发8英寸产品。衬底尺寸越大,单位衬底可制造的芯片数量越多,单位芯片成本越低(6英寸衬底面积为4英寸衬底的2.25倍)。衬底的尺寸越大,边缘的浪费就越小,有利于进一步降低芯片的成本。但与此同时,随着晶体尺寸的扩
16、大,其生长难度工艺呈几何级增长。(二)降低制造成本(提升良率)长晶端:SiC包含200多种同质异构结构的晶型,但只有4H型(4H-SiC)等少数几种是所需的晶型。而PVT长晶的整个反应处于2300C高温、完整密闭的腔室内(类似黑匣子),极易发生不同晶型的转化,任意生长条件的波动都会影响晶体的生长、参数很难精确调控,很难从中找到最佳生长条件。目前行业主流良率在50-60%左右(传统硅基在90%以上),有较大提升空间。机加工端:碳化硅硬度与金刚石接近(莫氏硬度达9.5),切割、研磨、抛光技术难度大,工艺水平的提高需要长期的研发积累。目前该环节行业主流良率在70-80%左右,仍有提升空间。(三)提升
17、生产效率(更成熟的长晶工艺)SiC长晶的速度极为缓慢,行业平均水平每小时仅能生长0.2-0.3mm,较传统晶硅生长速度相比慢近百倍以上。未来需PVT工艺的进一步成熟、或向其他先进工艺(如液相法)的延伸。三、 竞争格局:国内外差距逐步缩小,国产替代可期SiC衬底供应商竞争格局:海外龙头垄断、实现6英寸规模化供应、向8英寸进军。国产厂家以小尺寸为主、向6英寸进军。(一)导电型SiC衬底全球市场:美国科锐公司(Wolfspeed)占据了60%以上的市场份额,基本控制了国际碳化硅单晶的市场价格和质量标准。其他公司包括:美国二六(II-VI)、德国SiCrystalAG、道康宁(DowCorning)、
18、日本新日铁等。主流产品已经完成从4寸向6寸的转化。国内公司:总体处于发展初期,主要以4英寸小尺寸产能为主。2018年,天科合达以1.7%的市场占有率排名全球第六、国内第一。其他公司包括山东天岳、河北同光、世纪金光、中电集团2所等。(二)半绝缘型SiC衬底全球市场美国科锐(WOLFSPEED)、贰陆公司(II-VI)依旧合计占据近70%的市场份额。国内公司山东天岳已挤进全球前三,2020年市占率达30%。国内外差距缩小,进口替代可期。由于全球行业龙头企业在碳化硅领域起步较早,各尺寸量产推出时间方面,国内与全球行业龙头企业存在差距:以天岳先进的半绝缘型碳化硅衬底为例,在4英寸至6英寸衬底的量产时间
19、上全球行业龙头企业分别早于天岳10年以上及7年以的时间。目前主流的6英寸SiC衬底国外起步于2010年左右,SiC领域国内外整体差距小于传统硅基半导体,国内迎头赶上龙头企业的机会更大。在SiC衬底往大尺寸发展的趋势中,可观察到国内企业已迎头赶上,国内外差距正在缩小(举例:天岳6英寸衬底与龙头量产时间差距已小于4英寸,预计8英寸国内外量产时间差距有望进一步缩小)。目前海外龙头已向8吋发力(下游客户车规级为主),国内小尺寸为主、6吋有望未来2-3年具备大规模量产能力(下游客户工业级为主)。四、 培育高效内需体系全面促进消费,拓展投资空间,促进产业和消费双升级,充分发挥需求对供给的牵引作用,构建新发
20、展格局,更好满足人民对美好生活需要。(一)全面促进消费坚持需求牵引供给、供给创造需求,立足扩大内需战略基点,激发消费潜力,建设现代商贸流通体系。(二)拓展投资空间发挥投资对优化供给结构的关键作用,优化投资结构,提高投资效益,保持投资合理增长,在产业投入上争当表率,推进一批强基础、增功能、利长远的重大项目建设,使投资在促消费、惠民生、调结构、增功能、强后劲、促协调等方面持续发挥支撑作用。五、 项目实施的必要性(一)提升公司核心竞争力项目的投资,引入资金的到位将改善公司的资产负债结构,补充流动资金将提高公司应对短期流动性压力的能力,降低公司财务费用水平,提升公司盈利能力,促进公司的进一步发展。同时
21、资金补充流动资金将为公司未来成为国际领先的产业服务商发展战略提供坚实支持,提高公司核心竞争力。第三章 项目概述一、 项目名称及投资人(一)项目名称年产xx吨碳化硅材料项目(二)项目投资人xx有限公司(三)建设地点本期项目选址位于xxx(以最终选址方案为准)。二、 编制原则1、立足于本地区产业发展的客观条件,以集约化、产业化、科技化为手段,组织生产建设,提高企业经济效益和社会效益,实现可持续发展的大目标。2、因地制宜、统筹安排、节省投资、加快进度。三、 编制依据1、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;2、中国制造2025;3、建设项目经济评价方法与参数及使用
22、手册(第三版);4、项目公司提供的发展规划、有关资料及相关数据等。四、 编制范围及内容投资必要性:主要根据市场调查及分析预测的结果,以及有关的产业政策等因素,论证项目投资建设的必要性;技术的可行性:主要从事项目实施的技术角度,合理设计技术方案,并进行比选和评价;财务可行性:主要从项目及投资者的角度,设计合理财务方案,从企业理财的角度进行资本预算,评价项目的财务盈利能力,进行投资决策,并从融资主体的角度评价股东投资收益、现金流量计划及债务清偿能力;组织可行性:制定合理的项目实施进度计划、设计合理组织机构、选择经验丰富的管理人员、建立良好的协作关系、制定合适的培训计划等,保证项目顺利执行;经济可行
23、性:主要是从资源配置的角度衡量项目的价值,评价项目在实现区域经济发展目标、有效配置经济资源、增加供应、创造就业、改善环境、提高人民生活等方面的效益;风险因素及对策:主要是对项目的市场风险、技术风险、财务风险、组织风险、法律风险、经济及社会风险等因素进行评价,制定规避风险的对策,为项目全过程的风险管理提供依据。五、 项目建设背景据Yole统计,2020年SiC碳化硅功率器件市场规模约7.1亿美元,预计2026年将增长至45亿美元,2020-2026年CAGR近36%。其中,新能源汽车是SiC功率器件下游最重要的应用市场,预计需求于2023年开始快速爆发。展望2035年,我市与全省一道,基本实现社
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