铜仁碳化硅衬底设备项目建议书【模板】.docx
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1、泓域咨询/铜仁碳化硅衬底设备项目建议书目录第一章 行业、市场分析8一、 第三代半导体之星,高压、高功率应用场景下性能优越8二、 衬底为技术壁垒最高环节,价值量占比46%9三、 竞争格局:国内外差距逐步缩小,国产替代可期10第二章 项目背景、必要性13一、 大尺寸大势所趋,衬底是SiC产业化降本的核心13二、 受益新能源车爆发,SiC产业化黄金时代将来临14三、 优化产业空间布局16第三章 总论18一、 项目名称及投资人18二、 编制原则18三、 编制依据19四、 编制范围及内容19五、 项目建设背景20六、 结论分析21主要经济指标一览表23第四章 建筑工程方案分析26一、 项目工程设计总体要
2、求26二、 建设方案27三、 建筑工程建设指标28建筑工程投资一览表28第五章 选址分析30一、 项目选址原则30二、 建设区基本情况30三、 营造创业创新生态32四、 构建区域特色优势产业体系32五、 项目选址综合评价33第六章 产品规划方案34一、 建设规模及主要建设内容34二、 产品规划方案及生产纲领34产品规划方案一览表35第七章 SWOT分析36一、 优势分析(S)36二、 劣势分析(W)38三、 机会分析(O)38四、 威胁分析(T)39第八章 法人治理45一、 股东权利及义务45二、 董事47三、 高级管理人员53四、 监事55第九章 项目节能方案58一、 项目节能概述58二、
3、能源消费种类和数量分析59能耗分析一览表60三、 项目节能措施60四、 节能综合评价61第十章 项目规划进度62一、 项目进度安排62项目实施进度计划一览表62二、 项目实施保障措施63第十一章 原辅材料分析64一、 项目建设期原辅材料供应情况64二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理64第十二章 组织架构分析66一、 人力资源配置66劳动定员一览表66二、 员工技能培训66第十三章 投资估算及资金筹措68一、 投资估算的依据和说明68二、 建设投资估算69建设投资估算表73三、 建设期利息73建设期利息估算表73固定资产投资估算表75四、 流动资金75流动资金估算表76五、 项目总投资77总
4、投资及构成一览表77六、 资金筹措与投资计划78项目投资计划与资金筹措一览表78第十四章 经济效益评价80一、 经济评价财务测算80营业收入、税金及附加和增值税估算表80综合总成本费用估算表81固定资产折旧费估算表82无形资产和其他资产摊销估算表83利润及利润分配表85二、 项目盈利能力分析85项目投资现金流量表87三、 偿债能力分析88借款还本付息计划表89第十五章 项目招标及投标分析91一、 项目招标依据91二、 项目招标范围91三、 招标要求92四、 招标组织方式92五、 招标信息发布94第十六章 风险风险及应对措施95一、 项目风险分析95二、 项目风险对策97第十七章 总结说明100
5、第十八章 附表附录102主要经济指标一览表102建设投资估算表103建设期利息估算表104固定资产投资估算表105流动资金估算表106总投资及构成一览表107项目投资计划与资金筹措一览表108营业收入、税金及附加和增值税估算表109综合总成本费用估算表109固定资产折旧费估算表110无形资产和其他资产摊销估算表111利润及利润分配表112项目投资现金流量表113借款还本付息计划表114建筑工程投资一览表115项目实施进度计划一览表116主要设备购置一览表117能耗分析一览表117报告说明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
6、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、延长器件使用寿命、降低生产成本。根据谨慎财务估算,项目总投资15180.29万元,其中:建设投资11868.52万元,占项目总投资的78.18%;建设期利息119.65万元,占项目总投资的0.79%;流动资金3192.12万元,占项目总投资的21.03%。项目正常运营每年营业收入34600.00万元,综合总成本费用25924.48万元,净利润6364.31万元,财务内部收益率33.66%,财务净现值14335.26万元,全部投资回收期4.49年。本期项目具有较强的财务盈利能力,
7、其财务净现值良好,投资回收期合理。由上可见,无论是从产品还是市场来看,本项目设备较先进,其产品技术含量较高、企业利润率高、市场销售良好、盈利能力强,具有良好的社会效益及一定的抗风险能力,因而项目是可行的。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。第一章 行业、市场分析一、 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5
8、0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(GaN)、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
9、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MOSF
10、ET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。二、 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
11、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
12、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。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)、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.
13、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
14、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)。第二章 项目背景、必要性一、 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1
15、000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
16、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
17、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。二、 受益新能源车爆发,SiC产业化黄金时代将来临据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。新能源汽车是碳化硅功率器件市场的主要增长驱动。SiC功率器件主要应用于新能源车逆变器、DC/DC转换器、电机驱动器和车载充电器(OBC)等核心电控领域,以完成较Si更高效的电能转换。预计随着新能源
18、车需求快速爆发,以及SiC衬底工艺成熟、带来产业链降本增效,产业化进程有望提速。应用端:解决电动车续航痛点。据Wolfspeed测算,将纯电动汽车逆变器中的功率组件改成SiC时,可显著降低电力电子系统的体积、重量和成本,提升车辆5%-10%的续航。据英飞凌测算,SiC器件整体损耗相比Si基器件降低80%以上,导通及开关损耗减小,有助于增加电动车续航里程。成本端:单车可节省400-800美元的电池成本,与新增200美元的SiC器件成本抵消后,能够实现至少200-600美元的单车成本下降。客户端:特斯拉等车企已相继布局。Model3是行业第一家采用SiC逆变器的车型,开启了电动汽车使用SiC先河,
19、单车总共有48个SiCMOSFET裸片,由意法半导体和英飞凌提供。其他车企包括比亚迪汉、丰田Mirai等也相继开始采用SiC逆变器。目前各大车企已在碳化硅领域纷纷布局,成本是决定SiC何时在新能源车大批量使用的关键因素。2017年,特斯拉Model3成为第一家使用SiC逆变器的车型,其逆变器总重量下降至4.8kg(较此前减少约84%),续航能力提升6%(逆变器和永磁电机组合的效率高达97%,此前为82%)。预计未来续航里程500公里以上的高端SUV车和轿车有望均应用到SiC功率器件,小型SUV和中型轿车可能在2024-2025年后开始应用一部分SiC(随着SiC衬底产能大规模释放、成本下降),
20、低端车可能会再随这之后。三、 优化产业空间布局进一步优化三大区块产业布局,推动协同发展。以黔东工业聚集区为龙头,以新型功能材料产业集群为引领,以产业园区为载体,构建1+N工业发展格局。黔东工业聚集区重点发展传统优势产业和新兴产业,积极承接东部产业转移,着力打造新型功能材料产业集群、国家级循环经济产业示范基地。大龙开发区重点发展新能源新材料、现代化工、高端装备,推动产业链向下游延伸;铜仁高新区重点发展智能终端、移动能源、先进装备、大健康医药、大数据应用等产业,加快推进产城融合,将铜仁高新区打造成武陵山创新驱动示范区、高质量发展先行区;碧江高新区(苏铜产业园)重点发展特色食品、医药、电子信息等产业
21、,建设“产城一体化”示范园区、产业转移合作示范园区;万山经开区重点发展新能源汽车及零部件、大数据、特色食品、精细化工、节能环保产业,建成产业转型和园区循环化改造示范区;松桃经开区重点发展锰及锰系新材料、生态畜禽、油茶等产业精深加工;玉屏经开区重点发展轻工、清洁能源、建材、油茶精深加工等产业。支持其他县重点发展特色食品、特色轻工业、新型建材等产业,同时找准优势、突出特色,实施差异化、链条式、协同化发展。江口产业园重点发展抹茶产业、水产业、旅游工艺品加工、健康医药产业等,着力打造“世界抹茶之都”、旅游康养产业示范区;石阡产业园重点发展水产业、石材产业;印江经开区重点发展白酒产业、农特产品加工;思南
22、经开区重点发展石材、装备制造、畜牧养殖及加工;德江经开区重点发展农特产品加工、中药材研发及生产加工、五金制品;沿河经开区重点发展清洁能源、民族医药产业。第三章 总论一、 项目名称及投资人(一)项目名称铜仁碳化硅衬底设备项目(二)项目投资人xx投资管理公司(三)建设地点本期项目选址位于xx。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
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