沈阳碳化硅衬底项目可行性研究报告(模板范本).docx
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1、泓域咨询/沈阳碳化硅衬底项目可行性研究报告沈阳碳化硅衬底项目可行性研究报告xxx有限公司报告说明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。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
2、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),低端车可能会再随这之后。根据谨慎财务估算,项目总投资26737.65万元,其中:建设投资21048.80万元,占项目总投资的78.72%;建设期利息259.06万元,占项目总投资的0.97%;流动资金5429.79万元,占项目总投资的20.31%。项目正常运营每年营业收入47400.00万元,综合总成本费用37281.54万元,净利润7397.68万元,财务
3、内部收益率20.72%,财务净现值11843.26万元,全部投资回收期5.66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。本项目生产所需的原辅材料来源广泛,产品市场需求旺盛,潜力巨大;本项目产品生产技术先进,产品质量、成本具有较强的竞争力,三废排放少,能够达到国家排放标准;本项目场地及周边环境经考察适合本项目建设;项目产品畅销,经济效益好,抗风险能力强,社会效益显著,符合国家的产业政策。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 市场预
4、测9一、 第三代半导体之星,高压、高功率应用场景下性能优越9二、 大尺寸大势所趋,衬底是SiC产业化降本的核心10第二章 项目建设背景及必要性分析13一、 受益新能源车爆发,SiC产业化黄金时代将来临13二、 竞争格局:国内外差距逐步缩小,国产替代可期14三、 坚持创新驱动发展,加快建设创新沈阳16四、 以优化营商环境为基础全面深化改革18五、 项目实施的必要性19第三章 项目总论21一、 项目名称及建设性质21二、 项目承办单位21三、 项目定位及建设理由22四、 报告编制说明23五、 项目建设选址25六、 项目生产规模25七、 建筑物建设规模25八、 环境影响26九、 项目总投资及资金构成
5、26十、 资金筹措方案26十一、 项目预期经济效益规划目标27十二、 项目建设进度规划27主要经济指标一览表28第四章 建筑技术分析30一、 项目工程设计总体要求30二、 建设方案31三、 建筑工程建设指标32建筑工程投资一览表32第五章 建设方案与产品规划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第六章 SWOT分析说明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第七章 运营模式45一、 公司经营宗旨45二、 公司的目标、主要职责45三、 各部门职责及权限46四、 财务会计制度49第八章
6、法人治理56一、 股东权利及义务56二、 董事58三、 高级管理人员62四、 监事65第九章 人力资源分析68一、 人力资源配置68劳动定员一览表68二、 员工技能培训68第十章 安全生产70一、 编制依据70二、 防范措施71三、 预期效果评价74第十一章 进度计划方案75一、 项目进度安排75项目实施进度计划一览表75二、 项目实施保障措施76第十二章 原辅材料供应及成品管理77一、 项目建设期原辅材料供应情况77二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理77第十三章 项目投资计划78一、 投资估算的依据和说明78二、 建设投资估算79建设投资估算表81三、 建设期利息81建设期利息估算表81
7、四、 流动资金83流动资金估算表83五、 总投资84总投资及构成一览表84六、 资金筹措与投资计划85项目投资计划与资金筹措一览表86第十四章 经济收益分析87一、 基本假设及基础参数选取87二、 经济评价财务测算87营业收入、税金及附加和增值税估算表87综合总成本费用估算表89利润及利润分配表91三、 项目盈利能力分析92项目投资现金流量表93四、 财务生存能力分析95五、 偿债能力分析95借款还本付息计划表96六、 经济评价结论97第十五章 招标方案98一、 项目招标依据98二、 项目招标范围98三、 招标要求98四、 招标组织方式99五、 招标信息发布99第十六章 风险分析100一、 项
8、目风险分析100二、 项目风险对策102第十七章 总结说明104第十八章 补充表格106主要经济指标一览表106建设投资估算表107建设期利息估算表108固定资产投资估算表109流动资金估算表110总投资及构成一览表111项目投资计划与资金筹措一览表112营业收入、税金及附加和增值税估算表113综合总成本费用估算表113利润及利润分配表114项目投资现金流量表115借款还本付息计划表117第一章 市场预测一、 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,
9、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(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
10、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
11、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。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
12、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
13、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。第二章 项
14、目建设背景及必要性分析一、 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
15、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,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
16、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),低端车可能会再随这之后。二、 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
17、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1.7%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(WOLF
18、SPEED)、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
19、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)。三、 坚持创新驱动发展,加快建设创新沈阳坚持创新在振兴发展全局中的核心地位,围绕积极打造综合性国家科学中心,加快建设区域创新体系,全面提高科技创新和产业创新能力水平,实现依靠创新驱动的内涵式增长。强化企业创新主体地位。大力引进、培育、壮大科技型中小企业,健全定制化支持政策,不断完善“科技型中小企业高新技术企业雏鹰企业瞪羚独角兽企业大企业平台化”梯度培育体系,引导扶持企业技术创新、模式创新
20、和业态创新,鼓励“专精特新”发展,打造一批高成长性企业、“隐形冠军”和创新型领军企业。鼓励企业加大研发投入,支持企业建设技术研发中心和产业创新中心等,发挥大型骨干企业带动作用,提升自主创新能力。围绕重点产业链建立产业技术创新联盟,鼓励头部企业平台化转型,推动产业链上中下游、大中小企业融通创新。建设科技创新重大平台体系。依托沈大国家自主创新示范区,加快建设沈阳材料科学国家研究中心、中科院机器人与智能制造创新研究院等国字号平台,争取建设区域综合性实验室,推进国家重大科技基础设施落地建设。推动高校院所和企业围绕重点领域打造一批基础性、共享型、专业化的国家级创新平台。大力推动协同创新,聚焦人工智能、新
21、一代信息技术、生物医药与数字医疗、新能源汽车、航空航天等重点领域,支持企业、高校院所、行业协会等建设产业技术研究院、协同创新中心、国际研发机构,加快沈阳产业技术研究院建设。创新新型研发机构绩效评价,全面提高产业技术供给能力。加快科技成果转化。深化科技成果使用权、处置权、收益权“三权”改革,健全科技成果转化收益合理分配机制,完善东北科技大市场等技术交易市场功能,支持高校院所和各区、县(市)建设一批成果转化基地。聚焦产业链关键核心技术需求,加大研发投入,增强财政投入的引导放大效应,形成多元投入机制。围绕重点创新链和重点领域关键共性技术开展攻关,滚动实施重大科技研发项目和重大科技成果转化项目,推进产
22、学研用金深度融合。激发人才创新活力。促进人才链与产业链、创新链有机衔接,深入实施高精尖优才集聚、盛京工匠培养等重大人才工程,健全“人才+项目+基地”机制,引进一批科技领军人才、创新团队、管理人员和急需紧缺人才。加强创新型、应用型、技能型人才培养,实施知识更新工程、技能提升行动,壮大高技能人才队伍,深化产业工人队伍建设改革。推进人才管理改革试验,健全以创新能力、质量、实效、贡献为导向的科技人才评价体系,完善创新激励和保障机制。优化创新创业生态。推进国家级“双创”示范基地建设,发挥创新创业孵化联盟作用,因地制宜推进众创空间、孵化器、加速器、产业园区等载体建设,构建孵化服务生态体系。强化知识产权保护
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