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1、泓域咨询/自贡碳化硅器件项目可行性研究报告目录第一章 行业、市场分析7一、 光伏：SiC光伏逆变器性能提升显著，广泛应用未来可期7二、 衬底：碳化硅产业链最关键环节，技术壁垒较高7三、 射频：5G推动GaN-on-SiC需求提升9第二章 背景及必要性11一、 OBC：SiC助力实现效率提升、轻量化及系统成本降低11二、 SiC器件与传统产品价差持续收窄，具备经济效益指日可待12三、 新能源车充电及里程焦虑凸显，800V架构时代来临13四、 大力培育创新驱动新优势14五、 项目实施的必要性17第三章 绪论18一、 项目名称及建设性质18二、 项目承办单位18三、 项目定位及建设理由19四、 报告
2、编制说明21五、 项目建设选址23六、 项目生产规模23七、 建筑物建设规模23八、 环境影响24九、 项目总投资及资金构成24十、 资金筹措方案24十一、 项目预期经济效益规划目标25十二、 项目建设进度规划25主要经济指标一览表26第四章 项目选址28一、 项目选址原则28二、 建设区基本情况28三、 主动服务国家战略融入新发展格局29四、 项目选址综合评价31第五章 建筑工程说明32一、 项目工程设计总体要求32二、 建设方案32三、 建筑工程建设指标33建筑工程投资一览表33第六章 运营模式35一、 公司经营宗旨35二、 公司的目标、主要职责35三、 各部门职责及权限36四、 财务会计
3、制度39第七章 发展规划分析46一、 公司发展规划46二、 保障措施47第八章 工艺技术说明50一、 企业技术研发分析50二、 项目技术工艺分析52三、 质量管理53四、 设备选型方案54主要设备购置一览表55第九章 环境影响分析56一、 编制依据56二、 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60五、 建设期固体废弃物环境影响分析60六、 建设期声环境影响分析61七、 环境管理分析62八、 结论及建议64第十章 组织机构及人力资源配置65一、 人力资源配置65劳动定员一览表65二、 员工技能培训65第十一章 项目节能说明67一、 项目节能概述67二、
4、 能源消费种类和数量分析68能耗分析一览表69三、 项目节能措施69四、 节能综合评价70第十二章 劳动安全生产分析72一、 编制依据72二、 防范措施73三、 预期效果评价79第十三章 项目投资分析80一、 投资估算的依据和说明80二、 建设投资估算81建设投资估算表83三、 建设期利息83建设期利息估算表83四、 流动资金85流动资金估算表85五、 总投资86总投资及构成一览表86六、 资金筹措与投资计划87项目投资计划与资金筹措一览表88第十四章 经济效益及财务分析89一、 基本假设及基础参数选取89二、 经济评价财务测算89营业收入、税金及附加和增值税估算表89综合总成本费用估算表91
5、利润及利润分配表93三、 项目盈利能力分析93项目投资现金流量表95四、 财务生存能力分析96五、 偿债能力分析97借款还本付息计划表98六、 经济评价结论98第十五章 招标、投标100一、 项目招标依据100二、 项目招标范围100三、 招标要求101四、 招标组织方式101五、 招标信息发布103第十六章 总结104第十七章 附表105主要经济指标一览表105建设投资估算表106建设期利息估算表107固定资产投资估算表108流动资金估算表109总投资及构成一览表110项目投资计划与资金筹措一览表111营业收入、税金及附加和增值税估算表112综合总成本费用估算表112固定资产折旧费估算表11
6、3无形资产和其他资产摊销估算表114利润及利润分配表115项目投资现金流量表116借款还本付息计划表117建筑工程投资一览表118项目实施进度计划一览表119主要设备购置一览表120能耗分析一览表120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 行业、市场分析一、 光伏：SiC光伏逆变器性能提升显著，广泛应用未来可期基于硅基器件的传统逆变器成本约占光伏发电系统10%，却是系统能量损耗的主要来源之一。使用SiCMOSFET功率模
7、块的光伏逆变器，其转换效率可从98.8%提升至99%以上，能量损耗降低8%，相同条件下输出功率提升27%，推动发电系统在体积、寿命及成本上实现重要突破。英飞凌最早于2012年推出CoolSiC系列产品应用于光伏逆变器，2020年以来，西门子、安森美等众多厂商陆续推出相关产品，碳化硅光伏逆变器应用进一步推广。据CASA数据，2020年光伏逆变器中碳化硅器件渗透率为10%，预计2025年将增长至50%。高效、高功率密度、高可靠和低成本为光伏逆变器未来发展趋势，SiC器件有望迎来广阔增量空间。二、 衬底：碳化硅产业链最关键环节，技术壁垒较高碳化硅衬底应用逐步成熟，主要分为导电型碳化硅衬底和半绝缘型碳
8、化硅衬底。据工信部发布重点新材料首批次应用示范指导目录（2021年版），碳化硅衬底可分为两类，一类是具有高电阻率（电阻率105cm）的半绝缘型碳化硅衬底，经GaN外延生长可制成射频器件。半绝缘型碳化硅衬底的制备过程追求“绝对纯净”，去除晶体中的各种杂质对实现碳化硅晶体本征高电阻率十分重要。另一类为低电阻率（电阻率1530mcm）的导电型碳化硅衬底，经SiC外延生长可进一步制成SiC二极管、SiCMOSFET等功率器件。导电型碳化硅衬底以良好导电性为追求目标，在PVT法下，相较半绝缘型衬底其生产难度更低，但在生产过程中，电阻率易发生分布不均情况，仍需更好扩径及掺杂控制技术。国产碳化硅衬底质量在部
9、分参数上比肩国际龙头，但在单晶性能一致性、成品率、成本等方面仍存在不小差距。评估碳化硅衬底产品质量的核心参数主要有直径、微管密度、多型面积、电阻率范围、总厚度变化、弯曲度、翘曲度、表面粗糙度等。通过比较国产碳化硅企业与海外龙头企业的产品技术参数，可以发现在产品直径、总厚度变化、电阻率、表面粗糙度等多项指标上国产4英寸和6英寸碳化硅衬底与海外厂商产品基本相同。制备器件中微管的存在可能导致器件过高的漏电流甚至器件击穿，各厂商都在致力于未来降低微管密度，部分龙头碳化硅企业如II-VI可将4-6寸产品的微管密度稳定控制在0.1cm-2以下，国内厂商的产品微管密度基本在0.5-5cm-2，存在差距。同时
10、，国内公司在单晶性能一致性、成品率、成本等单晶质量指标方面仍存在较大差距。未来随着大尺寸产品的研发生产和中小尺寸碳化硅生产技艺的不断成熟，预计国产碳化硅产品种类不断丰富，产品质量将比肩国际龙头企业。国内外厂商大规模扩产，但国内有效产能不足致中短期仍将维持供不应求目前全球碳化硅材料行业处于加速扩产、跑马圈地的阶段，海内外厂商均加速扩产，但应避免重复建设的问题，造成产能无序扩张。本土企业持续加大衬底投入迈进扩产步伐，投资金额超240亿元、规划年产能超420万片。中国企业呈现小而散的局面，综合Yole等第三方机构数据，2020年国内碳化硅衬底龙头厂商山东天岳和天科合达在全球市场份额合计约为8%。但受
11、电动车、光伏等下游应用驱动，我国本土企业也开始紧追国际厂商步伐，积极投资扩产以实现衬底供应国产化。根据统计，截至21年底国内厂商对衬底环节的投资超过240亿元，规划产能超过420万片/年（等效6寸），对比CASA的数据，2020年底国内衬底产能仅为25.8万片/年（等效6寸）。国内目前仅山东天岳、天科合达、三安光电、世纪金光、同光晶体、中电科材料、中科钢研等具备量产能力，且以4寸衬底为主。虽然国内企业大幅扩产，但受衬底良率及质量等因素影响，实际产能或严重不足。三、 射频：5G推动GaN-on-SiC需求提升5G发展推动碳化硅基氮化镓器件需求增长，市场空间广阔。微波射频器件中功率放大器直接决定移
12、动终端和基站无线通讯距离、信号质量等关键参数，5G通讯高频、高速、高功率特点对其性能有更高要求。以碳化硅为衬底的氮化镓射频器件同时具备碳化硅高导热性能和氮化镓高频段下大功率射频输出优势，在功率放大器上的应用可满足5G通讯对高频性能、高功率处理能力要求。当前5G新建基站仍使用LDMOS功率放大器，但随5G技术进一步发展，MIMO基站建立需使用氮化镓功率放大器，氮化镓射频器件在功率放大器中渗透率将持续提升。据Yole和Wolfspeed预测，2024年碳化硅基氮化镓功率器件市场有望突破20亿美元，2027年进一步增长至35亿美元。根据预测，受益5G通讯快速发展，通讯频段向高频迁移，基站和通信设备需
13、要支持高频性能的PA，碳化硅基氮化镓射频器件相比硅基LDMOS和GaAs的优势将逐步凸显，2020年全球碳化硅射频器件市场规模为8.92亿美元，预计到2025年将增长至21.21亿美元，对应CAGR为18.9%，和Yole和Wolfspeed预测基本一致。第二章 背景及必要性一、 OBC：SiC助力实现效率提升、轻量化及系统成本降低OBC典型电路结构由前级PFC电路和后级DC/DC输出电路两部分组成。二极管和开关管（IGBT、MOSFET等）是OBC中主要应用的功率器件，采用SiC替代可实现更低损耗、更小体积及更低的系统成本。OBC中采用SiC二极管整体损耗低且耐高温能力更强。OBC的前级PF
14、C电路和后级DC/DC输出电路中会使用到快恢复硅基二极管。1）影响二极管损耗的指标包括正向导通压降（VF）、反向恢复电流（IR）、输入电容（QC）和开通关断速度等。相比于硅基SBD，SiCSBD的最大优势在于IR可以忽略不计，使得反向恢复损耗极低，在PFC电路使用SiCSBD可有效提升PFC电路效率。同时，QC、VF两个主要参数相比硅基二极管也具有优势，在后级输出电路中使用SiCSBD可以进一步提升输出整流的效率。同时，由于SiC材料的优势，SiC二极管的结温更高，其可在更高温度下保持正常工作状态，在高温环境下较硅基二极管更有优势。此外，SiC二极管可实现更高频率及功率密度，从而提升系统整体效
15、率。全SiCMOSFET方案降低OBC系统尺寸、重量和成本，同时提高运行效率。根据Wolfspeed的研究，采用全SiCMOSFET方案的22kW双向OBC，可较Si方案实现功率器件和栅极驱动数量都减少30%以上，且开关频率提高一倍以上，实现系统轻量化和整体运行效率提升。SiC系统在3kW/L的功率密度下可实现97%的峰值系统效率，而SiOBC仅可在2kW/L的功率密度下实现95%的效率。同时，进一步拆分成本，由于SiC器件的性能可减少DC/DC模块中所需大量的栅极驱动和磁性元件。因此，尽管相比单个Si基二极管和功率晶体管，SiC基功率器件的成本更高，但整体全SiC方案的OBC成本可节约15%左右。二、 SiC器件与传统产品价差持续收窄，具备经济效益指日可待SiC器件价格持续下降，与硅基器件价差已缩小至2-3倍。SiCSBD方面，根据Mouser数据显示，公开
