碳化硅正从“新兴材料”迈向“主流功率器件”，800V高压快充成为新能源汽车的标配趋势。东吴证券海外半导体设备巨头巡礼系列报告指出，2027年新能源汽车导电型SiC功率器件市场规模有望达50亿美元，占比高达79%。碳化硅外延设备作为SiC产业链核心环节（价值占比23%），2022年全球市场约2亿美元，预计2027年达近8亿美元，CAGR超30%。ASM 2022年收购意大利LPE公司后成为全球第二大碳化硅外延设备供应商（市占率25%），电动汽车市场快速扩张成为主要增长动力。国内晶盛机电碳化硅外延炉出货量国内领先，全面覆盖6-8寸主流技术路线。本报告从新能源汽车驱动、设备市场格局、产业链价值分布三个维度解析碳化硅外延设备投资机会。
新能源汽车——800V快充已成主流车企共识
碳化硅是800V高压快充标配。800V高压碳化硅平台能够增加电池续航里程、缩短充电时间，目前电动汽车电压平台普遍为400V，将整车平台电压提升到800V已成为主流电动车企共识。硅基IGBT已接近性能极限，很难满足主驱逆变器技术需求，碳化硅正在逐渐替代传统硅基IGBT。英飞凌、意法半导体、Wolfspeed等全球领先功率器件厂商已与车企深度合作。国外车企保时捷Taycan（2019量产，22.5min@5%-80%SOC）、奥迪E-tron GT、起亚EV6（14min@30%-80%SOC）已搭载800V架构；国内比亚迪海豹（15min@300km）、小鹏G9（5min@200+km）、广汽AION V（8min@0%-80%SOC）等车型均已推出。SiC器件主要应用在PCU（动力控制单元）和OBC（充电单元），主驱逆变器中SiC MOSFET替代Si-IGBT提升能量转化效率、减小系统体积、提高开关频率，代表车型特斯拉Model 3/Y、蔚来ET5/ET7。
设备市场——全球CAGR超30%，ASM LPE为龙二
碳化硅器件产业链70%价值量集中在衬底（47%）和外延（23%），后道器件设计/制造/封测仅占30%，与硅基器件成本结构截然不同（硅基衬底仅占7%），说明上游衬底/外延厂商掌握核心话语权，是国产化突破的关键。CVD兼备成本适中、外延质量好、生长速度快优势，是SiC外延主流技术。全球碳化硅外延设备2022年市场约2亿美元，预计2027年达近8亿美元，CAGR超30%。2023年竞争格局中Aixtron市占率37%居首，ASM（LPE）市占率25%居次，TEL 10%第三。海外产能不足——NuFlare年产约12台（基本供给美国，预计2025年才供应国内），LPE年产30+台（2/3供给中国，主要供给瀚天天成和东莞天域），爱思强唯一多片型厂商但工艺达不到要求。ASM产品包括PE106/108（一代）和PE208（二代），PE208双腔室设计实现简单快速腔室维护及全盒式操作。
国产替代——晶盛机电出货量国内领先，未来2-3年加速替代
未来2-3年SiC外延设备国产替代加速。国内设备相对国外在技术、成本和性价比方面具备优势，在SiC产业即将迎来井喷之际，时间上不允许国外几家厂商进行大的技术方案革新。国内厂商晶盛机电、北方华创、芯三代、中电48所和纳设智能主要借鉴LPE的水平气流&单片外延方式。晶盛机电6寸单片式碳化硅外延设备已实现国产替代，2022年市占率居国内前列；2023年6月成功研发8英寸单片式碳化硅外延生长设备，最新发布8英寸双片式碳化硅外延炉相比单片式产能提升70%、单片生产成本降低30%，截至2024年3月累计出货超200台。北方华创MARS iCE115碳化硅外延设备采用水平热壁式技术，截至2023年7月已实现销售近200台、占据市场半壁江山。东吴证券看好碳化硅外延设备跟随新能源汽车和光伏发电等新兴领域快速放量。
SiC外延设备竞争格局与产能
| 厂商 | 技术路线 | 年产能 | 核心特点 | 国内供应情况 |
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| Aixtron | 垂直气流（公转+自转） | — | 市占率37%，厚度/掺杂均匀性好 | Particle较多，重复性差 |
| ASM（LPE） | 水平气流 | 30+台 | 市占率25%，生长速率高 | 2/3供给中国，主要供天域 |
| NuFlare | 垂直气流 | 约12台 | 流场均匀、Particle少 | 2025年才开始供应国内 |
| 晶盛机电 | 水平式/垂直式 | — | 累计出货200+台，国内领先 | 6寸已国产替代，8寸已推出 |
| 北方华创 | 水平热壁式 | — | 累计销售近200台 | 占据市场半壁江山 |
