CoWoS 革新 + 国产突围，碳化硅开启半导体材料新蓝海

一、行业核心逻辑：AI 驱动 + 技术迭代，碳化硅迎来爆发拐点

碳化硅作为第三代半导体核心材料，正凭借其卓越性能与下游需求爆发，进入加速发展的黄金周期。其崛起背后，是 AI 芯片封装技术革新、国产替代浪潮与多领域应用渗透的三重核心驱动，产业价值与市场空间持续扩容。

技术迭代催生增量需求，台积电 CoWoS 先进封装工艺的材料升级成为关键催化剂。CoWoS 工艺通过中介层实现 GPU 与 HBM 的高密度集成，是高阶 AI 芯片实现超高带宽、低延迟通信的核心技术，但传统硅基中介层已难以满足高功耗、高集成度 AI 芯片的散热需求。碳化硅热导率达 500W/mK，是硅材料的 2-3 倍，应用后可使 GPU 芯片结温降低 20-30°C，同时缩小散热尺寸、降低 30% 散热成本，成为 CoWoS 中介层的最优替代材料。目前英伟达拟推动 CoWoS 中介层材料替换，台积电正加速相关研发，行业推演显示，若 2028 年起 CoWoS 封装以 35% 复合增长率扩张，且碳化硅替代率达 70%，至 2030 年全球 12 英寸碳化硅衬底需求将超 230 万片，等效 6 英寸衬底 920 万片，而 2025 年全球 6 英寸等效产能仅 300 万片，供需缺口显著。

性能优势打开多领域应用空间，碳化硅具备高禁带宽度、高击穿电场、高电子饱和漂移速度等核心特性，适配多元场景需求。导电型衬底广泛应用于车载电源、直流充电桩、光伏 / 储能逆变器等功率器件领域，受益于新能源汽车与储能行业的快速发展；半绝缘型衬底则聚焦通信基站、雷达系统等射频器件，契合 5G 通信与国防信息化建设需求，双赛道并行推动市场规模持续增长。

国产替代进入关键突破期，当前全球高端碳化硅衬底市场由 Wolfspeed、Coherent 等海外巨头主导，但国内企业在技术研发与产能建设上已实现实质性突破。叠加国家 “十四五” 规划将碳化硅半导体纳入重点支持领域，政策红利与技术进步形成合力，国内企业有望在 6 英寸衬底量产普及与 8 英寸衬底研发突破中快速抢占市场份额，实现从 “跟跑” 到 “并跑” 的跨越。

二、核心标的解析：聚焦衬底与设备，把握国产突围机遇

1. 衬底领域：技术引领 + 产能释放，卡位核心材料环节

天岳先进

作为国内碳化硅衬底龙头企业，公司已构建覆盖设备设计、粉料合成、晶体生长、衬底加工的全链条核心技术体系，产品涵盖半绝缘型与导电型两大品类，2019-2020 年跻身半绝缘型碳化硅衬底全球前三。公司 6 英寸导电型衬底已达到国内领先、国际先进水平，成功送样多家国内外知名客户，并中标国家电网采购计划，与客户签订的三年长期协议含税销售金额达 13.93 亿元，验证了产品市场认可度。上海临港募投项目达产后将新增 30 万片 / 年碳化硅衬底产能，同时公司积极推进 8 英寸衬底研发，深度受益于 CoWoS 封装材料升级与新能源汽车需求爆发，在国产替代浪潮中具备显著先发优势。

三安光电

公司是国内半导体行业全链条布局的标杆企业，在碳化硅领域形成 “衬底 + 外延 + 芯片” 一体化布局，有效降低产业链协同成本，提升产品竞争力。依托多年技术积累与规模效应，公司在衬底制备与外延生长环节掌握核心工艺，产品可广泛应用于功率器件与射频器件领域。随着下游新能源汽车、5G 通信等市场需求持续扩张，公司凭借全产业链优势，能够快速响应客户多元化需求，在碳化硅器件国产化进程中占据重要地位，业绩增长确定性较强。

天富能源

公司通过参股国内碳化硅衬底核心企业天科合达，间接切入第三代半导体核心赛道，分享行业高增长红利。天科合达在碳化硅衬底领域深耕多年，具备成熟的制备技术与稳定的客户资源，产品覆盖 4-6 英寸导电型与半绝缘型衬底，在功率电子与射频通信领域具备广泛应用场景。随着碳化硅材料在 AI 封装、新能源等领域的渗透率提升，公司参股收益有望持续增厚，为业绩增长提供新动力。

2. 设备领域：工艺支撑 + 供应链卡位，受益产能扩张浪潮

晶升股份

公司聚焦碳化硅长晶炉与外延炉核心设备，凭借技术优势成功间接切入台积电先进封装供应链，为天岳先进等头部衬底厂商提供 SiC 单晶炉，下游客户已向台积电送样碳化硅中介层材料，与台积电技术迭代节奏同频。随着台积电 2026 年资本开支大幅上调至 520-560 亿美元，碳化硅设备需求将持续释放，公司作为国产 SiC 设备领跑者，在晶体生长与外延环节的设备技术已达到行业先进水平，能够满足衬底厂商大尺寸、高纯度生产需求，有望充分享受行业产能扩张带来的设备替换与新增需求红利。

晶盛机电

公司在半导体设备领域实现全链条布局，覆盖碳化硅衬底制备与外延生长关键设备，技术实力雄厚。公司设备可适配从原料合成、晶体生长到衬底加工的全流程工艺，能够为衬底厂商提供一体化解决方案，有效提升生产效率与产品良率。随着国内碳化硅衬底产能加速扩张，以及 8 英寸衬底量产进程推进，公司设备产品将迎来广阔市场空间，同时受益于光伏、半导体硅片等多领域设备需求，业绩增长弹性十足。

三、投资展望

碳化硅行业正处于技术革新与需求爆发的双重驱动下，CoWoS 封装材料升级打开新增量市场，新能源汽车、5G 通信、储能等领域的持续扩张提供坚实需求支撑，国产替代则为国内企业带来历史性发展机遇。预计未来 3-5 年，行业将保持高速增长，核心企业有望凭借技术突破与产能扩张实现市场份额与业绩的双重提升。

投资主线可聚焦两大方向：一是衬底环节的国产龙头，如天岳先进、三安光电，受益于产品结构升级与国产替代加速，在 6 英寸衬底量产与 8 英寸衬底研发中占据先机；二是设备环节的核心供应商，如晶升股份、晶盛机电，直接受益于衬底厂商产能扩张与设备国产化需求，具备较高业绩弹性。同时可关注行业技术突破与客户认证进展，把握细分环节的轮动机会。