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1、泓域咨询/年产xx吨碳化硅器件项目实施方案年产xx吨碳化硅器件项目实施方案xx集团有限公司目录第一章 项目总论10一、 项目名称及建设性质10二、 项目承办单位10三、 项目定位及建设理由11四、 报告编制说明13五、 项目建设选址15六、 项目生产规模15七、 建筑物建设规模15八、 环境影响15九、 项目总投资及资金构成16十、 资金筹措方案16十一、 项目预期经济效益规划目标16十二、 项目建设进度规划17主要经济指标一览表18第二章 项目投资主体概况20一、 公司基本信息20二、 公司简介20三、 公司竞争优势21四、 公司主要财务数据23公司合并资产负债表主要数据23公司合并利润表主
2、要数据23五、 核心人员介绍24六、 经营宗旨25七、 公司发展规划26第三章 行业发展分析28一、 直流充电桩:大功率充电占比提升,SiC将加速替代28二、 衬底:碳化硅产业链最关键环节,技术壁垒较高29三、 光伏:SiC光伏逆变器性能提升显著,广泛应用未来可期31第四章 项目建设背景、必要性33一、 SiC器件与传统产品价差持续收窄,具备经济效益指日可待33二、 工控:SiC模块有望在轨交、智能电网、风电等领域实现全方位渗透34三、 OBC:SiC助力实现效率提升、轻量化及系统成本降低35四、 构建全州全域开放新格局36五、 加快发展四大工业集群37六、 项目实施的必要性37第五章 建筑物
3、技术方案38一、 项目工程设计总体要求38二、 建设方案38三、 建筑工程建设指标40建筑工程投资一览表40第六章 建设规模与产品方案42一、 建设规模及主要建设内容42二、 产品规划方案及生产纲领42产品规划方案一览表42第七章 运营模式分析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 法人治理57一、 股东权利及义务57二、 董事60三、 高级管理人员64四、 监事67第九章 SWOT分析说明69一、 优势分析(S)69二、 劣势分析(W)71三、 机会分析(O)71四、 威胁分析(T)73第十章 人力资源分析81一、 人力
4、资源配置81劳动定员一览表81二、 员工技能培训81第十一章 项目环保分析84一、 编制依据84二、 建设期大气环境影响分析84三、 建设期水环境影响分析86四、 建设期固体废弃物环境影响分析87五、 建设期声环境影响分析87六、 环境管理分析88七、 结论89八、 建议89第十二章 原辅材料及成品分析91一、 项目建设期原辅材料供应情况91二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理91第十三章 劳动安全93一、 编制依据93二、 防范措施96三、 预期效果评价101第十四章 投资方案分析102一、 投资估算的依据和说明102二、 建设投资估算103建设投资估算表105三、 建设期利息105建设期
5、利息估算表105四、 流动资金107流动资金估算表107五、 总投资108总投资及构成一览表108六、 资金筹措与投资计划109项目投资计划与资金筹措一览表110第十五章 项目经济效益111一、 经济评价财务测算111营业收入、税金及附加和增值税估算表111综合总成本费用估算表112固定资产折旧费估算表113无形资产和其他资产摊销估算表114利润及利润分配表116二、 项目盈利能力分析116项目投资现金流量表118三、 偿债能力分析119借款还本付息计划表120第十六章 风险分析122一、 项目风险分析122二、 项目风险对策124第十七章 招标及投资方案126一、 项目招标依据126二、 项
6、目招标范围126三、 招标要求126四、 招标组织方式129五、 招标信息发布132第十八章 项目总结133第十九章 补充表格136主要经济指标一览表136建设投资估算表137建设期利息估算表138固定资产投资估算表139流动资金估算表140总投资及构成一览表141项目投资计划与资金筹措一览表142营业收入、税金及附加和增值税估算表143综合总成本费用估算表143利润及利润分配表144项目投资现金流量表145借款还本付息计划表147报告说明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PFC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
7、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率。根据谨慎财务估算,项目总投资12551.05万元,其中:建设投资9733.96万元,
8、占项目总投资的77.55%;建设期利息275.76万元,占项目总投资的2.20%;流动资金2541.33万元,占项目总投资的20.25%。项目正常运营每年营业收入21900.00万元,综合总成本费用18081.90万元,净利润2785.12万元,财务内部收益率15.30%,财务净现值577.54万元,全部投资回收期6.66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。此项目建设条件良好,可利用当地丰富的水、电资源以及便利的生产、生活辅助设施,项目投资省、见效快;此项目贯彻“先进适用、稳妥可靠、经济合理、低耗优质”的原则,技术先进,成熟可靠,投产后可保证达到预定的设计目标
9、。本报告基于可信的公开资料,参考行业研究模型,旨在对项目进行合理的逻辑分析研究。本报告仅作为投资参考或作为参考范文模板用途。第一章 项目总论一、 项目名称及建设性质(一)项目名称年产xx吨碳化硅器件项目(二)项目建设性质本项目属于新建项目二、 项目承办单位(一)项目承办单位名称xx集团有限公司(二)项目联系人石xx(三)项目建设单位概况公司不断推动企业品牌建设,实施品牌战略,增强品牌意识,提升品牌管理能力,实现从产品服务经营向品牌经营转变。公司积极申报注册国家及本区域著名商标等,加强品牌策划与设计,丰富品牌内涵,不断提高自主品牌产品和服务市场份额。推进区域品牌建设,提高区域内企业影响力。公司秉
10、承“诚实、信用、谨慎、有效”的信托理念,将“诚信为本、合规经营”作为企业的核心理念,不断提升公司资产管理能力和风险控制能力。面对宏观经济增速放缓、结构调整的新常态,公司在企业法人治理机构、企业文化、质量管理体系等方面着力探索,提升企业综合实力,配合产业供给侧结构改革。同时,公司注重履行社会责任所带来的发展机遇,积极践行“责任、人本、和谐、感恩”的核心价值观。多年来,公司一直坚持坚持以诚信经营来赢得信任。公司在发展中始终坚持以创新为源动力,不断投入巨资引入先进研发设备,更新思想观念,依托优秀的人才、完善的信息、现代科技技术等优势,不断加大新产品的研发力度,以实现公司的永续经营和品牌发展。三、 项
11、目定位及建设理由SiC功率器件主要包括SBD、JFET、MOSFET和模块,在新能源汽车相关应用场景主要为逆变器、OBC、及直流充电桩。当前碳化硅渗透仍处于早期,主要器件类型为SiC二极管,以及在高端车系应用,目前渗透率较低。未来随着:1)特斯拉、比亚迪等头部新能源车厂带来的“示范效应”,更多车企将会逐步采用SiC方案;2)碳化硅器件价格逐步下降,成本经济效益不断提升;3)800V架构时代来临,SiC在高压下较IGBT性能优势更为明显,损耗降低幅度更大。SiC在新能源车主逆变器及OBC中渗透率将快速提升。展望二三五年,我州与全国全省同步基本实现社会主义现代化。全州经济实力实现大幅跃升,经济总量
12、和城乡居民人均收入再迈上新的台阶,人均国内生产总值达到全省平均水平,中等收入群体显著扩大;新时代沿边开放先行区功能作用充分显现,政策沟通、设施联通、贸易畅通、资金融通、民心相通取得丰硕成果,形成更大范围、更宽领域、更深层次的全面开放新格局,成为共建“一带一路”和中缅命运共同体建设排头兵;创新发展能力显著增强,基本实现新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化,建成现代化经济体系;基本建成法治德宏、法治政府、法治社会,平安德宏建设全面提升,边疆治理体系和治理能力现代化先行州建设达到更高水平,人民平等参与、平等发展权利得到充分保障;建成教育强州、人才强州、文化强州、体育强州、健康德宏,国民素质和社会文
13、明程度达到新高度,文化软实力显著提高,全面建成全国民族团结进步示范州;绿色生产生活方式广泛形成,生态环境更加优良,生态文明建设走在全省前列,全面建成美丽德宏;建成交通强州,现代化综合交通体系和国际物流体系基本形成,中缅经济走廊门户枢纽的区域竞争优势明显增强,服务面向南亚东南亚辐射中心的地位和作用更加凸显。基本公共服务实现均等化,城乡区域发展差距和居民生活水平差距显著缩小,人的全面发展、全州人民共同富裕取得更为明显的实质性进展,人民生活更加美好。四、 报告编制说明(一)报告编制依据1、承办单位关于编制本项目报告的委托;2、国家和地方有关政策、法规、规划;3、现行有关技术规范、标准和规定;4、相关
14、产业发展规划、政策;5、项目承办单位提供的基础资料。(二)报告编制原则本项目从节约资源、保护环境的角度出发,遵循创新、先进、可靠、实用、效益的指导方针。保证本项目技术先进、质量优良、保证进度、节省投资、提高效益,充分利用成熟、先进经验,实现降低成本、提高经济效益的目标。1、力求全面、客观地反映实际情况,采用先进适用的技术,以经济效益为中心,节约资源,提高资源利用率,做好节能减排,在采用先进适用技术的同时,做好投资费用的控制。2、根据市场和所在地区的实际情况,合理制定产品方案及工艺路线,设计上充分体现设备的技术先进,操作安全稳妥,投资经济适度的原则。3、认真贯彻国家产业政策和企业节能设计规范,努
15、力做到合理利用能源和节约能源。采用先进工艺和高效设备,加强计量管理,提高装置自动化控制水平。4、根据拟建区域的地理位置、地形、地势、气象、交通运输等条件及安全,保护环境、节约用地原则进行布置;同时遵循国家安全、消防等有关规范。5、在环境保护、安全生产及消防等方面,本着“三同时”原则,设计上充分考虑装置在上述各方面投资,使得环境保护、安全生产及消防贯穿工程的全过程。做到以新代劳,统一治理,安全生产,文明管理。(二) 报告主要内容依据国家产业发展政策和有关部门的行业发展规划以及项目承办单位的实际情况,按照项目的建设要求,对项目的实施在技术、经济、社会和环境保护等领域的科学性、合理性和可行性进行研究
16、论证。研究、分析和预测国内外市场供需情况与建设规模,并提出主要技术经济指标,对项目能否实施做出一个比较科学的评价,其主要内容包括如下几个方面:1、确定建设条件与项目选址。2、确定企业组织机构及劳动定员。3、项目实施进度建议。4、分析技术、经济、投资估算和资金筹措情况。5、预测项目的经济效益和社会效益及国民经济评价。五、 项目建设选址本期项目选址位于xx(以选址意见书为准),占地面积约39.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越,交通便利,规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备,非常适宜本期项目建设。六、 项目生产规模项目建成后,形成年产xx吨碳化硅器件的生产能力。七、 建筑物建设规模本期项目建
17、筑面积38750.10,其中:生产工程27031.68,仓储工程5311.49,行政办公及生活服务设施3886.05,公共工程2520.88。八、 环境影响建设项目的建设和投入使用后,其产生的污染源经有效处理后,将不致对周围环境产生明显影响。建设项目的建设从环境保护角度考虑是可行的。项目建设单位在执行“三同时”的管理规定的同时,切实落实本环境影响报告中的环保措施,并要经环境保护管理部门验收合格后,项目方可投入使用。九、 项目总投资及资金构成(一)项目总投资构成分析本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算,项目总投资12551.05万元,其中:建设投资9733.96万元
18、,占项目总投资的77.55%;建设期利息275.76万元,占项目总投资的2.20%;流动资金2541.33万元,占项目总投资的20.25%。(二)建设投资构成本期项目建设投资9733.96万元,包括工程费用、工程建设其他费用和预备费,其中:工程费用8222.54万元,工程建设其他费用1195.55万元,预备费315.87万元。十、 资金筹措方案本期项目总投资12551.05万元,其中申请银行长期贷款5627.89万元,其余部分由企业自筹。十一、 项目预期经济效益规划目标(一)经济效益目标值(正常经营年份)1、营业收入(SP):21900.00万元。2、综合总成本费用(TC):18081.90万
19、元。3、净利润(NP):2785.12万元。(二)经济效益评价目标1、全部投资回收期(Pt):6.66年。2、财务内部收益率:15.30%。3、财务净现值:577.54万元。十二、 项目建设进度规划本期项目按照国家基本建设程序的有关法规和实施指南要求进行建设,本期项目建设期限规划24个月。十四、项目综合评价经分析,本期项目符合国家产业相关政策,项目建设及投产的各项指标均表现较好,财务评价的各项指标均高于行业平均水平,项目的社会效益、环境效益较好,因此,项目投资建设各项评价均可行。建议项目建设过程中控制好成本,制定好项目的详细规划及资金使用计划,加强项目建设期的建设管理及项目运营期的生产管理,特
20、别是加强产品生产的现金流管理,确保企业现金流充足,同时保证各产业链及各工序之间的衔接,控制产品的次品率,赢得市场和打造企业良好发展的局面。主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积26000.00约39.00亩1.1总建筑面积38750.101.2基底面积14820.001.3投资强度万元/亩242.822总投资万元12551.052.1建设投资万元9733.962.1.1工程费用万元8222.542.1.2其他费用万元1195.552.1.3预备费万元315.872.2建设期利息万元275.762.3流动资金万元2541.333资金筹措万元12551.053.1自筹资金万元6923.1
21、63.2银行贷款万元5627.894营业收入万元21900.00正常运营年份5总成本费用万元18081.906利润总额万元3713.497净利润万元2785.128所得税万元928.379增值税万元871.7810税金及附加万元104.6111纳税总额万元1904.7612工业增加值万元6530.5313盈亏平衡点万元9978.70产值14回收期年6.6615内部收益率15.30%所得税后16财务净现值万元577.54所得税后第二章 项目投资主体概况一、 公司基本信息1、公司名称:xx集团有限公司2、法定代表人:石xx3、注册资本:820万元4、统一社会信用代码:xxxxxxxxxxxxx5、
22、登记机关:xxx市场监督管理局6、成立日期:2015-6-197、营业期限:2015-6-19至无固定期限8、注册地址:xx市xx区xx9、经营范围:从事碳化硅器件相关业务(企业依法自主选择经营项目,开展经营活动;依法须经批准的项目,经相关部门批准后依批准的内容开展经营活动;不得从事本市产业政策禁止和限制类项目的经营活动。)二、 公司简介面对宏观经济增速放缓、结构调整的新常态,公司在企业法人治理机构、企业文化、质量管理体系等方面着力探索,提升企业综合实力,配合产业供给侧结构改革。同时,公司注重履行社会责任所带来的发展机遇,积极践行“责任、人本、和谐、感恩”的核心价值观。多年来,公司一直坚持坚持
23、以诚信经营来赢得信任。公司在发展中始终坚持以创新为源动力,不断投入巨资引入先进研发设备,更新思想观念,依托优秀的人才、完善的信息、现代科技技术等优势,不断加大新产品的研发力度,以实现公司的永续经营和品牌发展。三、 公司竞争优势(一)自主研发优势公司在各个细分领域深入研究的同时,通过整合各平台优势,构建全产品系列,并不断进行产品结构升级,顺应行业一体化、集成创新的发展趋势。通过多年积累,公司产品性能处于国内领先水平。公司多年来坚持技术创新,不断改进和优化产品性能,实现产品结构升级。公司结合国内市场客户的个性化需求,不断升级技术,充分体现了公司的持续创新能力。在不断开发新产品的过程中,公司已有多项
24、产品均为国内领先水平。在注重新产品、新技术研发的同时,公司还十分重视自主知识产权的保护。(二)工艺和质量控制优势公司进口大量设备和检测设备,有效提高了精度、生产效率,为产品研发与确保产品质量奠定了坚实的基础。此外,公司是行业内较早通过ISO9001质量体系认证的企业之一,公司产品根据市场及客户需要通过了产品认证,表明公司产品不仅满足国内高端客户的要求,而且部分产品能够与国际标准接轨,能够跻身于国际市场竞争中。在日常生产中,公司严格按照质量体系管理要求,不断完善产品的研发、生产、检验、客户服务等流程,保证公司产品质量的稳定性。(三)产品种类齐全优势公司不仅能满足客户对标准化产品的需求,而且能根据
25、客户的个性化要求,定制生产规格、型号不同的产品。公司齐全的产品系列,完备的产品结构,能够为客户提供一站式服务。对公司来说,实现了对具有多种产品需求客户的资源共享,拓展了销售渠道,增加了客户粘性。公司产品价格与国外同类产品相比有较强性价比优势,在国内市场起到了逐步替代进口产品的作用。(四)营销网络及服务优势根据公司产品服务的特点、客户分布的地域特点,公司营销覆盖了华南、华东、华北及东北等下游客户较为集中的区域,并在欧美、日本、东南亚等国家和地区初步建立经销商网络,及时了解客户需求,为客户提供贴身服务,达到快速响应的效果。公司拥有一支行业经验丰富的销售团队,在各区域配备销售人员,建立从市场调研、产
26、品推广、客户管理、销售管理到客户服务的多维度销售网络体系。公司的服务覆盖产品服务整个生命周期,公司多名销售人员具有研发背景,可引导客户的技术需求并为其提供解决方案,为客户提供及时、深入的专业技术服务与支持。公司与经销商互利共赢,结成了长期战略合作伙伴关系,公司经销网络较为稳定,有利于深耕行业和区域市场,带动经销商共同成长。四、 公司主要财务数据公司合并资产负债表主要数据项目2020年12月2019年12月2018年12月资产总额5560.354448.284170.26负债总额2042.331633.861531.75股东权益合计3518.022814.422638.51公司合并利润表主要数据
27、项目2020年度2019年度2018年度营业收入13747.1410997.7110310.35营业利润2254.281803.421690.71利润总额2000.291600.231500.22净利润1500.221170.171080.16归属于母公司所有者的净利润1500.221170.171080.16五、 核心人员介绍1、石xx,中国国籍,1978年出生,本科学历,中国注册会计师。2015年9月至今任xxx有限公司董事、2015年9月至今任xxx有限公司董事。2019年1月至今任公司独立董事。2、苏xx,中国国籍,无永久境外居留权,1959年出生,大专学历,高级工程师职称。2003年
28、2月至2004年7月在xxx股份有限公司兼任技术顾问;2004年8月至2011年3月任xxx有限责任公司总工程师。2018年3月至今任公司董事、副总经理、总工程师。3、邵xx,中国国籍,无永久境外居留权,1958年出生,本科学历,高级经济师职称。1994年6月至2002年6月任xxx有限公司董事长;2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事长;2016年11月至今任xxx有限公司董事、经理;2019年3月至今任公司董事。4、秦xx,中国国籍,无永久境外居留权,1971年出生,本科学历,中级会计师职称。2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2003年11月至2011
29、年3月任xxx有限责任公司财务经理。2017年3月至今任公司董事、副总经理、财务总监。5、白xx,中国国籍,无永久境外居留权,1970年出生,硕士研究生学历。2012年4月至今任xxx有限公司监事。2018年8月至今任公司独立董事。6、彭xx,中国国籍,1976年出生,本科学历。2003年5月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;2004年4月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理。2018年3月起至今任公司董事长、总经理。7、于xx,中国国籍,1977年出生,本科学历。2018年9月至今历任公
30、司办公室主任,2017年8月至今任公司监事。8、肖xx,1974年出生,研究生学历。2002年6月至2006年8月就职于xxx有限责任公司;2006年8月至2011年3月,任xxx有限责任公司销售部副经理。2011年3月至今历任公司监事、销售部副部长、部长;2019年8月至今任公司监事会主席。六、 经营宗旨公司通过整合资源,实现产品化、智能化和平台化。七、 公司发展规划根据公司的发展规划,未来几年内公司的资产规模、业务规模、人员规模、资金运用规模都将有较大幅度的增长。随着业务和规模的快速发展,公司的管理水平将面临较大的考验,尤其在公司迅速扩大经营规模后,公司的组织结构和管理体系将进一步复杂化,
31、在战略规划、组织设计、资源配置、营销策略、资金管理和内部控制等问题上都将面对新的挑战。另外,公司未来的迅速扩张将对高级管理人才、营销人才、服务人才的引进和培养提出更高要求,公司需进一步提高管理应对能力,才能保持持续发展,实现业务发展目标。公司将采取多元化的融资方式,来满足各项发展规划的资金需求。在未来融资方面,公司将根据资金、市场的具体情况,择时通过银行贷款、配股、增发和发行可转换债券等方式合理安排制定融资方案,进一步优化资本结构,筹集推动公司发展所需资金。公司将加快对各方面优秀人才的引进和培养,同时加大对人才的资金投入并建立有效的激励机制,确保公司发展规划和目标的实现。一方面,公司将继续加强
32、员工培训,加快培育一批素质高、业务强的营销人才、服务人才、管理人才;对营销人员进行沟通与营销技巧方面的培训,对管理人员进行现代企业管理方法的教育。另一方面,不断引进外部人才。对于行业管理经验杰出的高端人才,要加大引进力度,保持核心人才的竞争力。其三,逐步建立、完善包括直接物质奖励、职业生涯规划、长期股权激励等多层次的激励机制,充分调动员工的积极性、创造性,提升员工对企业的忠诚度。公司将严格按照公司法等法律法规对公司的要求规范运作,持续完善公司的法人治理结构,建立适应现代企业制度要求的决策和用人机制,充分发挥董事会在重大决策、选择经理人员等方面的作用。公司将进一步完善内部决策程序和内部控制制度,
33、强化各项决策的科学性和透明度,保证财务运作合理、合法、有效。公司将根据客观条件和自身业务的变化,及时调整组织结构和促进公司的机制创新。第三章 行业发展分析一、 直流充电桩:大功率充电占比提升,SiC将加速替代大功率直流充电桩需求旺盛,SiC协力实现高效快充。政策方面,2020年政府工作报告中已将充电基础设施纳入新基建七大产业之一;2020年能源工作指导意见中指出要加强充电基础设施建设,提升新能源汽车的充电保障能力。直流充电方式相较家用标准交流电充电方式速度大幅提高,一个150kW的直流充电器可以在大约15分钟内为电动汽车增加200公里续航,随电动汽车渗透率进一步提高,直流电充电方案需求将同步提
34、升。Yole预计2020-2025年,全球200kW及以上的大功率直流充电桩数量将以超过30%的CAGR增长,高于平均的15.6%。SiC器件和模块具备耐高温、耐高压以及低损耗等优势,可被广泛应用于电动车直流充电方案中AD-DCPFC、DC-DC以及闸门驱动器等环节中,实现更高效电动车直流充电方案。SiCMOSFET可简化直流充电桩AC/DC及DC/DC电路结构,减少器件数量实现充电效率提升。根据英飞凌,在DC/DC中,使用4颗1200VSiCMOSFET替代8颗650V硅基MOSFET,在同样功率下,可将原来的两相全桥LLC电路简化为单相全桥LLC电路,所用器件数量减少50%,提升电路整体效
35、率。同样在AC/DC中,使用SiCMOSFET可将三相Vienna整流器拓扑电路简化为两相结构,器件数量减少50%实现效率提升。同时,SiCMOSFET的整体损耗也更小。综上,SiC方案能使得整体充电器体积更小、功率密度更高、充电效率更高,更好的满足快充要求。SiC二极管方案可实现效率提升及输出功率增加。根据英飞凌,在48kHz下,采用SiC二极管替代Si二极管,可显著降低损耗从而提升0.8%的充电效率,可实现最多80%输出功率的提升。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
36、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分参数上比肩国际龙头,但在单晶性能一致性、成品率、成
37、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,国内公司在单晶性能一致性、成品率、成本等单晶质量指
38、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%。但受电动车、光伏等下游应用驱动,我国本土企业也开始紧追国
39、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、 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功率模块的光伏逆变器,其
40、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。第四章 项目建设背景、必要性一、 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
41、已缩小至2-3倍。SiCSBD方面,根据Mouser数据显示,公开报价方面,650V的SiCSBD2020年底与Si器件的价差在3.8倍左右;1200V的SiCSBD的平均价与Si器件的差距在4.5倍左右。根据CASAResearch,实际成交价低于公开报价。2020年,650V的SiCSBD的实际成交价格约0.7元/A;1200V的SiCSBD价格约1.2元/A,较上年下降了20%-30%,实际成交价与Si器件价差已经缩小至2-2.5倍之间。SiCMOSFET实际成交价格方面,根据CASAResearch,650V的SiCMOSFET价格0.9元/A;1200V的SiCMOSFET价格1.4
42、元/A,较2019年下降幅度达30%-40%,与Si器件价差也缩小至2.5-3倍之间,基本达到甜蜜点,将加速SiCMOS器件的市场渗透。综上,目前SiCMOSFET单价约为IGBT单价的3-4倍,目前主逆变器中的IGBT成本约为1500元,若全部替换为SiCMOSFET,考虑到器件节约,成本将增加3000-4000元左右。以当前成本来看,根据宁德时代、松下、LG新能源等的电池成本数据,电动车动力电池度电单价约为750元,到2025年有望降至560元;根据特斯拉、小鹏等在售车型的电池容量,当前电动车平均电池容量约为55kwh,在百公里电耗逐步下降及续航里程不变的情况下,到2025年平均电池容量有
43、望降至43kwh,则2022/2025E电池包的价格为41250/24000元。根据丰田的实验数据,采用全碳化硅模块可使续航里程提升5-10%,假设这将节约电池成本5-10%。根据测算,若仅考虑电池成本节约,当SiCMOSFET成本下降到IGBT器件成本的2倍左右时,将具备经济效益。若考虑使用SiC带来的冷却系统节约、外围器件节约、整体空间节约等,当SiCMOSFET成本下降到IGBT成本的2-2.5倍时采用SiC方案就将具备经济效益。二、 工控:SiC模块有望在轨交、智能电网、风电等领域实现全方位渗透轨道交通方面,碳化硅器件应用于轨道交通牵引变流器能极大发挥碳化硅器件高温、高频和低损耗特性,
44、提高牵引变流器装置效率,符合轨道交通大容量、轻量化和节能型牵引变流装置的应用需求,从而提升系统的整体效能。根据Digitimes,2014年日本小田急电铁新型通勤车辆配备了三菱电机3300V、1500A全碳化硅功率模块逆变器,开关损耗降低55%、体积和重量减少65%、电能损耗降低20%至36%。智能电网方面,相比其他电力电子装置,电力系统要求更高的电压、更大的功率容量和更高的可靠性,碳化硅器件突破了硅基功率半导体器件在大电压、高功率和高温度方面的限制所导致的系统局限性,并具有高频、高可靠性、高效率、低损耗等独特优势,在固态变压器、柔性交流输电、柔性直流输电、高压直流输电及配电系统等应用方面推动
45、智能电网的发展和变革。此外碳化硅功率器件在风力发电、工业电源、航空航天等领域也已实现成熟应用。综上, 2020年全球SiC功率器件市场规模为2.92亿美元,受新能源车、光伏、工控等需求驱动,预计到2025年将增长至38.58亿美元,对应CAGR为67.6%。2025年新能源车、新能源发电、工控占SiC功率器件市场规模比重分别为77.88/13.71/8.41%。三、 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
46、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PFC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率。全SiCMOSFET方案降低OBC系统尺寸、重量和成本,同时提高运行