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1、泓域咨询/云南碳化硅器件项目可行性研究报告云南碳化硅器件项目可行性研究报告xxx集团有限公司目录第一章 背景、必要性分析9一、 光伏:SiC光伏逆变器性能提升显著,广泛应用未来可期9二、 SiC材料:产业链核心环节,国内外厂商积极布局9三、 加强区域创新体系建设10四、 强化企业创新主体地位11五、 项目实施的必要性12第二章 项目承办单位基本情况13一、 公司基本信息13二、 公司简介13三、 公司竞争优势14四、 公司主要财务数据16公司合并资产负债表主要数据16公司合并利润表主要数据16五、 核心人员介绍17六、 经营宗旨19七、 公司发展规划19第三章 项目概述21一、 项目名称及投资
2、人21二、 编制原则21三、 编制依据22四、 编制范围及内容22五、 项目建设背景22六、 结论分析24主要经济指标一览表26第四章 行业发展分析29一、 新能源汽车:800V架构下的甜蜜时刻,SiC渗透的核心驱动力29二、 衬底:碳化硅产业链最关键环节,技术壁垒较高30三、 OBC:SiC助力实现效率提升、轻量化及系统成本降低32第五章 建筑技术分析34一、 项目工程设计总体要求34二、 建设方案34三、 建筑工程建设指标36建筑工程投资一览表36第六章 建设方案与产品规划38一、 建设规模及主要建设内容38二、 产品规划方案及生产纲领38产品规划方案一览表38第七章 运营管理模式41一、
3、 公司经营宗旨41二、 公司的目标、主要职责41三、 各部门职责及权限42四、 财务会计制度45第八章 发展规划49一、 公司发展规划49二、 保障措施50第九章 法人治理53一、 股东权利及义务53二、 董事58三、 高级管理人员61四、 监事64第十章 劳动安全生产分析67一、 编制依据67二、 防范措施68三、 预期效果评价74第十一章 工艺技术分析75一、 企业技术研发分析75二、 项目技术工艺分析77三、 质量管理78四、 设备选型方案79主要设备购置一览表80第十二章 进度计划82一、 项目进度安排82项目实施进度计划一览表82二、 项目实施保障措施83第十三章 项目投资计划84一
4、、 投资估算的编制说明84二、 建设投资估算84建设投资估算表86三、 建设期利息86建设期利息估算表87四、 流动资金88流动资金估算表88五、 项目总投资89总投资及构成一览表89六、 资金筹措与投资计划90项目投资计划与资金筹措一览表91第十四章 项目经济效益评价93一、 基本假设及基础参数选取93二、 经济评价财务测算93营业收入、税金及附加和增值税估算表93综合总成本费用估算表95利润及利润分配表97三、 项目盈利能力分析97项目投资现金流量表99四、 财务生存能力分析100五、 偿债能力分析101借款还本付息计划表102六、 经济评价结论102第十五章 风险评估104一、 项目风险
5、分析104二、 项目风险对策106第十六章 项目招投标方案108一、 项目招标依据108二、 项目招标范围108三、 招标要求108四、 招标组织方式111五、 招标信息发布112第十七章 项目综合评价说明113第十八章 附表附录115营业收入、税金及附加和增值税估算表115综合总成本费用估算表115固定资产折旧费估算表116无形资产和其他资产摊销估算表117利润及利润分配表118项目投资现金流量表119借款还本付息计划表120建设投资估算表121建设投资估算表121建设期利息估算表122固定资产投资估算表123流动资金估算表124总投资及构成一览表125项目投资计划与资金筹措一览表126报告
6、说明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。根据谨慎财务估算,项目总投资28172.99万元,其中:建设投资21877.60万元,占项目总投资的77.65%;建设期利息230.83万元,占项目总投资的0.82%;流动资金6064.56万元,占项目总投资的21.53%。项目正常运营每年营业收入54400.00万元,综合总成本费用45946.30万元,净利润6159.85万元,财务内部收益率14.51%,财务净现值2987.91万元,全部投资回收期6.48年。
7、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。由上可见,无论是从产品还是市场来看,本项目设备较先进,其产品技术含量较高、企业利润率高、市场销售良好、盈利能力强,具有良好的社会效益及一定的抗风险能力,因而项目是可行的。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。第一章 背景、必要性分析一、 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功率模块的
8、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、 SiC材料:产业链核心环节,国内外厂商积极布局相比于Si,SiC衬底和外延为制造产业链核心环节,合计价值量
9、占比超60%。在传统硅基器件制造过程中,需要在硅片基础上进行氧化、涂层、曝光、光刻、刻蚀、清洗等多个前道处理步骤,从而产生更高附加值。SiC材料则仅用于分立器件制造,其前端工艺难度不大,而衬底和外延需在高温、高压环境中生成,生长速度缓慢,为关键技术难点,占据产业链主要价值量。据CASAResearch数据显示,在传统硅基器件中,硅片前道处理附加价值量达到80%,衬底和外延环节仅占11%;而在碳化硅器件的成本构成中,衬底和外延占比分别为50%和25%,合计达到75%,为产业链中价值量最高环节。此外,衬底和外延质量对器件性能优劣起至关重要作用,提升其良率为碳化硅器件制备主要攻克目标。三、 加强区域
10、创新体系建设制定科技强国行动纲要云南实施方案,加快构建协同高效创新体系。提升滇中地区创新能力,打造滇南、滇西和沿边等区域性创新增长极,提升国家可持续发展议程创新示范区、国家创新型城市(县)、国家高新区发展质量。强化基础研究和应用研究融通发展,推进学科交叉融合,充分发挥植物化学、动植物进化与遗传、有色金属及稀贵金属新材料、生物多样性保护与利用等领域国家重点实验室服务经济社会发展作用,在非人灵长类生物医学、天然药物、高原山地生态与环境、天文、面向南亚东南亚自然语言处理等优势特色领域培育建设国家重点实验室。优化重组省重点实验室,在合金铝、特色植物提取物与健康产品、贵金属等领域高水平建设云南实验室。加
11、大重要产品和关键核心技术攻关力度,发展先进适用技术,围绕重点领域核心基础零部件、先进基础工艺、关键基础材料和产业技术基础等短板,组织实施若干重大科技专项。聚焦铝材、硅材、新能源、新材料、先进装备制造、多语言技术、人工智能、大数据、区块链、生命科学、生物种业、绿色食品、重大疾病防治、生态环境保护等领域,组织实施一批重大科技项目,布局产业技术创新平台。优化科研力量配置和资源共享,充分发挥云南高校、科研院所、企业研究资源和中央驻滇科研机构作用,大力引进和发展新型研发机构。深入推进与国内外知名高校、科研院所交流合作,打造科技入滇升级版。推动“科技出滇”,发挥面向南亚东南亚科技创新中心辐射带动作用。四、
12、 强化企业创新主体地位围绕产业链部署创新链、围绕创新链布局产业链,促进各类创新要素向重点产业、重点企业集聚。推进产学研深度融合,支持企业牵头组建创新联合体,承担国家和省重大科技项目,加大对生物医药、疫苗、稀贵金属新材料、液态金属等关键新材料进口替代优势产业的创新支持力度。探索建立政府-企业基础研究联合基金,引导企业投入基础研究。鼓励企业加大研发投入,显著提升规模以上工业企业设立研发机构的比例。开展领军企业创新能力提升工程,实施高新技术企业“三倍增”行动计划,支持创新型中小微企业研发“专精特新”产品、成长为创新重要发源地,鼓励一线职工创新创造。充分发挥转制院所作用,大力发展科技服务业,推进服务型
13、共性技术平台建设,全面提升企业技术创新和成果转化运用能力。五、 项目实施的必要性(一)提升公司核心竞争力项目的投资,引入资金的到位将改善公司的资产负债结构,补充流动资金将提高公司应对短期流动性压力的能力,降低公司财务费用水平,提升公司盈利能力,促进公司的进一步发展。同时资金补充流动资金将为公司未来成为国际领先的产业服务商发展战略提供坚实支持,提高公司核心竞争力。第二章 项目承办单位基本情况一、 公司基本信息1、公司名称:xxx集团有限公司2、法定代表人:田xx3、注册资本:970万元4、统一社会信用代码:xxxxxxxxxxxxx5、登记机关:xxx市场监督管理局6、成立日期:2012-6-2
14、7、营业期限:2012-6-2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、 公司简介公司秉承“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。公司在“政府引导、市场主导、社会参与”的总体原则基础上,坚持优化结构,提质增效。不断促进企业改变粗放型发展模式和管理方式,补齐生态环境保护不足和区域发展不协调的短板,走绿色、协调和可持续发展道路
15、,不断优化供给结构,提高发展质量和效益。牢固树立并切实贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,以提质增效为中心,以提升创新能力为主线,降成本、补短板,推进供给侧结构性改革。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,公司已有多项产品均为国内领先水平。在注重新产
16、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,而且能根据客户的个性化要求,定制生产规格、
17、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、产品推广、客户管理、销售管理到客户
18、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9886.807909.447415.10负债总额4578.933663.143434.20股东权益合计5307.874246.303980.90公司合并利润表主要数据项目2020年度2019年度20
19、18年度营业收入31049.3724839.5023287.03营业利润6247.434997.944685.57利润总额5068.404054.723801.30净利润3801.302965.012736.94归属于母公司所有者的净利润3801.302965.012736.94五、 核心人员介绍1、田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。2、郭xx,中国国籍,无永久境外居留权,1971年出
20、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。3、陈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。4、孔xx,1957年出生,大专学历。1994年5月至2002年6月就职于xxx有限公司;2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2018年3月至今任公司董事。5、武xx,中国国籍,无永久境外居留权,1958
21、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。6、汤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。7、江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
22、年8月至今任公司独立董事。8、蔡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。六、 经营宗旨加强经济合作和技术交流,采用先进适用的科学技术和科学经营管理方法,提高产品质量,发展新产品,并在质量、价格等方面具有国际市场上的竞争能力,提高经济效益,使投资者获得满意的利益。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
23、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,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
24、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
25、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,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 项目概述一、 项目名称及投资人(一)项目名称云南碳化硅器件项目(二)项目投资人xxx集团有限公司(三)建设地点本期项目选址位于xxx(以最终选址方案为准)。二、 编制原则1、严格遵守国家和地方的有关政策、法规,认真执行国家、行业和地方的有关规范、标准规定;2、选择成熟、可靠、略带前瞻性的工艺技术路线
26、,提高项目的竞争力和市场适应性;3、设备的布置根据现场实际情况,合理用地;4、严格执行“三同时”原则,积极推进“安全文明清洁”生产工艺,做到环境保护、劳动安全卫生、消防设施和工程建设同步规划、同步实施、同步运行,注意可持续发展要求,具有可操作弹性;5、形成以人为本、美观的生产环境,体现企业文化和企业形象;6、满足项目业主对项目功能、盈利性等投资方面的要求;7、充分估计工程各类风险,采取规避措施,满足工程可靠性要求。三、 编制依据1、一般工业项目可行性研究报告编制大纲;2、建设项目经济评价方法与参数(第三版);3、建设项目用地预审管理办法;4、投资项目可行性研究指南;5、产业结构调整指导目录。四
27、、 编制范围及内容报告是以该项目建设单位提供的基础资料和国家有关法令、政策、规程等以及该项目相关内外部条件、城市总体规划为基础,针对项目的特点、任务与要求,对该项目建设工程的建设背景及必要性、建设内容及规模、市场需求、建设内外部条件、项目工程方案及环境保护、项目实施进度计划、投资估算及资金筹措、经济效益及社会效益、项目风险等方面进行全面分析、测算和论证,以确定该项目建设的可行性、效益的合理性。五、 项目建设背景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
28、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
29、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。“十三五”时期是云南发展极不平凡的五年。面对错综复杂的国际环境,面对国内经济下行压力加大的形势,面对云南省艰巨繁重的脱贫攻坚任务, “十三五”规划目标基本实现;经济总量实现历史性突破,迈上2万亿元台阶,在全国的排位前移5位;产业结构实现历史性突破,工业“一烟独大”的格局发生根本性改变,绿色能源成为第一大产业,农业业态全面提升,服务业撑起经济总量“半壁江山”;基础设施建设实现历史性突破,五年新增高速公路里程5000公里,是全省“十二五”末通
30、车总里程的1.25倍,基础设施实现由瓶颈制约向基本适应的根本性转变;生态文明建设实现历史性突破,滇池、洱海等九大高原湖泊保护治理取得积极成效,城乡生态环境和人居环境明显改善,生态文明建设排头兵迈出坚实步伐;社会民生补短板实现历史性突破,教育、卫生水平明显提高,人民生活水平显著提高,覆盖城乡居民的社会保障体系基本建立,新冠肺炎疫情防控取得重大战略成果;全面深化改革不断深入,边疆治理体系和治理能力现代化水平不断提高;对外开放持续扩大,面向南亚东南亚辐射中心建设扎实推进;民族工作创新发展,民族团结进步示范区建设成效明显。六、 结论分析(一)项目选址本期项目选址位于xxx(以最终选址方案为准),占地面
31、积约50.00亩。(二)建设规模与产品方案项目正常运营后,可形成年产xx吨碳化硅器件的生产能力。(三)项目实施进度本期项目建设期限规划12个月。(四)投资估算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28172.99万元,其中:建设投资21877.60万元,占项目总投资的77.65%;建设期利息230.83万元,占项目总投资的0.82%;流动资金6064.56万元,占项目总投资的21.53%。(五)资金筹措项目总投资28172.99万元,根据资金筹措方案,xxx集团有限公司计划自筹资金(资本金)18751.54万元。根据谨慎财务测算,本期工程项目申请银行借款
32、总额9421.45万元。(六)经济评价1、项目达产年预期营业收入(SP):54400.00万元。2、年综合总成本费用(TC):45946.30万元。3、项目达产年净利润(NP):6159.85万元。4、财务内部收益率(FIRR):14.51%。5、全部投资回收期(Pt):6.48年(含建设期12个月)。6、达产年盈亏平衡点(BEP):24900.75万元(产值)。(七)社会效益综上所述,本项目能够充分利用现有设施,属于投资合理、见效快、回报高项目;拟建项目交通条件好;供电供水条件好,因而其建设条件有明显优势。项目符合国家产业发展的战略思想,有利于行业结构调整。本项目实施后,可满足国内市场需求,
33、增加国家及地方财政收入,带动产业升级发展,为社会提供更多的就业机会。另外,由于本项目环保治理手段完善,不会对周边环境产生不利影响。因此,本项目建设具有良好的社会效益。(八)主要经济技术指标主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积33333.00约50.00亩1.1总建筑面积64428.261.2基底面积19666.471.3投资强度万元/亩418.322总投资万元28172.992.1建设投资万元21877.602.1.1工程费用万元18874.662.1.2其他费用万元2457.192.1.3预备费万元545.752.2建设期利息万元230.832.3流动资金万元6064.563资金
34、筹措万元28172.993.1自筹资金万元18751.543.2银行贷款万元9421.454营业收入万元54400.00正常运营年份5总成本费用万元45946.306利润总额万元8213.137净利润万元6159.858所得税万元2053.289增值税万元2004.7610税金及附加万元240.5711纳税总额万元4298.6112工业增加值万元15046.9913盈亏平衡点万元24900.75产值14回收期年6.4815内部收益率14.51%所得税后16财务净现值万元2987.91所得税后第四章 行业发展分析一、 新能源汽车:800V架构下的甜蜜时刻,SiC渗透的核心驱动力SiC功率器件主要
35、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。碳化硅器件在新能源汽车中应用进入快速渗透期。2018年,特斯拉Model3率先使用由意法半导体提供的SiCMOSFET,开启
36、电动汽车使用SiC先河,随后比亚迪、保时捷、丰田等汽车制造商陆续推出应用碳化硅器件新车型。其中,在2020年比亚迪汉搭载自主研发制造的SiCMOSFET控制模块,整体加速性能及续航能力均得到显著提升。2021年,碳化硅器件在新能源汽车中应用进入快速增长阶段,国内外众多车型均开始应用碳化硅器件。根据各公司公告信息,在未来几年,小鹏、捷豹、路虎、雷诺等越来越多的厂商将在其新车型中使用SiC器件,新能源汽车中应用SiC器件以提升性能、实现轻量化为大势所趋。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
37、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分参数上比肩国际龙头,但在单晶性能一致
38、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,国内公司在单晶性能一致性、成品率、成
39、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%。但受电动车、光伏等下游应用驱动,我国本土企
40、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、 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O
41、BC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,Si
42、C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
43、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。第五章 建筑技术分析一、 项目工程设计总体要求(一)设计原则本设计按照国家及行业指定的有关建筑、消防、规划、环保等各项规定,在满足工艺和生产管理的条件下,尽可能的改善工人的操作环境。在不额外增加投资的前提下,对建筑单体从型体到色彩质地力求简洁、鲜明、大方,突出现代化工业建筑的个性。在整个建筑设计中,力求采用新材料、新技术,以使建筑物富有艺术感,突出时代特点。(二)设计规范、依据1、建筑设计防火规范2、建筑结构荷载规范3、建筑地基基础设计规范
44、4、建筑抗震设计规范5、混凝土结构设计规范6、给排水工程构筑物结构设计规范二、 建设方案1、本项目建构筑物完全按照现代化企业建设要求进行设计,采用轻钢结构、框架结构建设,并按建筑抗震设计规范(GB500112010)的规定及当地有关文件采取必要的抗震措施。整个厂房设计充分利用自然环境,强调丰富的空间关系,力求设计新颖、优美舒适。主要建筑物的围护结构及屋面,符合建筑节能和防渗漏的要求;车间厂房设有天窗进行采光和自然通风,应选用气密性和防水性良好的产品。.2、生产车间的建筑采用轻钢框架结构。在符合国家现行有关规范的前提下,做到结构整体性能好,有利于抗震防腐,并节省投资,施工方便。在设计上充分考虑了
45、通风设计,避免火灾、爆炸的危险性。.3、建筑内部装修设计防火规范,耐火等级为二级;屋面防水等级为三级,按照屋面工程技术规范要求施工。.4、根据地质条件及生产要求,对本装置土建结构设计初步定为:生产车间采用钢筋混凝土独立基础。.5、根据项目的自身情况及当地规划建设管理部门对该区域建筑结构的要求,确定本项目生产生间拟采用全钢结构。.6、本项目的抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为 0.05g,建筑抗震设防类别为丙类,抗震等级为三级。.7、建筑结构的设计使用年限为50年,安全等级为二级。三、 建筑工程建设指标本期项目建筑面积64428.26,其中:生产工程40129.44,仓储工程12743.88,行政办公及生活服务设施7070.98,公共工程4483.96。建筑工程投资一览表单位:、万元序号工程类别占地面积建筑面积投资金额备注1生产工程10816.5640129.445533.091.11#生产车间3244.9712038.831659.931.22#生产车间2704.1410032.361383.271.33#生产车间2595.979631.071327.941.44#生产车间2271.488427.181161.952仓储工程5309.9512743.881405.052.11#仓库1592.983823.16421.51