天岳先进2021年年度董事会经营评述



天岳先进2021年年度董事会经营评述内容如下:

  一、经营情况讨论与分析

2021年,是公司上市的关键之年,也是公司开启发展新篇章的开局之年,公司始终坚持“先进、品质、持续”的经营理念,以市场为引领,以研发为重心,致力于技术突破和模式创新,在行业快速发展的大海中乘风破浪,不断突破市场壁垒,持续巩固公司在行业中的领先地位。

1、经营情况

得益于公司所处行业景气度较高,公司产品市场影响力持续增加,2021年,公司实现营业总收入49,385.68万元,较上年同期增长16.25%;实现归属于母公司所有者的净利润8,995.15万元,较上年同期增加73,156.48万元。根据yoe报告统计,2021年公司在半绝缘碳化硅衬底领域,市场占有率连续三年保持全球前三。同时,公司正加快提升导电型衬底产能建设。

2021年,公司募投项目“碳化硅半导体材料项目”在上海临港(600848)正式开工建设,该项目纳入国家布局,且被上海市政府列为2021年、2022年上海市重大建设项目。本项目主要用于生产6英寸导电型碳化硅衬底材料,满足下游电动汽车、新能源并网、智能电网、储能、开关电源等碳化硅电力电子器件应用领域的广泛需求。本项目预计2022年三季度实现一期项目投产,并计划于2026年达产,达产后将新增碳化硅衬底材料产能约30万片/年。

同时,公司也将智慧工厂纳入实现未来发展战略的实施路径。由于碳化硅半导体材料生长温度高,影响因素多,既是多因多果,又是离散型生产,技术迭代周期相对较长。公司计划采用AI技术、数字孪生技术,打造出数字化工厂,利用公司积累的海量数据(603138),在数字工厂进行工艺技术模拟,将模拟成果在实体工厂进行验证,实体工厂积累的数据再反馈给数字工厂,达到数字工厂、实体工厂联动,大幅度压缩技术迭代,极大地提高研发速度。此次公司的募投项目在上海临港落地,有望成为智慧工厂的试验田,令公司的碳化硅衬底材料提质增产,成为赶超国际标杆企业的重要抓手,并立志将其打造成国际一流的智慧工厂示范项目。

2、技术与研发情况

报告期内,公司坚持以技术与研发驱动为引领,推动产品成本与售价的持续降低,加快碳化硅材料在下游领域的迭代应用。2021年,公司持续加大研发投入,研发实力不断增强,取得了丰硕的研发成果。2021年,公司研发费用7,373.61万元,占营业收入的14.93%,研发费用同比增加了62.05%。依托“项目B”、“8英寸宽禁带碳化硅半导体单晶生长及衬底加工关键技术项目”等研发项目,公司在加快研发大尺寸碳化硅衬底以及提升导电型衬底关键指标等方面获得突破性进展。

2021年,公司围绕产能提升、质量提升、降本增效、智能工厂等多方向开展技术创新,并积极进行知识产权保护和商业秘密保护。报告期内,公司及下属子公司合计新申请发明专利和实用新型专利共89项,其中发明专利37项,实用新型52项,覆盖了粉料制备、晶体生长、长晶设备、冷却系统、清洗装置以及籽晶、衬底、晶体等产品。

截至2021年12月31日,公司及下属子公司累计获得境内发明专利授权98项,实用新型专利授权312项,获得日本发明专利1项,中国台湾地区发明专利4项。保持了公司专利保护规模在同行业的优势地位,提升产品技术创新能力的同时也持续提升了公司在国内外市场中的竞争力。

公司已通过车规级IATF16949体系认证的现场审核,并积极推动相应产品的客户认证工作。公司参与制定的国家标准《碳化硅单晶中硼、铝、氮杂质含量的测定二次离子质谱法》于2021年12月31日发布,将于2022年7月1日开始实施。该项国家标准实施后有利于提升产品质量调整,引领行业发展方向。

报告期内,公司荣获山东省济南市槐荫区市场监督管理局评选的专利奖一等奖,以及“槐荫区知识产权优势企业”称号。

3、吸引人才情况

公司高度重视技术、管理人才的储备,注重内部人才梯队的建设,吸收培养了大批优秀的行业人才,为公司未来业务发展以及项目实施提供了有力保障。报告期内,公司吸收及培养了一批优秀的高素质复合型人才,公司两位青年博士通过人才直通车的方式,破格获得晋升资格,提前晋升正高级职称;报告期内,公司国家博士后科研工作站平台新入站1名博士。

截至报告期末,公司员工总数497人,其中研发人员79人,占员工总数的比例为15.90%。

研发人员中本科及以上学历63人,占研发人员的比例为79.75%;其中,硕士及博士36人,占研发人员的比例为45.57%。

4、年度荣誉

公司于2021年11月8日成功入选工业和信息化部产业政策与法规司拟认定的第六批制造业单项冠军名单;并于2020年12月11日成功入选工业和信息化部的第二批专精特新“小巨人”企业名单,有效期自2021年1月1日至2023年12月31日;入选2021年度山东省新材料领军企业50强,荣获济南市文明单位。

上述荣誉是对公司专业化程度、科研实力、行业影响力和综合实力的高度认可,公司将持续加大科研投入,不断增强技术实力。

5、未来展望

2018年,中央经济工作会议重新定义了基础设施建设,把5G、人工智能、工业互联网、物联网定义为“新型基础设施建设”,即“新基建”。2020年以来,我国加快“新基建”建设力度,明确新基建涉及“5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网”等七大领域。

随着5G基站建设、电动汽车、充电桩、特高压、城际高速铁路等行业发展,半导体器件的性能也需要持续提升,即更高的工作电压、更高的工作频率、更高的效率、更高的工作温度、更强的散热能力和更高的可靠性。目前,我国在5G通信、电动汽车等新兴产业的技术水平、产业化规模等方面都处于国际优势地位,将促进我国上游半导体行业的持续发展,进一步提高国内半导体企业在国际市场的影响力,尤其对碳化硅器件将产生巨大的需求。

公司将持续加大科技投入,扩大产能,牢牢把握行业发展契机,为中国半导体行业发展贡献力量。

二、报告期内公司所从事的主要业务、经营模式、行业情况及研发情况说明

(一)主要业务、主要产品或服务情况

1、主要业务

公司是一家国内领先的宽禁带半导体(第三代半导体)衬底材料生产商,主要从事碳化硅衬底的研发、生产和销售,产品可广泛应用于微波电子、电力电子等领域。宽禁带半导体衬底材料在5G通信、电动汽车、新能源、国防等领域具有明确且可观的市场前景,是半导体产业重要的发展方向。

目前,公司主要产品包括半绝缘型和导电型碳化硅衬底。在国外部分发达国家对我国实行技术封锁和产品禁运的背景下,公司自主研发出半绝缘型碳化硅衬底产品,实现我国核心战略材料的自主可控,有力保障国内产品的供应,确保我国宽禁带半导体产业链的平稳发展。公司产品已批量供应至国内碳化硅半导体行业的下游核心客户,同时已被国外知名的半导体公司使用。在导电型碳化硅衬底领域,公司6英寸产品已送样至多家国内外知名客户,并于2019年中标国家电网的采购计划。

公司设有碳化硅半导体材料研发技术国家地方联合工程研究中心、国家级博士后科研工作站、山东省碳化硅材料重点实验室等国家和省级研发平台,拥有一批高素质的研发人员,承担了国家核高基重大专项(01专项)项目、国家新一代宽带无线移动通信网重大专项(03专项)项目、国家新材料专项、国家高技术研究发展计划(863计划)项目、国家重大科技成果转化专项等多项国家和省部级项目。截至2021年12月末,公司及下属子公司拥有专利授权415项,其中境内发明专利98项,境外发明专利授权5项,是国家知识产权优势企业;自设立以来,公司获得了国家制造业单项冠军示范企业等多项国家级和省级荣誉,于2019年获得了国家科学技术进步一等奖。

2021年公司销售衬底约57,000片。近年来为满足日益增长的市场需求,抢占产业高地,公司积极优化产能布局。公司已在山东济南、济宁建立碳化硅衬底生产基地,主要生产半绝缘型衬底;上海临港项目定位为6英寸导电型碳化硅衬底生产基地。随着临港项目的建设,预期公司产能将得到持续提升。同时公司在日本设立研发及销售中心,积极开拓海外市场。

未来,公司将始终以客户为中心,不断加大研发投入、强化自主创新、加快产品迭代、提升产品质量、增加产能、扩大市场份额,致力于成为国际宽禁带半导体行业的领军企业。

2、主要产品及服务情况

公司生产的碳化硅衬底是一种由碳和硅两种元素组成的化合物半导体单晶材料,具备禁带宽度大、热导率高、临界击穿场强高、电子饱和漂移速率高等特点,可有效突破传统硅基半导体器件及其材料的物理极限,开发出更适应高压、高温、高功率、高频等条件的新一代半导体器件,具备广泛应用于5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车及充电桩、大数据中心等“新基建”领域的潜力。

此外,公司还销售生产过程中无法达到半导体级要求的晶棒、不合格衬底等其他业务产品。非半导体级的半绝缘型碳化硅晶棒可作为宝石晶棒用于加工制成莫桑钻等珠宝首饰进入消费品市场,或用于设备研发与测试等领域。不合格衬底可用于设备研发测试或科研等用途。

(二)主要经营模式

1、盈利模式

公司专注于碳化硅衬底材料的研发、生产及销售,主要通过向碳化硅半导体行业的下游企业、科研院所等客户销售碳化硅衬底产品实现收入和利润。此外,公司还销售生产过程中无法达到半导体级要求的晶棒、不合格衬底等其他业务产品,为公司带来部分收入和利润。

2、研发模式

公司研发工作由研发中心主导,实行层级管理的项目制运作,具体流程如下:

(1)需求提交与论证

公司结合日常工作、外部合同、政府项目、市场调研及调研结果分析或者收集的客户需求,并进行清晰准确的描述后提交需求申请。

(2)项目立项

研发中心选定项目负责人及项目组成员。项目负责人编写《项目立项报告》,内容包括项目名称、项目启动背景、可行性分析、项目目标、项目财务预算等。

(3)项目执行

项目组根据项目需求编写研发设计方案,细化实验方案和实验计划等,并根据设计方案完成实验验证。项目组根据实验结果编写各类研发文件,由专人保管,并安排专人进行项目全过程管理,及时跟进检查各进度节点的完成情况,确保项目按照计划顺利开展。

(4)项目验收

项目负责人结合项目计划与交付完成情况,判断所有项目目标完成,发起项目验收申请,编制《项目验收报告》并交至研发中心审核。项目验收后,研发中心评估研发成果,采取多种手段保护知识产权。

3、采购模式

公司采购以“安全、品质”为导向建立了采购相关制度、管理流程及业务规范,在保证产品品质的前提下,有效保证了供应链的稳定及持续供应。总体上,公司采取“以产定购、战略备货”相结合的采购模式,采购种类包括长晶所需物料、加工所需耗材、生产及检测设备、备品备件等。

(1)采购流程

公司主要根据生产计划、物料清单,初步计算出各物料所对应的投产时间及数量,得到物料需求计划;再进一步结合物料交付周期、库存数量及安全库存量、待交付数量,计算得出采购计划;最终经公司生产复核后依据采购计划实施采购。此外,公司对关键紧缺物料亦采取战略备货的采购方式。公司采购采取年度订单与临时订单相结合的模式,可灵活调节采购数量,以更好地匹配因生产变动而产生的物料需求变动,更贴近生产需求,规避物料短缺并降低非必需的库存。

公司采购流程具体如下:

(2)供应商管理

①供应商准入:公司制定了严格的供应商准入制度,依据对应物料的类别设定供应商选择标准,新供应商需符合各项资质,并经品质管理、企业实力、财务状况、持续经营及产品验证等方面综合评估,最终由研发、生产、质量、财务、采购组成的评审小组评估审核通过后,方可进入“合格供应商目录”。生产物料的供应商均需来自“合格供应商目录”,以保障物料供应的质量合格、数量充足、交期及时、价格合理等。

②供应商考核:针对供应商的供货一次性验收合格率、供货及时性、商务条件、响应时间、配合度等进行评估,将评估结果反馈供应商限期整改,并根据整改情况确定份额是否变动,或降级成为不合格供应商,从“合格供应商管理目录”中删除。

③供应商管理文件:通过与合格供应商签订保密协议、商务合同以规范双方的业务执行。同时,供应商如发生重大原材料或工艺变更,需按照PCN变更控制协议(ProductChangeNotification)等文件的规定通知公司,以更好地进行业务配合。

(3)供应风险管理

公司针对部分关键物料实行A+B+C模式管理,A类为该物料第一供应商,为在国际上领先的品牌;B为第二供应商,为国际或国内领先品牌;C为备选供应商,为国内新开发供应商。公司通过上述方式形成国内外供应商的全面布局,以减少来自供应商端及贸易政策变动等情况的影响。

为保障关键紧缺物料的供应,公司通过选择战略供应商并签订长期战略合作框架协议的方式实施战略备货。公司与上述战略供应商在框架协议的基础上按需下达月度采购订单。

4、生产模式

公司实行以订单生产(MakeToOrder)为主的生产模式。在生产环节,公司采用信息化系统,制定了完善的生产过程控制程序,建立了一套快速有效处理客户订单的流程,销售部门依据客户订单生成ERP系统内部销售订单,订单经销售、技术、质量、生产计划部门评审后,下达生产工单给生产部门,生产部门依据生产工单领料并进行生产。质量部进行全过程品质控制,达到“不接收、不制造、不流出”不良品的目的。公司生产模式有利于满足不同客户的需求,有利于提升订单按时交付率、产品品质一致性和客户满意度,并有助于控制库存水平及提高资金利用效率。

公司生产流程具体如下:

公司生产过程中存在无法达到半导体级要求的晶棒或不合格衬底等物料。非半导体级晶棒可加工成人造宝石饰品或用于设备研发与测试等领域,不合格衬底可用于设备研发测试或科研用途。公司将出售上述物料产生的营业收入计入其他业务收入。

5、营销及销售模式

公司主营业务采取直销的销售模式。公司营销中心主要负责对接客户,为客户提供技术支持和服务,并承担行业趋势研究、市场调研及公司产品推广等营销工作。公司主营业务销售流程如下:

(1)客户开发

营销中心下属的市场部门对整体市场、行业进行调研,从调研活动中收集、分析、挖掘线索,进行线索管理,销售部门根据市场部提供的线索或机会对客户进行调研,了解不同客户的产品需求并完成客户的开发。

(2)对标产品参数与样品验证

销售部门根据客户的产品规格要求,结合公司的产品参数进行标准对接,满足客户的技术指标后,进入样品验证环节,提供样品供客户进行评估和验证。

(3)客户进行供应商资质审查

产品验证完成后,以客户的实际要求为依据提供公司相关的资质材料,完成客户对供应商的资质审查,将公司纳入客户的合格供应商名单。

(4)销售合同的签订

销售部门负责与客户洽谈销售合同的相关条款,并按照双方确认的规格参数签订合同。

(5)发货、验收及售后服务

合同签订后,销售部门下达生产通知给生产部门,生产部门负责生产工作,销售部门在产品生产完成后完成发货;产品运达客户指定地点后,销售部门负责与客户完成验收工作,客户服务部负责客户的售后服务工作。

(三)所处行业情况

1.行业的发展阶段、基本特点、主要技术门槛

(1)所处行业

公司核心产品和主要收入来源为碳化硅衬底。根据中国证监会发布的《上市公司行业分类指引(2012年修订)》,公司所处行业为“计算机、通信和其他电子设备制造业(分类代码:C39)”。根据国家统计局《国民经济行业分类》(GB/T4754-2017),公司所处行业为第39大类“计算机、通信和其他电子设备制造业”之第398中类“电子元件及电子专用材料制造”。根据国家统计局发布的《战略性新兴产业分类(2018)》分类,公司的产品属于“1.2.3高储能和关键电子材料制造”和“3.4.3.1半导体晶体制造”,是国家重点鼓励、扶持的战略性新兴产业。

(2)行业发展阶段及基本特点

半导体是指在常温下导电性能介于绝缘体与导体之间的材料。常见的半导体包括硅、锗等元素半导体及砷化镓、碳化硅、氮化镓等化合物半导体。半导体可以分为四类产品,分别是集成电路、光电子器件、分立器件和传感器。半导体是电子产品的核心,是信息产业的基石,亦被称为现代工业的“粮食”。半导体产品广泛应用于移动通信、计算机、电力电子、医疗电子、工业电子、军工航天等行业。

半导体行业是现代经济社会发展的战略性、基础性和先导性产业,具有技术难度高、投资规模大、产业链环节长、产品种类多、更新迭代快、下游应用广泛的特点。半导体制造产业链包含设计、制造和封装测试环节,半导体材料和设备属于芯片制造、封测的支撑性行业。

宽禁带半导体材料是指以碳化硅、氮化镓为代表的新一代半导体材料,俗称第三代半导体材料,与硅、砷化镓等前两代半导体材料相比,第三代半导体材料禁带宽度大,具有击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射能力强等优势,因此采用第三代半导体材料制备的半导体器件不仅能在更高的温度下稳定运行,适用于高电压、高频率场景,此外,还能以较少的电能消耗,获得更高的运行能力。

根据《中国战略性新兴产业:新材料(第三代半导体材料)》,与硅相比,碳化硅拥有更为优越的电气特性:耐高压、耐高温、实现高频的性能。基于这些优良的特性,公司的主要产品碳化硅衬底的使用极限性能优于硅衬底,可以满足高温、高压、高频、大功率等条件下的应用需求,已应用于射频器件及功率器件。

射频器件在无线通讯中扮演信号转换的角色,是无线通信设备的基础性零部件,主要包括功率放大器、滤波器、开关、低噪声放大器、双工器等。半绝缘型碳化硅衬底制备的氮化镓射频器件主要为面向通信基站以及雷达应用的功率放大器。碳化硅基氮化镓射频器件已成功应用于众多领域,以无线通信基础设施和国防应用为主。无线通信基础设施方面,5G具有大容量、低时延、低功耗、高可靠性等特点,要求射频器件拥有更高的线性和更高的效率。相比砷化镓和硅基LDMOS射频器件,以碳化硅为衬底的氮化镓射频器件同时具有碳化硅良好的导热性能和氮化镓在高频段下大功率射频输出的优势,能够提供下一代高频电信网络所需要的功率和效能,成为5G基站功率放大器的主流选择。在国防军工领域,碳化硅基氮化镓射频器件已经代替了大部分砷化镓和部分硅基LDMOS器件,占据了大部分市场。对于需要高频高输出的卫星通信应用,氮化镓器件也有望逐步取代砷化镓的解决方案。

功率器件又被称为电力电子器件,是构成电力电子变换装置的核心器件。电力电子器件是对电能进行变换和控制,所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW,也可以小到数W甚至1W以下。电力电子装置正是实现电能高质量高效转换、多能源协调优化、弱电与强电之间控制运行、交流与直流之间能量互换、自动化高效控制等的重要手段,也是实现节能环保、提高电能利用效率的重要保障。例如大功率高性能的DC/DC变流器、可再生能源(如风力发电、光伏发电、潮汐发电、燃料电池等分布式电源等)并网逆变器、储能装置的功率转换、高压直流输电系统、交流输配电系统(包括无功和谐波的动态补偿器等)等都需要依靠电力电子装置来实现。

由于材料方面的限制,硅基功率器件的电学性能已逐步接近由材料特性决定的理论极限(如电压电流隔离能力、导通损耗、功率器件开关速度等)。因此,为了提高电力半导体器件的性能,采用新的器件结构和采用宽禁带半导体材料的电力电子器件是目前的发展趋势。

SiC新一代电力电子器件正处于快速发展期,它们将有望在现代电力系统中发挥更大的作用,并对现代电力系统的变革产生深远的影响。碳化硅电力电子器件在下游主要应用领域发展情况如下:A、电动汽车/充电桩

电动汽车行业是未来市场空间巨大的新兴市场,全球范围内新能源车的普及趋势明朗。随着电动汽车的发展,对功率半导体器件需求量日益增加,成为功率半导体器件新的经济增长点。

“三电”(即电池、电驱、电控)是电动汽车的主要组成部分,从电池的充放电再到电力驱动汽车行走,整个系统中对于电力控制以及电力转换有着很高的需求,同时随着电动汽车的发展对电力电子功率驱动系统提出了更轻、更紧凑、更高效、更可靠的要求。

而SiC优良的物理性能可以使芯片尺寸更小、效率更高,更加耐高温,可以应用在电动汽车的功率控制单元(PCU)、逆变器、车载充电器中。特斯拉、比亚迪(002594)等新能源汽车制造企业,电控部分已经推出SiC功率器件,并进行持续迭代和渗透。据国际能源署(IEA)预测,到2030年,全球销售的纯电动汽车数量将是2017年的15倍,达到2150万辆,SiC功率器件在新能源汽车领域具备广阔的市场空间。

以SiC基MOSFET器件在逆变器中的应用为例,通常电池输出的是直流电,需要通过逆变器将其转换成交流电后驱动感应电机,进而带动车轮转动,这一过程中交流电的频率、转换效率、等都会直接影响到电动汽车的续航里程,和传统方案相比,SiC在缩减体积的基础上,提升了电能的转换效率,提升电动汽车的续航里程。随着电动汽车的发展,将带来巨大的市场需求。

B、光伏新能源

光伏逆变器曾普遍采用硅器件,经过40多年的发展,转换效率和功率密度等已接近理论极限。碳化硅器件具有低损耗、高开关频率、高适用性、降低系统散热要求等优点。使用碳化硅功率器件的光伏逆变器在系统转换效率方面能够很好的保持在96%以上,甚至可以达到99%,在能量损耗以及设备使用寿命方面也得到了不同程度的优化。

例如,在住宅和商业设施光伏系统中的组串逆变器里,碳化硅器件在系统级层面带来成本和效能的好处。阳光电源(300274)等光伏逆变器龙头企业已将碳化硅器件应用至其组串式逆变器中。根据CASA预测,到2048年在光伏逆变器中,高效、低损耗的碳化硅功率器件占比有望达到85%以上。

C、轨道交通

碳化硅功率器件在轨道交通行业得到重要应用。未来轨道交通对电力电子装置,比如牵引变流器、电力电子电压器等提出了更高的要求。采用碳化硅功率器件可以大幅度提高这些装置的功率密度和工作效率,将有助于明显减轻轨道交通的载重系统。目前,受限于碳化硅功率器件的电流容量,碳化硅混合模块将首先开始替代部分硅IGBT模块。

2021年,中车株洲所与深圳地铁集团联合自主研发的国内首台地铁列车全碳化硅牵引逆变器。同年,中车集团研制的全碳化硅永磁直驱列车正式交付。未来随着碳化硅器件容量的提升,全碳化硅模块将在轨道交通领域发挥更大的作用。

D、智能电网

目前碳化硅器件已经在中低压配电网开始了应用。随着更大容量、更高功率密度的新型SiC宽禁带半导体器件研发成功,有望进一步提高柔性直流输电的电压等级和容量,且为大容量柔性直流输电技术提供全新的技术手段。

未来更高电压、更大容量、更低损耗的柔性输变电将对万伏级以上的碳化硅功率器件具有重大需求。碳化硅功率器件在智能电网的主要应用包括高压直流输电换流阀、柔性直流输电换流阀、灵活交流输电装置、高压直流断路器、电力电子变压器等装置中。

碳化硅器件在电力电子领域具有广阔的应用前景,截至目前,相对硅片全球市场规模已达上百亿美元,碳化硅衬底的全球市场销售额仍较小,主要系碳化硅行业供给侧成本仍较高,制约了目前的市场购买力和需求的释放。未来,随着碳化硅衬底和器件制造行业的持续发展,制造成本有望持续下降,碳化硅器件和系统有望显示出竞争力并在下游行业得到广泛应用并快速发展,从而带动整体需求和市场规模的快速发展。

(3)主要技术门槛

1、扩大衬底尺寸

衬底直径是衡量晶体制备水平的重要指标之一,也是降低下游芯片制备成本的重要途径。扩径技术,即如何从小尺寸碳化硅单晶制备出更大尺寸的碳化硅单晶。

导电型碳化硅衬底以6英寸为主,8英寸衬底开始发展;半绝缘碳化硅衬底以4英寸为主,目前逐渐向6英寸衬底发展。6英寸衬底面积为4英寸衬底的2.25倍,相同的晶体制备时间内衬底面积的倍数提升带来衬底成本的大幅降低,与此同时,单片衬底上制备的芯片数量随着衬底尺寸增大而增多,单位芯片的成本也即随之降低。

随着尺寸的增大,碳化硅单晶扩径技术的要求越来越高。扩径技术需要综合考虑热场设计、扩径结构设计、晶体制备工艺设计等多方面的技术控制要素,最终实现晶体迭代扩径生长,从而获得直径达标的高质量籽晶,继而实现后续大尺寸籽晶的连续生长。

2、改进电学性能

2.1半绝缘型碳化硅衬底的高电阻率

半绝缘衬底制备工艺主要通过去除晶体中的各种杂质,特别是浅能级杂质,实现晶体的本征高电阻率。

由于PVT法制备碳化硅衬底的高温物理条件下,生长反应腔室内的碳化硅粉料、石墨材料等都会释放出杂质并生长进入晶体中,从而影响晶体的纯度和电学性能。同时为了保证纯度,制备所需的关键反应物料的纯度要求也较高。

随着半绝缘型碳化硅衬底制备技术发展,使得碳化硅衬底纯度、晶体质量和电阻率不断提高,从而为器件性能的提升奠定了材料基础。目前,半绝缘型碳化硅衬底领先企业已经普遍将电阻率稳定控制在108Ω-cm以上。

2.2导电型碳化硅衬底的低电阻率

导电型衬底要求实现更低的电阻率,可通过在晶体生长过程中引入氮元素,呈现低阻电学性能。目前,国际领先的碳化硅企业6英寸导电型碳化硅衬底电阻率在0.015-0.028Ω-cm之间,相应器件性能提升的需求则往往对衬底电阻率提出更严苛的要求。

导电型碳化硅晶体的电阻率会存在分布不均匀的情况,具体表现为:径向上的电阻率呈现为中心电阻率值低、边缘电阻率值高的特点,轴向上则呈现出生长前期低、后期高的特征。由于电阻率直接影响器件的导通特性,因此,获得低阻值、衬底面内电阻率径向分布均匀、不同衬底间电阻率值一致的导电衬底是实现功率器件性能优异的技术需求。

3、降低微管密度

碳化硅晶体中最重要的结晶缺陷之一是微管,微管是延伸并贯穿整个晶棒的中空管道。微管的存在对于器件的应用是致命的,衬底中的微管存在的密度将直接决定外延层的结晶质量,器件区存在微管时将导致器件过高的漏电流甚至器件击穿,造成器件失效。因此,降低微管密度是碳化硅产业化应用的重要技术方向。随着微管缺陷改进技术的不断进步,国际领先的碳化硅企业可以将微管密度稳定地控制在1cm-2以下。

2.公司所处的行业地位分析及其变化情况

碳化硅衬底主要用于微波电子、电力电子等领域,处于宽禁带半导体产业链的前端,是前沿、基础的核心关键材料。因其重大的战略意义,2008年《瓦森纳协定》就对半绝缘型碳化硅衬底材料进行明确的限制,部分西方发达国家作为协定成员国对我国实施严格禁运,制约了我国国防和新一代信息通信的发展,对国家发展、产业链安全造成严重威胁。

在此背景下,公司作为我国碳化硅衬底领域的领军企业,在国家亟需的时候,担当起国家核心战略物资的保障供应重任,批量供应了半绝缘型碳化硅衬底材料,成功实现该产品的自主可控。根据yoe报告统计,2021年公司在半绝缘碳化硅衬底领域,市场占有率连续三年保持全球前三。

同时,公司分别作为863计划新材料技术领域中导电型碳化硅衬底相关研究课题和《2013年新材料研发及产业化专项项目》中导电型碳化硅衬底相关项目的牵头单位之一,已成功掌握了导电型碳化硅衬底材料制备的技术和产业化能力。在优先保障半绝缘型碳化硅衬底材料战略供应之余,公司同时进行导电型碳化硅衬底材料的研发和小批量销售,所制备的衬底正在电力电子领域客户中进行验证。

近年来,凭借卓越的研发及创新能力,公司已成为全球为数不多的掌握半绝缘型和导电型碳化硅衬底、产品尺寸较全的碳化硅衬底生产商。

在碳化硅衬底领域,企业量产的碳化硅衬底尺寸大小、同尺寸产品的参数指标是评价产品技术水平优劣的关键综合评价指标。目前,公司与全球行业龙头企业相比,同尺寸产品在技术参数上不存在明显差距;且公司4英寸产品已经量产,与全球行业龙头企业相比差距较小;但在各尺寸量产时间、大尺寸产品供应情况及供应链配套等方面仍与全球龙头企业存在一定差距。

3.报告期内新技术、新产业(300832)、新业态、新模式的发展情况和未来发展趋势

3.1所属行业在新技术方面近年来的发展情况与未来发展趋势

(1)碳化硅单晶制备技术水平发展状况

碳化硅衬底制备技术包括PVT法(物理气相传输法)、溶液法和高温气相化学沉积法等,目前商用碳化硅单晶生长均采用PVT法。PVT法制备碳化硅单晶的难度在于:

①碳化硅单晶生长设备设计与制造技术。碳化硅长晶炉是晶体制备的载体,也是晶体生长核心技术中的热场和工艺的重要组成部分。针对不同尺寸、不同导电性能的碳化硅单晶衬底,碳化硅长晶炉需要实现高真空度、低真空漏率等各项性能指标,为高质量晶体生长提供适合的热场实现条件。

②碳化硅粉料合成过程中的环境杂质多,难以获得高纯度的粉料;作为反应源的硅粉和碳粉反应不完全易造成Si/C比失衡;碳化硅粉料合成后的晶型和颗粒粒度难控制。

③碳化硅单晶在2,300°C以上高温的密闭石墨腔室内完成“固-气-固”的转化重结晶过程,生长周期长、控制难度大,易产生微管、包裹物等缺陷。

④碳化硅单晶包括200多种不同晶型,但生产一般仅需一种晶型,生长过程中易产生晶型转变造成多型夹杂缺陷,制备过程中单一特定晶型难以稳定控制,例如目前主流的4H型。

⑤碳化硅单晶生长热场存在温度梯度,导致晶体生长过程中存在原生内应力及由此诱生的位错、层错等缺陷。

⑥碳化硅单晶生长过程中需要严格控制外部杂质的引入,从而获得极高纯度的半绝缘晶体或定向掺杂的导电型晶体。对于射频器件使用的半绝缘碳化硅衬底,电学性能需要通过控制晶体中极低的杂质浓度及特定种类的点缺陷来实现。

⑦碳化硅衬底作为莫氏硬度9.2的高硬度脆性材料,加工过程中存在易开裂问题,加工完成后的衬底易存在翘曲等质量问题;为了达到下游外延开盒即用的质量水平,需要对碳化硅衬底表面进行超精密加工,以降低表面粗糙度、表面平整度并达到严苛的金属、颗粒控制要求。

碳化硅衬底及下游外延、器件成本降低的需求驱动碳化硅制备技术往更大的晶体尺寸、更优的衬底质量、更高的生长速率发展。

(2)碳化硅衬底制备技术水平未来发展趋势

3.2所属行业在新产业方面近年来的发展情况与未来发展趋势

2018年,中央经济工作会议重新定义了基础设施建设,把5G、人工智能、工业互联网、物联网定义为“新型基础设施建设”,即“新基建”。2020年以来,我国加快“新基建”建设力度,明确新基建涉及“5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网”等七大领域。

随着5G基站建设、电动汽车、充电桩、特高压、城际高速铁路等行业发展,半导体器件的性能也需要持续提升,即更高的工作电压、更高的工作频率、更高的效率、更高的工作温度、更强的散热能力和更高的可靠性。目前,我国在5G通信、电动汽车等新兴产业的技术水平、产业化规模等方面都处于国际优势地位,将促进我国上游半导体行业的持续发展,进一步提高国内半导体企业在国际市场的影响力,尤其对碳化硅器件将产生巨大的需求。

3.3所属行业在新业态、新模式方面近年来的发展情况与未来发展趋势

目前,碳化硅行业企业的业态主要可以分为两种商业模式:第一类是覆盖较全的产业链环节,例如同时从事碳化硅衬底、外延及器件的制作,例如科锐公司等;第二类是只从事产业链的单个或者部分环节,例如贰陆公司等。公司目前采用第二类商业模式,聚焦碳化硅衬底材料的研发、生产和销售。

(四)核心技术与研发进展

1.核心技术及其先进性以及报告期内的变化情况

公司已掌握涵盖了设备设计、热场设计、粉料合成、晶体生长、衬底加工等各类核心技术,主要可分为正在使用的核心技术和处于储备阶段的核心技术。公司正在使用的核心技术指已应用于公司目前主营业务产品中的技术,具体情况如下:

1、碳化硅单晶生长设备、热场设计制造技术

公司的碳化硅单晶生长设备采用真空系统结构和材料设计,可在保持极高真空度的同时保持极低的高温真空漏率,保证了高纯碳化硅粉料和碳化硅单晶生长腔室的纯度。此外,公司对设备自动化程度进行不断提升,与晶体生长控制软件系统结合,可以实现晶体生长前的上料、封炉自动化控制,并可实现晶体生长过程中的炉温、真空度、气体流量等全参数实时监控,保证了晶体生长过程的稳定性和可控性。

碳化硅单晶生长热场是碳化硅单晶生长的核心,决定了单晶生长中温度的轴向和径向梯度、气相流场等关键反应条件。热场的配置核心是设置合理的轴向温度梯度和径向温度梯度,以保证热场内生长的晶体具有较小的原生内应力,同时具备合理可控的生长速率。公司的热场仿真模拟团队,利用专业碳化硅热场仿真软件进行热场设计,可针对不同类型、不同尺寸的碳化硅单晶进行精确的热场仿真、模拟和设计,从而满足不同尺寸、不同类型晶体的生长技术需求。

2、高纯碳化硅粉料制备技术

碳化硅粉料是碳化硅单晶生长的原料。由于合成环境及使用物料吸附杂质的影响,合成的碳化硅粉料中不可避免地引入较多杂质,直接影响晶体的纯度和电学性能。公司研制了高真空度的粉料反应腔室,使用了高纯度的石墨材料,设计了特殊反应工艺,从而获得了极高纯度碳化硅粉料颗粒,将粉料中主要电活性杂质浓度控制在0.05ppm以下。此外,经过破碎筛分和自研的清洗工艺后,可以获得不同粒度的粉料,从而保障了高质量碳化硅晶体的制备。

3、精准杂质控制技术及电学性能控制技术

半导体电学性能取决于半导体材料中杂质的类型和浓度。为实现半绝缘型碳化硅衬底高阻电学特性,需要将晶体中的杂质浓度控制在极低的水平;为实现导电型碳化硅衬底低阻电学特性,则需要向晶体中引入高浓度的氮元素。因此,碳化硅单晶电学性能的控制是基于精准的控制生长过程中进入到晶体中的杂质来实现的。

公司基于自主研制的高真空度单晶生长腔室和高纯度碳化硅粉料,进一步开发了晶体生长过程中的原位提纯技术和晶体生长界面的C/Si组分控制技术,有效降低了晶体中的杂质浓度并实现了对点缺陷种类和浓度的控制,实现了半绝缘碳化硅衬底的高阻电学特性和导电型碳化硅衬底均匀稳定的低阻电学特性。

4、碳化硅单晶生长过程中的缺陷控制技术

碳化硅中的缺陷包括微管、多型夹杂、位错等。微管是尺寸为几微米到数十微米的贯穿型缺陷,是器件的杀手型缺陷;碳化硅包含200多种晶型结构,其中多种晶型结构间的形成能接近,在高温生长过程中易产生晶型转化,从而导致多型夹杂;碳化硅单晶生长热场中存在的温度梯度导致的热应力、生长过程中的温度、组分等波动也容易引入位错等缺陷,从而影响后续外延和器件的质量和性能。

公司通过设计晶体成核工艺,控制籽晶界面处的均匀有序成核,实现了单一4H晶型和低微管密度的晶体生长;通过热场结构和晶体生长腔室结构的设计,实现了高均匀性的晶体生长热场,有效降低了晶体生长内应力和位错等诱生缺陷,提高了晶体结晶质量;自主研发了晶体生长界面移位控制技术和生长界面C/Si组分调控技术,实现了晶体连续生长的质量稳定可控。

5、碳化硅单晶衬底超精密加工技术

①高面型质量的碳化硅晶棒多块切割技术

单晶SiC材料的莫氏硬度为9.2,仅次于金刚石,而且脆性高,属于典型的硬脆材料。公司开发了多块拼接多线切割技术,解决了相邻碳化硅晶体之间切割质量差的难题,一批次可实现多块晶体的切割;设计了独有的碳化硅晶体切削液配方,大幅度降低了切割片的表面损伤;开发了一整套的多线切割工艺,每项参数均计算出最优的工艺曲线,提高了切割片的面型质量。

②高平整度、低粗糙度的全局磨抛技术

由于碳化硅单晶材料的物理性质和化学性质均非常稳定,使用传统半导体的磨抛方式效率极低,且难以保证表面加工质量。

公司通过多年研究,研发了一整套的碳化硅磨抛工艺,最终可以获得光滑且高度平坦的碳化硅抛光表面。例如,双端面研磨工艺中,公司自主设计了研磨液配方、研磨盘面和夹具模型、磨片修盘工艺;多级机械抛光工艺中,公司设计了金刚石磨料和多级抛光组合工艺;强氧化化学机械抛光(CMP)工艺中,公司开发了特有的强氧化性的抛光液配方。

③碳化硅衬底表面洗净技术

CMP工艺后需要对碳化硅衬底进行最终清洗,去除表面微米级颗粒、沾污、金属离子等。公司自主研制了化学清洗液,开发了5步清洗工艺,可有效去除衬底表面的微小颗粒,在客户端达到了开盒即用的水平。

2.报告期内获得的研发成果

报告期内,新申请发明专利和实用新型专利共89项,其中发明专利37项,实用新型52项。

截至报告期末,公司及下属子公司累计获得境内发明专利授权98项,实用新型专利授权312项,境外发明专利授权5项。

3.研发投入情况表

研发投入总额较上年发生重大变化的原因

本期公司研发投入持续保持较快的增长速度,一方面公司持续加大针对导电型衬底大规模产业化相关的研发投入,为满足上海临港项目投产奠定基础;另一方面,公司持续加大大尺寸高性能指标产品的研发和技术迭代,持续保持领先的竞争优势。

4.在研项目情况

情况说明

报告期内,公司持续加大研发力度,在大尺寸和导电型产品研发和产业化等方面取得了突破性进展。除上表中的在研项目外,公司主要研发项目还包括项目B、项目C、项目E、项目F、项目G等。

公司现有在研项目本期投入金额总计1.42亿元,累计投入金额总计1.80亿元。

5.研发人员情况

6.其他说明

三、报告期内核心竞争力分析

(一)核心竞争力分析

(1)研发与技术优势

①技术积累

碳化硅衬底属于高度技术密集型行业,具有极高的技术壁垒。技术迭代更新需要长期持续开展大量创新性的工作,同时需要获取海量的技术数据积累,以完成各工艺环节的精准设计。公司自成立以来,专注于碳化硅单晶半导体的制备技术,经过十余年的技术发展,自主研发出2-6英寸半绝缘型及导电型碳化硅衬底制备技术,系统地掌握了碳化硅单晶设备的设计和制造技术、热场仿真设计技术、高纯度碳化硅粉料合成技术、不同尺寸碳化硅单晶生长的缺陷控制和电学性能控制技术、不同尺寸碳化硅衬底的切割、研磨、抛光和清洗等关键技术;较早在国内实现了4英寸半绝缘型碳化硅衬底的产业化,成为全球少数能批量供应高质量4英寸半绝缘型碳化硅衬底的企业;完成了6英寸导电型碳化硅衬底的研发并开始了小批量销售。

②知识产权积累

公司坚持自主研发创新,力争实现全流程知识产权覆盖,不断完善知识产权保护体系,构建完整的技术保护网。公司于2018年被评为国家知识产权优势企业。截至2021年12月末,公司及下属子公司拥有授权专利415项,其中境内发明专利授权98项,日本发明专利授权1项,中国台湾地区发明专利授权4项,专利技术覆盖了设备设计、热场设计、粉料合成、晶体生长、衬底加工、质量检测等每个技术环节,并建立了完整有效的知识产权保护机制。同时,公司高度尊重全球范围内的知识产权,持续通过专利分析导航来进行预警和完善专利布局。

在商标注册方面,公司在多类别注册了“SICC”及“天岳”商标,并在海外17个国家或地区注册了“SICC”商标,对公司品牌进行保护。

③承担重大科研项目及获得奖励

公司自建立以来,承担了多项国家及省部级重大科研项目,包括国家高新技术研究发展计划(863计划)、国家科技重大专项、国家重点研发计划、山东省重点研发计划、山东省重大科技创新工程等国家及省部级项目20余项。公司于2019年获得国家科学技术进步一等奖、2020年获得山东省科学技术进步一等奖、2014年获得山东省技术发明一等奖、2017年获得济南市科技进步一等奖。此外,公司于2015年完成了4英寸半绝缘型碳化硅衬底的产品鉴定、2017年完成了6英寸导电型碳化硅衬底科技成果鉴定和产品鉴定,产品性能及核心指标达到国内领先、国际先进水平。

④技术科研平台

公司设有碳化硅半导体材料研发技术国家地方联合工程研究中心、国家级博士后科研工作站等国家和省级研发平台。公司强大的科研实力,不仅促进了碳化硅产业的技术进步和结构调整,同时支撑了地方现代化经济体系建设,提升了区域经济的创新力和竞争力。

(2)生产优势

公司在生产方面具有先发优势与规模优势。作为国内较早从事碳化硅衬底业务的生产企业,公司具有丰富的技术储备和生产管理经验、较强的产品质量控制能力和一定的产业规模。未来,随着公司募集资金投资项目及其他建设项目的逐步实施,公司产销规模将进一步扩大,同时产品结构将得以进一步优化,公司市场地位及竞争能力将持续提升。

(3)产品优势

碳化硅衬底作为半导体器件的基础材料,需要经过外延、芯片制造、封装测试实现最终应用,整个工艺链条生产验证环节复杂、验证周期长。作为上游的关键衬底材料,下游客户一旦通过验证,一般不会轻易变更衬底材料的供应商。

公司在国内较早实现了碳化硅衬底的批量供应,并且产品参数指标优异、性能不断提升,经过了下游企业的长期验证,产品品质得到了客户的高度认可。在国外技术产品封锁和贸易摩擦加剧的背景下,公司主要产品4英寸半绝缘碳化硅衬底有效保障了国内供应,实现国家核心产业战略物资的自主可控。

(4)客户资源优势

公司作为国内较早从事碳化硅衬底业务的企业,公司产品已批量供应至下游核心客户,同时公司正在积极完善6英寸导电型产品,已经送样至多家下游客户进行验证,形成了较强的客户资源优势,确保了公司在行业内的领先地位。

(5)人才优势

碳化硅衬底技术开发和产业化生产需要大量专业的技术人才和管理人才。公司始终重视人才队伍的建设,通过自主培养和引进各类技术和管理人才,提高技术开发能力和生产能力。公司通过技术科研平台不断吸引业内优秀人才加入,公司研发团队成员主要由来自国内顶尖高校的优秀硕士、博士组成,承担并顺利完成了多项国家及省部级重大课题,同时完成了从产品开发到产业化转化的过程,在技术开发和规模化生产过程中积累了大量的实战经验,可以保证后续各项技术开发工作的顺利进行。

公司通过项目承担、岗位竞聘等方式对技术人才进行遴选,通过设立项目奖金、股权激励等方式对技术人才进行激励,既保证了人才队伍的竞争力,同时也保证了人才队伍的稳定性。

(二)报告期内发生的导致公司核心竞争力受到严重影响的事件、影响分析及应对措施

四、风险因素

(一)尚未盈利的风险

(二)业绩大幅下滑或亏损的风险

(三)核心竞争力风险

1、技术迭代的风险

公司所处的半导体材料行业属于技术密集型行业,涉及热动力学、半导体物理、化学、计算机仿真模拟、机械、材料等多学科交叉知识的应用。宽禁带半导体产品具有研发周期长、研发难度高、研发投入大的特点。

在半导体材料领域升级迭代的过程中,若公司产品技术研发创新无法持续满足市场对产品更新换代的需求或持续创新能力不足、无法跟进行业技术升级迭代,可能会受到其他具有竞争力的替代技术和产品的冲击,导致公司的技术和产品无法满足市场需求,从而影响公司业绩的持续增长。

2、公司产品技术与全球行业龙头相比存在差距的风险

目前,公司与全球行业龙头企业的同尺寸产品在技术参数上不存在明显差距,但在各尺寸量产能力推出时间、大尺寸产品供应情况及供应链配套等方面仍与全球龙头企业存在一定差距。

由于全球行业龙头企业在碳化硅领域起步较早,因此在碳化硅衬底各尺寸量产推出时间方面,公司与全球行业龙头企业存在差距:以半绝缘型碳化硅衬底为例,在4英寸至6英寸衬底的量产时间上全球行业龙头企业分别早于公司10年以上及7年以上;截至目前,公司尚不具备8英寸衬底的量产能力,全球行业龙头企业已于2019年或以前具备8英寸衬底量产能力。

在大尺寸产品供应情况方面,根据公开信息,行业龙头科锐公司能够批量供应4英寸至6英寸导电型和半绝缘型碳化硅衬底,且已成功研发并开始建设8英寸产品生产线。目前,公司主要产品是4英寸半绝缘型碳化硅衬底,6英寸半绝缘型和6英寸导电型衬底已形成小批量销售,与全球行业龙头尚存在一定的差距。

在供应链配套方面,公司的产品技术发展亦受材料、设备供应的一定影响。行业龙头企业由于能够结合上游原材料、设备供应商的技术发展趋势进行提前布局以实现产品技术突破。公司由于起步相对较晚,技术创新难度相对更大,因此公司在供应链配套对产品技术影响方面,与行业龙头企业尚存在一定差距。

综上,公司在各尺寸量产能力推出时间、大尺寸产品供应情况及供应链配套等方面仍与全球龙头企业存在一定差距。若公司无法弥补与全球龙头企业之间在产品技术上的差距,将对公司业务拓展、收入增长和持续经营带来不利影响。

3、其他常见技术风险

作为典型的技术密集型企业,公司还面临核心技术人员流失或不足、技术泄密、知识产权被侵权或被宣告无效或撤销等高科技企业共同面临的技术风险。

半导体材料行业对于专业人才尤其是研发人员的依赖程度较高,核心技术人才是公司生存和发展的重要基石,若公司核心技术人员流失或无法继续培养或招揽,将对公司的研发生产造成重大不利影响。

若公司相关核心技术内控制度不能得到有效执行,或者出现重大疏忽、恶意串通、舞弊等行为而导致公司核心技术泄露,将对公司的核心竞争力产生负面影响。

公司的专利、专有技术或商业机密可能被盗用或不当使用,公司知识产权可能被宣告无效或撤销,甚至与竞争对手产生纠纷。同时,可能出现公司员工对于知识产权的认识出现偏差等因素出现侵犯第三方知识产权的风险。

(四)经营风险

1、客户集中度高及主要客户依赖风险

报告期内,公司主要产品为半绝缘型碳化硅衬底产品,导电型碳化硅衬底产品的销售金额及占比较小。半绝缘型碳化硅衬底产品主要用于新一代信息通信和微波射频等领域,相关领域下游龙头企业的集中度相对较高,且对衬底的需求较大。

报告期内,公司前五大客户的销售额占2021年度销售总额的比例为89.72%,客户集中度较高。

如果未来公司依赖上述客户不进行业务拓展,或新客户拓展不及预期,同时无法持续获得现有主要客户的合格供应商认证并持续获得订单,或公司与主要客户合作关系被其他供应商替代,或如果未来公司主要客户的经营、采购战略发生较大变化,或由于公司产品质量等自身原因流失主要客户,或目前主要客户的经营情况和资信状况发生重大不利变化,导致公司无法在主要客户的供应商体系中持续保持优势,无法继续维持与主要客户的合作关系,将对公司经营产生不利影响。

2、供应商集中度较高的风险

报告期内,公司向前五大原材料最终供应商的采购金额为32,552.80万元,占当年度采购总额的62.77%,集中度相对较高。若公司无法寻找合适的替代供应商,一旦主要供应商业务经营发生不利变化、产能受限或合作关系紧张,可能导致供应商不能足量及时出货,甚至出现双方合作关系破裂的情况,将对公司生产经营产生不利影响。

3、原材料及生产设备价格波动的风险

作为半导体材料生产企业,原材料和生产设备是公司的重要生产资料。公司生产所需的原材料主要包括碳粉和硅粉等主料和石墨件、石墨毡、抛光液、金刚石粉等辅料。生产设备主要包括长晶炉、切割研磨设备等。

宏观经济形势变化、行业供需情况变化等可能对原材料及生产设备的供应及价格产生不利影响。如果未来原材料或生产设备价格出现较大幅度上涨,导致公司产品的生产成本增加,可能会对公司主要产品的毛利率水平及经营业绩产生不利影响。

4、产品质量风险

由于碳化硅晶体的生长环境复杂、工艺控制难度大,公司无法完全避免产品质量的缺陷。例如,碳化硅单晶生长周期长、控制难度大,易产生微管、包裹物等缺陷;碳化硅单晶包括200多种不同晶型,制备过程中单一特定晶型难以稳定控制,生长过程中易产生晶型转变造成多型夹杂缺陷;碳化硅单晶生长热场存在温度梯度,导致晶体生长过程中存在原生内应力及由此诱生的位错、层错等缺陷。公司的产品质量问题可能对公司的品牌形象、客户关系等造成负面影响,可能需承担相应的赔偿责任,不利于公司业务经营与发展。若公司不能持续提升产品质量参数,提供具备质量优势的产品,可能对公司经营业绩、财务状况造成不利影响。

5、碳化硅衬底成本高昂制约下游应用发展的风险

相较于成熟的硅片制造工艺,碳化硅衬底短期内依然会面临制备难度大、成本高昂的挑战。例如,目前碳化硅功率器件的价格仍数倍于硅基器件,下游应用领域仍需平衡碳化硅器件的高价格与因碳化硅器件的优越性能带来的综合成本下降之间的关系,短期内一定程度上限制了碳化硅器件的渗透率,使得碳化硅材料即使在部分相对优势领域的大规模应用仍存在较大的挑战。

因此,上述碳化硅衬底成本制约因素可能导致碳化硅器件难以在下游市场快速实现行业应用的渗透和发展,导致整体行业发展不达预期,对公司的经营产生不利影响。

(五)财务风险

1、公司存在累计未弥补亏损的风险

报告期内,公司归属于母公司所有者的净利润为8,995.15万元,已实现盈利;截至2021年12月31日,公司合并口径累计未分配利润为-7,597.24万元,公司最近一期末存在累计未弥补亏损。

由于碳化硅材料的持续研发需要大量投入,若公司未来因持续投入,或继续进行股权激励等原因导致盈利能力下降或者亏损,则可能导致公司累计未弥补亏损持续为负,公司将无法进行利润分配,进而对投资者的投资收益造成一定程度不利影响。

2、毛利率波动的风险

报告期内,公司综合毛利率为28.43%,较上年下降6.85个百分点。公司综合毛利率受生产成本、产品售价、产品结构等因素影响。随着行业技术的发展和市场竞争的加剧,公司必须根据市场需求不断进行技术的迭代升级和创新。若公司未能正确判断下游需求变化,或公司技术实力停滞不前,或公司未能有效控制产品成本等,将可能导致公司毛利率出现波动甚至下降,进而对公司经营造成不利影响。

3、公司业绩下滑的风险

报告期内,公司营业收入有所增长,但如果未来发生市场竞争加剧、宏观景气度下行、公司不能有效拓展国内外新客户、公司无法继续维系与现有客户的合作关系或现有客户因经营出现重大不利变化等原因导致其向公司采购规模下降等情形,可能导致公司的产品需求受到不利影响,使公司经营业绩面临下滑的风险。

4、存货跌价风险

报告期末,公司存货账面价值为38,557.36万元,占期末流动资产的比例为38.95%。报告期内,公司为应对国际贸易形势变化,对主要原材料及辅料进行储备,导致报告期末存货金额较大,如果公司工艺技术进步导致储备的材料无法满足生产需求,将产生存货跌价损失,进而对公司经营业绩造成不利影响。同时,由于国内碳化硅衬底行业尚处于快速发展阶段,下游客户对衬底参数指标的要求可能随应用需求的变化而更新,若未来下游客户需求、市场竞争格局发生变化,或公司不能有效拓宽销售渠道、优化库存管理,公司未及时销售的产成品可能导致跌价损失,进而对公司经营业绩造成不利影响。

5、应收账款和应收票据回收的风险

随着公司经营规模扩大,公司应收账款规模和应收票据总体上有所增加。报告期末,公司应收账款净额为5,778.75万元,应收票据(包含应收款项融资)余额为10,903.59万元。随着经营规模的扩大,公司应收账款和应收票据规模可能进一步增加,若经济形势恶化或下游客户、承兑银行经营情况发生不利变化,公司将可能面临应收账款和应收票据不能及时足额收回的风险。

6、研发费用较高的风险

公司不断加大研发投入力度,报告期内,公司研发费用金额为7,373.61万元,占营业收入的比例为14.93%,金额及占比较高,且公司研发投入仍保持快速增长态势。公司持续加大大尺寸衬底及导电型衬底等新产品的研发,研发投入能否形成研发成果具有一定不确定性,研发成果向经济效益的转化亦存在一定的滞后性,如公司短期内大规模的研发投入未能产生预期效益,可能对经营业绩带来不利影响。

(六)行业风险

1、国家产业政策变化对公司经营存在较大影响的风险

国家出台了《重点新材料首批次应用示范指导目录(2019年版)》、《“战略性先进电子材料”重点专项2020年度项目》、《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》等一系列政策对宽禁带半导体行业进行支持和鼓励。

同时,为防范半导体行业投资过热等风险,“国务院关于促进集成电路产业健康发展的指导意见”要求对集成电路重点项目实施项目窗口指导,强化高风险项目管理。

若国家降低对宽禁带半导体产业扶持力度,或者国家出台进一步的约束性产业政策或窗口指导等措施,或公司拟投资项目被纳入约束性产业政策监管调控范围,进而导致公司无法扩大生产规模,将对公司运营、持续盈利能力及成长性产生不利影响。

(七)宏观环境风险

1、新冠疫情的风险

2020年初以来,全球新型冠状病毒肺炎疫情爆发,对全球经济产生了重大不利影响。由于目前全球范围内的新冠疫情仍在发展,延续时间及影响范围尚难以估计,若疫情进一步持续或加剧,不排除我国或公司客户、供应商所在国家采取新的防疫措施,对公司的经营业绩造成不利的影响。

2、政府补助和税收优惠政策变化的风险

报告期内,公司计入其他收益的政府补助金额为8,861.77万元,占同期公司收入的比例为17.94%。若未来公司不能继续获得政府补助或获得的政府补助减少,将对公司业绩产生不利影响。

报告期内,公司享受高新技术企业15%的所得税优惠税率,公司出口的主要产品享受增值税出口退税“免、抵、退”相关政策,若未来上述税收优惠政策发生变化或者公司不再符合税收优惠条件,则可能对公司的经营业绩和盈利产生不利影响。

公司还将面临宏观经济和行业波动、产业政策变化、市场竞争加剧等因素带来的经营风险。若未来宏观经济疲软、下游市场需求下滑、国家相关产业政策支持力度减弱、或国际先进企业和国内新进企业的双重竞争态势愈发激烈,都将对公司的生产经营产生不利影响。

(八)存托凭证相关风险

(九)其他重大风险

五、报告期内主要经营情况

报告期内,公司实现营业总收入49,385.68万元,较上年同期增长16.25%;实现归属于母公司所有者的净利润8,995.15万元,较上年同期增加73,156.48万元。

报告期内,公司总资产261,843.62万元,较报告期初增加6.10%;归属于母公司的所有者权益222,246.42万元,较报告期初增加4.19%;归属于母公司所有者的每股净资产5.75元,较报告期初增加4.19%。

六、公司关于公司未来发展的讨论与分析

(一)公司发展战略

公司的愿景是:专注半导体材料的研发与生产,成为国际先进的半导体材料公司,并致力于实现我国半导体材料的自主可控。

未来,为实现公司的愿景目标,满足不断扩大的市场需求和国家经济建设的需要,并积极参与国际竞争,公司制定了清晰的发展战略:一是做好技术提升,公司将持续加大科研投入及人才培养力度,加快推动核心关键技术创新升级;二是做好管理提升,公司将不断完善和优化公司的组织管理体系,为公司科学高效的运营管理提供有力保障;三是要通过增加投资、建设智慧工厂的方式稳步扩大产能,满足下游市场需要。

(三)经营计划

1、技术研发计划

公司始终坚持以客户需求为导向,紧盯世界碳化硅技术发展前沿,持续增加研发投入,在晶体生长和缺陷控制等核心技术领域展开密集的试验,不断突破技术瓶颈,提高产品良率,加快产品创新。在技术研发管理方面,公司将不断完善研发激励机制,对在产品的技术研发、参数改进、专利申请等方面做出贡献的技术研发人员均给予相应的奖励,激发技术研发人员的工作热情。同时,公司秉承碳化硅材料自主可控为核心战略目标,进一步积极承接各类重大科研项目,打造国家级的研发实验平台,为技术突破和产品创新提供重要的基础和保障。

2、人才培养计划

半导体材料行业企业属技术密集型企业,强大的专业技术研发团队是企业长期发展的最根本保障。为加强公司人才队伍的建设工作,公司将持续根据未来技术发展规划和现有人才储备状况拟定人力资源管理与培养计划,在企业内部建立人才技术传授机制的同时不断引进高端专业技术人才。对于重点培养人才,公司建立了一套科学规范的轮岗培养机制并持续进行优化,进一步令培养对象完整了解公司组织架构和业务流程。

3、市场拓展计划

公司把握国内宽禁带半导体市场的发展契机,密切关注市场与技术的发展动态,多维度获取客户需求。由于我国宽禁带半导体行业仍处于发展的初级阶段,公司目前主要聚焦于探索和服务行业龙头客户,将持续深度挖掘这些客户的需求变化,奠定稳固的行业地位,同时拓展国内外其他客户,不断扩大公司的主营业务规模。

为更好地服务大客户,公司将持续投入资源加强销售体系建设,提升整体营销水平,在产品销售、服务、信息反馈等环节为客户提供专业化的服务和解决方案。此外,为公司未来拓展其他客户做好充足准备,公司定期对营销和技术服务人员进行培训,内容包括产品及技术参数理解、销售专业技能、客户技术服务等,并在日本建立了销售分支,以应对短期内碳化硅市场的爆发式发展。

4、管理升级计划

公司将不断加强对供应商的评估与管理,加强供应商的定期评审和考核工作,监督供应商的质量体系的执行;不断提高客户粘性,加强重大质量问题的跟踪工作,定期进行客户满意度调查并分析调查结果,制定改进计划,并持续跟进。

5、智慧工厂计划

由于碳化硅半导体材料生长温度高,影响因素多,既是多因多果,又是离散型生产,技术迭代周期相对较长。未来公司拟采用AI技术、数字孪生技术,打造出数字化工厂,利用公司积累的海量数据,在数字工厂进行工艺技术模拟,将模拟成果在实体工厂进行验证,实体工厂积累的数据再反馈给数字工厂,达到数字工厂、实体工厂联动,大幅度压缩技术迭代,极大地提高研发速度。

6、多元化融资计划

公司已于2022年1月12日在上海证券交易所科创板正式上市。公司将发挥在业界的知名度和信誉优势,积极发挥资本市场以及金融机构、专业投资机构等融资渠道的作用,从多个维度为公司的业务发展筹措资金。在综合考虑自身实力、发展需要、资金成本、资本结构等要素的前提下,通过股权融资、银行贷款、项目资助和合资经营等多元化的方式筹措资金,满足公司快速发展的需求。




上一篇:立足本土资源!梅州梅县区城东镇这样推进乡村
下一篇:吉林省住房和城乡建设厅关于印发吉林省推进建