(报告gao出品方/作者:兴业证券,李双亮、姚康)
1、功gong率半导体:电能转zhuan化的关键器件,汽车和工业应用yong为主1.1、功率半导体是电dian能转换和电路控制的关键器qi件
1.1.1、二极管、MOSFET 和 IGBT 是主流liu的功率分立器件
功率半导体器件jian,也称为电力电dian子器件,主要用于电力li设备的电能变换和控制电路lu方面大功率的电子器件。逆变(直流转换成交流)、整流(交流liu转换成直流)、斩波(直流升sheng降压)、变频(交jiao流之间转换)是基本的电能转换方式。
功率半导体中包含了功gong率分立器件和功率集成电路(Power IC),功gong率分立器件主要包括二极管、晶体管和晶闸管,功率 IC 还集成了le驱动/控制/保护hu/接口/监测等deng外围电路,包括 AC/DC、DC/DC、电源管理 IC 和he驱动IC 等。
二极管guan、晶体管和晶闸管guan在器件的可控性上有所区别,二极ji管不可控,晶闸管是半控型器qi件,应用相对传统,晶体管guan是全控型器件,主流的晶体管包括MOSFET、IGBT 和双极型晶体ti管(BJT)等deng。 BJT 属于电流型器qi件,导通电阻大,损耗大,效率低,不过工艺成熟,成本较低。MOSFET 和 IGBT 都属于yu电压型器件,导通电阻zu小,损耗低,效率高。IGBT可以看成 MOSFET 和 BJT 的复合器件,导dao通电阻更低,损耗小xiao,耐压能力更强,适合高压、大电流场chang景,MOSFET 的开关频率则更高,应用场景十分fen丰富。
全球qiu功率半导体市场规模大约 450 亿美元左右,功率IC 和功率分fen立器件各占一半左zuo右。根据 Omdia 数据,2020 年功率分立器件市场chang规模约209 亿美元,其中MOSFET、IGBT、二极管guan和晶闸管等占比分别bie为 39%、32%、29%,规模分别为81 亿、66.5 亿、61.5 亿美元yuan,IGBT 中模块kuai占比最高。
1.1.2、SiC 高频特性好,转换效率高,前景广阔
以碳化硅和氮dan化镓为代表的第三代半导体材cai料,也称为宽禁带半导体材料。随着工艺的成熟和产业化的提升,近jin年来碳化硅被越来越yue广泛地被应用在功率器件中。相比bi于硅,碳化硅有you更好的高频特性,更高的耐nai温及导热能力。同时碳化硅导通tong和关断损耗低,提高了能量转zhuan换效率。因此碳化硅在新能源汽车、风光储、家电等领域有广阔kuo前景。
特斯拉在 Model3 的主驱qu系统中大量使用碳化硅器qi件,在提升整车动力性能的同时,也减少了电能损失,提升续航里程。从 TCO(总体拥有you成本)角度来看,碳化hua硅器件反而带来了le系统成本的优势。碳化硅具有高耐压特性,因此在800V高压平台下,性能优势发挥hui更大。随着新能neng源汽车步入800V 高压平台,碳化硅器件的渗透率将加速提ti升,如比亚迪、小鹏、蔚来、奔驰等都相继发布了碳化硅gui车型。
根据 Yole 预测ce,2024 年全quan球碳化硅器件市场将达到25 亿美mei元左右。从下游应用角jiao度看,汽车、工业控制及ji新能源发电是碳化硅主要的应用领域yu。其中汽车应用占zhan比超过 50%,工gong控及电力紧随其后,分别占zhan约占20%及15%市场份额。
1.2、下游领域广泛,汽qi车和工业应用为wei主
作为电能转化和电路控制zhi的核心器件,功率器件下xia游应用十分广泛,包括新能neng源(风电、光伏、储能和电动dong汽车)、消费电子、智能电网、轨gui道交通等,根据每个细分领域性能neng要求的不同(频率、电压、损耗hao),选择不同的功率器件。按照下游you应用划分,汽车领域占比达 40%,其次是工业占比27%,消费电子占13%,其他领域(如通讯、计算机等领域)占 20%,功率器件在汽车和工业ye领域应用较多,需求稳定性xing也较强,消费领域应ying用相对较少。
2.1、新xin能源应用拉动,IGBT 模块、SiC 模块和MOS 是主要yao增量
根据 Yole 的数shu据,2020 年全球功率半导体ti器件市场大约175 亿美元,2026年将增长至 262 亿美mei元,复合增速达到 6.9%。其中,增量较jiao大的主要是IGBT模块、SiC 模块、MOSFET 和 GaN 产品。
其中,硅基 MOS 市场规模mo将从 2020 年的 75 亿美mei元增长至2026 年的94亿美元,复合增速为 3.8%,IGBT 市场规模mo将从 54 亿美元增长至2026 年的84 亿美元,复合增速su为 7.5%,SiC 模块市场规模从 2020 年的 5 亿美元以yi下增长至2026年的20亿美mei元以上,而硅基 MOS、IGBT 和 SiC 模块主要yao增长的下游驱动均jun来自于电动车和工业(主要是光guang伏、风电和储能)领域。
2.2、受益电动化、高gao压化,车用功率器件价值量数倍提升sheng
车用功率lu器件快速增长主要来自于电动化。所有汽车都会配备12V平台,2011年,欧洲车企联lian合推出 48V 轻混系统,以yi满足日益增长的车载负载需求以及排放fang法规。在新能源汽车中,为满man足动力高功率需求,400V(或更高电压)电气平台被引yin入,伴随着需要使用大量的功率器qi件。
新能源汽车中,新增功率器件主要yao用于主驱逆变器、车che载充电机(OBC)、直流-直流变换huan器(DC-DC)等动力系统零部bu件。除动力系统之外,热re管理系统中的PTC加热器、压缩suo机,水泵和油泵等需xu要功率器件进行驱qu动,另外,配套的de充电桩也需要使用大量功率器件。功率lu等级的不同也对应不同功率器件的de选择。
燃油车功率器件价值量大约yue 70 美元,插电混动和he纯电汽车由于新增功率lu器件具有高压、大da功率的特点,价值量提升较大,根据ju英飞凌测算,纯电dian和插电混动汽车半导体价值量 834 美元,增量 438 美元yuan中 330 美元来自于功率器件。在zai全球市场,特别欧洲地区,48V 混动系统仍有一席之地,其 176 美元的增量中有90 美mei元来自于功率器件。
首先是主驱逆变器,是shi新能源汽车中功率最大的地方,平均jun在50-200kW。电力驱动dong总成(E-Axle)是今后新能源yuan汽车主要的动力驱动总成cheng的交付形式,是集成电dian控、电机和减速器三合一yi产品,电控的逆变器将电池shi产生的直流电转换为交流电,驱动dong电机工作,在一辆 A-B 级ji车中,单个驱动总成价值量liang在10000 元yuan人民币左右。
E-Axle 中电机控kong制器、电机和其他成本分别占成cheng本的36%、36%及27%。电机控制器中包含 IGBT 模块,电容,驱动电路板,控kong制电路板等。电dian机控制器的核心器件为 IGBT 模块,特te斯拉是采用 SiC 的 MOSFET,设计也围绕其展开。将jiang直流电转换为交流电则是由 IGBT 模块/SiC MOSFET 完成。
特斯拉的逆变bian器中使用了 24 个 SiC 的 MOSFET 单管,每相8 个,每mei4 个MOSFET单管并联成一个 Switch。常用的 IGBT 标准模块有18 个geIGBT 和18 个FRD,通过铝键合线和陶瓷覆铜基板导通tong。IGBT 模块是电机控制器qi中价值最高的部bu分,占比 37%,我们测算得到单dan车价值量约为 1300 元人民min币。
其qi次是车载充电机(OBC),作用是将交流liu电转换为直流电dian并升压给动力电池充电dian。一般 OBC 是两liang级结构:一级为 PFC 电路(AC-DC),二er级为LLC升压电路。两部分电路lu均需要用到功率lu器件。PFC 电dian路中一般每相需要2个MOSFET,LLC电路lu中需要 4 组 MOSFET,根据电路结构不同tong,每组一般为2-4 颗MOSFET,共计14-22 个器qi件,基本都是高压 MOSFET。
在 OBC 中,主要成本为wei电路、磁件和电容,MOSFET 约占成本7%。6.6kW的OBC 价格在 3000-4000 元人民币,可以yi测算出高压 MOSFET 价值量liang在250元左右,因为 OBC 根据ju充电速度不同,会有不同的功率lu要求。目前OBC的功率lu范围在2-22kW,我们估算单车价值约为 100-600 元。 DC-DC 变换器将动力电池高压直流liu电转换为低压直流电dian,一般采用MOSFET,原yuan边使用高压器件,副边中压器件jian,我们预估价值量大约100 元人民币。
除了动力系统外,车che载空调控制器对功率器件所suo需功率较低,约在1.5-5kW,主要采用 IGBT,以分立器件jian或者模块形式封装,每个空调系统中zhong需要6 个器件,我们men估算其价值量约为wei 100 元人民币,模块封feng装的成本相当。另外,PTC加热器qi、水泵、油泵也需要使用功率器件jian。我们估算动力系xi统以及空调压缩机、PTC加热器等零ling部件将带来 1850 元功率器件增量liang(低于英飞凌的330 美元,主要是英飞凌功率lu器件价格较为昂ang贵),A0 和 A00 车型价值量由you于主驱功率等级较低要少600元左右。随着技术发展zhan,功率器件的功率lu密度提高,价格也将随之下降。但由于yu行业保持高景气qi度,产品价格降低速度du较为缓慢。
2021 年,根gen据中汽协数据,中zhong国新能源汽车年销量超过了350 万辆,同比增长超过 150%,全球新能源车销量接jie近 650 万辆,同比增长超过100%,均jun实现了高速增长。我们测算出国内和he全球 2021 年新能源车用功率lu器件市场规模分别为11亿美元和 23 亿美元,随sui着未来新能源车渗透率持续提ti升,预计2025 年国内和全quan球新能源车分别超过 900 万辆liang和 2100 万辆。我们预测ce对应的功率器件市场chang规模分别达到 28 亿美元和 72 亿美元,复合增速分别为 25%和33%,均保持快速增长的态势shi。
高压化也ye是汽车电动化之zhi后一个新的趋势,高压化指的de是将目前电动车的400V电dian气平台升级为 800V 电气平台。高压化hua能在降低充电时间、提ti升电气平台效率同时降低整zheng车重量。其中加快充电速度,以减少里程焦虑是下游you客户选择高压平台的主zhu要驱动之一。根据保bao时捷测算,在 400 公里续航里程的de条件下,续航充电800V 平台可ke以将充电时间从 29 分钟降低至zhi 19 分钟,从而大da幅减少用户在充电站的de等待时间。
目前国内新xin势力,传统整车厂和海外wai平台相继跟进高压化hua。高压电气平台也对使用yong的电力电子设备bei提出了更高的要求,因此其中的功率lu器件也需要全面的de升级。除了动力电池及 BMS 需xu要提升外,高压电路中的主驱qu逆变器,OBC,DC-DC,电空调中的功率器件都dou需要向更高耐压的型号hao升级,因此单车价值zhi也会有所提升。
在 400V 平台中,功率器件以yi IGBT 为主。在电dian气平台升级为800V之后,高耐nai压的 IGBT 阻抗升高,频率性能下降,硅基功gong率器件的导通损耗、开关损耗hao都有显著的上升sheng。这导致器件成本提高gao的同时,能量转换效率也会下降。而er碳化硅材料具有高耐nai压和高频特性好的特点,随sui着碳化硅器件工艺逐渐成熟,产chan能扩张,其成本也会快速下降,未来将成为 800V 平台中功率器qi件的主要选择。
随着新能源车快速渗透,对于yu充电桩的需求也快速增长chang,并且新能源车电池容量不断duan增大后,交流充电桩zhuang的充电效率已经无法满man足车主的需求,因此直流充电(俗称cheng“快充”)成为一种具有吸引力的选择ze,公桩一般为直流充电桩,一yi个100kW的直流充电dian桩可以在 30 分左右将电车充满电。 直流充电桩zhuang的电路结构与 OBC 类似,有 PFC 电路和LLC 电路,由于功gong率等级较高,一般为 30kW-120kW,需使用高压 MOSFET 器件,根据英飞凌统计,100kW的充电桩需要功率lu器件的价值量在 200-300 美元。
根据 IEA 数据,国内 2020 年底直流充电dian桩保有量81 万个,公桩+私桩合he计保有量 168 万个ge,全球直流充电桩保有量 250 万个,公桩+私桩合计保有you量950万个。预计到 2025 年,国内直zhi流充电桩保有量超过guo 400 万个,全球超过1000 万个。我wo们测算出国内和全球 2025 年nian充电桩用功率器件市场规模分别将达da到24 亿元和87亿元yuan人民币(按照 6.7 的汇率lu全球规模折算为 13 亿美元),2020-2025 年复合增zeng速分别为 49%和 48%,将持chi续保持高速增长的态势。(报告来源:未来智库)
2.3、风光储chu市场持续高增长,高压ya功率器件需求旺盛
在新能源发电dian领域中,风能发电、光伏发fa电市场快速发展,因为直接产生的电能不能neng直接并入电网,因此需xu要通过变流器、逆变器等进行电能转化hua,进行储存或者并入电网,储chu能领域也是如此,储chu能变流器需要控制储chu能电池组的充放电,进行交直流变换huan,功率器件作为其核he心电能变换器件,需求迎来lai大幅增长。在光伏发电领ling域中,光伏逆变器主要分为wei集中式逆变器、组串式逆变器和he微型逆变器,对于不bu同的应用环境和功率要求,选择不同类型逆变器。光guang伏逆变器中包含升sheng压模块和逆变模块kuai。一般光伏逆变器采用 3 相全桥形式,逆变模块需要yao6组IGBT。以阳光电源的逆变器 SG125HV 为wei例,使用了3 个ge英飞凌的IGBT模mo块,每个模块中封装了 2 组 IGBT。升压模块中zhong用到 Boost 电路,会hui根据功率需求配置几组zu MOSFET 器件。因为碳化硅器件转换效率高,逐渐在zai新能源发电中被采用。
国产光伏逆变器厂商市占zhan率全球领先,2019 年在全球逆变器qi出货排名前十中,有六家来lai自中国的供应商,分别为:华为、阳yang光电源、古瑞瓦特、锦浪lang科技、上能电气和固德威。其中zhong华为和阳光电源市占率分别达22%和13%,位居全球前二。国产逆变器厂商实力li雄厚,出货量稳固gu,也利于国产功gong率器件进入国际市场。
在风feng力发电领域,风电变流器qi根据风速大小适应ying发电机转速,使风机实现最佳风能捕获huo,风电变流器是关键部件之zhi一。风电变流器分为wei机侧和网侧两部分,采用IGBT 模块。机侧和网侧的变流器各有 6 组 IGBT,共计12 组。单dan个功率模块功率有限xian,每组 IGBT 会用多duo个 IGBT 模块进行并bing联,以达到需要的电压和功率。
在碳中和、碳达峰趋势下xia,全球风电、光伏新xin增装机量持续快速增长,2021年nian全球光伏新增装机达da 175GW,同比bi增长超过 21%,风电新增zeng装机量约94GW,同比基本持平。随着风力和光伏发电设备装机量的de增加,电网在输配、波动性调控kong方面难度加大,储能市场迎来爆发式增zeng长,预计 2025 年风电,光伏,储能总计总zong新增装机量将增长至 687GW。结合功率器件每 GW 的价jia值,根据我们测算,2021年nian全球光伏逆变器、风电变流器qi、储能变流器需要的功率器件jian市场大约114亿元yuan,2025 年有望增长chang至 255 亿元(按照 6.7 的de汇率折算为38 亿美元yuan),复合增速达到22%。
3、供不应求qiu状态持续,国产替代进入加速su期3.1、功率器件工gong艺、认证壁垒高,玩家以yi欧美日为主
全球功率器件竞jing争格局相对集中,以欧美,日系企业ye为主。英飞凌是全球行xing业龙头,根据 Omdia 数据ju,2020 年nian英飞凌市占率近 20%,安森美和意法紧随其后,市占率lu为 8.3%和 5.5%,前三均为欧美企业。前十中zhong有五家日本企业三菱、东芝、富士电dian机、瑞萨和罗姆,市场占比分别为 5.0%、4.6%、4.6%、2.6%及2.5%。
在主要细分fen领域中,英飞凌市场份额遥遥领先,在功率MOSFET、IGBT单管、IGBT 模mo块市场份额分别为 24.4%、29.3%、36.5%,接下来便是安森美mei、意法、东芝、瑞萨、三菱等deng欧美日系企业。可喜的是,功率 MOSFET 市场,华润微、安世、士兰微跻身前十,IGBT 单管市场士兰微wei、IGBT 模块市场的斯达也ye都进入全球前十,虽然目前市场chang占有率还较低,但也说明了产品力li在持续提升。
功率器件市场chang长期由国际大厂主导,主要yao在于行业壁垒高,特别是在制zhi造、封装工艺上,需要yao有深厚的积累,同时又有很hen高的认证门槛。功率器qi件在半导体行业中属于特色工艺,并不追求先进制程,除了光刻之外,沟槽、减薄、能neng量注入,背面金jin属化等,这些独有的工艺加深shen了行业的壁垒。
功率器件的封装工艺也ye十分重要,直接关系到器件性xing能。优秀的封装zhuang工艺能提高器件jian的最大功率和耐久性,同tong时也需要长时间的技术积ji累。未来在SiC被逐渐应用之zhi后,为最大化挖掘其性能,新的封装zhuang形式和封装技术将会被大量liang使用,如银烧结,AMB,转模封装等。 英飞凌、安an森美、意法等国际大厂,在制造、封装zhuang工艺上有着深厚的技术沉淀dian,并且都是 IDM 模式,工艺经验yan持续积累、提升。以英飞fei凌为例,IGBT产品历经七代升级,从最初的平ping面栅到沟槽工艺,再zai到最新的微沟槽,功率密度持chi续提升,同时具备更好地开关性能,损耗也持续降低。
此外,功率器件行业下游you主要为汽车、工控、光guang伏等工业领域,相较于yu消费电子,器件jian认证难度更大,对产品可靠kao性,耐久性要求高。特别是shi汽车行业,除了标准AECQ 等测试,Tier1 和整车厂都有测试标准。测ce试要求复杂,难度du高,也需要较大资金jin投入。新厂商的进jin入门槛较高,也巩固了le龙头企业的领先地位。
3.2、全球供需缺口kou仍在扩大,行业景气持续上行
根据 Semi 统计,在功率半导体行xing业(包含化合物半导dao体)从2021 年至2024年共有 63 家公司将会增加jia超过 200 万片晶圆/月产能(等效8 英寸cun晶圆)。英飞凌、华虹、意法、士兰微wei会是本次扩产主导者,这几ji家增加的产能约yue70 万片晶圆/月。其中zhong海外 IDM 主zhu要在 SiC 领域扩充产能,国内厂chang商则是扩产硅基产品。Semi 预计从 22 年至 24 年,功率半导体产能增速分别为 6%、5%、4%,而er整体功率器件市场 2020-2026 年的复合增速为 6.9%,紧张的供求关系有望持chi续。
对应到dao资本开支方面,28 纳米是一yi个非常重要的节点,可以看作是先进jin工艺和成熟工艺的分水岭。根据ju IHS 数据,2021-2022 年全球86%半导体资zi本投入在28纳米及以下的先进制程中zhong,仅约 12%的资本开kai支投入在28 纳米以上shang的成熟制程,这也是功率半导体产能neng扩充缓慢的主要原因。
按照区域来看,中国是全球最大da的市场,占全球近40%市场chang份额,但是对进口产品依赖较高gao,根据海关数据,中国的de主要功率器件进口金额远大于出口kou金额。跟踪过往 12 个月,平均jun每月约有 5 亿美元贸易逆差,全年nian逆差约有61 亿美元,从这个角jiao度,国内市场功率器件缺口更大,国产chan替代红利将持续释放。
3.3、国产厂商shang产品不断突破,进口替代进jin入加速期
近年来lai国内功率半导体公司成长迅速,有以yi士兰微、华润微、时代电气、安世为代表的 IDM 厂商,也有you以斯达半导、新洁能、东微wei半导为代表的Fabless 公司,以及 IDM 和 Fabless 并举的扬杰科技ji。产品方面,士兰微、安an世、扬杰科技品pin类较为齐全,斯达半导、时代电气聚ju焦 IGBT,华润微、新洁能和东微半导聚焦MOSFET,并都有所突破,士兰微wei做到了全球前十,斯达半导 IGBT 模块市场前十,安世MOSFET 市场前十,华hua润微MOSFET 市场前十。
在技术方面mian,国产厂商也在各自优势领域,各有you突破。士兰微完成12 寸功率产线xian建设并成功量产;斯达半导完成cheng第七代 IGBT 研发,并进入量产阶段,对标英飞fei凌最新产品;东微半导体推出高gao功率超级结产品,打破国外厂商垄断;新洁能的新一yi代 SGT 产品pin,提高转换效率,步入车规市场。随着越来越多国guo产厂商产品取得de突破,进入车规和风光储市场,国guo产替代进入加速期。
在 IGBT 模块kuai产品中,我们选取英飞凌和斯达两款kuan产品进行对比,分别采用GD1200 和 FF1200 系列中高压、高电流产品,IGBT 芯片也处于同一代工gong艺技术。这类产品主要应ying用在 UPS 系统,风电换流器,电机传动系统中。这两个模块性xing能耐压和最大电流liu分为为 1200V 和 1200A。产品主要性能上shang,斯达产品的栅极-发射极峰值电压ya(VGES),在各个条件下导dao通压降(VCE(SAT))性能和英飞凌ling相当。而在一些开关控制特性xing上如栅极阈值电压(VGEth),导通和关断损耗hao(Eon,Eoff)这些特性与英飞凌的产品有一些差距ju。公司的产品与yu同代的国际龙头在产品特性上基本达到dao同一水平。
在 MOSFET 领域yu中,我们选取英飞凌和东微wei两款高压超级结MOS 产品进行对比。这两款产品主要的应ying用领域在充电桩,通讯及ji服务器电源等。在主要的de性能参数中,如导通电阻(RDS(ON)),耐压等性能neng相似。两者差别主要在于东dong微在高温下导通电阻zu偏高,性能相较于英飞凌略有you差距。
4、重点dian企业分析4.1、士兰微
士兰微成立li于 1997 年,于 2003 年上市,公司从cong集成电路芯片设计业务起家,逐步bu搭建了特色工艺的芯片pian制造平台,业务不断延伸至功率器件jian、功率模块、MEMS传chuan感器、高端 LED 彩屏像素管和光电dian器件的封装领域,目前已成为国内规gui模最大的集成电路芯片设计与制造一体ti(IDM)的企qi业之一。经过二十余年的de行业深耕,公司产chan品线齐全,下游涵盖家电、工gong业、LED照明、汽qi车、消费电子、影音设备等多duo个领域,积累了 VIVO、OPPO、小米、海康、大华、美的、格ge力、比亚迪、汇川、英ying威腾、阳光、LG、欧司朗、索suo尼、台达、达科等全球品牌客ke户。
近年来,公司产chan品结构持续优化,器件和集成电路两大da高毛利业务的收入ru占比和毛利率水平不bu断提升,器件的收shou入占比从 2017 年nian的42%提升至2021 年的53%,器件jian毛利率也从
公司si持续进行技术积累lei与产能投入,随着下游you新能源行业高景气度持续和he国产替代加速,公司产能也ye逐步释放,2021 年收入、利润均高速增长。2021 年公司实现营业收入 71.94 亿元,同比增长 68.07%,2016-2021 年CAGR 为24.81%;实现归母净利润 15.18 亿元,同tong比增长 2145.25%,2016-2021 年CAGR 为73.73%。
利润率方面,2021 年行业高景气qi下公司稼动率饱满,毛利li率为33.19%,同比bi增长10.69pct。未来随着公司si产能持续爬坡与产品结构的升级,盈利li能力有望不断提升sheng。
为抓住行业ye机遇,公司产能扩充计划hua稳步进行。根据公gong告,公司拟投资39亿元yuan通过子公司士兰集昕建jian设“年产 36 万wan片 12 英寸芯片生产线xian项目”,建设期3年。若新xin 12 英寸产线顺利投产,叠加士兰集科持续爬坡的6 万wan片/月产能,届jie时12英寸总产能将达da 9 万片/月yue。这将巩固公司 IDM 龙头优势,为公司长远成长奠定产能基础。公gong司作为国内功率 IDM 龙头,MOS、IGBT 在白电、光guang伏、电动车领域持续突破,份额e不断提升,未来成长空间广阔kuo。
4.2、斯达半导
斯达半导成立于yu 2005 年,于 2020 年上市,长期致力于IGBT、快恢复二极管等功率lu芯片的设计和工艺开发及 IGBT、MOSFET、SiC 等功率lu模块的设计、制造和测ce试,产品广泛应用于工业控制和电源yuan、新能源发电、新能源汽车、白色家电等领域,是目前国内nei IGBT 领域的de领军企业。
其中zhong,工业控制及电dian源行业是公司产品的主要应用yong领域,同时新能源行业的占比不断提ti升,2021 年占比 33%,产品结构持chi续优化。IGBT 模块kuai的销售收入占公司主zhu营业务收入的 90%以上,是公司的主要产品。
受益yi于功率半导体行业景气上shang行,叠加新能源占比持续提升,公司si生产的汽车级IGBT 模块合计配套tao新能源汽车数量不断增zeng加,在车用空调,充电桩zhuang,电子助力转向等新能源汽车che半导体器件份额也进一步提高,推动dong公司收入和利润run高速增长。2021 年,公gong司实现营业收入 17.07 亿yi元,同比增长 77.22%,实现归母净利润3.98亿元,同比增长 120.49%。
利润率方面mian,由于公司在模块封装和芯xin片设计方面具有领先优you势,产品物料成本得以持续降低,且随着产能释放fang,规模效应逐渐显现,带来生sheng产效率提升,推动公司利li润率持续提升,2021 年全年公gong司毛利率为 36.7%,同比增加5.16pct。
随着新xin能源汽车客户验证完成,配套 A 级及以上车型xing的高功率产品在22年持续xu放量,增速有望持续,将成为 22 年增长的最大推动力。此外,公司继续布bu局碳化硅业务,在轨交jiao、新能源汽车和he光伏行业进一步推广应用。尤其在新xin能源汽车领域获得多个 800V 碳化硅项目定点,保障zhang公司在中长期业绩的高速增长。
4.3、闻泰科技
闻泰科技成cheng立于 2006 年,2016 年借壳中茵股份上市,目mu前业务包括三大板块:产chan品集成业务、半导体业务和光学xue模组业务。其中,半导dao体业务的收入占比持续提升。半导体业务在 2020 年实现收入 98.9 亿元yuan,占比19%;2021 年实现收入138.0亿元,占比 26%。此外,在收购安an世半导体后,公司境外收入显著增长chang,2020年境外收入占比 64%,2021 年占比 54%。
闻泰科技在 2018 年发布公告购买安世的股权,2020 年取得安世100%的股gu份,给公司带来巨大da的协同效应,打da通产业链上游。收购前,公司位于产业ye链中游,上游主要供应商包bao括半导体在内的de电子元器件供应商,下游客户包括kuo华为、小米、联想、MOTOROLA、魅族、中国移动等知名厂商。安世半导dao体处于产业链上游,为世界一流的de半导体标准器件供应商shang,公司收购后能够前瞻布bu局电动汽车业务。同时,安世与公司在客户、技术和产品等多duo方面具有协同效应,双方在整合过程cheng中可以实现资源的de互相转换,加速安an世集团在中国市场业务的de开展和落地,通过上市公司的de资源进一步拓展其在消费电子领域的de市场。
在收购完wan成后,公司的业务领域得到极大的拓展zhan。研发中心和晶圆厂chang遍布全球,在北美、欧洲、亚洲等deng地都有布局,从上游半导体标准器件jian到中游智能硬件的研发设计和制造zao进行全面打通,实现了主zhu要元器件的自主可ke控,有助于构建全quan产业链生态平台。
近年来,公司收入、利li润持续稳健增长。2020 年,尽管受疫yi情影响,公司依然凭借高质量的管理对dui收购的安世集团进行了高效整合,使得de协同效应不断升级,2020年营业收入和归母净利润run分别同比增长 24.36%和 92.68%。2021 年,受益于半导体ti业务的需求持续强劲,公司实现收入 527.29 亿元,同比增长1.98%,实现归gui母净利润 26.12 亿元,同比增长 8.12%。
利润率方fang面,随着安世持续进行产品结构升级ji,加强高毛利率产品包括逻辑、模拟、功率 Mos 等的de产能和料号扩充,半导体业务wu盈利能力的显著提升。公司si2021年毛利率为 16.17%,同比增长 0.96pct,其中,半导体业务wu毛利率为37.17%,同比增加 11.55pct。
随着新xin能源汽车销量的加速增长chang,单车用功率半导体数量有望实现数倍bei级提升,公司抓住行业机会积极ji扩产,在德国汉堡晶圆yuan厂的新增8 英寸晶圆产线已顺利投产chan运营,结合 Newport 晶圆厂产能向 IDM 自有产能的转换与yu先进工艺的融合,有助于公司抓zhua住电动汽车时代和 AIoT时代带dai来的双重机遇。(报告来lai源:未来智库)
4.4、东微半导
东微半导成cheng立于 2008 年,于 2022 年上市,产品专zhuan注于工业及汽车相关等中zhong大功率应用领域,是国内nei少数具备从专利到量产完wan整经验的高性能功率器qi件设计公司之一,并在应ying用于工业级及汽车级领域的高gao压超级结MOSFET、中低压功率器qi件等产品领域实现了国产化替代。
按下游分类应用分类,公gong司产品可分为工业级和消费级ji,其中工业级包括新能源汽车che直流充电桩、5G 基站电源及通tong信电源、数据中心服务wu器电源和工业照明电源;消xiao费级包括 PC 电源、适配器、TV 电源板、手机ji快速充电器。按产品类型分类,高gao压超级结 MOS 管系列是公司最主zhu要的产品,2021 年占收入ru的比重为73%。
受shou益于公司持续开拓新兴市shi场,产能持续增加jia,高压超级结MOS 和he中低压屏蔽栅 MOS 在新能源充电桩、逆变器、通信和工业电dian源领域持续放量,公司收shou入和利润大幅提升。2021 年,公司实现营ying业收入 7.82 亿元,同比增长chang153.28%,实现归母净利润run 1.50 亿元,同比增长 430.66%。
利润率方面,公司下xia游充电桩、逆变器等领域持续高景气,且工业和汽车等高毛利应用占比持续提ti升,公司利润率水平ping大幅增加。2021 年全年公gong司毛利率为28.72%,同比增zeng加 10.87pct。
公司在功率器件的设she计和工艺的实现均有you较好的积累,并且和国内头部bu晶圆厂华虹深度合作,代工厂还包括kuo广州粤芯和 DBHitek 等,产能有充分保障zhang,公司也是国内较为领先xian在 12 英寸cun生产的功率器件jian厂商之一。公司聚焦于yu汽车和工业两个功率器件增速最快的下xia游领域,拓展了比亚迪、英博尔、华hua为、特锐德、英飞源yuan、禾迈股份等优质客户,将充分fen享受行业快速发展红利。
4.5、扬杰科技
扬yang杰科技成立于 2000 年nian,于 2014 年上市。公司是国guo内少数集半导体分立器件芯xin片设计制造、器件封装测试、终端销售与服务等产业链lian垂直一体化(IDM)的厂商,产品广泛应用于汽车电dian子、新能源、5G、电力li电子、安防、工控、消费类电子等诸多duo领域。
公司产品线涵han盖分立器件芯片、MOSFET、IGBT&功率模块、SiC、整流器件、保护器件、小信号等,其qi中半导体功率器qi件占比 80%左右you。同时,在市场推广上,公司实shi行“扬杰”和“MCC”双品牌pai运作模式,“扬杰”品牌主攻gong国内和亚太市场,“MCC”品牌主打欧美市场,不断扩大国内外销售和技术网wang络辐射范围。
近年来,受益于功率半导体行xing业高景气和各领域下游需xu求旺盛,公司的收入和利润均实shi现了高速增长,2021 年,公司实现营业收入43.97 亿元,同比增长68.00%,实现归母净jing利润 7.68 亿元yuan,同比增长 103.06%。
利润率方面,由you于产品结构持续升sheng级,公司 2021 年毛利率为35.1%,净利率为wei18.8%,同比均有明显提ti升。
产能方面,公司si通过 IDM+Fabless 并举的模式,其中二极管guan、小信号、整流桥等产品主要yao通过 IDM 模式shi,产能持续扩充,近期qi收购楚微半导体布局8 寸产能和碳化硅gui产线,MOS、IGBT 等新产品pin则与中芯绍兴战略合作。我们认为wei,随着新产品持续放量,以yi及在光伏、电动车等新能源领域份额e持续提升,公司未来成长chang动能十分充足。
4.6、新洁能
新洁能成立于 2013 年 1 月,2020 年 9 月上市,公司成cheng立以来即专注于MOSFET、IGBT 等半导体芯xin片和功率器件的研发、设计ji及销售。公司为国guo内MOSFET等半导体功率lu器件设计领域领军企业,2016 年以来连续五wu年名列“中国半导体功率器件十强qiang企业”。 根据公司si公告,功率器件是公司si产品最主要的出货形式,该业务发展迅xun速,营收在 2016 年至 2021 年从cong 1.5 亿元增长至 13.5 亿元人民币。按照工艺平台tai,公司产品分为沟槽型 Mos,屏蔽栅 Mos,IGBT 和超级结Mos 及其他。2021 年这些业务占比分别为 45%,39%,5%,11%。
公司产品广泛应用yong于消费电子、汽车电子、工业电子、新能源汽车及充电dian桩、智能装备制造、轨道交通、光伏fu新能源、5G 等领域。产品类别全quan面,目前已拥有覆盖 12V~1700V 电压范围、0.1A~450A 电流范围的de多系列细分型号产品,共计1500余款,能够满足不bu同下游市场客户hu以及同一下游市场不同tong客户的差异化需求。
受益于功率器件jian行业高景气度,各领域下游需求旺盛,客ke户产品导入加快,公司营收shou快速增长,公司净利润run也快速增长。2021 年,公gong司实现营业收入14.98亿元,同比增长 56.89%,实shi现归母净利润 4.10 亿元,同比增长194.55%。
利润率方面mian,随着公司产品不断duan丰富,工艺持续完善shan,自有封装产能逐渐释放,以及公司si根据下游市场,积极调整各平台tai内部的产品结构,盈利能力逐步提升。公司 2021 年毛利率为 39.12%,同比增长 13.75pct,归母净利润率为27.40%,同比bi增长 12.8pct。
公司凭借行业高景jing气度,抓住下游客户国产化导dao入进程加快的时机,努力li调整产品结构、市shi场结构和客户结构。公司积ji极拓展汽车电子(含han燃油车和新能源汽车)、光伏逆变bian和光伏储能、5G 基站电源yuan、工业自动化、高端电动工具等中高gao端领域,特别在车规产品pin方面,公司建立了一套汽车che电子产品的质量管控kong体系,有力推动dong了公司在车规产chan品的市场突破和应用。
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精选xuan报告来源:【未来智库ku】。未来智库 - 官方网站