【研報】2020年電子行業第三代半導體材料分析研究報告（27頁）.pdf

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1、pOrOqQoQqRmQpOtRnQqPmRaQ8Q7NsQoOoMmMfQqRqRfQtQrR8OpOsOxNsPpQvPrQnO 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 3 Table_Page 深度研究深度研究/電子電子 目錄目錄 一、下游需求旺盛驅動功率半導體市場規模增一、下游需求旺盛驅動功率半導體市場規模增長長 . 4 （一）功率半導體用途廣泛，市場空間廣闊 . 4 （二）新能源汽車產業發展提振功率半導體需求 . 6 （三）新能源發電裝機量持續增長，帶動功率半導體需求提升 . 10 （四）5G 時代四大場景，驅動功率半導體需求提升 . 11 （五）消

2、費電子為功率半導體帶來巨大增量 . 12 二、晶圓代工產能緊張，有望帶動功率半導體二、晶圓代工產能緊張，有望帶動功率半導體價格上漲價格上漲 . 14 三、性能優勢三、性能優勢加速發展集成電路制造業;提升先進封裝測試業發展水 平;突破集成電路關鍵裝備和材料;并從成立國家集成電路產業發展領導小組、設立國 家產業投資基金、加大金融支持力度、落實稅收支持政策、加強安全可靠軟硬件的推 廣應用、強化企業創新能力建設、加大人才培養和引進力度、繼續擴大對外開放等八 個方面配備了相應的保障措施。 2015.05 國務院 中國制造 2025 著力提升集成電路設計水平，不斷豐富知識產權 (IP)和設計工具，突破關系

3、國家信 息與網絡安全 及電子整機產業發展的核心通用芯片，提升國產芯 片的應用適配能 力。掌握高密度封裝及三維(3D) 微組裝技術，提升封裝產業和測試的自主發展能 力。形成關鍵制造裝備供貨能力。 2017.01 財政部、科技部、 國家發改委、工信 部 戰略性新興產業重點 產品和服務指導目錄 2016 版） 明確電力電子功率器件的戰略性新興行業地位，包括 MOSFET，IGBT 及模塊，12 英寸 以上大功率晶閘管，中小功率智能模塊等 2017.09 國務院辦公廳 國務院辦公廳關于進 一步激發民間有效投資 活力促進經濟持續健康 發展的指導意見 提出發揮財政性資金帶動作用，通過投資補助、資本金注入、

4、設立基金等多種方式， 廣泛吸納各類社會資本，支持企業加大技術改造力度，加大對集成電路等關鍵領域和 薄弱環節重點項目的投入。 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 23 Table_Page 深度研究深度研究/電子電子 2020.08 國務院 國務院關于印發新時 期促進集成電路產業和 軟件產業高質量發展若 干政策的通知 （國發20208 號） 規定了不同納米級別、經營期限的集成電路生產企業或項目的企業所得稅的優惠政 策，免除了進口自用生產設備、原材料及零配件的關稅，從稅收政策上支持集成電路 生產企業的發展。規定了集成電路的設計、裝備、材料、封裝、測試企業和軟件

5、企業 的稅收優惠。另外從投融資政策、研究開發政策、進出口政策、人才政策等八方面全 面支持集成電路產業的發展。 資料來源：國務院、國家發改委、工信部，民生證券研究院 （三）技術進步產能擴張，國產替代未來可期（三）技術進步產能擴張，國產替代未來可期 國內功率半導體廠商研發支出國內功率半導體廠商研發支出/人員不斷擴大。人員不斷擴大。近年來國內廠商加大研發投入，研發 支出快速增長， 多家廠商 2020 年度前三季度的研發支出已接近 2019 年全年水平， 研發人 員數量也呈快速增加趨勢。 圖圖34:國內功率半導體廠商研發支出國內功率半導體廠商研發支出（萬元）（萬元） 圖圖35:國內功率半導體廠商研發人

6、員數量國內功率半導體廠商研發人員數量（人）（人） 資料來源：公司公告，民生證券研究院 資料來源：公司公告，民生證券研究院 部分產品技術水平已達到國外主流水準。部分產品技術水平已達到國外主流水準。持續的研發投入帶來了國內功率半導體廠 商的技術進步。部分功率半導體產品已達到與國外主流競品的同等技術水平。比如，華潤 微已建立國內領先的 Trench-FS 工藝平臺， 具備 600V-6500V IGBT 工藝能力， 在 MOSFET 方面可提供-100V 至 1500V 的全系列產品。斯達半導擁有基于第六代 Trench Field Stop 技 術的 1700V IGBT 芯片及配套的快恢復二極管

7、芯片技術。新潔能 MOSFET 國內領先，可 提供 12-250V 溝槽型/500-900V 超結/30-300V 屏蔽柵 MOSFET 產品，性能接近英飛凌主 流產品。 表表4:國內主要功率半導體廠商概況國內主要功率半導體廠商概況 公司名稱公司名稱 產業鏈環節產業鏈環節 市場地位市場地位 主要產品及技術儲備主要產品及技術儲備 MOSFETMOSFET 工藝工藝 IGBTIGBT 工藝工藝 新潔能 設計&封測 名列“中國半導體功率器件 十強企業”，2019 排名第 6 MOSFET，IGBT 等，儲備 SiC 肖特基二極管工藝、氮化鎵 功率 HEMT 工藝等 超結功率 MOSFET，對標 英飛

8、凌 cool-MOSTM 產品 斯達半導 設計&封裝 2018 年 IGBT 領域全球排名 第 8，國內排名第 1 IGBT 模塊（IGBT 芯片，快恢 復二極管芯片） 第六代 Trench Field Stop 技術的 1700V IGBT 3841 4904 5400 5241 2162 3284 3450 2910 2095 2604 3718 4879 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 斯達半導新潔能捷捷微電 145 22 31 65 81 100 120 0 20 40 60 80 100 120 140 160 斯達半導新潔能捷捷微電 本公

9、司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 24 Table_Page 深度研究深度研究/電子電子 聞泰科技 IDM 安世在多品種功率半導體細 分市場中排名全球前三，中 國 2020 年度最佳 IDM MOSFET 等，旗下安世半導體 的 GaN、SiC 器件（其中 GaN FET 已通過車規級認證，開 始向客戶供貨） RDS（on）最低的超微型 MOSFET,對標 NXP 相應產 品。 華潤微 IDM 國內空間最大、品線最全的 功率半導體廠商，MOSFET 領域龍頭 MOSFET、功率 IC、IGBT、二 極管等 中低壓功率 SGT MOSFET 對標國際先進水平

10、最新的第六代 捷捷微電 IDM 消費電子晶閘管龍頭,2019 年晶閘管全球市占率約 6%，國內市占率 45%以上 晶閘管、MOSFET、IGBT 等， 儲備氮化鎵技術、大功率半 導體器件 SGT 技術等 揚杰科技 IDM 功率器件產品線齊全，中國 半導體功率器件十強企業， 2016/2017 年都位列第二名 二極管、整流橋、MOSFET、 IGBT、硅片等，儲備 SiC 功 率器件、MOS 系列產品等 推出 SGT NMOS 和 SGT PMOS N/P 30V150V 等系 列產品 ；英飛凌對應產 品電壓規格為 12V- 300V。 槽場終止 1200V IGBT 芯片系列對應 英飛凌目前主

11、流產 品 士蘭微 IDM 國內唯一的 8 英寸功率半導 體 IDM IGBT、Mini LED，高壓、高 功率器件等產品 MOSFET、LED 芯片等 超薄片槽柵 IGBT （第六代技術） 立昂微 材料&制造 全球硅片排名第 7；國內硅 片市占率 30%，排名前列； 車載電源開關資格認證的肖 特基二極管芯片供應商 肖特基二極管芯片及 MOSFET 芯片、半導體硅片，射頻芯 片，儲備 GaN 器件 引進日本三洋半導體 MOSFETT 的完整知識產權 及工藝技術 派瑞股份 設計&制造 高壓直流閥用晶閘管在國內 超高壓和特高壓直流輸電工 程中擁有較高的市場份額 晶閘管系列產品 資料來源：各公司公告，

12、民生證券研究院 國內廠商國內廠商產能擴張產能擴張助力份額提升助力份額提升。 在技術進步的同時， 國內功率半導體廠商也不斷加 大投資建廠步伐，擴大產能以提升市場份額。如：斯達半導投資 2.5 和 2.2 億元用于新能 源汽車用 IGBT 模塊擴產項目和 IPM 模塊項目，士蘭微投資 15 億元用于 8 英寸生產線， 新潔能投資 3.2 億元用于半導體功率器件封裝測試產線。 表表5:國內主要功率半導體廠商概況國內主要功率半導體廠商概況 公司名稱公司名稱 項目名稱項目名稱 預計完工時間預計完工時間/建建 設周期設周期 預計年產量預計年產量 計劃投資計劃投資 總額（萬總額（萬 元元 派瑞股份 大功率電

13、力半導體器件及新型功率器件產業 化項目 2024 年 57,031 新潔能 半導體功率器件封裝測試生產線建設 32,015 斯達半導 新能源汽車用 IGBT 模塊擴產項目 IPM 模塊項目 700 萬個 25,000 22,000 士蘭微 8 英寸生產線 2024 年 12 月 150,000 華微電子 8 英寸生產線 2020 年 96 萬片 聞泰科技 12 英寸功率半導體自動化晶圓制造中心 2-3 年 1,200,000 資料來源：公司公告，民生證券研究院 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 25 Table_Page 深度研究深度研究/電子電子 通過

14、以上分析， 我們認為通過以上分析， 我們認為國內廠商有望憑借技術進步、 成本優勢和快速響應能力實現國內廠商有望憑借技術進步、 成本優勢和快速響應能力實現 國產替代國產替代、份額提升份額提升。當前功率半導體國產化率較低主要集中在高端產品領域。但功率半 導體行業因為技術迭代較慢、產品生命周期較長、投資強度相對較小的特點，有望成為國 產替代的最佳賽道。 當前國內功率半導體廠商憑借持續的研發投入， 部分產品的性能已達 到國際主流水平，在國內政策積極支持的有利條件下，有望憑借技術進步、快速響應能力 和成本優勢完成國產替代，實現市場份額的大幅提升。 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲

15、明 證券研究報告 26 Table_Page 深度研究深度研究/電子電子 五五、投資建議投資建議 下游需求旺盛，帶動功率半導體市場空間持續增長，疊加 8 英寸晶圓代工產能緊張，功率 半導體價格有望上漲，迎來量價齊升。國內廠商有望憑借技術進步、產能擴張、成本優勢和快 速響應能力實現份額提升。建議關注：立昂微、斯達半導、華潤微、新潔能、聞泰科技、揚杰 科技、捷捷微電。 立昂微：國內硅片龍頭企業，布局肖特基二極管、立昂微：國內硅片龍頭企業，布局肖特基二極管、MOSFET 功率芯片功率芯片。立昂微為國內硅 片龍頭， 深耕硅材料領域 20 年， 掌握從拉單晶到外延片的完整硅片生產工藝， 產品覆蓋 6/8

16、/12 英寸硅片，其中“12 英寸集成電路用硅片項目”建成后產能將達到 15 萬片/月。公司同時切入 中游功率器件和砷化鎵射頻芯片制造領域， 打造從硅片到芯片的一站式制造平臺。 功率半導體 產品包括肖特基二極管和 MOSFET 芯片，其中肖特基二極管的產能達到 10 萬片/月。公司肖 特基芯片已經獲得國際一流汽車電子企業博世和大陸集團的體系認證， 競爭優勢顯著。 射頻芯 片方面，現有砷化鎵射頻芯片產能 3 萬片/年，預計 2021 年 6 月底擴產至 7 萬片/年。隨著下 游需求旺盛，帶動公司產能利用率提升，疊加明年新產能擴產，有望迎來業績高增。 斯達半導： 專注于斯達半導： 專注于 IGBT

17、 模塊產品， 市占率國內第一、 全球第模塊產品， 市占率國內第一、 全球第八八。 公司自主研發設計 IGBT 芯片和快恢復二極管芯片，并封裝成 IGBT 模塊對外銷售，產品主要應用于工業控制、電源、 新能源汽車、變頻白色家電等行業。2018 年公司在 IGBT 市場的份額位居國內第一、全球第 八，與上海華虹、上海先進等代工廠商合作多年，主要客戶均為國內外大型企業。公司針對不 同客戶的需求，開發出多種系列的 IGBT 模塊產品，已經成為國內多家知名變頻器企業的 IGBT 模塊主要供應商， 并成功躋身于國內汽車級 IGBT 模塊的主要供應商之列， 與國際企業 同臺競爭，不斷擴大市場份額。此外，在新

18、能源汽車和家電行業蓬勃發展的背景下，公司順應 市場需求擴充產能提高市場競爭力，募集資金投入新能源汽車用 IGBT 模塊擴產項目和 IPM 模塊項目，完全達產后 IGBT 模塊產能將達到 120 萬個/年，年均利潤增厚 0.64 億元；IPM 模 塊產能達到 700 萬個/年，年均利潤增厚 0.50 億元。 華潤微：國內功率華潤微：國內功率 IDM 龍頭，龍頭，MOSFET 市占率國內第一市占率國內第一。公司是國內最大的功率器件 IDM 廠商，主要提供 MOSFET、IGBT、FRD、SBD 等功率器件產品。其中在 MOSFET 領域， 目前公司是國內少數能夠提供 -100V 至 1500V 范

19、圍內低、 中、 高壓全系列 MOSFET 產品的 企業， 包括溝槽柵 MOS、 平面柵 VDMOS 及超結 MOS 等， 可以滿足不同客戶和不同應用場 景的需要。 新潔能：新潔能：MOSFET 產品系列齊全，對標國際一流廠商產品系列齊全，對標國際一流廠商。公司專注于 MOSFET、IGBT 等 半導體芯片和功率器件的研發設計， 按產品平臺分為溝槽型 MOS、 超結 MOS、 屏蔽柵 MOS、 IGBT，產品覆蓋 12V-1350V 電壓范圍、0.1A-350A 電流范圍的多系列細分型號，產品性能已 接近國外主流廠商水平。公司未來將逐步加大超結、屏蔽柵、IGBT 產品的占比，達到 50%以 上，

20、 同時預計 2021 年推出第三代半導體產品， 豐富公司的產品系列和提升產品競爭力。 此外， 公司通過與代工廠商華虹合作， 成為國內第一個量產 12 英寸平臺芯片產品的功率半導體廠商， 預計未來 12 寸產能將進一步增加。 聞泰聞泰科技：收購安世切入功率半導體，與科技：收購安世切入功率半導體，與 ODM 業務協同發展業務協同發展。公司是全球手機 ODM 龍 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 27 Table_Page 深度研究深度研究/電子電子 頭企業，市占率穩居全球第一，同時積極拓展業務類型，目前已新增筆電、IoT 模塊、CPE、 工業網關、TWS 耳

21、機等新產品線，加上對供應鏈的精細化管理，大幅提升盈利能力和市場競 爭力。此外，公司 2019 年順利完成對安世集團的收購，納入安世的半導體業務與傳統的 ODM 業務形成互補。 安世是全球領先的功率半導體廠商， 在各細分產品領域的市占率均排在全球前 列，產品廣泛應用于汽車電子、消費電子、計算機等領域，服務于博世、華為、蘋果、三星等 國內外主流客戶。在 5G 應用需求旺盛、汽車電子化程度不斷加深的推動下，穩健增長、穩定 客戶、穩定現金流的安世半導體將充分發揮與 ODM 業務的協同作用。 揚杰科技：不斷優化晶圓線產品結構，持續向高端轉型揚杰科技：不斷優化晶圓線產品結構，持續向高端轉型。公司采用 ID

22、M 的經營模式，主 要提供功率二極管、整流橋、三極管、MOSFET 和 IGBT 等功率器件，產品廣泛應用于 5G、 電力電子、消費類電子、安防、工控、汽車電子等諸多領域。公司持續建設中高端二極管、 MOSFET、IGBT 等產品線，并同步推進碳化硅基同類晶圓和封裝產線的建設，目前 PSBD、 TSBD 芯片已實現全系列量產并持續擴充新規格，LBD、TMBD、ESD 防護芯片、LOW VF 等 新產品已實現小批量多規格量產。 捷捷微電：國內晶閘管龍頭，逐步拓寬功率器件產品種類捷捷微電：國內晶閘管龍頭，逐步拓寬功率器件產品種類。公司以晶閘管業務起家，至今 已有 25 年研發歷史，2019 年晶閘

23、管業務營收超過 3.3 億元，以 2019 年全球晶閘管 7.78 億美 元的市場空間計算，公司的全球市占率約為 6.06%，是國內晶閘管行業的龍頭企業。此外，公 司積極拓寬產品系列，向功率器件全領域延伸，目前主要產品包括晶閘管器件和芯片、防護類 器件和芯片、二極管器件和芯片、MOSFET 器件和芯片、碳化硅器件等。 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 28 Table_Page 深度研究深度研究/電子電子 六六、風險提示風險提示 下游下游需求不及預期需求不及預期。 功率半導體是新能源汽車領域、 工業電子領域和消費電子領域使用的 核心元器件。 若未來新能源

24、汽車滲透率不及預期， 家電銷售不及預期， 5G 基礎建設不及預期， 功率半導體出貨都會受到影響。 客戶認證不及預期客戶認證不及預期。高端功率半導體器件中，國外廠商市占率較高。若國內終端廠商對功 率器件認證進度緩慢，實現期間國產化的進程將受影響。 國產替代國產替代不及預期不及預期。 目前功率半導體器件中， 只有二極管可做到全面替代， MOSFET， IGBT 等中高端器件替代率較低。 若國內廠商研發進度不及預期， 將會對國內廠商經營業績產生影響。 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 29 Table_Page 深度研究深度研究/電子電子 插圖目錄插圖目錄 圖

25、 1: 功率半導體的應用領域 . 4 圖 2: 功率半導體按類型分類 . 4 圖 3: 全球功率半導體市場空間（億美元） . 5 圖 4: 中國功率半導體市場空間（億美元） . 5 圖 5: 2019 年全球功率半導體下游應用領域占比 . 5 圖 6: 2019 年中國功率半導體下游應用領域占比 . 5 圖 7: 全球主要國家二氧化碳排放管理與發展 . 6 圖 8: 純電動汽車結構圖. 7 圖 9: 中國汽車、新能源汽車銷量測算（萬輛） . 7 圖 10: 新能源電動汽車直流充電樁控制電路圖 . 8 圖 11: 新能源電動汽車交流充電樁控制電路圖 . 8 圖 12: 中國充電樁保有量與測算（萬

26、輛） . 9 圖 13: 采用全橋拓撲架構的光伏逆變器電路 . 10 圖 14: 光伏逆變器成本結構占比 . 10 圖 15: 帶動功率半導體增長的四個 5G 場景 . 11 圖 16: 不同通信制式下基站耗電量對比圖 . 11 圖 17: 4G、5G MIMO 功率半導體用量對比 . 11 圖 18: 快速充電器電路示意圖 . 12 圖 19: 單機家電平均功率半導體使用量（歐元） . 13 圖 20: 全球家電出貨量（百萬臺） . 13 圖 21: 部分 8 英寸晶圓代工廠產能利用率 . 14 圖 22: 全球 8 英寸廠和 12 英寸廠數量變化 . 15 圖 23: SiC 器件的主要應

27、用領域 . 16 圖 24: SiC，GaN，Si 在功率半導體器件中的滲透率 . 17 圖 25: SiC 功率元件市場發展與應用趨勢（億美元） . 18 圖 26: GaN 功率元件市場發展與應用趨勢（億美元） . 18 圖 27: 2017 年功率半導體各器件國產化率 . 19 圖 28: 2018 年全球功率半導體分立器件及模組的競爭格局 . 19 圖 29: 中國二極管及類似半導體器件進出口情況 . 20 圖 30: 2018 年全球 IGBT 分立器件市場格局 . 20 圖 31: 2018 年全球 MOSFET 分立器件市場格局 . 20 圖 32: 2019 年國內功率半導體廠商營收（億人民幣） . 21 圖 33: 英飛凌各代 IGBT 產品進入市場后收入變化情況 . 21 圖 34: 國內功率半導體廠商研發支出（萬元） . 23 圖 35: 國內功率半導體廠商研發人員數量（人） . 23 表格表格目錄目錄 表 1: 中國新能源汽車功率半導體市場空間測算 . 8 表 2: 中國充電樁 IGBT 市場空間測算 . 9 表 3: 功率半導體行業政策梳理 . 22 表 4: 國內主要功率半導體廠商概況 . 23 表 5: 國內主要功率半導體廠商概況 . 24