【研報】功率半導體行業報告之三：需求向好+供給受限高景氣驅動漲價潮-2020201214（53頁）.pdf

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1、 -2- 功率半導體=功率分立器件+功率IC。功率半導體在生活中隨處可見，分為功率分立器件和功率IC，應用廣泛。類似于：半導體= 分立器件+集成電路IC。功率IC相當于SOC，功率模塊相當于SIP。功率IC屬于模擬IC的范疇。 需求驅動力：汽車電子、工業自動化。據Omdia數據，2019年全球功率半導體市場規模超450億美元。根據Infineon預估，汽車 中功率半導體量價齊升驅動汽車對功率半導體需求中長期增速約為8%。根據ON Semi報告，2019年全球工業功率半導體市場規 模約為110億美元，預計2020年有望達125億美元，增速約為13.6%。 功率分立器件：二極管、MOSFET、IG

2、BT。根據Yole數據，2017全球功率分立器件和模塊市場規模約為150億美元，其中二極 管約占20%，MOSFET約占40%，IGBT及功率模塊約占30%。全球功率分立器件市場競爭格局總體上較為分散，但高端產品主要 由美歐日壟斷。 MOSFET ：供不應求、交期延長、漲價蔓延。2020年以來，受益于新能源汽車、工控、光伏風電等下游景氣，MOSFET需求向 好，疊加邏輯IC等產品需求增長，擠占8英寸產線產能，雙重刺激下導致MOSFET等功率器件交貨周期不斷延長，漲價沿產業鏈蔓 延，功率半導體處于高景氣狀態中。我們預計行業高景氣度有望持續到2021下半年。 建議關注： 功率半導體行業IDM、Fa

3、bless、代工三大領域龍頭。IDM主要有華潤微、聞泰科技、士蘭微、揚杰科技、捷捷微電 等；Fabless公司主要有新潔能、斯達半導等；晶圓代工主要有華虹半導體、中芯國際等。 風險提示：半導體行業周期性風險，市場競爭加劇風險，功率半導體降價風險。 -3- 功率半導體=功率分立器件+功率IC -4- 功率半導體=功率分立器件（模塊）+功率IC 資料來源：WSTS，光大證券研究所 半導體 分立器件D-O-S O光電子 S傳感器 DS分立元器件 功率分立器件 二極管（不可控） 晶閘管（半控） 晶體管（全控） 集成電路IC 數字IC 模擬IC 功率IC AC/DC DC/DC PMIC 驅動器IC 放

4、大器比較器 數據轉換IC 轉接口IC 集成化 功率模 塊 小信號 -5- 功率半導體的作用 資料來源：infineon，光大證券研究所 傳遞小信號 小信號轉變為大信號 控制器 PMIC 驅動器 Driver IC 開關 MOSFET IGBT 模塊 電池 用電設備 IC：5、3.3、2.5、1.8、1.2、0.9V 等； 馬達：3、6、12V； LED燈背光 LCD屏 -6- AC-AC：變壓器 AC-DC：整流器 DC-AC：逆變器 UPS DC-DC：升降壓變換器穩壓器LDO AC、DC之間的相互轉換 資料來源：上海交通大學電工學 -7- 電子設備中用于電源轉換或者電源管理的半導體稱為功率

5、半導體 資料來源：Rohm，光大證券研究所 PMIC 電源管理 CPU/GPU AC/DC 充電器 鍵盤鼠標 存儲 功率半導體 LCD 顯示屏 PCB主板 220V 鋰電池 電腦/手機 AC/DC 充電器 接線盒 DC/A C 逆變器 鋰電池 DC/DC 變換器 Motor 電機 220V 功率半導體 電動汽車 電動汽車 -8- 功率半導體應用廣泛 資料來源：Infineon -9- 需求驅動力：汽車電子、工業自動化 -10- 2017-2021半導體行業復合增速預測及2017年半導體市場規模 資料來源：2017-2021半導體行業復合增速為IHS預測，2017年半導體市場規模來自ABI Re

6、search 7.20% 6.70% 3.90% 3.30% 2.90% 1.40% 0.00% 1.00% 2.00% 3.00% 4.00% 5.00% 6.00% 7.00% 8.00% 汽車 工業 消費電子 整體 數據處理 通訊 $38 bn $50 bn $40 bn $147bn $429bn $154bn -11- 2019年功率半導體分行業市場規模占比 資料來源：智研咨詢 汽車, 35.40% 工業, 26.80% 消費電子, 13.20% 其他, 24.60% -12- -13- 汽車電子方框圖 資料來源：Rohm -14- 汽車ADAS系統中的功率半導體 資料來源：ON S

7、emi -15- 全球汽車產量增長 電動化 智能化 舒適化 汽車應用對功率半導體需求增長汽車應用對功率半導體需求增長 量 價 -16- 汽車功率半導體市場規模 資料來源： ON Semi 注：根據 On Semi官網報告，2020-2022年為預測值 -17- 工業自動化系統方框圖 資料來源：Rohm -18- 2020年工業功率半導體市場有望達125億美元 資料來源：IHS, ON Semi。注：根據On Semi官網，2020年為預測值 -19- GaN 和 SiC功率半導體市場規模 資料來源：Omdia；注：2020-2029年為Omdia 預測值 -20- 2019功率半導體市場規模超

8、450億美元 資料來源：Omdia；注：2020-2024為Omida預測值 -21- 功率分立器件:二極管、MOSFET、IGBT -22- 20% 21% 21% 21% 20% 20% 20% 5% 5% 5% 5% 4% 4% 4% 4% 4% 4% 4% 4% 4% 4% 42% 41% 38% 39% 38% 38% 38% 6% 7% 7% 8% 8% 8% 8% 23% 23% 24% 25% 26% 26% 26% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 201620172018F2019F2020F2021F2022F 模塊

9、IGBT MOSFET BJT 晶閘管 二極管 -23- -24- -25- 二極管 整流 整流二極管 快整流（開關）二極管 快恢復二極管FRD 肖特基二極管SBD 高頻二極管 齊納二極管 光電二極管 檢波器二極管 功率半導體 -26- 類型 特點 正向電壓 漏流 反向恢復 價格 應用 整樓二極管 普通 通用整流/反向連接保護 快整流（開關）二極管 開關 簡單開關/單片機開關 肖特基二極管SBD 高速（200V）/低VF DC-DC變換器/AC-DC整流器 快恢復二極管FRD 高速（200V） AC-DC整流器/DC-AC逆變器 -28- 晶體管 BJT 小信號 功率 數字晶體管 小信號 IG

10、BT MOSFET 功率 功率 功率半導體 -29- 種類 驅動方法 驅動電路 輸入阻抗 驅動功率 開關速度 開關頻率 安全工作區 飽和電壓 BJT 電流 復雜 低 高 慢（us） 低 窄 低 MOSFET 電壓 簡單 高 低 快（ns） 快（1MHZ） 寬 高 IGBT 電壓 簡單 高 低 中 中 寬 低 -30- -31- -32- MOSFET:供不應求、交期延長、漲價蔓延 -33- 1、車用、工控等新能源MOSFET需求快速增長 2、云計算和服務器應用MOSFET大幅增加 3、3C產品搭載MOSFET數量持續增加 4、物聯網MOSFET需求快速提升 高高 端端 化化 -34- 5.2

11、1.6 6.6 7.3 8.2 10.4 9.8 10.9 13.8 16 0 5 10 15 20 25 1月2月3月4月5月6月7月8月9月 10月 11月 12月 2018年2019年2020年 2020年全球主要新能源汽車市場月度銷量 資料來源：Marklines，cleantechnica 2018-2020年中國新能源汽車單月銷量 資料來源：中汽協，單位：萬輛 2020年電動自行車月度產量同比增速 資料來源：Wind，國家統計局 -35- 2019-2020年各季度中國工業機器人市場規模及預測 2020年前3季度自動化市場大幅增長 -36- 0 500 1000 1500 2000

12、 2500 3000 3500 4000 4500 5000 23456789101112 201820192020 2018-2020年光伏累計裝機量情況 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 20192020E2021E2022E2023E2024E () 2020-2024年全球風電新增裝機量預測 -37- 1、代工廠將原8英寸MOSFET產能轉移生 產價值量更高的驅動IC、觸控IC等產品 2、平板、NB、家電等產品對PMIC需求 高，MOSFET產能轉向PMIC。 受疫情影響，平板電腦、筆記本電腦

13、等家居類產品快速增長 邏輯產品（驅動IC、觸控IC等需求快速增加） IC IC PMICIC PMIC 2020 2020 1、代工廠將原8英寸MOSFET產能轉移生 產價值量更高的驅動IC、觸控IC等產品 -38- 晶圓大尺寸趨勢：12英寸（300mm）晶圓成為主流 6英寸及8英寸晶圓代工產能不足 MOSFET68 812 CIS8MOSFET 8 128 8 8寸晶圓代工擴產受限 61.1% 63.1% 65.0% 67.0% 67.6% 67.7% 68.4% 29.5% 28.4% 27.3% 25.8% 25.7% 25.9% 25.4% 9.4% 8.5% 7.7% 7.2% 6.

14、7% 6.4% 6.2% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 2014201520162017201820192020E 12英寸 8英寸 6英寸 -39- FairchildFairchild （ONSemiconductONSemiconduct oror） ） STMicroelectronicSTMicroelectronic s s I Infineonnfineon （英飛凌）（英飛凌） DiodesDiodes ONSemiconductorONSemiconductor VISHAYVISHAY MicrosemiMicros

15、emi NexperiaNexperia 低壓低壓 MosfetMosfet 1212- -16 16 1414- -26 26 1515- -30 30 1717- -22 22 8 8- -16 16 1212- -16 16 1010- -12 12 高壓高壓 MosfetMosfet 1616- -26 26 1212- -18 18 1818- -20 20 1515- -17 17 2020- -22 22 IGBTIGBT 1313- -20 20 1414- -18 18 1818- -20 20 1818- -20 20 小信號小信號 MosfetMosfet 1212- -

16、20 20 1515- -22 22 1212- -20 20 6 6- -12 12 -40- -41- 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 7,000 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 虹冠電 杰力 富鼎 大中 茂達電子 敦南科技 臺半 尼克松 捷敏-KY 朋程科技 漢磊 硅力-KY 強茂 -42- -60% -40% -20% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 1月YoY 2月YoY 3月YoY 4月YoY 5月YoY 6月YoY 7月YoY 8月YoY 9月YoY 10月YoY 強茂 硅力-KY 漢磊 朋

17、程科技 捷敏-KY 尼克森 臺半 敦南科技 茂達電子 大中 富鼎 杰力 虹冠電 -43- 廠商名稱 累計營業收入（千新臺幣）累計營業收入（千新臺幣） 累計營業凈利潤（千新臺幣）累計營業凈利潤（千新臺幣） 2020Q1-Q3 2019Q1-Q3 YoY 2020Q1-Q3 2019Q1-Q3 YoY 大中 6435.TWO 1,890,449 1,593,955 19% 167,800 168,956 -1% 富鼎 8261.TW 2,172,339 1,601,115 36% 125,491 39,440 218% 杰力 5299.TWO 1,397,678 1,278,324 9% 232,

18、427 219,490 6% 尼克森 3317.TWO 1,801,363 2,111,410 -15% 131,414 172,044 -24% -44- 2018、2019年開始出現8英寸晶圓產能緊缺；2020年，5G手機、汽車、物聯網等滲透率快速提升，功率、電 源管理、功率器件等需求大增；疫情導致居家辦公、在線教育對筆記本、平板等電子產品需求，拉動驅動IC芯 片、分立式元件及其他半導體元件需求增長。 -45- 建議關注：IDM、Fabless、代工三大領域龍頭 -46- 大陸地區大陸地區 富鼎富鼎 日月光 力成 菱生 GEM 臺積電臺積電 世界先進世界先進 聯電聯電 漢磊漢磊 環球晶圓環

19、球晶圓 尚志尚志 合晶合晶 臺勝高臺勝高 嘉晶嘉晶 臺半臺半 強茂強茂 統懋統懋 敦南科技敦南科技 麗正麗正 杰力科技杰力科技 尼克森尼克森 華潤微華潤微 聞泰科技聞泰科技 揚杰科技、捷捷微電、士蘭微、華微電子揚杰科技、捷捷微電、士蘭微、華微電子 華虹半導體華虹半導體 中芯國際中芯國際 上海先進上海先進 方正微電子方正微電子 長電科技長電科技 通富微電通富微電 華天科技華天科技 大中大中 臺灣地區臺灣地區 硅片廠 晶圓廠 封測廠 原廠 斯達半導斯達半導 新潔能新潔能 中國功率分立器件產業鏈主要公司 資料來源：wind，中國半導體協會 -47- MOSFETIGBTSBDFRD2020 13.6

20、922%+MOSFET-100V1500VMOSFET MOSFETIGBT600V-6500VIGBT2020H1IGBT50% 2IGBT 20204.213.7%48VBSG 2022-2028 SiC 2021 MOSFETIGBT2019 MOSFETMOSFETMOSFETMOSFETMOSFETIGBT IGBTIGBTMOSFETIGBTSiC01 MCUIDM 56812 BCDIGBTMOSFETMOSFETMEMS2020 300.44 NXP201910040%12.6 MOSFETMOSFET10000900 GaNFET ODM5G -48- 單位：億元單位：億元

21、公司名稱公司名稱 市值市值 凈利潤凈利潤 PEPE PBPB 20192019 2020E2020E 2021E2021E 2022E2022E 20192019 2020E2020E 2021E2021E 2022E2022E 688396.SH 華潤微 887 4.01 9.63 12.30 14.69 221 92 72 60 8.7 603290.SH 斯達半導 478 1.35 1.86 2.55 3.46 353 257 187 138 42.9 605111.SH 新潔能 245 0.98 1.50 2.16 2.96 249 163 113 83 21.8 600703.SH

22、三安光電 1,216 12.98 15.54 22.32 30.67 94 78 54 40 4.2 600745.SH 聞泰科技 1,335 12.54 33.80 46.84 58.05 106 39 28 23 4.6 300623.SZ 捷捷微電 240 1.90 2.63 3.30 4.08 126 91 73 59 10.0 300373.SZ 揚杰科技 201 2.25 3.51 4.54 5.74 89 57 44 35 7.2 600460.SH 士蘭微 277 0.15 N/A N/A N/A 1907 N/A N/A N/A 8.1 300046.SZ 臺基股份 55 -

23、2.20 N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A 8.6 002079.SZ 蘇州固锝 81 0.96 N/A N/A N/A 84 N/A N/A N/A 4.5 600360.SH 華微電子 83 0.65 N/A N/A N/A 127 N/A N/A N/A 2.7 -49- 8.7% 1212 -50- IGBTIGBT20052020IGBT IGBT95% 78%18%4%IGBT IGBT20197.79 1.35 201971387 5.5IGBT20191212600 4.7%3% IGBT15 IGBT30%IGBT MOSFET MOSFETMOSFET

24、 -51- ODMODM20062015 ODM2019415.78139.85%12.54 1954.37%ODM2019 IDM ODMODM5 5G G2016-2019ODM4.18 4.504.304.10201635.91%201965.27% 5G MOSFETMOSFET2019103.07 12.57 5.5 ODM -52- 風險提示 -53- -54- 1 2020-12-02 2 2020-09-08 3 20202020-06-23 4 2019 2020 AirPods 2020-05-02 5 20202019-12-05 6 20202019-11-26 7 +2018-07-31 1 ODM600745.SH2020-06-18 2 688396.SH2020-07-02 1 12(600745.SH)20202020-11-01 2 MOSFET(688396.SH)20202020-10-20 3 MOSFET688396.SH2020-09-25 4 600745.SH20202020-08-31 5 20H1688396.SH20202020-07-29 6 688396.SH2020-02-12 7 2019H2201912019-02-19 8 2018-06-23 9 300373.SZ2018-06-15