1、請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告|20222022年年1212月月1515日日超配超配功率半導體行業深度功率半導體行業深度新能源引發行業變革,新能源引發行業變革,FablessFabless 與與 IDMIDM 齊頭并進齊頭并進核心觀點核心觀點行業研究行業研究行業專題行業專題電子電子半導體半導體超配超配維持評級維持評級證券分析師:胡劍證券分析師:胡劍證券分析師:葉子證券分析師:葉子021-608933060755-S0980521080001S0980522100003證券分析師:胡慧證券分析師:胡慧證券分析師:周靖翔證券分析師:周靖翔021-6087132
2、1021-S0980521080002S0980522100001證券分析師:李梓澎證券分析師:李梓澎聯系人:詹瀏洋聯系人:詹瀏洋0755-81981181010-S0980522090001市場走勢資料來源:Wind、國信證券經濟研究所整理相關研究報告半導體行業深度-多維度復盤半導體產業發展,碎片化場景下輔芯片受益 2022-12-01半導體行業三季報業績綜述:三季度歸母凈利潤同比減少,半導體設備實現增長 2022-11-07半導體 11 月投資策略及東京電子復盤-進入業績空窗期,關注細分龍頭的估值修復 2022-11-07半導體10月投資策略及應用材料復盤-全球銷售額同比增速繼續收窄,短期
3、壓力猶存 2022-10-10半導體 9 月投資策略及 ASML 復盤-國內晶圓廠逆周期擴建,關注設備和材料環節 2022-09-12功率半導體是電能轉換的載體,功率半導體是電能轉換的載體,2222 年全球功率器件市場約為年全球功率器件市場約為281281 億美元,億美元,2022-252022-25 年年CAGRCAGR 8.2%8.2%。功率半導體是功率器件與電源管理IC的集合,其中功率器件例如二極管、MOSFET 及IGBT 等作為快速的電子“開關”可實現電流、電壓狀態的改變。以電為能量來源的應用均需用到功率器件,其是電子系統運行的底層基礎。工藝為功率半導體的技術核心工藝為功率半導體的技
4、術核心。有別于集成電路設計作為產品差異化的關鍵,功率器件的功能實現及差異更多來源于不同的器件結構,因此制造工藝是功率器件的核心,制造商多以 IDM 模式為主。其中,不同產品形態各有側重,單管產品偏標準化,通過芯片結構設計與性能拉開差距;模塊產品偏定制化,依靠對下游應用的 know-how 及客戶黏性構筑壁壘。未來行業將向著高效率未來行業將向著高效率、高可靠性和低成本方向發展高可靠性和低成本方向發展。功率器件生命周期長迭代慢,因此企業通過芯片向高效率、小面積的發展構筑性能與成本的產品競爭力;封裝形式向高可靠性、高集成度方向發展以增強客戶黏性;制造工藝向 12 英寸轉移以實現規?;当?;大功率器件
5、的材料由硅向碳化硅、氮化鎵過渡以獲得技術領先性。全球格局漸穩全球格局漸穩,新能源觸發新一輪行業變革新能源觸發新一輪行業變革。功率器件多樣化應用決定了市場集中度不高,第一大廠商市占率不到20%。在新能源與工控的驅動下,預計全球功率器件市場將由21 年的259億美元增至25 年的357億美元,汽車、新能源發電和電網等增速均超15%。碳化硅為增速最快的器件,2021-25 年CAGR 42%,預計25 年市場將超43 億美元。中國企業份額提升迅速,當前階段中國企業份額提升迅速,當前階段 FablessFabless 與與 IDMIDM 模式差異化競爭尚不顯模式差異化競爭尚不顯著。著。全球IGBT 分
6、立器件及模塊、MOSFET 前十中均有中國企業,在新能源發電、汽車等增量市場國產化率提升迅速,部分已超50%。未來三年,國內代工產能增速大于IDM廠商,Fabless 可與代工深度合作共同推進工藝開發;加之目前行業仍處于單品替代階段,IDM 規?;c技術迭代優勢體現仍需時日,中短期維度Fabless 與IDM界限漸模糊、差異化競爭尚不顯著。投資建議投資建議:建議關注在增量市場產品與份額持續拓展的IDM公司士蘭微、時代電氣、聞泰科技、揚杰科技、BYD半導(未上市)及華潤微,在IGBT、超結MOS 等產品領先的設計公司斯達半導、宏微科技、東微半導及新潔能,特色工藝代工龍頭華虹半導體、中芯集成(未上
7、市)。風險提示風險提示:新能源行業增速不及預期;行業競爭激化面臨產能過剩風險。重點公司盈利預測及投資評級重點公司盈利預測及投資評級公司公司公司公司投資投資昨收盤昨收盤總市值總市值EPSEPSPEPE代碼代碼名稱名稱評級評級(元)(元)(億億元)元)20202222E E20202323E E20202222E E20202323E E600460.SH士蘭微買入37.145260.791.1347.032.9688187.SH時代電氣買入56.568011.611.8835.130.1603290.SH斯達半導買入329.135624.736.3769.651.7688261.SH東微半導買入
8、221.401494.035.5354.940.0688711.SH宏微科技買入97.631351.101.5688.762.7600745.SH聞泰科技買入58.507292.313.1725.318.5300373.SZ揚杰科技買入55.902862.342.8923.919.31347.HK華虹半導體買入26.403450.30.3611.59.6資料來源:Wind、國信證券經濟研究所預測請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告2內容目錄內容目錄功率半導體功率半導體:電能轉換的載體電能轉換的載體.5 5功率半導體:功率分立器件與電源管理 IC 的集合.5功率器
9、件:快速的電子“開關”.6功率器件行業特點與競爭要素功率器件行業特點與競爭要素.9 9制造為先,IDM 為長遠發展趨勢.9單管拉開芯片差距,模塊建立客戶粘性.10差異化 vs.標準化、高性能與可靠性:器件制造商與集成商的差異化考量.11發展趨勢:高效率、高可靠性、低成本與新材料.12全球格局漸穩,新能源觸發新一輪變革全球格局漸穩,新能源觸發新一輪變革.1515歷經整合洗牌,行業格局漸清晰.15碳化硅引領行業增速,汽車、新能源與工控驅動行業增長.16存量替代與增量滲透驅動中國企業快速成長存量替代與增量滲透驅動中國企業快速成長.2020中國企業份額提升迅速,產品結構不斷升級.20IDM or Fa
10、bless?存量與增量的博弈.2222 年前三季度功率半導體整體保持加速增長.23中國主要功率半導體公司中國主要功率半導體公司分析分析.2525斯達半導.25士蘭微.26時代電氣.27BYD 半導(未上市).28東微半導.29宏微科技.30揚杰科技.30新潔能.32華潤微.33投資建議.34風險提示風險提示.3434免責聲明免責聲明.35353Z9UqVqWfWqUsR9P8QaQtRpPoMnPfQqRtRfQqRsM8OrRxONZsOsOMYqQoN請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告3圖表圖表目錄目錄圖1:半導體分類及市場規模(2022E).5圖2:功率
11、半導體-快速的電力電子“開關”待優化.6圖3:功率分立器件的分類.7圖4:功率器件的應用場景及價值量區間.8圖5:功率半導體的制造流程.8圖6:功率器件與集成電路的產品附加值比較.9圖7:功率半導體應用思路.10圖8:單管與模塊的核心要素.10圖9:器件制造商與集成商的考量.11圖10:英飛凌 IGBT 產品.12圖11:功率器件封裝技術演進.13圖12:12 英寸工藝適用產品及應用.13圖13:12 英寸線建設過程及成本優勢.14圖14:不同半導體材料對應的應用領域.14圖15:2006-2022 年功率半導體代表公司營收增長動因復盤(增速,%).15圖16:2010-2020 功率半導體行
12、業集中度變化情況.16圖17:2021-2025 全球功率器件市場規模及增速(按器件類型分,億美元,%).16圖18:2021-2025 全球功率器件市場空間及增速(按應用分,億美元,%).17圖19:汽車電動化框架.17圖20:21-27 年汽車半導體單車價值量變化及市場情況.18圖21:全球工業驅動市場情況與應用.18圖22:新能源發電帶來的電網變革.19圖23:新能源發電功率半導體單位價值量與每年發電量.19圖24:家電變頻化半導體單機價值量提升.19圖25:2017 年-2021 年我國白電 IPM 模塊國產化率.19圖26:碳化硅應用優勢及市場空間(億美元).20圖27:全球功率半導
13、體主要參與者及各細分領域市占率情況.21圖28:中國功率半導體發展的產品層次.21圖29:22 年 1-9 月我國新能源上險乘用車主驅 IGBT 模塊供應商情況(萬只).22圖30:中國功率半導體代工與 IDM 的產能擴張與中短期格局.22圖31:功率半導體行業公司營業收入.23圖32:功率半導體行業公司單季度營業收入.23圖33:功率半導體行業公司歸母凈利潤.23圖34:功率半導體行業公司單季度歸母凈利潤.23圖35:功率半導體行業公司毛利率、凈利率.24圖36:功率半導體行業公司存貨、應收賬款周轉天數.24圖37:全球功率器件銷售情況(單位:十億美元).24請務必閱讀正文之后的免責聲明及其
14、項下所有內容證券研究報告證券研究報告4圖38:公司營收、扣非歸母凈利潤(億元)及毛利率.25圖39:公司近五年分產品營收結構(%).25圖40:公司未來布局及產能規劃.25圖41:公司營收、扣非歸母凈利潤(億元)及毛利率.26圖42:公司近五年分產品營收結構(%).26圖43:公司營收、扣非歸母凈利潤(億元)及毛利率.27圖44:公司近五年分產品營收結構(%).27圖45:公司營收、扣非歸母凈利潤(億元)及毛利率.28圖46:公司近五年分產品營收結構(%).28圖47:公司營收、扣非歸母凈利潤(億元)及毛利率.29圖48:公司近五年分產品營收結構(%).29圖49:公司基本布局.29圖50:公
15、司營收、扣非歸母凈利潤(億元)及毛利率.30圖51:公司近五年分產品營收結構(%).30圖52:公司營收、扣非歸母凈利潤(億元)及毛利率.31圖53:近 10 年公司收入結構(按地區分).31圖54:公司基本布局.31圖55:公司營收、扣非歸母凈利潤(億元)及毛利率.32圖56:公司近五年分產品營收結構(%).32圖57:公司 1H21 與 1H22 產品結構對比(按產品類型,%).32圖58:公司 1H22 產品下游應用分布(%).32圖59:公司營收、扣非歸母凈利潤(億元)及毛利率.33圖60:公司近五年分產品營收結構(%).33表1:分立功率器件的分類及性能特點.6表2:功率器件各環節的
16、特點.9表3:單管與模塊各個環節的特點與側重點對比與發展關鍵.11表4:英飛凌 IGBT 產品參數.12表5:公司產能布局情況(截至 2022 年 6 月).26表6:公司功率器件產能情況.27表7:公司產能布局情況.28表8:公司產能布局情況(截至 2022 年 6 月).30表9:公司產能布局情況(截至 3Q22).33表10:重點公司一覽表.34請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告5功率半導體功率半導體:電能轉換的載體電能轉換的載體功率半導體:功率分立器件與電源管理功率半導體:功率分立器件與電源管理 ICIC 的集合的集合功率半導體是以電能轉換為核心的半導
17、體器件,通過對電流與電壓進行調控實現電能在系統中的形式轉換與傳輸分配,其作用近似于人體的血液循環系統,將調整后的電能輸送到對應的用電終端,為系統運行提供基礎保障。在以電供能的基礎上,傳感器將外界光、聲音、壓力和溫度等物理量轉換為電信號,通過模擬信號鏈芯片將電信號轉換為數字信號給數字芯片進行計算處理并指導各部分芯片進行功能實現。圖1:半導體分類及市場規模(2022E)資料來源:Omdia,Yole,國信證券經濟研究所整理功率半導體包含分立器件及電源管理芯片且細分種類繁多,預計功率半導體包含分立器件及電源管理芯片且細分種類繁多,預計 20222022 年總市場年總市場規模約為規模約為 543543
18、 億美元。億美元。功率半導體由分立功率器件與電源管理芯片組成;根據OMDIA 與 Yole 數據,2022 年全球功率半導體(含功率器件及電源管理芯片)市場規模約為 543 億美元,占半導體市場 9%;其中分立功率器件分立功率器件 281281 億美元億美元,電源管電源管理芯片理芯片 262262 億美元億美元。盡管功率半導體市場規模遠小于數字芯片市場規模,但作為電子系統底層能量流的核心,功率半導體是電子系統正常運行的基礎。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告6功率器件:功率器件:快速的電子快速的電子“開關開關”功率器件是快速的電子功率器件是快速的電子“開關開關
19、”,通過切換通過切換“開開”與與“關關”狀態配合其驅動電路狀態配合其驅動電路實現電流與電壓狀態的改變實現電流與電壓狀態的改變。其開關內部各功能的聯系及交互影響決定了開關的特性,最終可實現直流-直流交流-交流電壓高低、電流頻率及電流方向(整流逆變)的改變,并應用于穩壓器、變頻器、逆變器、整流器及 DC-DC 電源中。圖2:功率半導體-快速的電力電子“開關”待優化資料來源:Omdia,Yole,國信證券經濟研究所整理功率器件包括二極管功率器件包括二極管、晶閘管及晶體管等品類晶閘管及晶體管等品類,其中晶體管包括雙極型其中晶體管包括雙極型(BJTBJT)、場效應型如場效應型如 MOSFETMOSFET
20、 及絕緣柵型如及絕緣柵型如 IGBTIGBT 等器件等器件??傮w可按可控性、驅動方式及載流子類型等維度進行分類。表1:分立功率器件的分類及性能特點分類方式分類方式類別類別器件器件性能特點性能特點可控性可控性不可控型二極管僅實現單向導通,無控制功能半控型晶閘管僅能實現開啟,無法自動關斷,驅動電路較復雜全控型晶體管如 MOSFET、IGBT可實現電路開啟與關斷,驅動電路簡單驅動方式驅動方式電流驅動型BJT 雙極晶體管以電流驅動器件,需要低驅動電壓、連續驅動功率電壓驅動型MOSFET、IGBT以電壓驅動器件,驅動電壓相對電流驅動型,驅動功率小載流子類型載流子類型單極型MOSFET、SBD開關速度快,
21、工作頻率高,耐壓能力較差,大電流區導通損耗大雙極性BJT、FRD工作頻率低,通態電流大、導通與關斷損耗小混合型IGBT工作頻率適中,耐壓能力較高,大電流區正向特性優異資料來源:東芝半導體、英飛凌、國信證券經濟研究所整理 二極管二極管:二極管是由 PN 結或肖特基結(金屬-半導體)構成的元件,具備單向特性即電流流動(正向)或不流動(反向)取決于施加電壓的方向,以實現交流電整流的功能。根據其應用電壓范圍及結構可分為整流二極管、快恢復二極管、TVS 二極管及肖特基二極管等。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告7 晶閘管晶閘管:由 PNPN 四層半導體組成;當晶閘管接入
22、正向電壓并產生足夠大的電流時,晶閘管就可導通,由于一旦導通后門極失效,因而為半控型器件。由于其沒有導通和關斷之間的放大區,因此通態內阻最小,發熱最少,承受過電流能力極強且耐高壓,可直接用于控制交流電。圖3:功率分立器件的分類資料來源:東芝半導體、賽米控、安森美,國信證券經濟研究所整理 晶體管晶體管:由三個端子組成的器件,可通過控制三端的電流或電壓實現器件的導通或關斷,包括雙極型(BJT)、場效應型如 MOSFET 及絕緣柵型如 IGBT 等器件:(1 1)BJTBJT(BipolarBipolar TransistorTransistor)即雙極晶體管,具有電流放大的功能,可以將小信號轉換成大
23、信號。當小電流(IB)從基極流向發射極時,IBhFE(直流電流增益)的電流從集電極流向發射極。BJTs 有兩種類型:NPN 型和 PNP 型,NPN 型包括低耐受電壓到高耐受電壓產品;PNP 型主要為耐受電壓為 400V 或以下的產品。(2 2)MOSFETMOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorMetal-Oxide-Semiconductor Field-EffectField-Effect TransistorTransistor)即金屬-氧化物半導體場效應晶體管:通過控制漏極和源極、柵極與源極之間的電壓,可使得電子在器件中形成“溝道”,實現器件的導通;通過調節電
24、壓的大小可以控制導通電流大小,最終實現“開”與“關”的切換。由于其為單極型器件,開關性能佳,適用于低電流密度和大約 100kHz 的開關電源。(3 3)IGBTIGBT(InsulatedInsulated GateGate BipolarBipolar TransistorTransistor)即絕緣柵雙極型晶體管:作為 MOSFET 和 BJT 組成的復合功率半導體器件,其工作原理與 MOSFET 類似。既具備了 MOSFET 輸入阻抗高、控制功率小、驅動電路簡單、開關速度快的優勢,也具備了 BJT 通態電流大、通電壓低、損耗小等優點,解決了 MOSFET 高壓情況下電流不能太大的問題,適
25、用于高電流密度和 20kHz 以下的交流驅動條件下工作。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告8以電為能量來源的下游應用均需用到功率器件以電為能量來源的下游應用均需用到功率器件。一方面,新能源應用增加,電網、光伏、風電、儲能、新能源汽車均需用到功率器件且集中于中高功率段,器件以IGBT、SiC 器件及大功率晶閘管為主,對器件可靠性與熱管理要求較高。另一方面,工業自動化(電機、UPS)、數據中心等場景對用電效率提升的要求催生了中功率段功率器件如 IGBT、中高壓 MOSFET 的應用,對器件集成度、可靠性及熱管理均提出了要求。此外,在消費電子、電源等低功率應用中,硅
26、基和 GaN 基功率器件均有應用,該類應用對器件的緊湊性和集成度提出了較高要求。圖4:功率器件的應用場景及價值量區間資料來源:Omdia,Yole,國信證券經濟研究所整理功率器件制造流程包括硅晶圓功率器件制造流程包括硅晶圓-外延外延-芯片制造芯片制造-封裝封裝:(1)襯底:通過區熔(CZ)法和直拉(FZ)法得到單晶硅,并通過切割拋光后獲得器件襯底(晶圓);(2)根據器件結構進行外延、薄膜沉積、光刻、刻蝕和離子注入-擴散等多道工藝獲得裸芯片晶圓;(3)裸露的芯片需要封裝進一個外殼里并填充絕緣材料,再把芯片電極引到外部制成完整的功率器件產品,外殼中有一顆芯片的為單管產品,有多顆芯片電氣互連并包含散
27、熱通道、連接接口和絕緣保護等單元的為模塊產品,其封裝方式根據應用工況不同而有所區別;最后,再將封裝好的單管或模塊等器件產品應用到逆變器等電源系統中。圖5:功率半導體的制造流程資料來源:Yole,時代電氣招股說明書,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告9功率器件行業特點與競爭要素功率器件行業特點與競爭要素制造為先,制造為先,IDMIDM 為長遠發展趨勢為長遠發展趨勢前道工藝是功率器件芯片性能的決定性因素前道工藝是功率器件芯片性能的決定性因素。在集成電路中,模擬芯片是晶體管、電阻和電容等元件的有機組合,邏輯芯片是晶體管的堆疊與排列,其芯片功能差
28、異主要來源于 IC 設計,因此包括芯片架構、IP、指令集、設計流程和設計軟件工具等在內的設計環節是芯片附加值的核心。與集成電路不同,功率器件的功能實與集成電路不同,功率器件的功能實現及差異化來源于不同的器件結構現及差異化來源于不同的器件結構,而器件結構需通過前道制造工藝實現的而器件結構需通過前道制造工藝實現的,制制造工藝好壞直接決定了芯片的電子傳輸等性能表現造工藝好壞直接決定了芯片的電子傳輸等性能表現。因此因此,為掌握核心工藝環節為掌握核心工藝環節,全球功率器件龍頭制造商全球功率器件龍頭制造商多以多以 IDMIDM 模式為主。模式為主。圖6:功率器件與集成電路的產品附加值比較資料來源:英飛凌,
29、國信證券經濟研究所整理后道封裝是保證器件可靠性的關鍵環節。后道封裝是保證器件可靠性的關鍵環節。功率半導體器件是電系統工作的關鍵,因此產品可靠性是核心參數。通常功率器件要根據應用的實際工況對芯片進行定制化封裝以保證其在使用中的可靠性;特別是在工業、汽車等對產品耐壓、耐溫、耐沖擊等可靠性要求較高的應用領域,產品形式以模塊為主,廠商需對模塊進行熱管理、電磁干擾(EMI)等方面進行合理設計以保證多個芯片有機組合進行功能實現,因此在高可靠性 IGBT 模塊中,封裝環節成本占比可超 30%。表2:功率器件各環節的特點環節環節關鍵工作關鍵工作對產品性能的影響對產品性能的影響成本影響因素成本影響因素設計結構設
30、計及優化結構優化可提升芯片效率芯片面積減小成本降低定制化要求提升 ASP根據應用要求進行參數及設計調整芯片與應用動態工況匹配制造仿真-工藝實現與優化芯片是否能實現設計性能降低成本、提升毛利率提升良率、產品批次穩定性決定成本,毛利率封裝根據應用進行熱管理、電性能等設計與仿真決定產品穩定、環境耐受等可靠性定制化設計原材料成本及附加值不同封裝材料優化降低封裝成本,提升可靠性資料來源:英飛凌、賽米控,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告10單管拉開芯片差距,模塊建立客戶粘性單管拉開芯片差距,模塊建立客戶粘性應用場景定義器件類型,器件性能定義芯片參數
31、。應用場景定義器件類型,器件性能定義芯片參數。應用端的個性化需求主要是對芯片特性及模塊的電路結構、拓撲結構、外形和接口控制等的設計要求。以汽車主逆變器為例,大功率主驅動通常需要用到多個芯片并聯,若使用單管多個并聯,管之間電流均流和平衡、同時開斷等難度大,且接口較多;通過芯片互連配合保護元件具備較好一致性及穩定性的功率模塊成為主流選擇。而模塊根據汽車工況對耐高溫、耐腐蝕、抗氧化及機械振動的要求進行定制化設計,據此再對芯片的動態性能、結溫等方面提出要求,并通過制造工藝進行實現。圖7:功率半導體應用思路資料來源:Yole,國信證券經濟研究所整理單管依靠芯片技術拉開差距單管依靠芯片技術拉開差距,模塊依
32、靠定制化設計建立客戶黏性模塊依靠定制化設計建立客戶黏性。單管產品封裝形式標準化,以規?;a為主,產品競爭力來源于芯片結構優化、性能提升以及芯片面積減小帶來的成本降低。模塊產品是基于應用的定制化產品,而應用系統電路拓撲及空間設計亦均基于模塊的電性能、熱管理與外部尺寸等參數,因此,模塊是與客戶建立長期合作關系的橋梁。在此過程中,器件廠商不僅需要芯片設計團隊還需要培養強大的應用團隊,能快速、準確地理解客戶的個性化需求,并將這種需求轉化成產品要求進行模塊開發,再反饋到芯片端進行對應的設計開發。圖8:單管與模塊的核心要素資料來源:國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研
33、究報告證券研究報告11表3:單管與模塊各個環節的特點與側重點對比與發展關鍵單管單管模塊模塊應用特點應用特點中低壓場景,規格標準化產品,選型后直接適用高壓大電流場景,依據工業、汽車等場景對動態性能的要求不同進行定制化設計芯片環節芯片環節芯片設計與仿真能力決定成本與產品性能匹配模塊應用要求的設計與仿真能力封裝環節封裝環節標準化定制化,體現對應用的理解關鍵要素關鍵要素低端產品靠規?;c渠道能力,高端產品靠芯片性能高可靠性的產品能力資料來源:國信證券經濟研究所整理差異化差異化 vs.vs.標準化、高性能與可靠性:器件制造商與集成商的差標準化、高性能與可靠性:器件制造商與集成商的差異化考量異化考量功率產
34、品生命周期長且迭代慢功率產品生命周期長且迭代慢,差異化器件產品鑄就芯片制造商核心競爭力差異化器件產品鑄就芯片制造商核心競爭力。功率器件迭代升級的驅動力來源于下游用電量的提升及低功耗的應用需求,可靠耐用的應用要求決定了其產品生命周期長,因此自 20 世紀 50 年代功率二極管、功率三極管面世至今功率器件迭代速度較慢。每代產品源于應用的新增要求,故各類型器件非絕對替代關系,而是各有分工和部分競爭的關系。在此過程中,功率器件制造商可通過器件結構設計提升產品性能,減小芯片面積降低制造成本,模塊定制化打造差異性,最終實現利潤空間與行業壁壘的提升。圖9:器件制造商與集成商的考量資料來源:英飛凌、國信證券經
35、濟研究所整理總結可靠性為先可靠性為先,“標準化標準化”產品是系統集成商降低供應鏈成本的需求產品是系統集成商降低供應鏈成本的需求??紤]系統故障帶來的售后成本,系統集成商將產品可靠性作為首要考量。以高壓應用為例,在部分系統設計時會降低單個芯片性能要求,優先考慮選用結構簡單面積較大的平面型器件以保證芯片的耐壓裕量及散熱水平。同時,為降低成本及開發時間,集成商會采用“平臺”方式開發(如汽車),故功率器件產品需在集成商內部有一定通用性且有多家可替換的供應商。在此背景下,功率器件廠商傾向于爭取做第一供應商,引領模塊參數及器件設計“標準”形成,鑄就護城河;對于后進入者,則選擇對標“一供”性能,以提升性價比作
36、為主要發力點來贏得更多市場份額。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告12發展趨勢:高效率、高可靠性、低成本與新材料發展趨勢:高效率、高可靠性、低成本與新材料 芯片向著高效率、低成本的器件結構發展芯片向著高效率、低成本的器件結構發展功率器件是電能傳輸效率的關鍵,產品向著高轉換效率、高功率密度即小體積方向發展,相應地,芯片向著結構優化以提升傳輸效率芯片向著結構優化以提升傳輸效率、減小芯片面積以降低成本的方向不減小芯片面積以降低成本的方向不斷演進斷演進。以英飛凌 IGBT 產品為例,7 代產品圍繞器件的電場分布、結溫、短路能力等參數進行結構的設計優化,其中 3/4/7
37、 代器件實現了變革性的技術突破:IGBT3 通過背面注入了一個摻雜濃度略高于 N-襯底的 N 緩沖層,使得電場強度可迅速降低,整體電場呈梯形且漂移區厚度減小,實現了器件關斷時拖尾電流及損耗(低導通壓降)的降低。IGBT4 則通過薄晶圓及優化背面結構,進一步降低了開關損耗,提升了器件輸出電流的能力。IGBT7 則是增加了多種形式溝槽,綜合各溝槽形式的優點,使得器件性能顯著提升。此外,溝槽結構使得芯片面積不斷減小,在功率密度提升的同時降低了芯片成本。圖10:英飛凌 IGBT 產品資料來源:英飛凌、國信證券經濟研究所整理表4:英飛凌 IGBT 產品參數IGBTIGBT技術特點技術特點芯片面積(相對值
38、)芯片面積(相對值)關斷時間(微秒)關斷時間(微秒)工作結溫(工作結溫()斷態電壓(斷態電壓(V V)出現時間出現時間1 1平面穿透型(PT)1000.512560019882 2改進的平面穿透型(PT)560.3125-15060019903 3溝槽型(Trench)400.25150120019924 4非穿透型(NPT)310.25175330019975 5電場截止型(FS)+表面覆銅270.19175450020016 6溝槽型電場截止型(FS-Trench)240.15175650020037 7微溝槽柵+場截止(MPT+FS)120.1217575002017資料來源:英飛凌、國
39、信證券經濟研究所整理 封裝形式向著高可靠性和高集成度方向發展封裝形式向著高可靠性和高集成度方向發展單管封裝向小體積方向發展,模塊封裝向高可靠性發展單管封裝向小體積方向發展,模塊封裝向高可靠性發展。在汽車、工業等溫度變化大、振動等動態工況復雜的場景中,模塊是保證系統穩定運行的關鍵。為提升可靠性,未來模塊將向著優化組合裝配和連接技術、提高抗溫度和負載變化的可靠性、改善散熱效果、通過改善外殼和灌注材料和配方來提高抗氣候變化的適應性、優化內部連接和外部配件布線、提高功率模塊的集成度以降低系統成本的方向發展。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告13圖11:功率器件封裝技術
40、演進資料來源:英飛凌、賽米控,國信證券經濟研究所整理 制造工藝向制造工藝向 1212 英寸拓展英寸拓展功率器件應用場景逐漸豐富功率器件應用場景逐漸豐富,1212 英寸產線可用于生產英寸產線可用于生產的需求的需求較大的中低壓器件以較大的中低壓器件以提升單位產量提升單位產量。晶圓面積增加單位晶圓產出芯片量提升,芯片成本降低,因此,功率器件龍頭廠商均布局了 12 英寸產線,將用量較大的中低壓功率器件放于 12英寸線上生產。此外,由于由于 1212 英寸硅片僅能用直拉法(英寸硅片僅能用直拉法(CZCZ)生產,因此需要區)生產,因此需要區熔法(熔法(FZFZ)硅片的中高功率器件還是以)硅片的中高功率器件
41、還是以 8 8 英寸及以下產線為主。英寸及以下產線為主。圖12:12 英寸工藝適用產品及應用資料來源:Yole,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告14相比 8 英寸產線,12 英寸線設備更易購買且具備成本優勢,芯片數量翻倍,前道成本將降低 20%-30%左右。一條 12 英寸線建設需經歷廠房建設、設備安裝及驗證,投產后還需進行洗線,從簡單工藝平臺到復雜工藝平臺進行調試并達到穩定生產狀態,需要 2 年以上的時間。圖13:12 英寸線建設過程及成本優勢資料來源:Yole,國信證券經濟研究所整理 大功率應用向寬禁帶半導體器件發展大功率應用向寬禁
42、帶半導體器件發展隨著終端應用電子架構復雜程度提升,硅基器件物理極限無法滿足部分高壓、高溫、高頻及低功耗的應用要求,具備熱導率高、臨界擊穿場強高、電子飽和漂移速率高等特點的碳化硅(SiC)器件作為功率器件材料端的技術迭代產品出現,應用于新能源汽車、光伏等領域,在電力電子設備中實現對電能的高效管理。以逆變器為例,碳化硅模塊代替硅基 IGBT 后,逆變器輸出功率可增至硅基系統的 2.5倍,體積縮小 1.5 倍,功率密度為原有 3.6 倍,最終實現系統成本整體降低。圖14:不同半導體材料對應的應用領域資料來源:英飛凌、國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研
43、究報告15全球格局漸穩,新能源觸發新一輪變革全球格局漸穩,新能源觸發新一輪變革歷經整合洗牌,行業格局漸清晰歷經整合洗牌,行業格局漸清晰回顧功率半導體行業歷史回顧功率半導體行業歷史,市場需求驅動力來源于用電場景的變化市場需求驅動力來源于用電場景的變化,從從消費電子消費電子外延至高鐵、變頻外延至高鐵、變頻白電白電、工控工控及及新能源新能源。我們以英飛凌、安森美、意法半導體三大功率器件廠商營收增速及各公司年報為參考對行業增長動因進行剖析:2013 年前,功率器件需求來源集中在消費電子、傳統汽車、照明等領域,2013 年-2015年隨亞洲光伏設施擴建,高鐵快速發展為中高壓功率器件如 IGBT 帶來了應
44、用場景及需求;而后 2016 年后由于對工業用電效率提升及家電功耗降低的要求,“變頻化”成為了此階段功率半導體的新增動能,IPM 等模塊產品大量開始應用。自 2020年開始,新能源發電與新能源汽車從試點、推廣向需求驅動階段轉變,用電場景大幅增加,功率半導體進入景氣長周期功率半導體進入景氣長周期。圖15:2006-2022 年功率半導體代表公司營收增長動因復盤(增速,%)資料來源:Bloomberg,各公司公告,22、23 年增速為 Bloomberg 一致預期,國信證券經濟研究所整理市場集中度不高,第一大廠商市占率不到市場集中度不高,第一大廠商市占率不到 20%20%。從 CR5 的集中度及各
45、廠商市占率看,2014 年前功率半導體市場集中度較低,各家市占率接近,在經歷 2010-2013年的下行周期后,2014-2016 年行業進入并購整合期,行業集中度大幅提升:2015年英飛凌完成美國國際整流器公司(IR)的并購,收購韓國企業 LS Power Semitech的所有股權、收購專注于駕駛輔助系統的 PCB 制造商 Schweizer Electronic andTTTech 的股權,NXP freescale 合并,安森美半導體(On Semiconductor)宣布并購仙童半導體(Fairchild),行業重整后龍頭效應凸顯,CR5 穩定格局已成。進入進入 20192019 年
46、年各家開始新一輪并購,各家開始新一輪并購,CR5CR5 格局至今保持穩定格局至今保持穩定:Diodes 宣布收購德州儀器晶圓制造廠 GFAB,英飛凌收購賽普拉斯提升汽車半導體市占率,羅姆宣布收購松下半導體的二極管和三極管業務以擴充汽車、工業市場份額,安森美半導體宣布以 4.3 億美元收購格芯位于美國紐約州的 300mm 晶圓廠獲取格芯先進的CMOS、MOSFET 和 IGBT 制造能力,瑞薩以 67 億美元收購 IDT。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告16圖16:2010-2020 功率半導體行業集中度變化情況資料來源:英飛凌,Bloomberg,國信證券經
47、濟研究所整理碳化硅引領行業增速,汽車、新能源與工控驅動行業增長碳化硅引領行業增速,汽車、新能源與工控驅動行業增長2021-20252021-2025 年全球功率器件市場將由年全球功率器件市場將由 259259 億美元增至億美元增至 357357 億美元,年復合增速約億美元,年復合增速約為為 8.4%8.4%。其中,寬禁帶半導體如碳化硅、氮化鎵市場增速最快均超40%,結合 Omdia、Yole 數據,我們測算 25 年全球碳化硅器件市場將達 43 億美元(占 12%);IGBT為最主要器件,受益于汽車、新能源等新增應用,市場規模將從 21 年 9.7 億美元快速增至 136 億美元(占 38%)
48、,年復合增速約為 12.8%;MOSFET 消費類應用等存量市場下降而汽車、新能源等新增應用增長,市場基本保持穩定,25 年市場規模約為 104 億美元(占 29%)。圖17:2021-2025 全球功率器件市場規模及增速(按器件類型分,億美元,%)資料來源:Omdia,Yole,國信證券經濟研究所測算請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告1720252025 年汽車和工控將成為功率器件最主要市場年汽車和工控將成為功率器件最主要市場,占比達占比達 41%41%和和 30%30%。結合 Omdia、Yole 數據,我們測算 2025 年全球汽車(含新能源汽車)功率器
49、件市場將增至 142億美元(占 41%),21-25 年復合增速最快為 18%,工控市場將增至 107 億美元(占30%),21-25 年復合增速為 13%,新能源發電市場將增至 20 億美元(占 6%),21-25年復合增速達 13%;此外,電網市場將增至 8 億美元(占 2%),21-25 年復合增速達 19%.圖18:2021-2025 全球功率器件市場空間及增速(按應用分,億美元,%)資料來源:Omdia,國信證券經濟研究所測算新能源汽車中電能取代燃油成為汽車驅動的能量來源新能源汽車中電能取代燃油成為汽車驅動的能量來源,每次電流電壓的變換均需每次電流電壓的變換均需用到功率器件。用到功率
50、器件?!叭娤到y”即電池、電機及電控系統取代汽油發動機、油箱或變速器;同時,配套新增 DC-DC 模塊、電機控制系統、電池管理系統及高壓電路等系統以完成電能在汽車中的分配與管理。以純電動汽車為例,在驅動端,電流依次經外部充電設備、車載充電機 OBC(輸入為交流電流時使用)、電池、逆變器、電機電控、減速箱及車輪,同時通過電池管理系統進行能量管理;在車身及輔助系統端,電流從電池處流出,經過 DC-DC 轉換器、低壓電池、輔助系統。圖19:汽車電動化框架資料來源:意法半導體,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告18汽車電動化加速汽車電動化加速,功
51、率器件單車價值量最多將增至功率器件單車價值量最多將增至 700700 美金以上美金以上。根據英飛凌汽車事業部數據,汽車電動化和智能化芯片市場未來五年將分別以 22%和 21%的復合增速快速增長,21 年純電動汽車功率器件單車價值量約 450 美元,其中主逆變器占 70%,車載充電器(OBC)、BMS 及 DC-DC 電源等系統占 30%。隨著自動駕駛、汽車功率提升、碳化硅及氮化鎵加速滲透,25 年純電動汽車功率器件單車價值量將約 700 美元。圖20:21-27 年汽車半導體單車價值量變化及市場情況資料來源:英飛凌,國信證券經濟研究所整理工業電機及其控制系統的用電量將增至全球耗電量的一半,其中
52、通用變頻器工業電機及其控制系統的用電量將增至全球耗電量的一半,其中通用變頻器占占60%60%。根據英飛凌數據,預計到 2040 年工業電機系統中電機耗電量將占 60%。全球工業驅動市場高壓電機變頻器(1kV)占 9%;中低電壓驅動(1kV)占 91%,其中約三分之二為通用型占 60%,包括風機、泵類和空氣壓縮機及升降、起重電機和船舶驅動等領域;約三分之一為伺服驅動,包括協作機器人、物流機器人等。以協作機器人為例,其單機半導體價值量達 350 歐元,其中功率器件約 200 歐元。圖21:全球工業驅動市場情況與應用資料來源:英飛凌,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容
53、證券研究報告證券研究報告19新能源發電帶來電網架構變革新能源發電帶來電網架構變革,光伏光伏、風電風電、儲能及新型電網均為功率器件應用儲能及新型電網均為功率器件應用增量。增量。隨著光伏、風電及儲能等新型直流裝備將接入配電網,配電網的整體架構隨之發生變化。直流設備接入交流電網再以直流或交流的形式分配于儲能設備中,每次電能變換均需用到功率器件。根據英飛凌數據,光伏、風電與儲能的逆變器等配電裝置單位 MW 的功率器件價值量分別在 2000-3500、2000-5000、2500-3500歐元左右。此外,由于配電網遭受的擾動類型會明顯增加,電網中將有越來越多的如中高壓大容量 AC-DC 換流器、DC-D
54、C 直流變壓器以及直流斷路器等裝置,對應地 IGBT 等中高壓功率器件用量將大幅增加。圖22:新能源發電帶來的電網變革圖23:新能源發電功率半導體單位價值量與每年發電量資料來源:國信證券經濟研究所整理資料來源:英飛凌、國信證券經濟研究所整理家電變頻化帶來半導體單機價值量提升家電變頻化帶來半導體單機價值量提升,白電白電 IPMIPM 模塊國產化空間大模塊國產化空間大。根據英飛凌數據,隨著家用空調、商用空調、冰箱、洗衣機和熱泵的變頻化,變速電機的應用使得半導體單機價值量由 0.7 歐元提升至 9.5 歐元。其中,IPM 模塊、IGBT等功率半導體大量應用于變頻白電中以實現電流頻率的變化。根據產業在
55、線統計,盡管中國已成為全球最大的白色家電生產基地,其中空調占全球 80%的產能,冰箱和洗衣機亦超 50%,然而家電 IPM 模塊國產比例仍小于 15%,國產化空間較大。圖24:家電變頻化半導體單機價值量提升圖25:2017 年-2021 年我國白電 IPM 模塊國產化率資料來源:英飛凌、國信證券經濟研究所整理資料來源:產業在線、國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告20碳化硅為增速最快的功率器件碳化硅為增速最快的功率器件 21-2521-25 年年 CAGRCAGR 42%42%,預計,預計 2525 年全球碳化硅器件市年全球碳化硅器件市場將
56、超場將超 4343 億美元億美元。與 Si 相比,SiC 擊穿場強是 Si 的 10 倍,這意味著同樣電壓等級 SiC MOSFET 外延層厚度只需要 Si 的十分之一,對應漂移區阻抗大大降低;且 SiC 禁帶寬度是 Si 的 3 倍,導電能力更強。同時,SiC 熱導率及熔點非常高,是 Si 的 2-3 倍;SiC 電子飽和速度是 Si 的 2-3 倍,能夠實現 10 倍的工作頻率;因此與 IGBT 相比,SiC 器件開關損耗最多可減少 74%。圖26:碳化硅應用優勢及市場空間(億美元)資料來源:羅姆、Omdia、Yole,國信證券經濟研究所整理結合 Yole 數據,我們預計 SiC 器件市場
57、將從 2021 年 10.9 億美元增至 2025 年 43億美元以上,復合增速達 42%。其中,新能源汽車將從 2021 年 6.7 億增至 2025年 34 億美元,復合增速 51%,占整個市場 80%。除汽車外,光伏、風電及儲能等新能源市場將從 2021 年 1.54 億美元增加至 2025 年 5.14 億美元,此外,充電設施、軌道交通和電機驅動等領域也將快速增加。存量替代與增量滲透驅動中國企業快速成長存量替代與增量滲透驅動中國企業快速成長中國企業份額提升迅速,產品結構不斷升級中國企業份額提升迅速,產品結構不斷升級20212021 年亞太地區占全球功率半導體市場的年亞太地區占全球功率半
58、導體市場的 74.3%74.3%,其中中國廠商成長迅速其中中國廠商成長迅速。根據Yole 數據,亞太地區在全球功率半導體市場的占比由 2020 年 71.4%增加到 2021年的 74.3%。中國企業在各細分市場成長迅速:2021 年全球 IGBTIGBT 分立器件市場分立器件市場,士蘭微市占率 3.5%(位列第八);在智能功率模塊智能功率模塊 IPMIPM(Intelligent Power Module)領域,士蘭微市占率 2.2%(位列第八),華微電子市占率 1.0%(位列第十);在 IGBT模塊領域,斯達半導市占率 3.0%(位列第六),時代電氣市占率 2.0%(位列第十);在 MOS
59、FETMOSFET 分立器件分立器件領域,華潤微市占率 4.0%(位列第八),安世半導體市占率3.7%(位列第九),士蘭微市占率 3.0%(位列第十)。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告21圖27:全球功率半導體主要參與者及各細分領域市占率情況資料來源:Yole、英飛凌、Omdia、國信證券經濟研究所整理我國的功率半導體以低門檻細分應用為起點我國的功率半導體以低門檻細分應用為起點,逐步向技術實現較難的應用領域發逐步向技術實現較難的應用領域發展,并隨新能源頭部廠商出海逐步走向國際化展,并隨新能源頭部廠商出海逐步走向國際化。隨著各公司技術邊界的拓寬,產品形式逐步從
60、單品替代階段向解決方案發展;在行業缺貨疊加新能源領域滲透加速的催化下,從部分低價值量且技術門檻較低的消費、家電及低端工控如焊機等領域逐步向驗證壁壘較高的高端工控、光伏及新能源汽車高端模塊等領域進行突破。此外,在供應鏈環境多變的背景下,國內下游應用廠商國產化意愿增強,光伏、儲能及新能源汽車等新興領域國產化率大幅提升。圖28:中國功率半導體發展的產品層次資料來源:國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告22以新能源汽車為例,作為增量市場,乘用車功率以新能源汽車為例,作為增量市場,乘用車功率 IGBTIGBT 模塊國產化率已迅速提升模塊國產化率已迅速
61、提升至至 50%50%以上。以上。根據 NE 時代數據,我國 22 年前三季度新能源上險乘用車主驅 IGBT方案中國產供應商合計占比 54%。其中比亞迪半導體搭載約 69.9 萬套(占 23%),斯達半導約 54.3 萬套(占 18%),時代電氣約 41.1 萬套(占 13%),預計國產化率將隨各家產能釋放環比提升。圖29:22 年 1-9 月我國新能源上險乘用車主驅 IGBT 模塊供應商情況(萬只)資料來源:NE 時代,國信證券經濟研究所整理IDMIDM oror FablessFabless?存量與增量的博弈?存量與增量的博弈我國功率半導體仍處于單品替代階段,代工平臺工藝仍領先,我國功率半
62、導體仍處于單品替代階段,代工平臺工藝仍領先,IDMIDM 優勢體現尚需優勢體現尚需時日。時日。我國功率半導體發展仍處于早期階段,IGBT、超結 MOS 等中高端器件國產化率仍較低,處單品替代階段。20 年下半年行業缺貨、新能源加速滲透以及國際環境變化等多因素催化下,汽車、光伏等新能源應用為國產功率廠商提供驗證機會,國產化率提升迅速;而工控、光伏模塊等存量或高技術門檻領域國產化率仍較低,IDM 多品類規?;瘍瀯萑圆幻黠@。此外,由于我國特色工藝代工平臺如華虹等技術積累深厚,國內 IDM 廠商工藝仍處于追趕階段,技術迭代優勢需在更長的時間維度內才能體現。圖30:中國功率半導體代工與 IDM 的產能擴
63、張與中短期格局資料來源:各公司公告及招股說明書、國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告23特色工藝代工廠擴產持續,特色工藝代工廠擴產持續,FablessFabless 與與 IDMIDM 界限漸模糊界限漸模糊。與全球功率半導體 IDM為主的產能格局不同,我國特色工藝代工廠在政策及市場雙重驅動下迅速成長。通過對國內可用于生產 MOSFETIGBT 的主要代工廠及代表性 IDM 廠商產能增量進行梳理,我們預計 21-25 年我國特色工藝代工產能增速將高于 IDM 的產能增速,以華虹、積塔半導體、中芯集成為代表的代工平臺在產能與工藝成熟度上均具備競
64、爭力,頭部設計公司近幾年內產能相對充裕且工藝平臺較成熟,短期內與 IDM的界限將逐步模糊、差異化競爭尚不顯著。2222 年前三季度功率半導體整體保持加速增長年前三季度功率半導體整體保持加速增長回顧回顧 2222 年前三季度,我國主要功率半導體上市公司年前三季度,我國主要功率半導體上市公司合計營收同比增長合計營收同比增長 20.720.7%至至373.13373.13 億元億元,合計歸母凈利潤同比合計歸母凈利潤同比增加增加 2626%至至 69.3769.37 億元億元。3Q22 功率半導體板塊合計營收同比上升 16.00%、環比增長 1.8%至 133.1 億元,合計歸母凈利潤同比增加 12%
65、、環比下降 0.48%至 24.7 億元。功率半導體整體景氣持續,自 2Q22 部分公司出現業績分化,主要系:1)手機、家電等消費終端產品需求受到疫情、通脹等因素壓制;2)新能源汽車、光伏、儲能等新能源需求持續增加。圖31:功率半導體行業公司營業收入圖32:功率半導體行業公司單季度營業收入資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理圖33:功率半導體行業公司歸母凈利潤圖34:功率半導體行業公司單季度歸母凈利潤資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究
66、報告243 3Q2Q22 2 功率半導體功率半導體板塊板塊利潤率同比利潤率同比、環比回落環比回落,存貨周轉天數存貨周轉天數、應收賬款周轉天數應收賬款周轉天數環比環比小幅下降小幅下降。功率半導體板塊 3Q22 毛利率同比下降 3.62pct、環比下降 2.1pct至 30.9%,其中除斯達半導、東微半導外均同環比回落;3Q22 凈利率同比下降3.18pct、環比下降 2.3pct 至 16.8%。3Q22 功率半導體板塊存貨周轉天數同比增加 13.36 天、環比下降 1.67 天至 117.16 天;應收賬款周轉天數同比減少 2.62天、環比下降 2.19 天至 86.42 天。圖35:功率半導
67、體行業公司毛利率、凈利率圖36:功率半導體行業公司存貨、應收賬款周轉天數資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理根據 IC insights 數據,預計 22 年全球功率分立器件的銷售額將同比增長 11%,達到 245 億美元,實現連續六年增長,創歷史新高。在汽車及工業的拉動下,分立器件平均銷售價格漲幅創十年新高,22 年同比增速達 11%。預計預計 2323 年年隨隨全球經全球經濟增長放緩以及濟增長放緩以及缺貨情況緩解缺貨情況緩解,預計收入將下降,預計收入將下降 2%2%至至 240240 億美元億美元,從,從 2 24 4 年開始年開始進入進入另
68、一個增長周期。另一個增長周期。圖37:全球功率器件銷售情況(單位:十億美元)資料來源:IC insights、國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告25中國主要功率半導體公司中國主要功率半導體公司分析分析斯達半導斯達半導斯達半導斯達半導是我是我國國 IGBIGBT T的的龍頭企業龍頭企業,2022021 1年全年全球球IGBIGBT T模塊市場模塊市場市占率市占率排名第六排名第六(市市占率占率 3.0%3.0%),國內,國內 IGBTIGBT 模塊市場份額第一模塊市場份額第一。公司產品主要應用于工業控制、新能源及白色變頻家電等領域。2017-
69、2021 年公司營業收入年均復合增長率 40.5%;扣非歸母凈利潤年均復合增長率 65.5%;在產品技術升級及應用結構優化的驅動下,公司毛利率從 2017 年的 30.60%提升至 1H22 的 40.89%,盈利能力持續增強。圖38:公司營收、扣非歸母凈利潤(億元)及毛利率圖39:公司近五年分產品營收結構(%)資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理資料來源:Wind,公司公告,國信證券經濟研究所整理公司產品應用逐年向公司產品應用逐年向新能源汽車、光伏、儲能新能源汽車、光伏、儲能和和風力發電等風力發電等新能源領域轉移新能源領域轉移,工控端向大客戶方向發展。新能源行業營收占比由 17 年 1
70、5%增至 1H22 的 47%。其中,1H22公司新能源汽車IGBT 模塊合計配套超過50 萬輛新能源汽車,SiC MOSFET 模塊已開始批量裝車應用;預計23 年公司新能源汽車市場份額隨定點車型放量進一步提升。此外,公司IGBT 單管已成為光伏逆變器和儲能變流器主要供應商,IGBT 模塊在光伏電站和儲能系統中開始批量應用,預計23年隨集中式電站及儲能需求增加快速增長。圖40:公司未來布局及產能規劃資料來源:公司公告、國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告26公司在公司在 FablessFabless 模式基礎上,通過自建產線補充產品類型,
71、拓寬未來增長空間模式基礎上,通過自建產線補充產品類型,拓寬未來增長空間。公司中低壓 IGBT 等芯片一直與國內技術領先的代工平臺長期合作,并進行產品技術的迭代升級;在此基礎上,公司自建 6 英寸高壓功率芯片產線將 IGBT 產品向3300V 以上的電網、軌交和風電等應用拓展,碳化硅芯片產線作為從模塊到芯片產品逐步發展的銜接為未來碳化硅行業加速期做好產能端的準備。士蘭微士蘭微士士蘭微是國內最早的蘭微是國內最早的 IDMIDM 廠商之一廠商之一,從國內首條從國內首條 5/65/6 英寸線英寸線、8 8 英寸線到英寸線到 1212 英寸英寸特色工藝線,公司始終保持行業領先特色工藝線,公司始終保持行業
72、領先,形成了包括化合物半導體在內,從外延、芯片設計與制造到封裝的垂直整合模式,公司產品涵蓋功率半導體、模擬芯片及LED 等領域。近 5 年公司快速成長,2017-2021 年公司營業收入年均復合增長率27.3%;扣非歸母凈利潤年均復合增長率 73.5%。圖41:公司營收、扣非歸母凈利潤(億元)及毛利率圖42:公司近五年分產品營收結構(%)資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理資料來源:Wind,公司公告,國信證券經濟研究所整理公司在功率器件業務保持領先公司在功率器件業務保持領先,IGBTIGBT、MOSFETMOSFET 分立器件及分立器件及 IPMIPM 模塊均為全球前十模塊均為全球前十
73、。21 年公司MOSFET全球市占率達3.0%,排名第十;IGBT分立器件市占率達3.5%,排名第十;IPM市占率達2.2%,排名第八。在光伏領域,公司IGBT 已獲陽光等逆變器主要廠商認可;在汽車領域,公司21 年已批量供應零跑、匯川、比亞迪和菱電等客戶,產品涵蓋主驅IGBT 模塊、空調IGBT 等多種車用半導體器件,目前正在與部分整車廠和Tier1 配合上量中,預計車載半導體器件將是公司23年銷售增長的主要來源之一。表5:公司產能布局情況(截至 2022 年 6 月)業務業務產能產能進展進展士蘭集成士蘭集成5/6 英寸22 萬片/月2021 年總計產出 5、6 英寸芯片 255.44 萬片
74、,同比增加 7.54%士蘭集昕士蘭集昕8 英寸6 萬片/月2021 年總計產出 8 英寸芯片 65.73 萬片12 英寸3 萬片/月22 年起建設周期 3 年,總投入 39 億元(擬募集 30 億),規劃 FS-IGBT 功率芯片 12萬片/年、T-DPMOSFET 功率芯片 12 萬片/年和 SGT-MOSFET 功率芯片 12 萬片/年士蘭集科士蘭集科(聯營)(聯營)12 英寸一期:4 萬片/月(2021 年建成)21 年 12 英寸芯片 20 萬片,1H22 產能達 5 萬片/月,實際產出達 4.7 萬片/月二期:2 萬片/月(2022 年建成)士蘭明鎵士蘭明鎵(聯營(聯營)4 英寸Ga
75、N 和 GaAS 高端 LED 芯片 7.2 萬片/月 產品主要用于小間距顯示、mini LED 顯示屏、紅外光耦、安防監控、車用 LED6 英寸SiC 功率器件芯片 1.2 萬片/月22 年起建設周期 3 年,總投入 15 億元(擬募集 7.5 億),規劃 SiC MOSFET 芯片 12萬片/年、SiC SBD 芯片 2.4 萬片/年集佳科技集佳科技封裝智能功率模塊1.3 億只/年1H22 已實現年產智能功率模塊(IPM)1.3 億只、年產工業級和汽車級功率模塊(PIM)150 萬只、年產功率器件 10 億只、年產 MEMS 傳感器 2 億只、年產光電器件 4,000萬只的封裝能力、營業收
76、入 4.34 億元,凈利潤 1184 萬元功率器件10 億只/年MEMS 傳感器2 億只/年光電器件4000 萬只/年工業級和汽車級功率模塊 150 萬只/年成都士蘭成都士蘭封裝汽車級功率模塊720 萬只/年22 年起建設周期 3 年,總投入 30 億元(擬募集 11 億元),達產后預計新增年銷售收入 277168 萬元,新增年利潤總額 30769 萬元,。資料來源:公司公告、國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告27公司產能持續布局公司產能持續布局,1212 英寸產線英寸產線、汽車功率模塊封裝項目產能逐步釋放汽車功率模塊封裝項目產能逐步釋放
77、,碳化硅產線碳化硅產線基本通線基本通線。截至1H22聯營子公司士蘭集科已釋放12英寸產能5 萬片/月,實際產出達4.7 萬片/月,預計4Q22 產能有望達6 萬片/月;疊加子公司士蘭集昕“年產36 萬片12 英寸芯片生產線項目”,預計公司25 年 12 英寸線總產能將達 9 萬片/月。子公司士蘭明鎵碳化硅產線規劃SiC MOSFET 芯片12 萬片/年、SiC SBD芯片2.4萬片/年,目前已初步實現通線,22 年底有望形成月產2000 片產能。子公司成都士蘭“年產720萬塊汽車級功率模塊封裝項目”預計22年12月模塊將達到80-100K,23年4 月實現150K,未來將隨擴建項目持續上量。時
78、代電氣時代電氣時代電氣時代電氣以軌道交通為起點,在新能源、工業等新興領域形成了以軌道交通為起點,在新能源、工業等新興領域形成了“同心多元化同心多元化”的業務布局的業務布局。中車時代電氣是中國中車旗下股份制企業,經過多年深耕細作,公司在軌道交通等領域成為了掌握核心器件技術的裝備制造龍頭。依托于在軌道交通裝備領域的核心技術和資源優勢,公司開拓了功率半導體器件、工業變流產品、新能源汽車電驅系統、傳感器件及海工裝備等新興裝備業務,產品沿產業鏈自上而下從電子器件、零部件到系統鋪開。圖43:公司營收、扣非歸母凈利潤(億元)及毛利率圖44:公司近五年分產品營收結構(%)資料來源:Wind,國信證券經濟研究所
79、整理資料來源:Wind,公司公告,國信證券經濟研究所整理新能源新能源發電與汽車發電與汽車驅動公司新興裝備業務加速成長驅動公司新興裝備業務加速成長。光伏、風電、儲能及新能源汽車帶來電網架構升級,帶來了從逆變器、電驅動等整機到功率器件、傳感器的量價齊升。公司 22 年前三季度新興裝備整體實現營收 35.3 億(YoY+137.0%);其中,工業變流營收 8.45 億元(YoY+193.8%),海工裝備營收 2.91 億元(YoY+91.59%),新能源汽車電驅系統營收 8.35 億元(YoY+193.8%),功率半導體營收 12.92 億元(YoY+77.82%),傳感器件營收 2.66 億元(Y
80、oY+127.3%)。公司光伏逆變器 22 年 7 月-9 月(7.20-9.20)國內累計中標 5.62GW,其中 7、8 月市占率位列第一,新能源汽車 IGBT 模塊位列國內前五及電驅動系統位列國內前十。表6:公司功率器件產能情況產線項目產線項目設計設計產能產能投產情況投產情況產線定位產線定位一期8 英寸 12 萬片/年穩定產出高壓器件為主,聚焦軌道交通、電網及高壓風電等 IGBT 器件二期8 英寸 24 萬片/年預計 2022 年滿產中低壓器件為主,聚焦汽車、新能源發電等 IGBT 器件中低壓功率器件項目8 英寸宜興:36 萬片/年,可拓至 72 萬片/年預計 2024 年投產聚焦新能源
81、汽車領域中低壓組件基材株洲:36 萬片/年,可拓至 72 萬片/年預計 2024 年投產聚焦新能源發電及工控、家電領域中低壓組件基材碳化硅芯片產線6 英寸 2.5 萬片/年預計 2024 年投產將現有 4 英寸 SiC 芯片線提升到 6 英寸,現有 4 英產能 1 萬片/年資料來源:公司公告、國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告28硅基與碳化硅基功率器件產能同步升級硅基與碳化硅基功率器件產能同步升級。公司 8 英寸芯片產線一期已穩定產出,二期已逐步接近設計產能 24 萬片/年;在此基礎上,公司布局了中低壓功率器件產業化項目:宜興子項目聚焦新
82、能源汽車領域,產能 36 萬片/年(可拓至 72 萬片/年);株洲子項目聚焦新能源發電及工控、家電領域,產能 36 萬片/年(可拓至72 萬片/年)。此外,公司將現有 4 英寸碳化硅產線(1 萬片/月)提升至 6 英寸(2.5萬片/月)以實現芯片工藝及產能的提升?;谛履茉雌?、光風儲、電網及軌交的國內外客戶積累,整機端的業務拓展,公司功率器件業務將成未來重要增長點。BYDBYD 半導半導(未上市未上市)比亞迪半導體比亞迪半導體是是是國內領先的汽車半導體供應平臺之一是國內領先的汽車半導體供應平臺之一。作為比亞迪子公司,主要從事功率半導體、智能控制 IC、智能傳感器及光電半導體等產品研發、生產及
83、銷售。公司以車規級半導體為核心,同步推動工業、家電、新能源和消費電子等領域的半導體應用。借由比亞迪汽車領域的積累,目前公司已量產 IGBT、SiC 器件、IPM、MCU、CMOS 圖像傳感器、電磁傳感器、LED 光源及顯示等產品,應用于汽車電機驅動控制系統、整車熱管理系統、車身控制系統、電池管理系統、車載影像系統及照明系統等重要領域。2018-2021 年公司營業收入年均復合增長率33.2%;扣非歸母凈利潤年均復合增長率 123.3%。圖45:公司營收、扣非歸母凈利潤(億元)及毛利率圖46:公司近五年分產品營收結構(%)資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理資料來源:Wind,公司公告,國
84、信證券經濟研究所整理整車拉動汽車半導體快速增長整車拉動汽車半導體快速增長,產能布局拓寬公司成長空間產能布局拓寬公司成長空間。母公司比亞迪整車銷量持續保持國內領先,疊加新能源汽車行業增速驅動,比亞迪半導體在汽車國產功率半導體中保持第一,根據 NE 時代數據,1-9 月我國新能源上險乘用車比亞迪半導體配套約 72.4 萬套(占 21.1%),僅次于英飛凌(占 25.7%)。未來,隨著濟南半導體逐步滿產,長沙半導體產能逐步釋放,公司將功率及智能 IC 業務將進一步加速成長。表7:公司產能布局情況產線項目產線項目設計設計產能產能投產情況投產情況產線定位產線定位功率模塊-360 萬只穩定產出車規級、工業
85、級功率半導體模塊濟南半導體8 英寸 36 萬片/年預計 2023 年滿產預計 22 年 12 月可達到 2.2 萬片/月,全年產出 20 萬片(預計新增收入14.5 億元),23 年 3 月滿產,可配套新能源汽車約 90 萬輛寧波半導體6 英寸 36 萬片/年穩定產出功率半導體晶圓,可配套新能源汽車約 40 萬輛,未來部分轉向碳化硅長沙半導體8 英寸 2 萬片/年預計 2025 年達產功率半導體和智能控制 IC 晶圓,預計可配套新能源汽車約 30 萬輛資料來源:公司招股說明書、公司公告、國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告29東微半導東微半
86、導公司是國內高壓超級結 MOSFET 的領軍企業,產品包括高壓超級結 MOSFET 及中低壓屏蔽柵 MOSFET、超級硅 MOSFET 及 TGBT 等封裝偏標準化的功率單管器件為主,因而公司以其產品性能明顯好于競品鑄就了在細分領域的領先地位,產品平均售價明顯高于同行;以公司高壓超級結產品為例,其性能達到了與國際龍頭可比水平,在部分小功率逆變器中公司超結 MOS 芯片實現了替換 IGBT 芯片并實現系統效率的大幅提高。2018-2021 年公司營業收入年均復合增長率 72.3%;扣非歸母凈利潤年均復合增長率 95.1%。圖47:公司營收、扣非歸母凈利潤(億元)及毛利率圖48:公司近五年分產品營
87、收結構(%)資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理資料來源:Wind,公司公告,國信證券經濟研究所整理新能源是公司行業務的主要驅動力新能源是公司行業務的主要驅動力,1H21H22 2 公司公司汽車及工業級應用占比已超汽車及工業級應用占比已超過過 70%70%。其收入主要來自于新能源汽車車載充電機、光伏與儲能逆變器和充電樁與工業電源等領域并已覆蓋各領域的頭部客戶。在光儲領域,公司客戶包含客戶 A、昱能科技、禾邁股份、愛士惟、日月元等光伏逆變廠商,洛侖茲、寧德時代和圖為電氣等儲能廠商;在新能源汽車及直流充電樁領域客戶涵蓋比亞迪、英搏爾、鐵城科技、英威騰、欣銳科技和威邁斯等車載充電器及整車廠商,
88、英可瑞、英飛源、特銳德、永聯科技、盛弘股份、優優綠能和客戶 A 等充電樁廠商。圖49:公司基本布局資料來源:公司公告、國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告30宏微科技宏微科技公司是深耕 IGBT、FRED 等器件及模塊產品的國內代表廠商之一,產品主要應用于光伏、變頻器等工業領域,未來汽車 IGBT 模塊產品將逐步放量。公司在 IGBT 及FRD 領域積累多年,公司基于 12 寸 IGBT 平臺的微溝槽技術有望 22 年完成驗證,FRED 涉及的軟恢復結構和非均勻少子壽命控制技術等芯片設計與制造技術已成熟。2017-2021 年公司營業收入年
89、均復合增長率 27.4%;扣非歸母凈利潤年均復合增長率 87.7%。圖50:公司營收、扣非歸母凈利潤(億元)及毛利率圖51:公司近五年分產品營收結構(%)資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理資料來源:Wind,公司公告,國信證券經濟研究所整理工控工控 IGBTIGBT 產品夯實基礎產品夯實基礎,新能源應用占比提升新能源應用占比提升。1-3Q22 公司工控收入占比約 53%,光伏收入占比由 21 年約 10%增至 29%,充電樁收入占比約為 4%,車規產品占比全年有望實現 15%以上;未來光伏和汽車業務占比將逐年提升。目前公司工控客戶涵蓋臺達集團、匯川技術、英威騰和合康新能等多家變頻器頭部
90、企業,松下、佳士科技、奧太集團和上海滬工等多家電焊機知名企業。新能源汽車客戶涵蓋比亞迪、匯川技術和臻驅科技等;充電樁客戶包括英飛源、英可瑞、優優綠能和特來電等公司,光伏客戶包括 A 公司、陽光電源、固德威和格瑞瓦特等多家龍頭。預計 23 年光伏與新能源汽車模塊的放量將拉動公司業務快速增長。表8:公司產能布局情況(截至 2022 年 6 月)業務業務設計設計產能產能進展進展華山廠區450 萬只/年穩定產出新竹廠區一期:340 萬只/年(可拓展)投入使用二期:840 萬只/年(車規級)建設周期:3 年(22-25 年),總投資:6 億元資料來源:公司公告、國信證券經濟研究所整理揚杰科技揚杰科技揚杰
91、科技是國內最早的功率半導體 IDM 廠商之一,公司具備功率半導體硅片、芯片及器件制造、封裝測試的綜合制造能力,產品包括為單晶硅棒、硅片、外延片、5 寸、6 寸及 8 寸等各類電力電子器件芯片、MOSFET、IGBT、SiC 系列產品、大功率模塊、小信號二三極管、功率二極管及整流橋等,產品廣泛應用于汽車電子、新能源、5G 通訊、電力電子、安防、工業及消費類電子等諸多領域。2017-2021年公司營業收入年均復合增長率 31.5%;扣非歸母凈利潤年均復合增長率 34.7%。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告31圖52:公司營收、扣非歸母凈利潤(億元)及毛利率圖53
92、:近 10 年公司收入結構(按地區分)資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理資料來源:Wind,公司公告,國信證券經濟研究所整理“雙品牌雙品牌”戰略形成國內外正循環戰略形成國內外正循環。公司在歐美市場主推“MCC”(美微科)品牌。公司早在 2015 年就收購了該品牌,該品牌作為北美半導體知名品牌與 DIGI-KEY、Future 集團及 Arrow 集團等全球性電子元器件代理商及終端國際客戶長期合作,對標安森美等國際第一梯隊品牌,產品價格優且毛利較高,收購后公司海外業務收入逐年提升。截止 22 年前三季度,公司海外業務銷售收入同比翻倍增長,收入占比達 30%以上。此外,在中國地區及亞太市場
93、,公司主推“YJ”品牌;整體以“雙品牌”為錨點形成了國內外業務的正向循環。圖54:公司基本布局資料來源:公司公告、國信證券經濟研究所整理產品結構持續升級,產能布局逐步完善。產品結構持續升級,產能布局逐步完善。公司產品獲得多家海內外著名汽車零部件企業認可,并批量供貨超 300 家,22 年前三季度汽車電子業績同比增長超 500%,公司車規級封裝產能已實現 5 倍以上增長。此外,公司 MOSFET、IGBT 及 SiC 等新產品 22 年前三季度公司銷售收入同比增長均超過 100%,IGBT 在光伏應用已取得大批量訂單,SiC SBD 已得到光伏逆變器客戶認可并批量出貨。在 MOSFET、IGBT
94、產品端發力的同時,公司收購了湖南楚微半導體將在未來補齊 8 英寸晶圓制造能力。目前,楚微半導體一期已有一條月產 1 萬片的 8 英寸線,二期將建設 1 條月產 3 萬片的 8 英寸硅基芯片產線和 1 條月產 0.5 萬片的 6 英寸碳化硅基芯片產線,將為公司未來產品結構優化提供產能保證。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告32新潔能新潔能新潔能是國內 MOSFET 品類最齊全且產品技術領先的設計公司,主要產品包括以IGBT、屏蔽柵 MOSFET(SGT MOSFET)、超結 MOSFET(SJ MOSFET)、溝槽型 MOSFET(Trench MOSFET)四
95、大工藝平臺為基礎的芯片及功率器件,SiC MOSFET、GaN HEMT、功率模塊及智能功率 IC 等新產品。公司整體產品型號超 1600 款,電壓覆蓋12V1700V 全系列,廣泛應用與汽車電子、光伏和儲能、數據中心、5G 通訊、工業電源、機器人、安防、變頻家電、農用無人機、醫療設備及鋰電保護等十余個行業。2017-2021 年公司營業收入年均復合增長率 31.6%;扣非歸母凈利潤年均復合增長率 55.5%。圖55:公司營收、扣非歸母凈利潤(億元)及毛利率圖56:公司近五年分產品營收結構(%)資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理資料來源:Wind,公司公告,國信證券經濟研究所整理產品與
96、應用結構不斷優化產品與應用結構不斷優化,拓寬公司成長空間拓寬公司成長空間。公司 IGBT、SGT MOS、超級結 MOS等新能源需求旺盛的品類比例逐年提升,其中 IGBT 在光伏、儲能驅動下 1H22 銷售收入同比增長371.23%,占比從1H21的3.89%提升到1H22的14.57%;SGT-MOSFET為替代國際一流廠商料號最多的產品且較多料號進入新能源汽車領域,銷售占比從 1H21 的 39.66%提升到 1H22 的 41.89%;SJ-MOSFET 在數據中心、汽車 OBC、充電樁及微型逆變器等應用驅動下 1H22 銷售收入同比增長 66.16%;占比從 1H21 的8.72%提升
97、至 1H22 的 11.52%。圖57:公司 1H21 與 1H22 產品結構對比(按產品類型,%)圖58:公司 1H22 產品下游應用分布(%)資料來源:公司公告,國信證券經濟研究所整理資料來源:公司公告,國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告33華潤微華潤微華潤微是國內領先的功率器件 IDM 廠商,主要產品包括以 MOSFET、IGBT 為代表的功率半導體產品,以光電傳感器、煙報傳感器及 MEMS 傳感器為主的傳感器產品,和以 MCU 為代表的智能控制產品等。根據 Omdia 和中國半導體行業協會(CSIA)的統計,以 2021 年度銷售
98、額計,公司在中國功率器件企業排名第二、中國封裝測試企業排名第五、中國 MOSFET 規模排名第一、中國 MEMS 規模排名第三及中國掩模制造企業排名第一。2017-2021 年公司營業收入年均復合增長率 12%;扣非歸母凈利潤年均復合增長率 313.5%。圖59:公司營收、扣非歸母凈利潤(億元)及毛利率圖60:公司近五年分產品營收結構(%)資料來源:Wind,國信證券經濟研究所整理資料來源:Wind,公司公告,國信證券經濟研究所整理產能與產品應用結構不斷優化產能與產品應用結構不斷優化,IGBTIGBT、碳化硅等新產品加速拓展碳化硅等新產品加速拓展。截止 3Q22,公司產品消費類占比 46%,工
99、控及汽車電子占比超過 50%;其中電動車與汽車電子占比 19%,通信設備占 19%,工業設備占 14%,新能源占 13%,計算機及智能穿戴占8%。公司 12 英寸產線持續推進,重慶產線(3 萬片/月)聚焦功率器件,預計 22 年年底通線,23 年開始貢獻產能與收入;深圳產線則聚焦功率 IC 等模擬特色工藝。此外,公司 IGBT 產品在汽車、工控與新能源應用合計占比達到 85%,預計 22 年有望實現 4 億收入,明年有望翻倍增長;碳化硅二極管在充電樁、光伏逆變與工業電源等領域實現批量供貨,汽車 OBC 上已通過測試,未來有望快速提升。表9:公司產能布局情況(截至 3Q22)業務業務產能產能具體
100、規劃具體規劃6 英寸23 萬片/月穩定產出8 英寸13 萬片/月穩定產出12 英寸(重慶)3 萬片/月(2022 年底通線)以功率器件為主12 英寸(深圳)一期:4 萬片/月(在建)40nm 以上的模擬特色工藝,以功率 IC 為主資料來源:公司公告、國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容證券研究報告證券研究報告34投資建議投資建議短期新能源業務增量大短期新能源業務增量大、產品技術領先的設計公司顯受益產品技術領先的設計公司顯受益,中長期產品與產能布中長期產品與產能布局完整的頭部局完整的頭部 IDMIDM 有望進擊為行業龍頭。有望進擊為行業龍頭。短期維度下,一方面,我國
101、特色工藝代工廠與 IDM 廠商同步擴產且頭部代工廠工藝領先,產能充裕后設計公司成本有望下降,主打高技術門檻產品的頭部設計公司競爭格局相對友好;另一方面,光風儲、汽車等新能源應用仍為需求主要增長極,新能源業務占比提升的公司將分享行業增長紅利。中長期維度下,隨著我國功率半導體行業從單品替代階段向規?;嗥奉愲A段過渡,IDM 廠商工藝平臺逐步比肩頭部特色工藝代工廠,IDM 規?;凹夹g迭代優勢將逐步體現。未來,隨著消費需求逐步修復,行業洗牌后進入上行周期,IDM 頭部廠商有望進擊為行業龍頭。建議關注新能源增量大、產品技術領先的設計公司建議關注新能源增量大、產品技術領先的設計公司斯達半導、東微半導、宏
102、微科技及新潔能,產品與產能雙升級的產品與產能雙升級的 IDMIDM 代表廠商士蘭微、時代電氣、揚杰科技、聞泰科技及華潤微。表10:重點公司一覽表股票代碼股票代碼公司簡稱公司簡稱投資評級投資評級總市值(億元)總市值(億元)收盤價(元)收盤價(元)PE(TTMPE(TTM)EPS(22E)EPS(22E)EPS(23E)EPS(23E)PE(22E)PE(22E)PE(23E)PE(23E)600460.SH士蘭微買入525.9337.1433.60.791.1347.032.9688187.SH時代電氣買入801.0256.5633.71.611.8835.130.1603290.SH斯達半導買
103、入562.04329.1377.84.736.3769.651.7688261.SH東微半導買入149.17221.4058.74.035.5354.940.0688711.SH宏微科技買入134.6297.63161.21.101.5688.762.7600745.SH聞泰科技買入729.1158.5029.02.313.1725.318.5300373.SZ揚杰科技買入286.4355.9025.32.342.8923.919.31347.HK華虹半導體買入344.9526.4010.40.30.3611.59.6資料來源:Wind,國信證券經濟研究所預測(數據截止日期:2022 年 12
104、 月 13 日,港股 EPS 為美元,市值、收盤價為港幣)風險提示風險提示1.新能源發電及汽車、工業自動化等增量市場需求波動的風險半導體行業具有較強的周期性特征,與宏觀經濟整體發展亦密切相關。若新能源汽車、工業及新能源發電等驅動行業收入實現增長的下游行業發展不達預期,行業規模增速放緩或出現下滑,行業面臨整體增速不及預期的風險。2.產能過剩競爭格局惡化的風險由于目前國內晶圓代工廠在功率器件和 MEMS 領域產能布局較多,未來可能造成市場產能過剩。盡管短期部分公司優化產品組合,逐步將消費電子的產能轉用于毛利率更高、市場前景更好的新能源汽車、光伏儲能及智能電網等領域產品,但隨著市場玩家增多,產品價格
105、下降將導致行業整體收入不及預期。3.國產替代增速不及預期的風險20 年下半年以來由于行業缺貨,國產替代進程加速。明年隨功率半導體增速回落,國際大廠產能充裕,價格回落后,行業面臨國產替代增速放緩,以低價獲取市場份額導致增收減利等挑戰。證券研究報告證券研究報告免責聲明免責聲明分析師聲明分析師聲明作者保證報告所采用的數據均來自合規渠道;分析邏輯基于作者的職業理解,通過合理判斷并得出結論,力求獨立、客觀、公正,結論不受任何第三方的授意或影響;作者在過去、現在或未來未就其研究報告所提供的具體建議或所表述的意見直接或間接收取任何報酬,特此聲明。國信證券投資評級國信證券投資評級類別類別級別級別說明說明股票股
106、票投資評級投資評級買入股價表現優于市場指數 20%以上增持股價表現優于市場指數 10%-20%之間中性股價表現介于市場指數 10%之間賣出股價表現弱于市場指數 10%以上行業行業投資評級投資評級超配行業指數表現優于市場指數 10%以上中性行業指數表現介于市場指數 10%之間低配行業指數表現弱于市場指數 10%以上重要聲明重要聲明本報告由國信證券股份有限公司(已具備中國證監會許可的證券投資咨詢業務資格)制作;報告版權歸國信證券股份有限公司(以下簡稱“我公司”)所有。,本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。未經書面許可,任何機構和個人不得以任何形式使用、復制或傳播。任何有關本報告的摘要或節選都
107、不代表本報告正式完整的觀點,一切須以我公司向客戶發布的本報告完整版本為準。本報告基于已公開的資料或信息撰寫,但我公司不保證該資料及信息的完整性、準確性。本報告所載的信息、資料、建議及推測僅反映我公司于本報告公開發布當日的判斷,在不同時期,我公司可能撰寫并發布與本報告所載資料、建議及推測不一致的報告。我公司不保證本報告所含信息及資料處于最新狀態;我公司可能隨時補充、更新和修訂有關信息及資料,投資者應當自行關注相關更新和修訂內容。我公司或關聯機構可能會持有本報告中所提到的公司所發行的證券并進行交易,還可能為這些公司提供或爭取提供投資銀行、財務顧問或金融產品等相關服務。本公司的資產管理部門、自營部門
108、以及其他投資業務部門可能獨立做出與本報告中意見或建議不一致的投資決策。本報告僅供參考之用,不構成出售或購買證券或其他投資標的要約或邀請。在任何情況下,本報告中的信息和意見均不構成對任何個人的投資建議。任何形式的分享證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為無效。投資者應結合自己的投資目標和財務狀況自行判斷是否采用本報告所載內容和信息并自行承擔風險,我公司及雇員對投資者使用本報告及其內容而造成的一切后果不承擔任何法律責任。證券投資咨詢業務的說明證券投資咨詢業務的說明本公司具備中國證監會核準的證券投資咨詢業務資格。證券投資咨詢,是指從事證券投資咨詢業務的機構及其投資咨詢人員以下列形式為證
109、券投資人或者客戶提供證券投資分析、預測或者建議等直接或者間接有償咨詢服務的活動:接受投資人或者客戶委托,提供證券投資咨詢服務;舉辦有關證券投資咨詢的講座、報告會、分析會等;在報刊上發表證券投資咨詢的文章、評論、報告,以及通過電臺、電視臺等公眾傳播媒體提供證券投資咨詢服務;通過電話、傳真、電腦網絡等電信設備系統,提供證券投資咨詢服務;中國證監會認定的其他形式。發布證券研究報告是證券投資咨詢業務的一種基本形式,指證券公司、證券投資咨詢機構對證券及證券相關產品的價值、市場走勢或者相關影響因素進行分析,形成證券估值、投資評級等投資分析意見,制作證券研究報告,并向客戶發布的行為。證券研究報告證券研究報告國信證券經濟研究所國信證券經濟研究所深圳深圳深圳市福田區福華一路 125 號國信金融大廈 36 層郵編:518046總機:0755-82130833上海上海上海浦東民生路 1199 弄證大五道口廣場 1 號樓 12 層郵編:200135北京北京北京西城區金融大街興盛街 6 號國信證券 9 層郵編:100032