1、 證券研究報告 請務必閱讀正文最后的中國銀河證券股份公司免責聲明 table_research 行業深度行業深度報告報告電子電子 2021 年年 11 月月 30 日日 table_main 2022 年度年度策略策略: 能源變革能源變革奏響電子行業新篇章奏響電子行業新篇章 電子行業電子行業 推薦推薦 維持維持評級評級 核心觀點:核心觀點: 能源轉換能源轉換、 科技智能化變革科技智能化變革雙輪驅動雙輪驅動, 電子行業充分受益電子行業充分受益 全球達成 碳中和共識,世界能源發展進入向清潔能源轉換的新階段。能源轉換 與科技變革互相推動,全球科技已經進入向智能化發展的變革期。能 源、科技變革推動工業
2、、汽車、消費終端等領域的電動化、智能化升 級,為電子信息產業打開了新的成長空間,相關零部件有望充分受益。 功率半導體:功率半導體:能源變革能源變革與數字化的紐帶,與數字化的紐帶,行業迎黃金發展期行業迎黃金發展期 國內 IGBT 行業 2020 年市場規模 200 億元,預計 2023 年達到 291 億元,復 合增速 15%。 IGBT 目前國產化率仍然較低,從去年下半年以來出現明 顯供不應求,國內產品迎來驗證導入的黃金期。除了工控產品加速替 代海外產品外,斯達半導、中車時代電氣等公司車規級產品驗證都取 得了較大進展,并在光伏方面也已實現部分供貨。部分國內廠商將于 今年下半年或明年推出對標英飛
3、凌 7 代產品,加速追趕海外龍頭。建建 議關注議關注斯達半導、斯達半導、士蘭微、聞泰科技等士蘭微、聞泰科技等。第三代半導體能量損失小, 是能源變革期半導體材料發展的主要方向。建議關注建議關注三安光電三安光電等等。 LED:助力碳中和,助力碳中和,Mini LED 迎來爆發迎來爆發 LED 照明相較白熾燈節能 80%, Mini/Micro LED 顯示具有更低的能耗水平, 均將助力碳中和。 我 們認為 LED 行業 2022 年將保持高景氣度,同時 Mini/Micro LED 將進 一步加速滲透。預計到 2025 年 Mini 背光市場規模將突破 82 億美元, 2020-2025CAGR
4、達 69%,建議關注利亞德、三安光電以及新益昌等。建議關注利亞德、三安光電以及新益昌等。 VR/AR:虛擬照亮現實,終端加速滲透虛擬照亮現實,終端加速滲透 隨著信息消費升級常態化以 及“元宇宙”關注度提升,VR/AR 有望成為新一代消費終端;能源變 革加快傳統行業的數字化轉型進程, 預計商用 VR/AR 內容應用市場將 快速發展。 VR/AR 產業進入高速增長期, 到 2024 年市場規模有望提升 至 2,400 億元,2020-2024 CAGR 約為 54%,其中 VR 增速約為 45%; AR 增速約為 66%。VR/AR 關鍵器件如光學鏡片、屏幕等器件有望迎 來快速發展。建議建議歌爾股
5、份、水晶光電、歌爾股份、水晶光電、藍特光學、藍特光學、長盈精密長盈精密等。等。 投資建議:投資建議:全球能源向清潔能源轉換,加快了科技“智能化”變革的 進程,推動了工業、汽車、消費等領域電動化、智能化升級,電子信息 產業市場空間進一步打開,其中功率半導體、LED、VR/AR 為主要增 量,建議關注相關領域龍頭企業三安光電(600703.SH) 、聞泰科技 (600745.SH) 、士蘭微(600460.SH) 、歌爾股份(002241.SZ)等。 重點公司盈利預測與估值水平情況(截至重點公司盈利預測與估值水平情況(截至 2021 年年 11 月月 29 日)日) 股票代碼股票代碼 股票名稱股票
6、名稱 股價股價 EPS PE 2021E 2022E 2023E 2022E 2023E 600703.SH 三安光電 35.11 0.45 0.67 0.90 52.40 39.01 600745.SH 聞泰科技 123.35 2.78 3.75 5.12 32.89 24.09 600460.SH 士蘭微 59.57 0.67 0.85 1.11 70.08 53.67 002241.SZ 歌爾股份 52.95 1.27 1.74 2.26 30.43 23.43 資料來源:Wind,中國銀河證券研究院整理 風險提示:風險提示:清潔能源發展不及預期, 新興技術商用化不及預期的風險。 行業數
7、據行業數據 2021-11-29 table_report 資料來源:Wind,中國銀河證券研究院整理 相關研究相關研究 新時代、新格局、電子投資新機遇 2020-12-14 功率半導體景氣度向上, 國內廠商擴產趨勢明 顯 2021-04-25 汽車缺芯加速 MCU 國產化進程 2021-05-16 自動駕駛提升算力需求, SoC 芯片是主要增量 市場 2021-05-29 行業景氣持續,關注 VR、汽車電子等高成長 領域 2021-06-01 擁抱變革,汽車電子初露崢嶸 2021-06-11 行業復蘇疊加 MiniLED 爆發,LED 將迎來 新一輪景氣周期 2021-06-18 創維發布
8、Q72 電視,MiniLED 商用進一步 加速 2021-09-26 Macbook Por 性能大幅提升,MiniLED 背光 加速滲透 2021-10-24 行業深度研究報告行業深度研究報告/電子行業電子行業 請務必閱讀正文最后的中國銀河證券股份公司免責聲明。 目目 錄錄 一、能源變革:清潔能源為必然趨勢,電子行業充分受益一、能源變革:清潔能源為必然趨勢,電子行業充分受益 . 1 (一)能源變革:煤炭、油氣向清潔能源轉換,科技向智能化變革. 1 (二)行業變革:多領域智能化需求升級,終端形態多樣化發展. 3 (三)電子行業機遇:零部件需求升級,功率半導體為核心 . 6 二、功率半導體:能源
9、變革與數字化的紐帶,行業大有可為二、功率半導體:能源變革與數字化的紐帶,行業大有可為 . 7 (一)功率半導體:電力電子控制核心,行業景氣度持續向上 . 7 (二)IGBT:新能源變革的“大腦”,國產替代加速突破. 9 (三)第三代半導體:能耗轉換效率更高,發展潛力巨大 . 13 三、三、LED:助力碳中和,:助力碳中和,Mini LED 迎來爆發迎來爆發 . 16 (一)LED:助力碳中和,行業景氣度持續回暖. 16 (二)Mini/Micro LED 加速滲透,將引領 LED 下一輪增長 . 18 四、四、VR/AR:虛擬照亮現實,終端加速滲透:虛擬照亮現實,終端加速滲透 . 22 (一)
10、VR 終端:商用 VR 設備密集發布,消費類 VR 加速滲透 . 22 (二)AR 終端:下一代移動終端,行業發展可期 . 25 (三)光學器件:VR/AR 核心器件,光波導技術有望成為主流 . 27 五、投資建議五、投資建議 . 28 六、風險提示六、風險提示 . 31 七、附錄:七、附錄: . 32 (一)電子行業市場表現 . 32 (二)細分領域估值情況 . 32 插插 圖圖 目目 錄錄 . 36 表表 格格 目目 錄錄 . 37 gYiXbWlXeVeVyQxPwOwO6MdNbRnPnNmOmNjMqRmOjMnNoP7NpPuNMYpPqNxNoPrO 行業深度研究報告行業深度研究
11、報告/電子行業電子行業 請務必閱讀正文最后的中國銀河證券股份公司免責聲明。 1 一一、能源變革能源變革:清潔清潔能源為必然趨勢,能源為必然趨勢,電子行業充分受益電子行業充分受益 全球達成碳中和共識, 其中能源系統轉型為主要發展路徑之一, 世界能源發展進入向清潔 能源轉換的新階段??v觀歷史,能源轉換往往與科技革命互相推動,伴隨著清潔能源以及 AI 等新興技術的發展,全球科技已經進入由信息化向智能化發展的變革期。能源、科技變革將推 動工業、 汽車、 消費終端等領域的電動化、 智能化升級, 為電子信息產業打開了新的成長空間, 相關零部件有望充分受益,建議重點關注功率半導體、建議重點關注功率半導體、L
12、ED、VR/AR 等領域。等領域。 圖圖 1. 全球全球碳中和愿景的實現路徑碳中和愿景的實現路徑 資料來源: 碳中和愿景的實現路徑與政策體系 ,中國銀河證券研究院整理 (一)能源變革:煤炭、油氣向清潔能源轉換,科技向智能化變革 清潔能源,即綠色能源,是指不排放污染物,可直接應用于生產生活的能源,主要包括核 能和可再生能源,如水能、風能、太陽能、生物能、地熱能(地源和水源) 、海潮能等。 全球達成碳中和共識,全球達成碳中和共識,世界能源發展進入世界能源發展進入向清潔能源發展的向清潔能源發展的第三次轉換新階段第三次轉換新階段。據 EMBER 統計,全球已有超過 120 個國家和地區提出了碳中和目標
13、:蘇南里及不丹已分別于 2014 和 2018 年實現碳中和;歐盟、英國、加拿大、日本、新西蘭、南非等國計劃在 2050 年 實現碳中和。2021 年 4 月美國拜登政府明確提出將在 2050 年實現碳中和。中國作為全球最大 的煤電國家,在 2021 年政府工作報告和“十四五”規劃中明確提出 2030 年碳達峰、2060 年 碳中和的目標。推動清潔能源發展,推進電能替代,實現能源結構的優化為實現碳中和的核心 路徑,世界能源體系進入第三輪變革期:由煤炭、油氣向清潔能源轉換。 圖圖 2. 全球主要國家二氧化碳排放目標全球主要國家二氧化碳排放目標 圖圖 3. 全球十大煤電國家碳中和承諾情況全球十大煤
14、電國家碳中和承諾情況 資料來源:EMBER,國家電網,中國銀河證券研究院 資料來源:EMBER,國家電網,中國銀河證券研究院 行業深度研究報告行業深度研究報告/電子行業電子行業 請務必閱讀正文最后的中國銀河證券股份公司免責聲明。 2 能源轉換往往與科技革命能源轉換往往與科技革命互相推動, 過去兩次科技革命助推了全球能源的轉換:互相推動, 過去兩次科技革命助推了全球能源的轉換: 第一次科 技革命(1769 年-1885 年) ,機械化革命:以蒸汽機的廣泛使用作為標志,開創了以機器代替 手工勞動的時代。蒸汽機的發展助推能源轉換的加速進行,煤炭成為 19 世紀 80 年代消費總 量最大的一次能源,在
15、一次能源中占比超過木柴,完成了從木柴到煤炭的第一次重大轉換。第 二次科技革命(1886 年-1950 年) ,電氣化革命:以電力的發明和廣泛應用作為標志,人類進 入了“電氣時代” ,極大地推動了生產力的發展要求。內燃機的發展帶動了鉆井、煉化等技術 進步,作為高效能源的油氣被廣泛應用,實現了從煤炭到油氣的第二次能源轉換。 圖圖 4. 全球三次能源轉換與四次科技革命全球三次能源轉換與四次科技革命 資料來源: 論能源革命與科技使命 ,中國銀河證券研究院 本輪能源轉換主要受到了綠色環保等本輪能源轉換主要受到了綠色環保等要求要求的影響,的影響,工業、消費高效節能等需求工業、消費高效節能等需求有望加快有望
16、加快 全球科技向“智能化”方向變革。全球科技向“智能化”方向變革。第三次科技革命(1950 年-2010 年) ,信息化革命,以電子 計算機、手機等終端的發明為標志,大幅增加了全球電力需求。第四次科技革命,智能化革命 以人工智能、虛擬現實、量子通信等新興技術為代表:基于網絡物理系統的出現,通信的數字 技術與軟件、傳感器和納米技術相結合,對社會、經濟、生活等各個領域產生巨大的變化。 圖圖 5. 全球四次科技革命的發展演變全球四次科技革命的發展演變 資料來源:賽迪顧問,中國銀河證券研究院整理 行業深度研究報告行業深度研究報告/電子行業電子行業 請務必閱讀正文最后的中國銀河證券股份公司免責聲明。 3
17、 清潔能源、清潔能源、科技“智能化”催生電子科技“智能化”催生電子信息產業信息產業新機遇新機遇。清潔能源加大了其他能量與電能轉 換的需求, 逆變器等電能轉換設備需求將快速增長, 推動功率半導體等電子零部件的量價齊升。 在科技“智能化”浪潮的沖擊下,制造業、服務業數字化轉型已成為必然趨勢,作為基礎支撐 的產業,我國電子信息產業迎來了黃金發展機遇:半導體、被動元器件、光學元器件等核心器 件,物聯網、互聯網等基礎設施均迎來了技術、需求層面的大幅升級。同時,科技發展也將推 動電子信息產業鏈的智能化升級: 人、 機、 物融合與萬物互聯已成大勢所趨, 電子產業鏈的 “智 能化”互聯基礎設施正在形成。 圖圖
18、 6. 傳統電子信息產業鏈向智能信息產業鏈升級傳統電子信息產業鏈向智能信息產業鏈升級 資料來源:中國電子學會,中國銀河證券研究院 (二)行業變革:多領域智能化需求升級,終端形態多樣化發展 能源變革對制造業發展提出了新的要求,高效、節能、減排等舉措推動了工業智能化需求 的升級。隨著人工智能的發展,深度學習、人機交互等新興技術逐漸商用,催生了大批新興電 子產品,如智能可穿戴設備、智能車載設備、虛擬現實設備等;進一步拓展了電子信息產品的 應用范圍和產業邊界,如智能機器人、智能家居、智能教育、無人駕駛汽車等。 “智能化”時 代,電子信息終端產品呈現多樣化發展,為電子信息產業鏈打開了新的增長空間。 1.
19、 工業工業:智能化智能化需求升級,高端電子制造發力需求升級,高端電子制造發力 工業工業為為全球經濟發展的核心支柱,全球經濟發展的核心支柱,科學科學技術的發展也在為技術的發展也在為工業工業賦能。賦能。第一次科技革命, 以 蒸汽機為代表,掀起了第一次工業革命。第二次科技革命,隨著電力的發展和應用,推動工業 的第二次革命,生產效率大幅提升。第三次科技革命,電子信息技術快速發展,工業自動化水 平大幅提升, 進一步提高了工業生產效率及工業生產的安全性。 隨著電子信息技術的快速發展, 尤其是人工智能、大數據等新興技術的發展,智能化生產已成為工業變革的重要方向。 工業互聯網工業互聯網為我國為我國智能制造智能
20、制造的發展的發展方向方向。 作為全球制造業中心, 中國已成為世界機械消費 第一大國,但由“制造大國”向“制造強國”的轉變仍任重而道遠。 “十四五”期間,中國將 進一步深化產業結構調整,推進制造水平。隨著我國人口結構的進一步變化,我國勞動力成本 行業深度研究報告行業深度研究報告/電子行業電子行業 請務必閱讀正文最后的中國銀河證券股份公司免責聲明。 4 持續上漲,工業用工成本上升,企業為實現降本增效,將積極向自動化、智能化轉型。工業互 聯網具備無界限、全民化、信息化、傳播速度快等特征,將成為工業智能化轉型的重要途徑。 工業互聯網將生產過程中的各個環節與互聯網技術相結合,將現實制造與數字信息之間的聯
21、 系可視化,實現“互聯網+”協同制造,從而降低了企業的運營成本、提升了工業生產效率、 縮短了產品的生產周期,有望大幅減少能源的消耗。 電子信息產業電子信息產業為工業互聯網的基礎設施。為工業互聯網的基礎設施。在工業自動化、智能化轉型的過程中,電子信息 產業發揮著重要的支撐作用, 有望深度受益于工業互聯網的發展。 工業互聯網的發展工業互聯網的發展也也將將助推助推 電子信息產業的智能化轉型電子信息產業的智能化轉型: 我國電子信息制造業已經進入高質量發展的關鍵轉型期, 發展驅 動力由規模效應向技術創新轉型。工業互聯網的發展將進一步助力電子信息制造業的高質量 轉型,不斷催生電子信息產業新的利潤增長點,推
22、動著產業鏈的向上升級。 圖圖 7. 工業互聯網等技術對電子信息制造業發展的推動作用工業互聯網等技術對電子信息制造業發展的推動作用 資料來源:億歐智庫,中國銀河證券研究院 2. 汽車:電動化、智能化轉型,汽車:電動化、智能化轉型,汽車汽車電子電子市場規模加速增長市場規模加速增長 燃油車排放是全球溫室氣體的重要來源之一,新能源汽車的發展是實現減排的必要組成。燃油車排放是全球溫室氣體的重要來源之一,新能源汽車的發展是實現減排的必要組成。 據聯合國環境規劃署 UNEP 的數據顯示,海陸空交通運輸在過去十年全球溫室氣體貢獻占比 約為 14,其中陸地運輸溫室氣體排放占比最高,約占全球溫室氣體的 10%,且
23、仍保持較強 的增長趨勢。 汽車作為當下陸地運輸最主要的交通工具,是實現節能減排的重要切入點汽車作為當下陸地運輸最主要的交通工具,是實現節能減排的重要切入點, 這也 意味著新能源汽車產業的發展是實現“碳中和”目標的重要一環。 據 UBS 數據統計,全球新能源汽車的銷量從 2015 年的 69 萬輛增長至 2020 年的萬輛 345 萬輛, CAGR 達 37.91%, 滲透率提升至 4.3%。 根據各國公布的新能源汽車發展規劃數據測算, 預計到 2025 年全球新能源汽車新車滲透率將提升至 18%,預計到 2030 年全球新能源汽車新 車的滲透率將有望突破 38%,汽車將進入電動化時代。 行業深
24、度研究報告行業深度研究報告/電子行業電子行業 請務必閱讀正文最后的中國銀河證券股份公司免責聲明。 5 圖圖 8. 全球汽車及新能源汽車銷量(單位:百萬輛)全球汽車及新能源汽車銷量(單位:百萬輛) 資料來源:OICA,UBS,中國銀河證券研究院整理 需求推動,汽車智能化漸行漸近。需求推動,汽車智能化漸行漸近。隨著智能化對汽車行業的影響愈加明顯,汽車正從單純 的出行工具逐漸向智能的“移動生活空間”演變。尤其是疫情以來的影響,消費者在關注汽車 質量和性能的同時,對汽車產品的健康、安全、即時服務等智能化、數字化需求顯著提升,推 動汽車智能化的快速發展。 汽車電動化、智能化將大幅提升汽車電子的單車價值量
25、,汽車電子信息市場規模有望加汽車電動化、智能化將大幅提升汽車電子的單車價值量,汽車電子信息市場規模有望加 速增長。速增長。汽車電子含量顯著提升主要來自于兩方面:電動化方面,功率半導體、MCU、傳感器 量價齊升。智能化方面,車載攝像頭、雷達、SoC 等芯片需求量大幅增長:自動駕駛級別每提 升一級,傳感器的需求數量將相應的增加,到 L4/L5 級別,車輛全身傳感器將多達十幾個以 上。據英飛凌預測,L3 級別自動駕駛單車半導體平均成本為 580 美元,L4/L5 級別自動駕駛 的單車半導體平均成本為 860 美元。汽車電動化+智能化+網聯化趨勢下,相關軟件系統需求 升級,軟件硬件結合的汽車電子單車價
26、值量將顯著提升,我們預計 2020-2030 年汽車全球汽車 電子市場規模的復合增速將維持在 6.5%左右,預計到 2030 年全球汽車電子市場規模將突破 3,000 億美元。汽車電子信息有望接力智能手機成為電子行業發展的新動力,汽車電子信息產汽車電子信息有望接力智能手機成為電子行業發展的新動力,汽車電子信息產 業鏈迎來黃金發展期。業鏈迎來黃金發展期。 3. 消費消費: “元宇宙”“元宇宙”關注度關注度提升,提升,VR/AR 將成為新一代將成為新一代主流主流終端終端 全球主要經濟發展、發達國家和地區目前已就發展低碳經濟達成共識, “元宇宙”提出的“元宇宙”提出的 在虛擬世界建立社會、 經濟、
27、文明等生態系統的概念,在虛擬世界建立社會、 經濟、 文明等生態系統的概念,已經已經成為社會向低碳經濟發展的成為社會向低碳經濟發展的探索探索路路 徑之一徑之一。 元宇宙的實現需要 7 個層面的技術與環境支持: 基礎層包括基礎的網絡環境鋪設和硬 件技術的優化、 空間計算的發展、 人工智能技術的成熟和互聯網去中心化的實現。 其中, VR/AR 作為虛擬現實交互的接口,作為虛擬現實交互的接口,為實現“元宇宙”的重要途徑,為實現“元宇宙”的重要途徑,有望有望隨著“元宇宙”生態的發展,隨著“元宇宙”生態的發展, 成為新一代的主流終端。成為新一代的主流終端。 行業深度研究報告行業深度研究報告/電子行業電子行
28、業 請務必閱讀正文最后的中國銀河證券股份公司免責聲明。 6 圖圖 9. 元宇宙的七個層面元宇宙的七個層面 資料來源:頭豹研究院,中國銀河證券研究院 虛擬現實技術通過對客觀世界的數字化建模, 以及人與虛擬環境的自然交互, 實時的向用 戶提供逼真的感知信息,使用戶無需受到時空、條件的限制。隨著娛樂游戲領域中體感技術以 及三維顯示技術的發展,虛擬現實技術已逐漸滲透至消費者的工作生活中。自 2020 年以來, Facebook Quest2、微軟 Hololens2 等標桿 VR 終端迭代發售以及電信運營商虛擬現實終端的 發展推廣,2021 年 VR 終端規模上量,已接近千萬級出貨量。商用方面,VR/
29、AR 聚焦文化娛 樂、教育培訓、工業生產、醫療健康、商貿創意等領域,呈現出“虛擬現實+”大眾與行業應 用融合創新的特點。 (三)電子行業機遇:零部件需求升級,功率半導體為核心 我們認為, 在第三次能源轉換與第四次科技革命背景下, 電子信息產業發展機遇將分為兩 個方向:能源方面,電能轉換為核心,功率半導體功率半導體、被動元器件迎來量價齊升;LED 綠色照 明、節能替換也是調整能源結構的一大助力。智能化方面,下一代終端向虛擬現實虛擬現實領域發展; 數據存儲、計算需求量的大幅提升有望推動集成電路行業景氣持續上行。 圖圖 10. 能源變革能源變革、科技革命推動電子信息產業發展、科技革命推動電子信息產業
30、發展 資料來源:中國銀河證券研究院整理 行業深度研究報告行業深度研究報告/電子行業電子行業 請務必閱讀正文最后的中國銀河證券股份公司免責聲明。 7 功率半導體器件是實現電能轉換的核心器件功率半導體器件是實現電能轉換的核心器件, 主要應用于電動設備 (電動車、 高鐵、 電機) 、 光伏逆變器、家電(空調、冰箱)等。新能源將各種能量形式轉換為電能,再由電能轉換為所 需能量,中間過程需要 2 次功率半導體的參與。電能是所有新能源能量的中樞,功率半導體則 是中樞的核心。我們認為,隨著工業、消費領域電動化占比的不斷提升,以及社會發展對能量 需求的提升,功率半導體將迎來發展的黃金時期。 新興新興 LED
31、技術技術助力節能減排助力節能減排: LED 為公認的 21 世紀 “綠色照明” , 具有高節能、 壽命長、 利環保等特點,是調整能源結構的一大助力;Mini LED、Micro LED 等新興的顯示技術在高效 節能、顯示性能等方面具備明顯優勢。隨著新興顯示技術滲透率的快速提升,LED 企業有望 進一步擴大其市場空間。 隨著信息消費升級常態化,隨著信息消費升級常態化,VR/AR 有望成為新一代移動終端有望成為新一代移動終端。能源變革將加快傳統行業 的數字化轉型進程,預計商用 VR/AR 內容應用市場將快速發展。VR/AR 產業進入高速增長 期:據 IDC 數據顯示,2020 年全球 VR/AR
32、市場規模約為 900 億元,到 2024 年有望提升至 2,400 億元,復合增速約為 54%,其中 VR 增速約為 45%;AR 增速約為 66%,關鍵電子元器 件如光學鏡片、屏幕、存儲、處理器等有望迎來快速發展。 二、二、功率半導體:功率半導體:能源變革能源變革與數字化的紐帶,與數字化的紐帶,行業行業大有可為大有可為 (一)功率半導體:電力電子控制核心,行業景氣度持續向上 功率半導體是電力電子控制核心功率半導體是電力電子控制核心。作為電能和功率處理的核心器件,功率半導體器件主 要用于電子裝置的電能變換和電路控制, 更是弱電控制與強電運行之間的溝通橋梁, 主要作用 是變頻、變壓、變流、功率放
33、大、功率管理和線路保護,對設備正常運行起到關鍵作用。功率 半導體包括功率器件和功率 IC,功率器件主要有二極管、晶體管和晶閘管,晶體管又可以細 分為 IGBT、MOSFET 和雙極型晶體管等;功率 IC 將功率半導體分立器件與外圍電路集成起 來,包括電源管理 IC、驅動 IC、AC/DC 和 DC/DC 等。 圖圖 11. 功率半導體分類功率半導體分類 圖圖 12. 全球功率半導體細分領域市場占比全球功率半導體細分領域市場占比 資料來源:華潤微招股說明書,中國銀河證券研究院 資料來源:智研咨詢,中國銀河證券研究院 功 率 半 導 體 功率器件 二極管 晶體管 IGBT MOSFET 雙極型晶體
34、管 晶網管 功率IC AC/DC DC/DC 電源管理IC 驅動IC 行業深度研究報告行業深度研究報告/電子行業電子行業 請務必閱讀正文最后的中國銀河證券股份公司免責聲明。 8 按照能夠被控制電路信號所控制的程度,功率半導體分立器件可分為不可控、半可控、 全 可控型; 按照驅動方式可分為電流驅動型和電壓驅動型; 按照材料類型可分為傳統的硅基功率 器件以及寬禁帶材料功率器件;此外還可以按功率、電流、電壓分類等。不同功率半導體產品 性能不同,因此擁有不同的應用場景。 表表 1. 各類半導體性能比較各類半導體性能比較 類型類型 驅動驅動 導電性導電性 特點特點 應用領域應用領域 二極管 電流 單向導
35、電 工作電壓電流較小 電子、工業;用于整流和作為開關元件 IGBT 電壓 雙向導電 可變電壓,不耐超高壓 軌交、工控、新能源;用于逆變器、變頻器等 MOSFET 電壓 雙向導電 高頻特性好,可承受高電壓 通信、工控、消費電子、汽車電子等 晶閘管 電壓 單向導電 可在高壓高電流環境工作 工業;用于交流調壓、變頻器和逆變器等 功率 IC 體積小,使用壽命長,高性能 計算機、消費電子、工業控制 資料來源:前瞻產業研究院,中國銀河證券整理 下游應用需求增加及技術進步推動功率半導體市場規模增長下游應用需求增加及技術進步推動功率半導體市場規模增長。 全球半導體市場需求強勁, 新能源汽車、手機快充、光伏風電
36、等下游領域快速增長,帶動功率半導體需求持續提升。根據 IHS 數據,預測 2021 年全球功率半導體市場規模為 441 億美元,同比增長 4.5%,中國功率半 導體市場規模將達到 159 億美元。功率半導體下游應用領域廣泛,包括消費電子、汽車電子、 通信、計算機以及智能電網、光伏、LED 等,其中占比最高的是汽車電子和工業領域。 圖圖 13. 全球功率半導體市場規模變化(億美元)全球功率半導體市場規模變化(億美元) 圖圖 14. 全球功率半導體應用領域全球功率半導體應用領域 資料來源:IHS,中國銀河證券研究院 資料來源:智研咨詢,中國銀河證券研究院 功率半導體供不應求,景氣度持續向上。功率半
37、導體供不應求,景氣度持續向上。全球半導體市場需求強勁,新能源汽車、手機快 充、光伏風電等下游領域快速增長,帶動以 MOSFET 和 IGBT 為代表的功率半導體需求持 續提升。上游原材料持續不斷上漲,產能持續緊缺,供貨周期加長,出現了嚴重的供需失調現 象。英飛凌、意法半導體、安森美等主流廠商均出現了功率半導體產品漲價和交貨周期延長的 現象,2021Q3 功率半導體、電源管理 IC、驅動 IC 需求仍處于高位,部分功率半導體交貨周 期達到 50 周以上,整體交貨周期較 2021Q2 有小幅提升,較 2020Q4 普遍增加 10-22 周。 行業深度研究報告行業深度研究報告/電子行業電子行業 請務
38、必閱讀正文最后的中國銀河證券股份公司免責聲明。 9 表表 2.功率半導體價格與交期依然保持向上趨勢功率半導體價格與交期依然保持向上趨勢 廠商廠商 產品產品 漲價情況漲價情況 2021Q3 交期(周)交期(周) 2020Q4 交期(周)交期(周) 英飛凌 MOSFET、IGBT 上漲 26-52 18-30 意法半導體 MOSFET、IGBT 上漲 26-52 14-26 安森美 低壓 MOSFET、二極管等 上漲 16-52 14-32 美信 全線產品 漲價 6% 興晶泰 所有產品 漲價 10% 資料來源:ittbank,中國銀河證券研究院整理 (二)IGBT:新能源變革的“大腦” ,國產替代
39、加速突破 絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)是由雙極型三極管 (BJT)和 MOSFET 組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件。它既有 MOSFET 的輸入阻抗 高、 控制功率小、 驅動電路簡單、 開關速度高、 開關損耗小的優點,又具有 BJT 的電流密度大、 飽和壓降低、電流處理能力強的優點,在高壓、大電流、高速三方面獨占鰲頭,是目前發展最迅 速的高端功率器件。 圖圖 15. IGBT 結構示意圖結構示意圖 圖圖 16. IGBT 兼具兼具 MOSFET 與與 BJT 的性能優勢的性能優勢 器件器件 BJT IGBT MOS
40、FET 驅動方式 電流 電壓 電壓 驅動電路 復雜 簡單 簡單 驅動功率 高 低 低 輸入阻抗 低 高 高 載流密度 高 高 低 導通壓降 低 低 高 導通損耗 低 中 高 開關速度 慢 中 快 使用頻率 低 中 高 器件成本 低 高 中 資料來源:電子發燒友,中國銀河證券研究院 資料來源:Yole,中國銀河證券研究院 IGBT 從封裝形式分類可以分為 IGBT 分立器件、IGBT 模塊和 IGBT-IPM 智能功率模塊三大 類產品。IGBT 單管為一個 N 溝道增強型絕緣柵雙極晶體管結構,通過加正向柵極電壓形成溝 道,給 PNP 晶體管提供基極電流,使 IGBT 導通。按照使用電壓范圍,可以
41、將 IGBT 分為超低 壓、低壓、中壓和高壓幾大類產品,不同電壓范圍對應著不同的應用場景。 MOSFET BJT 行業深度研究報告行業深度研究報告/電子行業電子行業 請務必閱讀正文最后的中國銀河證券股份公司免責聲明。 10 表表 3. IGBT 的應用領域的應用領域 電壓等級電壓等級 電壓范圍電壓范圍 應用領域應用領域 超低壓 400-500V 內燃機點火器、數碼相機等 低壓 600-1350V 電動汽車、UPS、家電、電焊機、太陽能電池、風電 中壓 1400-2500V UPS、地鐵/城軌電機驅動、風電、太陽能電池 高壓 2500-6500V 軌道牽引(高鐵、動車組) 、電網、大型工業設備
42、資料來源:QYResearch,中國銀河證券整理 IGBT 是新是新能源變革能源變革的核心器件,市場空間廣闊。的核心器件,市場空間廣闊。IGBT 作為新能源車電驅動、工控變頻 器、光伏風電、儲能逆變器和充電樁的核心部件,未來在能源變革中將發揮關鍵作用,市場前 景廣闊。據 Mordor Intelligence 數據,2020 年全球 IGBT 市場達 60.5 億美元,到 2026 年將增 長到 110.1 億美元, 復合增速達到 11%。 根據中國產業信息網和頭豹研究院的預測, 我國 IGBT 行業將在 2020 年實現 197.7 億元的規模,達到 16.32%的年復合增長率,并在接下來幾
43、年保持 15%左右的增速,預計在 2023 年達到 290.8 億元的規模。國內 IGBT 市場約占全球市場的一 半,國內企業所占份額仍然很小,國產替代空間巨大。 圖圖 17. 全球全球 IGBT 市場規模變化(億美元)市場規模變化(億美元) 圖圖 18. 中國中國 IGBT 市場規模變化(億美元)市場規模變化(億美元) 資料來源:ASMC,中國銀河證券研究院 資料來源:中國產業信息網,中國銀河證券研究院 IGBT 在新能源汽車功率半導體中占比約在新能源汽車功率半導體中占比約 8 成, 是汽車電動化最受益的細分領域。成, 是汽車電動化最受益的細分領域。 據 Yole 及 EV Sales Bl
44、og 統計數據顯示,2019 年全球插電式混合動力汽車及純電池電動車共銷售約 220 萬輛,而全球新能源汽車 IGBT 市場規模約為 6 億美元,由此可推算目前新能源汽車中 IGBT 單車平均價值量約為 270 美元,占單車功率半導體價值量超過 80%。作為電動化下核心 受益品種,我們預計全球新能源汽車 IGBT 將在未來幾年實現快速增長,2025 年市場規模達 到約 22 億美元。 60.5 110.1 0 20 40 60 80 100 120 20202026 行業深度研究報告行業深度研究報告/電子行業電子行業 請務必閱讀正文最后的中國銀河證券股份公司免責聲明。 11 圖圖 19. 按驅
45、動力分車均半導體含量(單位:美元)按驅動力分車均半導體含量(單位:美元) 圖圖 20. 新能源汽車新能源汽車 IGBT 市場規模(億美元)市場規模(億美元) 資料來源:Strategy Analytics,中國銀河證券研究院 資料來源:中國銀河證券研究院預測 新能源發電帶動新能源發電帶動 IGBT 持續增長持續增長。目前新能源發電主要包括光伏、風力發電等,輸出 的電能需要經過逆變器整合再并網。在光伏發電中,以往采用 MOSFET 構成的逆變器會 面臨在高壓環境中開關損耗高的問題,而 IGBT 憑借其導通損耗小、導通壓降低、通態電 流大等優勢,在高壓容量系統中逐漸取代 MOSFET 成為光伏逆變
46、器的核心器件。根據國 際能源機構 IEA 以及行業調研提供的數據,2020 年全球光伏新增裝機量為 130GW,光伏 逆變器成本約為 0.2 元/W, 其中 IGBT 模塊占到光伏逆變器總成本的 10%-15%, 可以測算 出 2020 年全球光伏 IGBT 市場規模達到 26 億元。根據歐洲光伏產業協會預測,全球光伏 裝機量在未來幾年將保持 15%的復合增速,預計 2025 年全球光伏 IGBT 市場規模達到 53 億元。 圖圖 21. 全球光伏全球光伏 IGBT 市場規模市場規模 資料來源:IEA,中國銀河證券研究院 海外龍頭占據海外龍頭占據 IGBT 市場市場,國產替代空間巨大國產替代空
47、間巨大。全球 IGBT 市場長期被英飛凌、三菱、富 士等海外廠商壟斷,在 IGBT 分立器件和 IGBT 模塊領域 CR3 均超過 50%。2019 年英飛凌分 別以 35.6%和 32.5%的市場占有率位居 IGBT 模塊和 IGBT 分立器件領域第一,處于絕對領先 的位置。國內只有斯達半導以 2.5%的市占率進入到模塊領域前十,士蘭微以 2.2%的市占率位 于分立器件領域第十。 6 22 0 5 10 15 20 25 20192025 行業深度研究報告行業深度研究報告/電子行業電子行業 請務必閱讀正文最后的中國銀河證券股份公司免責聲明。 12 圖圖 22. 2019 年全球年全球 IGB
48、T 模塊市場份額模塊市場份額 圖圖 23. 2019 年全球年全球 IGBT 分立器件市場份額分立器件市場份額 資料來源:IHS,中國銀河證券研究院 資料來源:IHS,中國銀河證券研究院預測 國內廠商加速追趕,行業供不應求加速國產替代進程國內廠商加速追趕,行業供不應求加速國產替代進程。由于 IGBT 行業存在技術門檻較 高、人才匱乏、市場開拓難度大、資金投入較大等困難,國內企業在產業化進程中一直進展緩 慢。 從去年下半年以來功率半導體產能持續緊張, IGBT也出現明顯供不應求, 目前英飛凌 IGBT 產品交期仍然在半年以上, 國內產品迎來產品驗證導入的黃金機遇期。 除了工控產品加速替代 海外產
49、品外,斯達半導、中車時代電氣、士蘭微等公司車規級 IGBT 產品驗證都取得了較大進 展,并且在光伏方面也已實現部分產品供貨。技術方面,中車時代電氣、斯達半導、士蘭微、 宏微半導等均將于今年下半年或明年推出對標英飛凌 7 代產品, 加速追趕龍頭廠商。 在今年半 導體漲價潮當中 IGBT 屬于漲價最為克制的品種之一, 我們認為明年在電動汽車等需求帶動下 行業仍將保持較高的景氣度,建議建議關注斯達半導(關注斯達半導(603290.SH) 、時代電氣(、時代電氣(688187.SH) 、士蘭) 、士蘭 微(微(600460.SH) 、宏微科技() 、宏微科技(688711.SH) 、比亞迪() 、比亞
50、迪(002594.SZ) 、新節能() 、新節能(605111.SH) 、賽晶) 、賽晶 科技(科技(0580.HK)等)等。 表表 4. 國內外國內外 IGBT 主要企業產業布局主要企業產業布局 國內國內 國外國外 中車時代中車時代 斯達半導斯達半導 士蘭微士蘭微 比亞迪比亞迪 英飛凌英飛凌 三菱三菱 富士富士 產業鏈產業鏈 原材料供應 設計 晶圓制造 模組封裝 電控 整車 電 壓 覆電 壓 覆 蓋蓋 低(小于 600V) 中(600-4500V) 高(大于 4500V) 下游下游 工控 新能源汽車 變頻家電 軌交 新能源發電 資料來源:各公司公告,中國銀河證券整理 行業深度研究報告行業深度