2022年功率器件市場空間行業格局現狀及東微半導國產替代研究報告（26頁）.pdf

1、2022 年深度行業分析研究報告 目錄 1 東微半導：中高壓 MOSFET 巨頭，進軍 IGBT 市場 . 3 1.1 技術驅動型功率半導體廠商，專注汽車工業級市場 . 3 1.2 下游新能源、通信大幅驅動營收高漲，產品持續優化助力毛利率提升 . 6 1.3 研發團隊優質，技術水平領先 . 8 2 功率器件市場空間廣闊，國產替代初見成效 . 11 2.1 MOSFET、IGBT：功率器件的兩顆“明珠” . 11 2.2 行業格局一超多強，國產替代迎來加速期 . 14 2.3 新能源汽車快速發展，功率半導體器件迎來黃金機遇期 . 15 2.4 充電樁滲透率提升，帶動功率器件需求擴大 . 16 2

2、.5 5G 建設拉動功率器件需求，超級結優勢明顯 . 18 3 全方位蓄力，致力突破海外壟斷格局 . 20 3.1 深入綁定優質代工廠，產能有望獲得充分供應 . 20 3.2 下游客戶優質，已為工業領域知名供應商 . 21 3.3 定制化需求料號豐富，高性能產品占比高 . 22 . 插圖目錄 . 29 表格目錄 . 29 插圖目錄 圖 1：產品與下游應用范圍 . 3 圖 2：發展歷程 . 5 圖 3：公司股權結構 . 5 圖 4：2018 年-2021 年營業總收入及同比增速. 6 圖 5：2018 年-2021 年歸母凈利潤及增速 . 6 圖 6：毛利率和凈利率 . 7 圖 7：費用率變化情

3、況 . 7 圖 8：公司營收構成分應用領域情況 . 7 圖 9：2020 年營收構成分產品情況 . 8 圖 10：2021 年 H1 營收構成分產品情況 . 8 圖 11： MOSFET 和 IGBT 的主要產品電壓范圍 . 12 圖 12：2018-2024 全球功率半導體市場規模及預期 . 13 圖 13：2018-2024 中國功率半導體市場規模及預期 . 13 圖 14：2018-2024 年全球 MOSFET 器件市場規模及增長預期 . 13 圖 15：2018-2024 年中國 MOSFET 器件市場規模及增長預期 . 13 圖 16：2020 全球 MOSFET 分立器件份額排名

4、 . 14 圖 17：2019 全球 MOSFET 分立器件份額排名 . 14 圖 18：2020 全球 IGBT 分立器件份額排名 . 14 圖 19：2019 全球 IGBT 分立器件份額排名 . 14 圖 20：全球新能源車銷量和滲透率預測（萬輛）. 15 圖 21：功率器件在汽車上應用部位. 16 圖 22：功率器件單車價值量顯著提升 . 16 圖 23： 2015 年-2020 年公共充電樁保有量 . 17 圖 24：5G 基站中功率器件應用場景 . 18 圖 25：5G 宏基站數量預測（萬臺） . 19 圖 26：公司 2020 年成本結構. 20 圖 27：公司 2021 年 H

5、1 成本結構 . 20 圖 28：下游應用客戶導入情況 . 22 表格目錄 盈利預測與財務指標 . 1 表 1：截至 2021 年 H1 公司產品特性及應用領域 . 4 表 2：公司實際控制人及技術人員情況 . 9 表 3：2021H1 研發費用對應的具體研發項目情況（單位：萬元） . 9 表 4：擬投入募集資金方向及金額（單位：萬元） . 10 表 5：功率器件各代產品特點及系統應用特性 . 11 表 6： MOSFET 功率器件的技術的整體演進情況 . 12 表 7：充電樁按充電能力分類 . 16 表 8：東微半導充電樁應用領域產品 . 18 表 9：2020 及 2021H1 公司前五大

6、供應商情況 . 21 表 10：銷售模式及占比情況 . 21 表 11：2020 及 2021H1 公司存貨情況 . 22 表 12：2019 年中國本土領先功率半導體廠商 MOSFET 功率器件全球銷售收入（百萬美元） . 23 表 13：東微半導各細分產品結構營收及毛利率預測 . 25 表 14：東微半導業績預測 . 25 表 15：可比公司 PE 數據對比 . 26 公司財務報表數據預測匯總 . 28 VVlWvZdWhUuUfWWZcVaQ8Q8OtRnNnPoMlOrRpMkPtQrR8OmMyRvPrRzRxNpOmO 1 東微半導：中高壓 MOSFET 巨頭，進軍 IGBT 市場

7、 1.1 技術驅動型功率半導體廠商，專注汽車工業級市場 公司成立于2008年，是一家以高性能功率器件研發與銷售為主的技術驅動型半導體公司，產品主要應用于汽車及工業相關等中大功率應用領域，公司較早實現第三代產品布局，是國內在 12 英寸晶圓產線上較早實現功率器件量產的功率器件設計公司之一。公司主要產品包括GreenMOS 系列高壓超級結 MOSFET、SFGMOS 系列及 FSMOS 系列中低壓屏蔽柵 MOSFET，通過不斷進行技術創新，進一步開發了超級硅 MOSFET、TGBT 等新產品。未來公司將持續開發更多新型高性能功率半導體產品，致力于成為國際領先的功率半導體廠商。 圖 1：產品與下游應

8、用范圍 資料來源：招股說明書，民生證券研究院 高壓超級結 MOSFET：產品具備動態損耗低、大限度抑制開關震蕩等優勢。2021H1 營收2.39 億元，占比達 74.55%，為主營產品，料號近千種。公司的高壓 MOSFET 產品全部采用超級結的技術原理，具有開關速度快、動態損耗低、可靠性高的特點及優勢。在節能減碳的大趨勢下，電源系統正追求小型化，高效化，公司GreenMOS 系列高壓超級結產品基于其高效率低阻抗的特點，特別適用于直流大功率新能源汽車充電樁、新能源、5G 等應用領域。高壓超級結技術領域積累了包括優化電荷平衡技術、優化柵極設計及緩變電容核心原胞結構等行業領先的專利技術，產品的關鍵技

9、術指標達到了與國際領先廠商可比的水平。 中低壓屏蔽柵 MOSFET：工作電壓覆蓋 25V-150V，合計超過 500 種型號。2021H1 營收 0.8 億元，占比 24.96%。公司中低壓 MOSFET 產品均采用屏蔽柵結構，主要包括 SFGMOS 產品系列以及 FSMOS 產品系列。其中，SFGMOS 產品系列采用自對準屏蔽柵結構，兼備了傳統平面結構和屏蔽柵結構的優點，并具有更高的工藝穩定性、可靠性及更快的開關速度、更小的柵電荷和更高的應用效率等優點。FSMOS 產品系列采用基于硅基工藝與電荷平衡原理的新型屏蔽柵結構，兼備普通 VDMOS 與分裂柵器件的優點，具有更高的工藝穩定性、可靠性、

10、較低的導通電阻與器件的優值以及更高的應用效率與系統兼容性。公司亦積累了包括優化電荷平衡、自對準加工等核心技術，產品的關鍵技術指標達到了國內領先水平。 超級硅 MOSFET：自主研發性能對標氮化鎵功率器件的高性能產品。2021H1 營收占比0.41%。目前已有 18 種型號進入量產。公司的超級硅 MOSFET 采用硅基材料，具有工藝成熟度高、工藝成本低及高可靠性等技術特點及競爭優勢，特別適用于高密度電源系統，如新能源汽車充電樁、通信電源、工業照明電源、快速充電器、模塊轉換器、快充超薄類 PC 適配器等領域。 TGBT：自主研發 IGBT 器件結構，優化了導通損耗與開關損耗。2021H1 營收占比

11、 0.07%。公司的 IGBT 產品采用具有獨立知識產權的 TGBT 器件結構，是一種區別于國際主流 IGBT 的創新型器件結構，目前達到可量產水平的產品規格共有 18 種。TGBT 在華虹 8 寸和 12 寸同步開發，于 8 寸已實現量產。公司 TGBT 主要應用在 UPS、工業電源、儲能逆變器，電磁爐等。 表 1：截至 2021 年 H1 公司產品特性及應用領域 產品類別 產品品類 規格 技術特點 應用領域 M0SFET 高壓超級結M0SFET 500V-950V; 1A-116A 低導通電阻、低柵極電荷、靜態與動態損耗低 工業級:新能源汽車直流充電樁、新能源汽車車載充電器、5G 基站電源

12、及通信電源、數據中心服務器電源、工業照明電源、光伏逆變器等 消費級:PC 電源、適配器、TV 電源板、手機快速充電器等 中低壓屏蔽柵 M0SFET 25V-150V; 7A-300A 特征導通電阻低，開關速度快，動態損耗低 工業級:電動工具、智能機器人、無人機、新能源汽車電機控制、逆變器、UPS 電源、動力電池保護板、高密度電源等 消費級:移動電源、適配器、數碼類鋰電池保護板、多口 USB 充電器、手機快速充電器、電子霧化器、PC 電源、TV 電源板等 超級硅M0SFET 600V-700V; 5A-30A 極快的開關速 度與極低的動 態損耗 工業級:新能源汽車充電樁、通信電源、工業照明電源等

13、 消費級:快速充電器、模塊轉換器、快充超薄類 PC 適配器、TV 電源板等 IGBT Tri-gate IGBT 650V-1350V; 15A-120A 大電流密度，開關損耗低，可靠性高，具有自保護特點 工業級:新能源汽車充電樁、變頻器、逆變器、電機驅動、電焊機、太陽能、UPS 電源等 消費級:電磁加熱等 資料來源：招股說明書，民生證券研究院 十余載耕耘，成為功率器件知名供應商。公司 2008 年以超結 MOSFET 切入，從 2014 年開始量產國產化超級結系列高壓大功率 MOSFET，產品在 2015 年首次進入工業級應用，僅一年時間便進入如艾默生（電源行業“黃埔軍?！?）等龍頭工業級客

14、戶。2016 年，公司更是率先量產國內首款自主研發充電樁用功率半導體器件GreenMOS，進入國際大廠長期壟斷的工業電源應用領域。同時，公司發明的原創結構的 SFGMOS 實現量產，進入到新能源汽車驅動、電池保護及同步整流等應用領域。2018 年推出中低壓屏蔽柵MOS，進入電動車應用。2019年推出超級硅系列，該產品針對快充等應用場景，具有更高功率密度+更快開關頻率等特點，對比GaN 性能不差且成本相對更低。 此外，公司亦進一步研發 IGBT 產品，2017 年公司提出和主流方案不同的創新型產品結構， ，在華虹平臺能夠實現國際一流產品能力。2019 年創新型 IGBT 進入量產，性能達到國際一

15、流水 平，并于 2020 年開始小批量出貨。 圖 2：發展歷程 資料來源：招股說明書，民生證券研究院 公司獲華為哈勃、元禾控股等多家知名機構青睞。東微半導股權較為分散，不存在控股股東，實際控制人為公司聯合創始人王鵬飛和龔軼。截至 2022 年 2 月，王鵬飛直接持股 12.07%；龔軼直接控股 9.96%。公司自創立之初，便獲知名半導體基金關注。原點創投為公司第一大 PE股東，其背后資金方元禾控股先后投資東微半導體 4 次關注超過 14 年。聚源聚芯產業基金目前占股 7.46%；由華為 100%控股的哈勃投資于 2020 年 7 月 7 日入股，目前占總股本 4.94%，截至目前公司為哈勃投資

16、的唯一一家功率器件設計公司。 同時，公司高度重視員工激勵，于 2018 年、2019 年對部分核心員工實施了三次股權激勵，部分核心員工通過持股平臺蘇州高維和得數聚才間接持有公司股權。 圖 3：公司股權結構 資料來源： wind，民生證券研究院 1.2 下游新能源、通信大幅驅動營收高漲，產品持續優化助力毛利率提升 公司營收、凈利高速增長，21 年凈利潤同比翻四倍。2021 年公司全年實現營收 7.82 億元，同比增長 153.28%；歸母凈利潤 1.46 億元，同比增長 429.12%，遠超營收增幅。具體來看，2021 年業績快速增長原因包括：下游新能源、通信等應用領域需求持續增長；且國內客戶加

17、大上游進口替代；東微半導抓住此次國產替代浪潮機遇，持續擴大產能并推出適合更多應用領域的新產品，成功實現優質客戶的導入。同時，隨著公司產品結構進一步優化，量價齊升助力營收凈利快速增長。 圖 4：2018 年-2021 年營業總收入及同比增速 圖 5：2018 年-2021 年歸母凈利潤及增速 資料來源：Wind，民生證券研究院（21 年數據來自于業績快報） 資料來源：Wind，民生證券研究院 費用率維持穩定，毛利率創歷史新高。公司毛利率自 2020 年的 17.85%提升至 2021 年前三季度達 28.62%，毛利率提升主要原因包括：1）公司產品應用在 5G 基站電源、通信電源、新能源汽車直流

18、充電樁、工業電源等領域的占比提升，而上述應用領域由于涉及長時間高電壓、高電流的工作環境，且使用場景多為戶外，對產品的耐用性和可靠性等要求較高，產品的銷售單價和毛利率均相應較高。2）由于公司產量不斷擴大，在原材料端有了更強的議價能力。同時，受益于營收起量后規模效應，公司費用率水平有所降低，2021 年前三季度凈利率達 16.59%，創歷史新高。 0%50%100%150%200%0.002.004.006.008.0010.002018年 2019年 2020年 2021年營業總收入（億元）同比(%)-100%0%100%200%300%400%500%0.000.501.001.502.002

19、018年 2019年 2020年 2021年歸屬母公司股東的凈利潤（億元）同比(%) 圖 6：毛利率和凈利率 圖 7：費用率變化情況 資料來源：Wind，民生證券研究院 資料來源：Wind，民生證券研究院 下游結構不斷優化，市場定位助力長足發展。公司產品下游主要針對工業級應用設備級消費類客戶，其中工業類占 50%以上。具體來看，2021 年 H1 各類工業及通信電源營收占比較2020 年 13.28%提高至 19.10%。消費電子設備營收占比有所下滑。2020 年以來工業應用營收增速開始高于消費類。原因主要系公司經營定位重點針對汽車等工業級市場，缺芯背景下公司更是重點支持汽車、工業級大客戶。當

20、下，在功率半導體景氣度分化的節點，我們認為公司與工業級客戶的合作關系，可保證公司訂單、利潤率更為穩定；且長期來看，工業和汽車客戶會給供應商提供技術上的反哺，有助引導公司的技術研發。 圖 8：公司營收構成分應用領域情況 資料來源：Wind，民生證券研究院 扎根高功率 MOSFET，積極拓展 IGBT 等產品線。高壓超級結 MOSFET 作為公司主營產品，2021 年 H1 營收占比達 74.55%，中低壓屏蔽柵 MOSFET 營收占比 24.96%，超級硅MOSFET 和 TGBT 分別于 2019 年和 2021 年開始小批量生產并實現銷售，20192021H1 超級硅 MOSFET 營收 8

21、.32/40.36/135.31 萬元，TGBT 在 2021H1 營收 22.95 萬元。公司產品持續升級，拓展 IGBT 有助公司整體利潤率水平拔升，同時進一步拓寬了營收空間。 0%10%20%30%40%銷售毛利率(%)銷售凈利率(%)-5%0%5%10%15%2018201920202021H1銷售費用率管理費用率研發費用率財務費用率0%20%40%60%80%100%2018201920202021H1各類工業及通信電源新能源汽車充電樁大功率照明電源逆變器電池保護消費電子設備顯示器電源其他主營業務 而從產品形態來看，公司的產品可以分為功率器件成品及晶圓兩類。功率器件成品即將晶圓進行封

22、裝后的 MOSFET 成品形態產品；晶圓即公司完成技術研發和產品設計流程后，與晶圓制造商進一步進行工藝開發、驗證與質量測試流程后的晶圓形態產品。公司銷售的產品以功率器件成品為主，20182021H1 功率器件成品營收占比均超過 80%，晶圓產品營收占比低于20%。 圖 9：2020 年營收構成分產品情況 圖 10：2021 年 H1 營收構成分產品情況 資料來源：招股說明書，民生證券研究院 資料來源：招股說明書，民生證券研究院 1.3 研發團隊優質，技術水平領先 研發人員占比高，自主研發專利成果顯著。截至 2021 年 H1，公司總員工 68 人，人均創收領先行業。公司研發人員 31 人，占比

23、達 45.59%，已獲授權的專利 53 項，包括境內專利 38 項，其中發明專利 37 項、實用新型專利 1 項，以及境外專利 15 項。公司重視研發投入，2021年 H1 公司研發費用達 1650.12 萬元，超 2020 年全年研發費用（1599.36 萬元） ，占上半年營收 5.14%。 CTO 曾任復旦教授，研發人員經驗豐富。公司直接持股人及有關核心技術人員擁有深厚的工作資歷和豐富的項目經驗。CTO 王鵬飛博士作為公司聯合創始人之一，曾于 2013 年研制出全球首個半浮柵晶體管（SFGT，Semi-Floating Gate Transistor） ，文章發表在頂級學術期刊 Scien

24、ce 上，是我國微電子領域研究首次登上 Science。研發總監劉磊、資深研發工程師劉偉和資深研發工程師毛振東分別于 2009 年、2009 年及 2015 年加入東微半導體；四名核心技術人員均取得了知名院校相關專業的博士、碩士或本科學位，并在微電子行業有著豐富的研發經驗；主導多項核心技術的研發、完成絕大部分公司專利的申請。且為團隊激勵員工，公司于上市前實施了股權激勵方案，7080%員工持有公司股份，與公司利益相綁定。 80.66%19.21%0.13%高壓超級結MOSFET中低壓屏蔽柵MOSFET超級硅MOSFET74.32%25.19%0.41%0.07%（TGBT)高壓超級結MOSFET

25、中低壓屏蔽柵MOSFET超級硅MOSFETTGBT 表 2：公司實際控制人及技術人員情況 姓名 任職 經歷 龔軼 董事長兼總經理 碩士畢業于英國紐卡斯爾大學，曾擔任美國超微半導體公司工程部工程師;德國 英飛凌科技汽車電子與芯片卡部門技術專家;并于 2008 年，與王鵬飛共同創辦 東微有限。 王鵬飛 董事、首席技術官 博士畢業于德國慕尼黑工業大學，曾擔任德國英飛凌科技存儲器研發中心研發工程師;德國奇夢達公司(QimondaAG)技術創新和集成部門研發工程師;復旦大學微電子學院教授。 劉磊 研發總監 碩士畢業于安徽大學電路與系統學院，曾擔任華潤上華半導體科技技術轉移部工藝整合工程師。 劉偉 監 事

26、 會 主 席 兼 資深研發工程師 本科畢業于南京郵電大學微電子學專業，曾擔任東莞奇力新電子有限公司研發部工程師;蘇州可勝科技有限公司研發部助理工程師。 毛振東 資深研發工程師 碩士畢業于中國科學院大學集成電路設計學院，曾擔任華晶電子集團有限公司擴散部工程師;華潤上華科技有限公司技術開發部工程師;蘇州硅能半導體科技股份有限公司研發部工程師。 資料來源：招股說明書，民生證券研究院 縱向迭代MOSFET、橫向拓展IGBT產品線，積極布局第三代半導體功率器件。截至2021年H1，公司已進入風險試產階段的研發項目有第三代超級結器件、超低FOM及高性能的150V SGT功率器件、12英寸大晶圓60V-10

27、0V SGT、12 英寸先進工藝GreenMOS 超級結 MOSFET（部分電壓規格） ；目前處于立項階段的研發項目有超級硅功率器件、8 英寸線 700V 及以上GreenMOS 高壓的超級結芯片、900V 以下三柵 IGBT、900V 及以上三柵 IGBT。2021 年 7 月立項了第三代半導體 SiC 功率器件自主研發項目，主要針對以碳化硅為襯底的第三代半導體材料功率器件進行研發、IC 設計。公司在主要產品方面均已具備了國內領先的核心技術，并在核心技術的基礎上實現了高壓超級結MOSFET、中低壓屏蔽柵MOSFET 產品的量產與銷售。技術創新能力是半導體企業的核心競爭力，公司將持續專注于研發

28、高效率、高可靠性產品，致力于實現國產功率器件的自主可控。 表 3：2021H1 研發費用對應的具體研發項目情況（單位：萬元） 項目名稱 整體預算 開始時間 已完成/預計完成時間 費用 第三代超級結器件研發 1402 2020 年 1 月 1 日 2021 年 12 月 1 日 329.77 超低 FOM 及高性能的 150VSGT 功率器件研發 582 2020 年 1 月 1 日 2021 年 12 月 1 日 237.9 12 英寸大晶圓 60V-100VSGT 研發 457 2020 年 1 月 1 日 2021 年 12 月 1 日 219.34 超級硅功率器件研發 1349 2021

29、 年 1 月 1 日 2023 年 12 月 1 日 107.12 8 英寸線 700V 及以上 GreenM0S 高壓的超級結芯片研發 2351 2021 年 1 月 1 日 2023 年 12 月 1 日 231.02 12 英寸先進工藝 GreenM0S 超級結 M0SFET 研發 2451 2021 年 1 月 1 日 2023 年 12 月 1 日 266.66 900V 及以上三柵 IGBT（Tri-gateIGBT）研發 1406 2021 年 1 月 1 日 2023 年 12 月 1 日 130.71 900V 以下三柵 IGBT（Tri-gateIGBT）研發 1667 2

30、021 年 1 月 1 日 2023 年 12 月 1 日 127.6 合計 1650.12 資料來源：招股說明書，民生證券研究院 募投項目重點支持規模擴張，同時推動產品技術迭代。首次公開發行股票合計擬募集 9.39億元，最終實際募集資金凈額為 20.07 億元，除科技與發展儲備資金外其他項目建設周期為 3年。公司超級結與屏蔽柵功率器件產品升級及產業化項目、新結構功率器件研發及產業化項目、研發工程中心建設項目、科技與發展儲備資金擬投入募集資金金額分別為 2.04、1.08、1.70、4.57 億元，所占比例分別為 21.75%、11.47%、18.09%、48.68%?？萍寂c發展儲備資金占比

31、較高原因系公司資金需求主要通過自身經營積累滿足，隨著公司業務規模擴張，產品種類不斷豐富，公司預計將出現一定流動資金缺口；此外，伴隨業務發展，公司亦考慮通過投資并購方式整合行業優質標的，謀求產業資源的有效協同。 表 4：擬投入募集資金方向及金額（單位：萬元） 序號 投資方向 金額（萬元） 比例 1 超級結與屏蔽柵功率器件產品升級及產業化項目 20414.58 21.75% 2 新結構功率器件研發及產業化項目 10770.32 11.47% 3 研發工程中心建設項目 16984.20 18.09% 4 科技與發展儲備資金 45700.00 48.68% 合計 93869.10 100.00% 資料

32、來源：招股說明書，民生證券研究院 2 功率器件市場空間廣闊，國產替代初見成效 2.1 MOSFET、IGBT：功率器件的兩顆“明珠” 功率半導體是電子裝置中電能轉換與電路控制的核心，主要用于改變電子裝置中電壓和頻率、直流交流轉換等。近年來，隨著國民經濟的快速發展，功率半導體的應用領域已從工業控制和消費電子拓展至新能源、軌道交通、智能電網、變頻家電等諸多市場，市場規模呈現穩健增長態勢。半導體功率器件主要包括功率二極管、功率三極管、晶閘管、MOSFET、IGBT 等。對國內市場而言，功率二極管、功率三極管、晶閘管等分立器件產品大部分已實現國產化，而功率 MOSFET 特別是超級結 MOSFET、I

33、GBT 等高端分立器件產品由于其技術及工藝的復雜度，還較大程度上依賴進口，未來進口替代空間廣闊。 表 5：功率器件各代產品特點及系統應用特性 基材 代表產品 技術特點 系統應用特性 硅基半導體 功率二極管 不可控型 結構簡單，但只能整流使用，不可控制導通、關斷 晶閘管 半控型器件 開關使用，不易驅動，損耗大，難以實現高頻化變流 功率三極管 全控型器件 開關使用或功率放大使用，不易于驅動控制，頻率較低 平面型功率 MOSFET 易于驅動，工作頻率高，但芯片面積相對較大，損耗較高 溝槽型功率 MOSFET 易于驅動，工作頻率高，熱穩定性好，損耗低，但耐壓低 IGBT 開關速度高，易于驅動，頻率高，

34、損耗很低，具有耐脈沖電流沖擊的能力 超結功率 MOSFET 易于驅動、頻率超高、損耗極低，最新一代功率器件 屏蔽柵功率 MOSFET（SGT） 打破了硅限，大幅降低了器件的導通電阻和開關損耗 寬禁帶材料半導體 SiC、GaN 半導體功率器件 / 特別適用于高壓、大功率半導體功率器件領域 資料來源：招股說明書，民生證券研究院 MOSFET 和 IGBT 屬于電壓控制型開關器件，具有開關速度快、易于驅動等優勢，是最主流的功率器件之一。MOSFET 和 IGBT 屬于電壓控制型開關器件，相比于功率三極管、晶閘管等電流控制型開關器件，具有易于驅動、開關速度快、損耗低等特點。 MOSFET 全稱是金屬-

35、氧化物半導體場效應晶體管，由柵極、源極和漏極三個引腳構成，當柵極與源極通以較低的電壓時，源極與漏極間會形成可導電的溝道，使得源極與漏極間的高電壓可以導通，其原理是利用摻雜后的半導體特性實現控制電壓對另一個電壓的導通控制。隨著社會電氣化程度的不斷提高，功率器件的性能也需要不斷提高以滿足更高的要求。對于功率MOSFET 而言，技術驅動的性能提升主要包括三個方面：更高的開關頻率、更高的功率密度以及更低的功耗。為了實現更高的性能指標，功率器件主要經歷了工藝進步、器件結構改進與使用寬禁帶材料等幾個方面的演進。在制造工藝上，線寬制程從 10 微米縮減至 0.15-0.35 微米， 提升了功率器件的密度、品

36、質因數（FOM）以及開關效率。在器件結構改進方面，功率器件經歷了平面（Planar） 、溝槽（Trench） 、超級結（Super Junction）等器件結構的變化，進一步提高了器件的功率密度和工作頻率。在材料方面，新興的第三代半導體功率器件采用了碳化硅（SiC） 、氮化鎵(GaN)材料，進一步提升了器件的開關特性、降低了功耗，也改善了其高溫特性。 表 6： MOSFET 功率器件的技術的整體演進情況 方式名稱 演進特點 代表案例 影響 工藝進步 線寬的縮小，但不追求90nm 以下的先進工藝 線寬制程從 10 微米縮減至 0.15-0.35 微米 提升了功率器件的密度、品質因數(FOM）以及

37、開關效率 器件結構改進 采用新型器件結構設計改善器件特性 經歷平面（Planar）、溝槽(Trench）到超級結（SuperJunction）等結構的演進 進一步提高了器件的功率密度和工作頻率 使用寬禁帶材料 半導體材料的改變 SiC/GaN 功率器件 進一步提升了器件的開關特性、降低了功耗，改進了高溫特性 資料來源：招股說明書，民生證券研究院 IGBT 全稱是絕緣柵極型功率管，是由雙極型三極管（BJT）和 MOSFET 組成的復合全控型電壓驅動式半導體功率器件，兼有 MOSFET 高輸入阻抗和雙極型三極管（BJT） 的低導通壓降兩方面的優點，與功率 MOSFET 相比，更側重于大電流、低頻應

38、用領域。 MOSFET 和 IGBT 由于可以用較小的電壓控制較強電壓，因此被廣泛運用于汽車電子、光伏、航空、電力等多個領域。一般來說 MOSFET 可以控制的最大電壓在 20V 到 1000V 左右，而 IGBT 可以控制 1000V 以上的超高電壓。MOSFET 一般又可以分為中低電壓產品和高電壓產品，中低電壓產品一般以分立器件的形式出售，而高電壓一般以模塊的形式出售。 圖 11： MOSFET 和 IGBT 的主要產品電壓范圍 資料來源：英飛凌官網，民生證券研究院 全球功率半導體市場空間廣闊，產業政策加持下，國內年化增速略高于全球增速。根據Omdia 數據，2019 年全球功率半導體行業

39、規模達到 464 億美元，較 2018 年下降 3.5%，預計至 2024 年市場規模將增長至 522 億美元，2019-2024 的 CAGR 為 2.4%。 ，中國也是全球最大 的功率半導體消費國，2019 年市場規模達到 177 億美元，增速為-3.3%，占全球市場比例高達38%。預計未來中國功率半導體將繼續保持平穩增長，2024 年市場規模有望達到 206 億美元，2019-2024 年的 CAGR 達 3.1%。 圖 12：2018-2024 全球功率半導體市場規模及預期 圖 13：2018-2024 中國功率半導體市場規模及預期 資料來源：招股說明書，Omdia，民生證券研究院 資

40、料來源：招股說明書，Omdia，民生證券研究院 MOSFET 與 IGBT 模塊，有望成為增長最強勁產品。研究機構 IC Insights 指出,在各類半導體功率元件中，未來最看好的產品將是 MOSFET 與 IGBT 模組；預計到 2024 年，未來全球MOSFET 器件市場將繼續保持平穩回增，市場規模達 77 億美元；根據中國產業信息網數據，到 2020 年全球 IGBT 單管市場空間達到 60 億美元左右，市場空間廣闊。根據 Omdia 數據，2019 年全球功率分立器件市場規模約為 160 億美元。MOSFET 器件是功率分立器件領域中占比最大的產品，全球市場份額達到 52.51%；I

41、GBT 為第三大產品，2019 年全球市場份額達到9.99%。中國市場中，MOSFET、IGBT 占 2019 年中國功率分立器件市場份額分別為 53.98%與 9.77%。 全球和中國 IGBT 單管市場規模保持平穩增長態勢。根據 Omdia 數據，20172019 年全球和中國 IGBT 單管市場規模 CAGR 分別為 11.7%和 19.2%，預計 20202024 年全球和中國IGBT 單管市場規模 CAGR 分別為 3.54%和 1.68%，全球市場規模增速高于中國市場。預計2024 年全球和中國 IGBT 單管市場規模分別可達 16.82/6.06 億美元。 圖 14：2018-2

42、024 年全球 MOSFET 器件市場規模及增長預期 圖 15：2018-2024 年中國 MOSFET 器件市場規模及增長預期 資料來源：招股說明書，Omdia，民生證券研究院 資料來源：招股說明書，Omdia，民生證券研究院 -20%0%20%0200400600全球功率半導體(億美元)增長率-20%0%20%140160180200220中國功率半導體(億美元)增長率-20%0%20%60708090全球MOSFET(億美元)增長率-20%-10%0%10%20%253035中國MOSFET(億美元)增長率 2.2 行業格局一超多強，國產替代迎來加速期 海外龍頭主導 MOSFET 器件競

43、爭格局，國內公司正持續發力。對比 2019 及 2020 MOSFET 功率半導體全球份額前十，中國本土企業占比有所提升，國產替代帶效果顯著。2020年全球 MOSFET 分立器件市場規模為 81 億美元，英飛凌銷售排名第一，市占率達 24.4%，CR10 達 77.9%。中國本土企業中，華潤微電子、安世半導體（聞泰） 、士蘭微進入前十，分別占比 3.9%、3.8%和 2.2%，合計占比 9.9%。華潤微份額較 2019 年提升 0.9%，士蘭微則從十名開外挺進前十。 圖 16：2020 全球 MOSFET 分立器件份額排名 圖 17：2019 全球 MOSFET 分立器件份額排名 資料來源：

44、英飛凌，民生證券研究院 資料來源：英飛凌，民生證券研究院 受益下游新能源市場高景氣度，IGBT國產替代空間廣闊。全球IGBT器件市場中，2020年英飛凌和富士電機分別以 29.3%和 15.6%的市占率排名第一和第二，CR10 達 85.7%，市場集中度較高。中國本土企業士蘭微以 2.6%的市占率排名第十，相比于 2019 年 2.2%，份額提升0.4%。國內 IGBT 產業起步較晚，未來進口替代空間廣闊，目前在部分領域已經實現了技術突破和國產化。此外，在新能源汽車領域，IGBT 是電控系統和直流充電樁的核心器件，隨著未來新能源汽車等新興市場的快速發展，IGBT 產業將迎來黃金發展期。 圖 1

45、8：2020 全球 IGBT 分立器件份額排名 圖 19：2019 全球 IGBT 分立器件份額排名 資料來源：英飛凌，民生證券研究院 資料來源：英飛凌，民生證券研究院 國內企業有望通過“細分產品+性價比”優勢，形成自身競爭力。雖然國際大廠目前占據 主要市場，但其高端產品價格高昂，無法滿足國內迅速增長的市場需求，導致國內市場供求失衡。近年來在國家產業政策的鼓勵和行業技術水平不斷提升等多重利好因素推動下，行業內部分企業對國際先進技術的持續引進以及自主創新獲快速發展，東微半導等部分企業掌握了 MOSFET、IGBT 等細分品類的核心技術，憑借產品高性價比、高速率、高性能不斷提高市場占有率，在與國外

46、廠商的競爭中逐步形成了自身的競爭優勢。 2.3 新能源汽車快速發展，功率半導體器件迎來黃金機遇期 汽車電動化提速，新能源汽車將迎來高景氣度，為汽車功率半導體市場打開增長窗口。在中國、美國、德國、日本等主要新能源汽車促進國的推動下，全球新能源汽車市場進入高速成長期。2021 年全球新能源車銷量達到 674 萬輛，滲透率達到 2.5%。我們預計到 2025 年，全球新能源乘用車的銷量將有望達 2500 萬輛，2021-2025 年 CAGR 將達到 38.78%。 圖 20：全球新能源車銷量和滲透率預測（萬輛） 資料來源：Wind，民生證券研究院預測 汽車電動化帶來功率器件單車價值量的大幅度提升。

47、汽車作為封閉系統，內部的電力輸出需要通過功率 MOSFET 器件的轉化實現，這一點在混動和新能源車型中尤其重要。相較于燃料汽車，電動車功率器件對工作電流和電壓有更高要求。新增需求主要來自以下幾個方面：逆變器中的 IGBT 模塊、DC/DC 中的高壓 MOSFET、輔助電器中的 IGBT 分立器件、OBC 中的超級結 MOSFET。功率半導體是新能源汽車價值量提升最多的部分，需求端主要為 IGBT、MOSFET 及多個 IGBT 集成的 IPM 模塊等產品。 此外，新能源車引擎控制、車身控制等都需要大量功率器件芯片。根據 Strategy Analytics和英飛凌統計，輕型混合動力汽車（MHE

48、V）中功率器件的單車價值量約為 90 美金，高度混合動力汽車（FHEV）/插電式混合動力汽車（PHEV）中功率器件的單車價值量約為330美金?？梢钥闯?，未來汽車中的功率器件單車價值量顯著提升。 0%20%40%050010001500200025003000全球新能源車銷量全球滲透率 圖 21：功率器件在汽車上應用部位 圖 22：功率器件單車價值量顯著提升 資料來源：富士電機，民生證券研究院 資料來源：英飛凌，民生證券研究院 2.4 充電樁滲透率提升，帶動功率器件需求擴大 作為電動汽車重要配套設施，充電樁將成為功率器件的重要增長點。充電樁按充電能力分類，以處理不同的用例場景。充電樁一般由通信模

49、塊、開關電源模塊及控制模塊等構成。其中，MOSFET 是開關電源模塊中最核心的部分，是實現電能高效率轉換，確保充電樁穩定不過熱的關鍵器件。交流電進入充電樁后，MOSFET 通過控制芯片來控制電流通斷，形成脈沖電流，再通過電感耦合轉換為新能源汽車需要的直流電源。當前我國新能源汽車保有量持續提升，但充電樁的增速卻相對較低。隨著充電樁加速建設，對 MOSFET 芯片和 IGBT 芯片的需求也將進一步提升。 表 7：充電樁按充電能力分類 充電類別 充電能力 每充電 1 小時增加的里程 充電地點 1 級 110/120VAC，15 或 20A 約 4 至 6 英里/小時 家或工作場 所 2 級 3.3k

50、W(低) 6.6kW(中) 9.6kW(高) 19.2kW(最高) 208/240VAC，20A 208/240VAC，20A 208/240VAC，50A 208/240VAC，100A 約 8 至 12 英里/小時 約 16 至 24 英里/小時 約 32 至 48 英里/小時 60 英里/小時 家、工作場所 或公共充電樁 3 級 直流快速充電 5060kW 440 或 480VAC 80%30min. 公共充電樁 資料來源：招股說明書，民生證券研究院 國家政策支持，充電樁保有量提速飛快。2020 年，充電樁被列入國家七大“新基建”領域之一。2020 年 5 月兩會期間， 政府工作報告中強