(報告出品方/作者:東海證券,周嘯宇、陳宜權(quán))
1.2. IGBT 的發(fā)展史 自 20 世紀(jì) 80 年代發(fā)展至今,IGBT 芯片經(jīng)歷了 7 代技術(shù)及工藝的升級,從平面穿通 型(PT)到微溝槽場截止型,IGBT 從芯片面積、工藝線寬、通態(tài)飽和壓降、關(guān)斷時間、功 率損耗等各項指標(biāo)都進行了不斷的優(yōu)化,斷態(tài)電壓從 600V 提高到 7000V,關(guān)斷時間從 0.5 微秒降低至 0.12 微秒,工藝線寬由 5um 降低至 0.3um。此外,由于 IGBT 產(chǎn)品對可靠性 和質(zhì)量穩(wěn)定性要求較高,下游客戶認(rèn)證周期較長,所以產(chǎn)品的生命周期較一般集成電路產(chǎn)品 較長,對不同代際的 IGBT 產(chǎn)品,由于性能和需求差異導(dǎo)致應(yīng)用領(lǐng)域略有不同,目前市場上 應(yīng)用最廣泛的仍是 IGBT 第 4 代工藝產(chǎn)品。從 IGBT 模塊芯片的內(nèi)部縱向結(jié)構(gòu)來看,IGBT 可分為穿通型(PT,punch through), 非穿通型(NPT,non-punch through)。PT(punch through)結(jié)構(gòu)是最“古老”的 IGBT 技術(shù), 在 1980~1990 年間占據(jù)主導(dǎo)地位,英飛凌第一代 IGBT 就是采用的 PT 技術(shù)。NPT(nonpunch through)結(jié)構(gòu)是德國西門子公司 1987 年推出,為上世紀(jì) 90 年代的主流產(chǎn)品。FS (field stop):2000 年,西門子公司研制出新的 IGBT 結(jié)構(gòu),fieldstop-IGBT(FS-IGBT),它 同時具有 PT-IGBT 和 NPT-IGBT 的優(yōu)點,至今一直居于主導(dǎo)地位。英飛凌第三代及以后的 IGBT,均采用了 FS 技術(shù)。1.3.IGBT 的技術(shù)發(fā)展趨勢 自從二十世紀(jì)八十年代中期研發(fā)出第一只 IGBT 器件以來,IGBT 技術(shù)經(jīng)歷了幾個不同 發(fā)展階段,這些技術(shù)都是用來平衡 IGBT 自身的各種特性的,這些特性如下所示:1)降低 導(dǎo)通損耗;2)降低開通和關(guān)斷時的開關(guān)損耗(開關(guān)速度快);3)器件開關(guān)的軟特性;4)提 高電流密度;5)提升電壓等級;6)減少半導(dǎo)體材料(降低成本);7 )提高最高工作結(jié)溫; 8)擴展 SOA(安全工作區(qū))。
隨著 IGBT 的技術(shù)發(fā)展,傳統(tǒng)場截止型結(jié)構(gòu)已接近其理論極限。超結(jié)及半超結(jié)器件憑借 耐高溫、低損耗和高抗短路能力在 IGBT 領(lǐng)域備受關(guān)注,是 IGBT 未來技術(shù)發(fā)展主要探索方 向。
從下游 IGBT 需求結(jié)構(gòu)來看,我國 IGBT 需求結(jié)構(gòu)與全球市場不同,新能源汽車、消費 電子(統(tǒng)計口徑包括家電)和工控是 IGBT 需求占比最大的三個下游領(lǐng)域,分別占比 31%、27%和 20%。我國 IGBT 在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用占比遠(yuǎn)超全球平均水平,主要受益于國家“雙 碳”戰(zhàn)略,新能源領(lǐng)域需求旺盛,導(dǎo)致 IGBT 用量大幅增加,是我國 IGBT 需求增長的主要 驅(qū)動力。國內(nèi)新能源需求爆發(fā),IGBT 成長空間巨大。在國內(nèi) IGBT 市場規(guī)??焖僭鲩L,新能源 需求爆發(fā)貢獻主要增量的背景下,本土 IGBT 企業(yè)依托國內(nèi)新能源產(chǎn)業(yè)擴容,以其自身產(chǎn)品 競爭力、供應(yīng)鏈的優(yōu)勢和巨大的市場提升空間,加速提升 IGBT 國產(chǎn)替代份額,我們保守預(yù) 計,2025 年中國 IGBT 市場規(guī)模將有望超 450 億元,CAGR 約 20%,成長空間巨大。 2.2.1.新能源汽車 眾所周知,在電動化驅(qū)動下,電池、電驅(qū)和電控是電動新能源車的三大重要部件。而 IGBT 則是電控系統(tǒng)中的核心元器件,它決定了新能源汽車的行駛性能。根據(jù)英飛凌 2021 年財報顯示,在國際上 IGBT 的單車價值為 330 美元,約占新能源汽 車整車總成本的 5%以上,是電控系統(tǒng)里面成本占比最大的元器件。針對我國電動新能源汽 車,經(jīng)過我們測算,單車價值約為 273 美元,隨著我國電動新能源汽車的蓬勃發(fā)展,以及大 功率對 IGBT 的要求越來越高,將間接提高 IGBT 在整車的成本比重,不斷拓寬 IGBT 成長 空間。另外,我們預(yù)計 2022 年我國新能源汽車銷量將突破 600 萬輛,對應(yīng)的 IGBT 市場規(guī)模 為 16.38 億美元,保守假設(shè) 2025 年中國汽車銷量為 3000 萬輛,新能源滲透率為 45%,銷 量約為 1350 萬輛,按單車價值 281 美元來算,中國車規(guī)級 IGBT 市場規(guī)模將達(dá)到 38 億美 元,對應(yīng)人民幣市場約 260 億,市場空間廣闊。2.2.2.新能源發(fā)電 IGBT 被廣泛應(yīng)用于光伏逆變器和風(fēng)電變流器,主要是將光伏組件和風(fēng)機發(fā)出的電壓和 一定頻率的電能,經(jīng)過交直轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電壓和頻率的電能饋入電網(wǎng)或接入家庭用戶。而 IGBT 等功率器件是新能源發(fā)電逆變器實現(xiàn)逆變功能的核心,主要應(yīng)用在 DC/DC 升壓、DC/AC 逆變電路中,在中能源發(fā)電市場加速轉(zhuǎn)型的背景下,光伏風(fēng)電發(fā)展大有可為,是 IGBT 市場強勁的驅(qū)動力,增速將持續(xù)遠(yuǎn)超全球平均水平。
光伏方面:IGBT 是光伏逆變器核心零部件,充分受益于光伏發(fā)電蓬勃發(fā)展。我們保守 預(yù)計,到 2025 年光伏發(fā)電 IGBT 市場規(guī)模將達(dá)到 22.1 億元,CAGR 約為 13.35%,增速高 于全球平均水平。(1)我們根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會測算,預(yù)計 2025 年全球和中國光伏新增 裝機量分別為 300GW 和 100GW;(2)至 2025 年,光伏逆變器裝機成本約為 0.17 元/W, 自 2021 年光伏逆變器成本每年下降 3%左右;(3)根據(jù)固德威招股說明書預(yù)測, 預(yù)計 IGBT 占逆變器的成本占比維持在 13%,至 2025 年,每 GW 光伏裝機量成本中 IGBT 約為 2200 萬。風(fēng)電方面:保守預(yù)計,到 2025 年風(fēng)電發(fā)電 IGBT 市場規(guī)模將達(dá)到 11.28 億元,CAGR 約為 12.88%,穩(wěn)步增長,并且增速高于全球平均水平。(1)我們根據(jù) GWEC 測算,預(yù)計 2025 年全球和中國風(fēng)電新增裝機量分別為 119.4GW 和 50.15GW;(2)至 2025 年,風(fēng)電 變流器機成本約為 1.5 億元/GW(按 2022 前三季度年我國平均陸上風(fēng)電電機組價格含塔筒 的中標(biāo)價格的 6%測算),并維持不變;(3)我們將 IGBT 占風(fēng)機變流器的成本占比維持在 15%,至 2025 年,平均每 GW 風(fēng)電裝機量中 IGBT 的成本約為 2250 萬。2.2.3.工業(yè)控制 工控產(chǎn)品市場主要以變頻器以及伺服系統(tǒng)為主,伺服系統(tǒng)中,大、中、小型伺服系統(tǒng)占 比分別為 45%,37%以及 18%。而變頻器、大、中、小型伺服系統(tǒng)的 IGBT 價值量占比假設(shè) 分別為 8%,3%,10%以及 8%。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù),預(yù)計中國變頻器市場規(guī)模從 2020 年到 2025 年預(yù)計將增長至 883 億元;中國伺服系統(tǒng)市場規(guī)模將從 2020 年的 149 億 元增長至 2025 年的 214 億元。綜上,保守預(yù)計 2025 年中國 IGBT 市場規(guī)模為 84.53 億元, 2021 年至 2025 年 CARG 維持在 9.81%左右。2.2.4.軌道交通 IGBT 是軌交牽引系統(tǒng)的核心零部件,產(chǎn)品主要以高壓 IGBT 為主。軌交 IGBT 終端需 求量與中國鐵路投資額密切相關(guān),高增速階段分別對應(yīng)了 2008 年的高鐵大規(guī)模建設(shè)以及 2013 年的“四縱四橫”高鐵網(wǎng)建設(shè)。隨著鐵路固定投資趨穩(wěn),鐵路計劃調(diào)整變動不大,整 體對 IGBT 需求量相對穩(wěn)定。
2.2.5.白色家電 隨著節(jié)能減排相關(guān)政策推行及消費升級下,我國變頻家電滲透率將不斷提高,IPM 是變 頻家電的關(guān)鍵器件,充分受益。我們保守預(yù)計 2021 年至 2025 年 CARG 維持在 8%左右, IPM 需求穩(wěn)步增長。2.3.中國 IGBT 市場需求總量 2021 年我國 IGBT 市場規(guī)模達(dá) 224 億,是全球最大的 IGBT 需求市場,需求量約占全 球四成,且需求占比有望持續(xù)提升。根據(jù)我們測算,預(yù)計 2025 年中國 IGBT 市場規(guī)模將達(dá) 到 486 億,CAGR 超 19%,整體維持較快增長,遠(yuǎn)超全球平均水平。其中,新能源領(lǐng)域需 求增速最為顯著,是我國 IGBT 市場空間發(fā)展的主要方向。
4.1.IGBT 的壁壘 IGBT 行業(yè)有三大壁壘,分別是技術(shù)壁壘、品牌和市場壁壘、資金壁壘,核心體現(xiàn)就是 芯片和模塊的設(shè)計能力,產(chǎn)品的認(rèn)證周期以及擴產(chǎn)能力。我們主要關(guān)注芯片和模塊的設(shè)計能 力以及產(chǎn)品的認(rèn)證周期。 4.1.1.IGBT 的技術(shù)壁壘 IGBT 的技術(shù)環(huán)節(jié)主要包含了 IGBT 芯片以及模組的設(shè)計、制造和封裝。在設(shè)計環(huán)節(jié), 由于 IGBT 芯片需要工作在大電流、高電壓和高頻率等的環(huán)境下,還要保證芯片的開通關(guān)斷、 抗短路能力和導(dǎo)通壓降的均衡,對芯片的可靠性有著很高的要求,設(shè)計和參數(shù)的調(diào)整優(yōu)化十 分特殊復(fù)雜,因此 IGBT 芯片自主研發(fā)的門檻要求非常高,設(shè)計人員需要有非常多的行業(yè) know how 的積累。在制造環(huán)節(jié),由于芯片模塊的集成度高,芯片本身的背面工藝難度高, Fabless 模式下需要與代工廠實現(xiàn)技術(shù)和工藝的深度磨合等因素要求,其制造環(huán)節(jié)同樣有著 較高的難度。4.1.2.IGBT 的市場壁壘 IGBT 是下游應(yīng)用產(chǎn)品的核心器件,IGBT 的產(chǎn)品性能、可靠性以及穩(wěn)定性對下游產(chǎn)品的 性能表現(xiàn)有著直接的影響。因此,客戶在選擇 IGBT 時往往會經(jīng)過產(chǎn)品單體測試、整機測試、 多次小批量試用等多個環(huán)節(jié)之后,才會做出大批量采購決策、采購決策周期較長,這也就導(dǎo) 致客戶在選擇供應(yīng)商時通常偏于保守,且有明顯的跟隨性,即下游客戶往往跟隨自己所在行 業(yè)的行業(yè)龍頭去選擇 IGBT 供應(yīng)商。一旦 IGBT 供應(yīng)商獲得了客戶的認(rèn)可,則雙方將進行長 時間的合作,在不發(fā)生產(chǎn)品質(zhì)量問題以及供應(yīng)鏈保障問題的情況下,由于替換成本高、風(fēng)險 大等因素,客戶一般沒有進行更改和替換的動力。4.1.3.IGBT 的資金壁壘 IGBT 同樣屬于資金密集型行業(yè),研發(fā)投入大,各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)測試設(shè)備投入大,產(chǎn)能擴 張是半導(dǎo)體重資產(chǎn)行業(yè)重要的決策之。一方面,需考慮擴建周期長短,是否能夠順應(yīng)當(dāng)前半 導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)所處周期階段,確保產(chǎn)能釋放時能夠被充分消化;另一方面,IGBT 對技術(shù)穩(wěn)定性 及安全性要求較高,認(rèn)證周期較長,前期需持續(xù)大量的研發(fā)投入,沉沒成本較高,對行業(yè)玩 家有著較強的資金要求。

從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看,IGBT 模塊是公司的主要營收來源,2021 年占比達(dá)到 94%,毛利 率從 2019 年的 30.44%上漲至 36.83%。公司的產(chǎn)品主要應(yīng)用于工控及電源行業(yè)、新能源 行業(yè)中,2021 年占比分別為 62.37%、33.48%,工控及電源行業(yè)同比減少 11pcts,新能 源行業(yè)同比提升 11.2pcts,公司工控基本盤穩(wěn)固,新能源汽車和光伏客戶持續(xù)放量助力新 能源板塊占比大幅提升。 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化,盈利能力逐年提升。2019 年至 2022 年 Q3,公司毛利率和凈利率逐年 提升,3 年間銷售毛利率由 30.61%提升至 41.07%,凈利率由 17.42%提升至 31.60%。主 要系公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化,效益較高的車規(guī)級 IGBT 持續(xù)放量。憑借先發(fā)優(yōu)勢、領(lǐng)先技術(shù)、 規(guī)模化效應(yīng)、品牌口碑以及過硬的產(chǎn)品實力,公司在行業(yè)內(nèi)具有較高的議價能力,預(yù)計公 司能夠維持較強的盈利能力。公司持續(xù)加大研發(fā)投入,鞏固行業(yè)領(lǐng)先地位。2022 年前三季度投入總額為 126.66 億 元,同比上漲 6.76%。公司的期間費率隨著收入上升反而逐步下降(由 2017 年的 17.56% 下降到 2022 年前三季度的 6.58%),處在合理水平范圍。公司研發(fā)投入略高于行業(yè)平均, 但盈利能力遠(yuǎn)超行業(yè)水平,表明公司研發(fā)回報率較高。公司已研發(fā)出第七代 IGBT 芯片,且 產(chǎn)品性能可媲美國際巨頭,雄厚的研發(fā)能力是公司在國內(nèi)保持領(lǐng)先地位的根本。5.1.3.結(jié)論及推薦 公司深耕 IGBT 領(lǐng)域,前瞻布局 SiC、高壓芯片,是公司高成長的基石。憑借優(yōu)異的產(chǎn) 品競爭力及研發(fā)能力,卡位新能源市場,充分受益于新能源產(chǎn)業(yè)擴容。公司正逐步向 IDM 轉(zhuǎn) 型,待 SiC、高壓 IGBT 等產(chǎn)品陸續(xù)量產(chǎn),將成為公司強有力的增長引擎。5.2.時代電氣:順應(yīng)新能源發(fā)展大勢,打造第二成長曲線 5.2.1.公司概況 時代電氣前身是中車株洲電力研究所,后經(jīng)過一系列資產(chǎn)重組,于 2005 年成立。公司 深耕研發(fā)動車牽引傳動控制系統(tǒng),是我國軌交電氣設(shè)備領(lǐng)域的絕對龍頭。經(jīng)過長期對高壓功 率器件的技術(shù)沉淀和多元化發(fā)展,切入中低壓 IGBT 市場,成為我國頭部新能源 IGBT 供應(yīng) 商。5.2.2.業(yè)務(wù)分析 軌交基本盤夯實,切入新能源打開第二成長曲線。2021 年之前,軌道交通設(shè)備業(yè)務(wù)的 比例占到接近 80%以上,公司近幾年致力于新興裝備業(yè)務(wù)(電動新能源汽車電驅(qū)系統(tǒng)等業(yè) 務(wù)),切入新能源市場,并已有明顯成效。新興裝備業(yè)務(wù)營收占比快速提升,營收占比從 2021 年的 17.01%提升至 2022 年前三季度的 32.45%,2022 年前三季度毛利潤約 20%左右。 另外,公司依托軌交高壓功率半導(dǎo)體技術(shù)儲備,憑借 IDM 模式的靈活性順利斬獲雷奧 超 250 萬臺的訂單,表明公司在車規(guī)級 IGBT 領(lǐng)域已獲得市場高度的認(rèn)可,助力公司新能源 業(yè)務(wù)蓬勃發(fā)展,打開第二成長曲線。
盈利能力短期承壓,中長期向好趨勢明顯。公司近兩年的毛利率與凈利率下滑,主要系 以下兩個原因:1)公司調(diào)整軌交產(chǎn)品銷售結(jié)構(gòu)導(dǎo)致產(chǎn)品價格略有下調(diào)。2)公司持續(xù)加碼 IGBT 產(chǎn)線投入,產(chǎn)銷量仍處于較低水平,由于 IDM 模式特性,毛利潤在產(chǎn)線尚未實現(xiàn)規(guī)模 化生產(chǎn)前短期承壓。但我們認(rèn)為,隨著公司加快推進新能源業(yè)務(wù),2022 年前三季度公司凈 利率由 2021 年的 13.56%小幅回升至 14.57%,新興裝備業(yè)務(wù)效益雛形初現(xiàn),公司盈利能力 將有望持續(xù)改善。重視研發(fā),產(chǎn)品打破外企壟斷局面。2017 年以來,公司研發(fā)投入占比營收逐年提升, 自 2017 年的 8.96%提升到 2021 年的 11.81%,截止到 2021 年,研發(fā)人員總計 2728 人, 占比提升到了 35.28%。公司持續(xù)加大研發(fā)投入,多項 IGBT 產(chǎn)品技術(shù)打破外企壟斷,實現(xiàn) 國產(chǎn)替代。5.2.3.結(jié)論及推薦 公司軌交業(yè)務(wù)穩(wěn)健發(fā)展,新興裝備順應(yīng)新能源發(fā)展大勢。公司高壓 IGBT 產(chǎn)品打破海外 壟斷,技術(shù)優(yōu)勢明顯。憑借 IDM 模式優(yōu)勢,疊加多年高壓 IGBT 技術(shù)沉淀,快速切入中低壓 車規(guī)級 IGBT 模塊賽道,并成為國內(nèi)頭部車規(guī)級 IGBT 供應(yīng)商。同時,公司提前布局 SiC 市 場,積極推進車規(guī)級 SiC 應(yīng)用,且技術(shù)水平與產(chǎn)品性能接近海外廠商。公司積極布局車規(guī)級 功率半導(dǎo)體市場,順應(yīng)新能源發(fā)展大勢,是公司第二成長曲線。5.3.士蘭微:秉承多元化發(fā)展理念,結(jié)構(gòu)優(yōu)化成長可期 5.3.1.公司概況 士蘭微是國內(nèi)最早的功率半導(dǎo)體 IDM 廠商之一,經(jīng)過二十余年的發(fā)展,其技術(shù)水平、 營業(yè)規(guī)模、盈利能力等各項指標(biāo)在國內(nèi)同行中均名列前茅。2021 年,公司 IPM 模塊以及 IGBT 單管全球市占率分別為 2.2%和 3.5%,全球出貨量排名第六和第十,是公司主要產(chǎn)品。 公司秉承多元化發(fā)展理念,利用公司在多個芯片設(shè)計領(lǐng)域的積累,轉(zhuǎn)戰(zhàn)中高端新能源高景氣 賽道。5.3.2.業(yè)務(wù)分析 短期業(yè)績承壓,成長可期。截止到 2022 年第三季度,公司營業(yè)收入為 20.59 億元,較 去年同期增長了 7.63%,環(huán)比下降 5.69%,增速有所放緩,主要系下游消費電子市場需求放 緩所致,業(yè)績短期承壓;實現(xiàn)歸母凈利潤 1.75 億元,同比下降 41.01%,環(huán)比降低 47.10%。 面對消費電子下游需求疲軟,公司積極優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),通過定增融資切入新能源賽道。車規(guī) 級 IGBT 和 SiC-MOSFET 等產(chǎn)品推出順利,并已批量上車,將成為公司強有勁的增長來源。
從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看,公司的主要產(chǎn)品分為分立器件、集成電路和發(fā)光二極管產(chǎn)品,其中集 成電路和分立器件正在 2022 年上半年營收為 36.28 億元,占總營收的 86.71%。公司產(chǎn)品 單季度綜合毛利率為 27.41%,環(huán)比下降 3.42%,主要系 LED 芯片產(chǎn)能利用率因疫情大幅度 下降以及成都限電引起的產(chǎn)線停產(chǎn)導(dǎo)致。研發(fā)投入加大,產(chǎn)品優(yōu)化降本增效明顯。近五年來,公司研發(fā)投入不斷提升,從 2017 年的 2.79 億元增加至 2021 年的 6.27 億元,同比增長 29.22%,但因為公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化, 營收大幅增長,導(dǎo)致公司研發(fā)支出下滑至 8.73%,超行業(yè)水平。同時,隨著產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及產(chǎn)線 持續(xù)優(yōu)化,公司降本增效成效明顯,截至 2022 年 Q3 期間費用率下降至 16.05%。5.3.3. 結(jié)論及推薦 多元化品牌效益明顯,定增加碼新能源賽道,成長可期。公司秉承多元化發(fā)展理念,產(chǎn) 品線覆蓋面廣,是我國領(lǐng)先的平臺型半導(dǎo)體企業(yè)。另外,公司順應(yīng)新能源發(fā)展潮流,定增融資切入車規(guī)級 IGBT 模塊以及 SiC MOSFET 領(lǐng)域,優(yōu)化公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu),產(chǎn)品研發(fā)進展順利, 盈利能力持續(xù)改善,成長可期。 5.4.新潔能:新能源發(fā)電持續(xù)發(fā)力,高值產(chǎn)品蓄力待發(fā) 5.4.1.公司概況 公司成立于 2013 年 1 月,成立以來即專注于 MOSFET、IGBT 等半導(dǎo)體芯片和功率器 件的研發(fā)、設(shè)計及銷售,產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)且系列齊全,廣泛應(yīng)用于消費電子、新能源發(fā)電及新能源 汽車等領(lǐng)域,是最早在 12 英寸工藝平臺實現(xiàn)溝槽型 MOSFET、屏蔽柵 MOSFET 量產(chǎn)的企 業(yè)。憑借多年的技術(shù)和本土供應(yīng)鏈的優(yōu)勢,收獲國內(nèi)新能源頭部企業(yè)青睞,例如寧德時代、 陽光電源等,是我國 IGBT 等半導(dǎo)體功率器件設(shè)計領(lǐng)域領(lǐng)軍企業(yè)。5.4.2.業(yè)務(wù)分析 自 2017 年以來,公司營業(yè)收入逐年穩(wěn)步提升,2021 年營業(yè)收入 14.98 億元,同比增長 56.89%,歸母凈利潤從 0.52 億元增至 4.1 億元,4 年 GR 為 65.57%。受益于汽車電子、光 伏、儲能等新興領(lǐng)域拉動,及近年來國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)快速發(fā)展,2022 年前三季度營業(yè)收入 為 13.3 億元,歸母凈利潤為 3.38 億元。
從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看,公司近 5 年功率器件占比逐年提升,從 2017 年的 57.32%提升至 2021 年的 90.47%,主要系公司積極布局功率半導(dǎo)體封裝提升品牌影響力。細(xì)分到產(chǎn)品類型來看, 屏蔽柵功率 MOSFET 和 IGBT 產(chǎn)品營收占比逐年提升,受益于新能源行業(yè)持續(xù)擴容,預(yù)計 將延續(xù)較快增速的趨勢。持續(xù)加碼研發(fā),推動產(chǎn)業(yè)化升級。2017-2021 年公司研發(fā)投入規(guī)模從 2162 萬元增長 至 7969 萬元,4 年 CAGR 達(dá)到 38%,高于公司同期營收的增速,研發(fā)投入占比持續(xù)增加, 2022 年前三季度研發(fā)投入總額為 6258 萬元。公司定增加碼功率半導(dǎo)體研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,其中 包括第三代半導(dǎo)體 SiC/GaN、功率 IC 及 IPM 模塊、車規(guī)級功率器件的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,推動 產(chǎn)品升級,進一步提升行業(yè)地位。5.4.3.結(jié)論及推薦 受益于新能源行業(yè)擴容,高附加值產(chǎn)品加速放量。公司產(chǎn)品持續(xù)迭代升級,高附加值產(chǎn) 品已打入國內(nèi)頭部新能源企業(yè)供應(yīng)鏈,出貨量有望持續(xù)增長。另外,公司通過定增加強布局 功率 IC、第三代半導(dǎo)體 SiC/GaN 、MOSFET 等功率集成模塊,與現(xiàn)有產(chǎn)品配套,提升產(chǎn) 品競爭力,鞏固行業(yè)領(lǐng)先地位。公司持續(xù)圍繞功率半導(dǎo)體板塊布局,將有望充分受益新能源 行業(yè)的擴容。 5.5.宏微科技:臥薪嘗膽砥礪前行,打造 IGBT 民族品牌 5.5.1.公司概況 宏微科技于 2006 年 8 月在江蘇常州成立,是國內(nèi)第一批生產(chǎn)制造 IGBT 的公司,自成 立以來,一直從事 IGBT、FRED 為主的功率半導(dǎo)體芯片、單管、模塊和電源模組的設(shè)計、 研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工控和新能源領(lǐng)域,憑借優(yōu)異的產(chǎn)品性能,深度綁定比 亞迪、匯川技術(shù)等頭部優(yōu)質(zhì)客戶;并在規(guī)劃產(chǎn)能釋放下,實現(xiàn)更強的規(guī)模效應(yīng)。5.5.2.業(yè)務(wù)分析 新能源驅(qū)動 IGBT 需求激增,公司業(yè)績指標(biāo)持續(xù)向好。當(dāng)前我國新能源行業(yè)需求旺盛, IGBT 作為新能源行業(yè)的核心零部件充分受益。公司自研芯片 IGBT 模塊以及單管性能優(yōu)越, 搶占先機斬獲光伏大單。在新能源需求驅(qū)動下,公司業(yè)績持續(xù)向好,2021 年公司營收同比 增長 66.04%達(dá)到 5.51 億元。2022 年前三季度營業(yè)收入 6.15 億元,同比上漲 66.18%。 2022 年前三季度扣非歸母凈利潤為 4858 萬元,同比增長 13.03%。
產(chǎn)能初具規(guī)模,盈利能力得以改善提升。公司營收結(jié)構(gòu)主要以模塊和單管為主,2022 年 上半年合計占比高達(dá) 94%。公司單管的營收占比自 2017 年以來穩(wěn)步提升,主要系公司把握 新能源發(fā)展契機,加深國內(nèi)代工廠合作,獲取更多產(chǎn)能份額。公司前期凈利率低于行業(yè)平均 水平,主要系公司采購規(guī)模較小,供應(yīng)鏈里議價能力偏弱,生產(chǎn)成本高于行業(yè)水平。隨著公 司規(guī)模持續(xù)擴大,有效降低采購成本及單片生產(chǎn)成本,公司盈利能力得到有效提升。生產(chǎn)線自動化改造及規(guī)?;a(chǎn),降費初顯成效。近五年來公司研發(fā)投入逐年提升,截 止到 2022 年前三季度已經(jīng)投入了 0.41 億元超過了 2021 年整年的研發(fā)投入額。公司期間費 用率整體呈現(xiàn)下降趨勢,主要系營收規(guī)模增長迅速導(dǎo)致,截止到 2022 年前三季度公司的期 間費用率下降至 12.91%。5.5.3.結(jié)論及推薦 緊抓光伏、車規(guī) IGBT 雙主線,進軍新能源市場。2022 年前三季度,公司新能源收入占 比為 43%,較 2021 年 10%的收入占比有明顯提升,其中,光伏 IGBT 收入占比增長最為顯 著,占比約 28%,預(yù)計公司新能源業(yè)務(wù)全年占比將達(dá)到約 50%。公司不斷擴大新能源業(yè)務(wù), 夯實工控 IGBT 業(yè)務(wù)基礎(chǔ),光伏以及車規(guī)級 IGBT 研發(fā)進展順利,助推公司業(yè)務(wù)快速成長。(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關(guān)信息,請參閱報告原文。)精選報告來源:【未來智庫】?!告溄印?/strong>
1.IGBT:電力電子裝置的“CPU”
1.1. IGBT 是什么? IGBT,中文全名為絕緣柵雙極型晶體管,是由雙極型三極管(BJT)和絕緣柵型場效應(yīng) 管(MOS)組成的功率半導(dǎo)體器件,為第三代功率半導(dǎo)體技術(shù)革命的代表性產(chǎn)品,具有高頻、 高電壓、大電流,易于開關(guān)等優(yōu)良性能,被業(yè)界譽為電力電子裝置的“CPU”,廣泛應(yīng)用于 工業(yè)控制、軌道交通、白色家電、新能源發(fā)電、新能源汽車等領(lǐng)域。依產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式不同,IGBT 有單管、IGBT 模塊和智能功率模塊 IPM 三種類型。IGBT 單管主要應(yīng)用于小功率家用電器、分布式光伏逆變器及小功率變頻器等領(lǐng)域;IGBT 模塊主 要應(yīng)用于大功率工業(yè)變頻器、電焊機、新能源汽車(電機控制器、車載空調(diào)、充電樁)等領(lǐng) 域(當(dāng)前市場上銷售的多為此類模塊化產(chǎn)品);智能功率模塊 IPM 主要在變頻空調(diào)、變頻洗 衣機等白色家電領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。根據(jù)應(yīng)用場景的電壓不同,IGBT 有超低壓、低壓、中壓和高壓等類型,其中新能源汽 車、工業(yè)控制、家用電器等使用的 IGBT 以中壓為主,而軌道交通、新能源發(fā)電和智能電網(wǎng) 等對電壓要求較高,主要使用高壓 IGBT。IGBT 多以模塊形式出現(xiàn),IHS 數(shù)據(jù)顯示模塊和單管的比例為 3:1。模塊是由 IGBT 芯片 與 FWD(續(xù)流二極管芯片)通過定制化的電路橋接,并通過塑料框架、襯底及基板等封裝 而成的模塊化半導(dǎo)體產(chǎn)品。基礎(chǔ)工作原理在于,以最小能量損耗實現(xiàn)電流轉(zhuǎn)換,是一種具有 隔離柵極結(jié)構(gòu)的雙極晶體管;柵極自身就是 MOSFET,因此結(jié)合了雙極晶體管的高載流能 力和高阻斷電壓的優(yōu)點。1.2. IGBT 的發(fā)展史 自 20 世紀(jì) 80 年代發(fā)展至今,IGBT 芯片經(jīng)歷了 7 代技術(shù)及工藝的升級,從平面穿通 型(PT)到微溝槽場截止型,IGBT 從芯片面積、工藝線寬、通態(tài)飽和壓降、關(guān)斷時間、功 率損耗等各項指標(biāo)都進行了不斷的優(yōu)化,斷態(tài)電壓從 600V 提高到 7000V,關(guān)斷時間從 0.5 微秒降低至 0.12 微秒,工藝線寬由 5um 降低至 0.3um。此外,由于 IGBT 產(chǎn)品對可靠性 和質(zhì)量穩(wěn)定性要求較高,下游客戶認(rèn)證周期較長,所以產(chǎn)品的生命周期較一般集成電路產(chǎn)品 較長,對不同代際的 IGBT 產(chǎn)品,由于性能和需求差異導(dǎo)致應(yīng)用領(lǐng)域略有不同,目前市場上 應(yīng)用最廣泛的仍是 IGBT 第 4 代工藝產(chǎn)品。從 IGBT 模塊芯片的內(nèi)部縱向結(jié)構(gòu)來看,IGBT 可分為穿通型(PT,punch through), 非穿通型(NPT,non-punch through)。PT(punch through)結(jié)構(gòu)是最“古老”的 IGBT 技術(shù), 在 1980~1990 年間占據(jù)主導(dǎo)地位,英飛凌第一代 IGBT 就是采用的 PT 技術(shù)。NPT(nonpunch through)結(jié)構(gòu)是德國西門子公司 1987 年推出,為上世紀(jì) 90 年代的主流產(chǎn)品。FS (field stop):2000 年,西門子公司研制出新的 IGBT 結(jié)構(gòu),fieldstop-IGBT(FS-IGBT),它 同時具有 PT-IGBT 和 NPT-IGBT 的優(yōu)點,至今一直居于主導(dǎo)地位。英飛凌第三代及以后的 IGBT,均采用了 FS 技術(shù)。1.3.IGBT 的技術(shù)發(fā)展趨勢 自從二十世紀(jì)八十年代中期研發(fā)出第一只 IGBT 器件以來,IGBT 技術(shù)經(jīng)歷了幾個不同 發(fā)展階段,這些技術(shù)都是用來平衡 IGBT 自身的各種特性的,這些特性如下所示:1)降低 導(dǎo)通損耗;2)降低開通和關(guān)斷時的開關(guān)損耗(開關(guān)速度快);3)器件開關(guān)的軟特性;4)提 高電流密度;5)提升電壓等級;6)減少半導(dǎo)體材料(降低成本);7 )提高最高工作結(jié)溫; 8)擴展 SOA(安全工作區(qū))。
隨著 IGBT 的技術(shù)發(fā)展,傳統(tǒng)場截止型結(jié)構(gòu)已接近其理論極限。超結(jié)及半超結(jié)器件憑借 耐高溫、低損耗和高抗短路能力在 IGBT 領(lǐng)域備受關(guān)注,是 IGBT 未來技術(shù)發(fā)展主要探索方 向。
2.IGBT 應(yīng)用市場規(guī)模和空間
2.1.全球 IGBT 應(yīng)用市場規(guī)模 近十年來,全球 IGBT 市場規(guī)模保持連續(xù)增長,從 2012 年的 32 億美元增長至 2021 年 的 70.9 億美元,CAGR 增長 6.6%,其中工控和新能源汽車是 IGBT 需求占比最大的兩個下 游領(lǐng)域,分別占比為 37%和 28%,其次是新能源發(fā)電和家電變頻市場,需求占比分別為 9% 和 8%。2020 年以來,新能源汽車需求明顯提速,2021 年較 2020 年需求占比提升 19%, 是 IGBT 主要的增量需求來源。2.2.中國 IGBT 應(yīng)用市場規(guī)模 目前,我國是全球最大的 IGBT 需求市場,需求量約占全球四成,且需求占比有望持續(xù) 提升。根據(jù) WSTS(世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計組織)的數(shù)據(jù),中國 IGBT 市場銷售規(guī)模從 2016 年的 88 億元(人民幣)增長至 2021 年的 238.8 億元,CAGR 超 20%,遠(yuǎn)超全球平均水平, 預(yù)計至 2025 年仍將維持高速增長,市場規(guī)模將有望超 486 億元。從中國市場的供需情況來看,自 2015 年以來,IGBT 的國產(chǎn)量從 498 萬只到 2021 年 2580 萬只,CAGR 約 39%,期間,國內(nèi)需求量從 2015 年的 4918 萬只到 2021 年 13200 萬 只,CAGR 在 15%-28%之間,盡管本土產(chǎn)量增速高于需求增速,但供需缺口絕對量仍有較 大空間,仍以進口為主。其中原因主要系我國功率器件整體的技術(shù)水平相對較低,產(chǎn)能主要 集中于中低端產(chǎn)品范圍,在 IGBT 等新型功率器件這一類高技術(shù)、高附加值的中高檔產(chǎn)品領(lǐng) 域中,國外企業(yè)擁有絕對的競爭優(yōu)勢,我國需大量進口來滿足國內(nèi)市場需求。從下游 IGBT 需求結(jié)構(gòu)來看,我國 IGBT 需求結(jié)構(gòu)與全球市場不同,新能源汽車、消費 電子(統(tǒng)計口徑包括家電)和工控是 IGBT 需求占比最大的三個下游領(lǐng)域,分別占比 31%、27%和 20%。我國 IGBT 在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用占比遠(yuǎn)超全球平均水平,主要受益于國家“雙 碳”戰(zhàn)略,新能源領(lǐng)域需求旺盛,導(dǎo)致 IGBT 用量大幅增加,是我國 IGBT 需求增長的主要 驅(qū)動力。國內(nèi)新能源需求爆發(fā),IGBT 成長空間巨大。在國內(nèi) IGBT 市場規(guī)??焖僭鲩L,新能源 需求爆發(fā)貢獻主要增量的背景下,本土 IGBT 企業(yè)依托國內(nèi)新能源產(chǎn)業(yè)擴容,以其自身產(chǎn)品 競爭力、供應(yīng)鏈的優(yōu)勢和巨大的市場提升空間,加速提升 IGBT 國產(chǎn)替代份額,我們保守預(yù) 計,2025 年中國 IGBT 市場規(guī)模將有望超 450 億元,CAGR 約 20%,成長空間巨大。 2.2.1.新能源汽車 眾所周知,在電動化驅(qū)動下,電池、電驅(qū)和電控是電動新能源車的三大重要部件。而 IGBT 則是電控系統(tǒng)中的核心元器件,它決定了新能源汽車的行駛性能。根據(jù)英飛凌 2021 年財報顯示,在國際上 IGBT 的單車價值為 330 美元,約占新能源汽 車整車總成本的 5%以上,是電控系統(tǒng)里面成本占比最大的元器件。針對我國電動新能源汽 車,經(jīng)過我們測算,單車價值約為 273 美元,隨著我國電動新能源汽車的蓬勃發(fā)展,以及大 功率對 IGBT 的要求越來越高,將間接提高 IGBT 在整車的成本比重,不斷拓寬 IGBT 成長 空間。另外,我們預(yù)計 2022 年我國新能源汽車銷量將突破 600 萬輛,對應(yīng)的 IGBT 市場規(guī)模 為 16.38 億美元,保守假設(shè) 2025 年中國汽車銷量為 3000 萬輛,新能源滲透率為 45%,銷 量約為 1350 萬輛,按單車價值 281 美元來算,中國車規(guī)級 IGBT 市場規(guī)模將達(dá)到 38 億美 元,對應(yīng)人民幣市場約 260 億,市場空間廣闊。2.2.2.新能源發(fā)電 IGBT 被廣泛應(yīng)用于光伏逆變器和風(fēng)電變流器,主要是將光伏組件和風(fēng)機發(fā)出的電壓和 一定頻率的電能,經(jīng)過交直轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電壓和頻率的電能饋入電網(wǎng)或接入家庭用戶。而 IGBT 等功率器件是新能源發(fā)電逆變器實現(xiàn)逆變功能的核心,主要應(yīng)用在 DC/DC 升壓、DC/AC 逆變電路中,在中能源發(fā)電市場加速轉(zhuǎn)型的背景下,光伏風(fēng)電發(fā)展大有可為,是 IGBT 市場強勁的驅(qū)動力,增速將持續(xù)遠(yuǎn)超全球平均水平。
光伏方面:IGBT 是光伏逆變器核心零部件,充分受益于光伏發(fā)電蓬勃發(fā)展。我們保守 預(yù)計,到 2025 年光伏發(fā)電 IGBT 市場規(guī)模將達(dá)到 22.1 億元,CAGR 約為 13.35%,增速高 于全球平均水平。(1)我們根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會測算,預(yù)計 2025 年全球和中國光伏新增 裝機量分別為 300GW 和 100GW;(2)至 2025 年,光伏逆變器裝機成本約為 0.17 元/W, 自 2021 年光伏逆變器成本每年下降 3%左右;(3)根據(jù)固德威招股說明書預(yù)測, 預(yù)計 IGBT 占逆變器的成本占比維持在 13%,至 2025 年,每 GW 光伏裝機量成本中 IGBT 約為 2200 萬。風(fēng)電方面:保守預(yù)計,到 2025 年風(fēng)電發(fā)電 IGBT 市場規(guī)模將達(dá)到 11.28 億元,CAGR 約為 12.88%,穩(wěn)步增長,并且增速高于全球平均水平。(1)我們根據(jù) GWEC 測算,預(yù)計 2025 年全球和中國風(fēng)電新增裝機量分別為 119.4GW 和 50.15GW;(2)至 2025 年,風(fēng)電 變流器機成本約為 1.5 億元/GW(按 2022 前三季度年我國平均陸上風(fēng)電電機組價格含塔筒 的中標(biāo)價格的 6%測算),并維持不變;(3)我們將 IGBT 占風(fēng)機變流器的成本占比維持在 15%,至 2025 年,平均每 GW 風(fēng)電裝機量中 IGBT 的成本約為 2250 萬。2.2.3.工業(yè)控制 工控產(chǎn)品市場主要以變頻器以及伺服系統(tǒng)為主,伺服系統(tǒng)中,大、中、小型伺服系統(tǒng)占 比分別為 45%,37%以及 18%。而變頻器、大、中、小型伺服系統(tǒng)的 IGBT 價值量占比假設(shè) 分別為 8%,3%,10%以及 8%。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù),預(yù)計中國變頻器市場規(guī)模從 2020 年到 2025 年預(yù)計將增長至 883 億元;中國伺服系統(tǒng)市場規(guī)模將從 2020 年的 149 億 元增長至 2025 年的 214 億元。綜上,保守預(yù)計 2025 年中國 IGBT 市場規(guī)模為 84.53 億元, 2021 年至 2025 年 CARG 維持在 9.81%左右。2.2.4.軌道交通 IGBT 是軌交牽引系統(tǒng)的核心零部件,產(chǎn)品主要以高壓 IGBT 為主。軌交 IGBT 終端需 求量與中國鐵路投資額密切相關(guān),高增速階段分別對應(yīng)了 2008 年的高鐵大規(guī)模建設(shè)以及 2013 年的“四縱四橫”高鐵網(wǎng)建設(shè)。隨著鐵路固定投資趨穩(wěn),鐵路計劃調(diào)整變動不大,整 體對 IGBT 需求量相對穩(wěn)定。
2.2.5.白色家電 隨著節(jié)能減排相關(guān)政策推行及消費升級下,我國變頻家電滲透率將不斷提高,IPM 是變 頻家電的關(guān)鍵器件,充分受益。我們保守預(yù)計 2021 年至 2025 年 CARG 維持在 8%左右, IPM 需求穩(wěn)步增長。2.3.中國 IGBT 市場需求總量 2021 年我國 IGBT 市場規(guī)模達(dá) 224 億,是全球最大的 IGBT 需求市場,需求量約占全 球四成,且需求占比有望持續(xù)提升。根據(jù)我們測算,預(yù)計 2025 年中國 IGBT 市場規(guī)模將達(dá) 到 486 億,CAGR 超 19%,整體維持較快增長,遠(yuǎn)超全球平均水平。其中,新能源領(lǐng)域需 求增速最為顯著,是我國 IGBT 市場空間發(fā)展的主要方向。
3.行業(yè)發(fā)展環(huán)境及政策
自 2018 年以來,美國對我國的科技企業(yè)和產(chǎn)業(yè)制裁不斷升級,從一開始的征收電子器 件高額關(guān)稅到今年的《出口管制條例》,美國對中國輸出的尖端技術(shù)封鎖層層加碼,中美脫 鉤風(fēng)險與日俱增,通過國產(chǎn)替代實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的自主可控已上升到國家戰(zhàn)略。近年來,國家陸 續(xù)出臺一系列政府補貼和激勵政策等措施,大力促進半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展,為行業(yè) “自主、安 全、可控”的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展提供了充分的燃料。4.IGBT 市場競爭格局
從全球市場競爭格局來看,歐美日廠商資金實力雄厚、技術(shù)水平領(lǐng)先、產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗豐富, 憑借先發(fā)優(yōu)勢搶占了全球功率半導(dǎo)體絕大多數(shù)的市場份額,并且一直保持較大的領(lǐng)先優(yōu)勢。 國內(nèi)廠商在全球競爭中不具備優(yōu)勢,所占市場份額較低。在國內(nèi)市場競爭格局中,國際大廠 仍占據(jù)絕大部分市場份額,國產(chǎn)化率低于 20%。 得益于 IGBT 產(chǎn)品更新迭代緩慢,給予本土 IGBT 企業(yè)技術(shù)追趕時間,部分企業(yè)已實現(xiàn) 技術(shù)突破,并快速搶占市場。根據(jù) 2021 年英飛凌財報顯示,本土企業(yè)士蘭微在全球 IGBT 單管及 IPM 市占率達(dá)到 3.5%、2.2%,均位列全球第八;斯達(dá)半導(dǎo)在全球 IGBT 模塊市占率 達(dá) 3.0%,位列全球第六。4.1.IGBT 的壁壘 IGBT 行業(yè)有三大壁壘,分別是技術(shù)壁壘、品牌和市場壁壘、資金壁壘,核心體現(xiàn)就是 芯片和模塊的設(shè)計能力,產(chǎn)品的認(rèn)證周期以及擴產(chǎn)能力。我們主要關(guān)注芯片和模塊的設(shè)計能 力以及產(chǎn)品的認(rèn)證周期。 4.1.1.IGBT 的技術(shù)壁壘 IGBT 的技術(shù)環(huán)節(jié)主要包含了 IGBT 芯片以及模組的設(shè)計、制造和封裝。在設(shè)計環(huán)節(jié), 由于 IGBT 芯片需要工作在大電流、高電壓和高頻率等的環(huán)境下,還要保證芯片的開通關(guān)斷、 抗短路能力和導(dǎo)通壓降的均衡,對芯片的可靠性有著很高的要求,設(shè)計和參數(shù)的調(diào)整優(yōu)化十 分特殊復(fù)雜,因此 IGBT 芯片自主研發(fā)的門檻要求非常高,設(shè)計人員需要有非常多的行業(yè) know how 的積累。在制造環(huán)節(jié),由于芯片模塊的集成度高,芯片本身的背面工藝難度高, Fabless 模式下需要與代工廠實現(xiàn)技術(shù)和工藝的深度磨合等因素要求,其制造環(huán)節(jié)同樣有著 較高的難度。4.1.2.IGBT 的市場壁壘 IGBT 是下游應(yīng)用產(chǎn)品的核心器件,IGBT 的產(chǎn)品性能、可靠性以及穩(wěn)定性對下游產(chǎn)品的 性能表現(xiàn)有著直接的影響。因此,客戶在選擇 IGBT 時往往會經(jīng)過產(chǎn)品單體測試、整機測試、 多次小批量試用等多個環(huán)節(jié)之后,才會做出大批量采購決策、采購決策周期較長,這也就導(dǎo) 致客戶在選擇供應(yīng)商時通常偏于保守,且有明顯的跟隨性,即下游客戶往往跟隨自己所在行 業(yè)的行業(yè)龍頭去選擇 IGBT 供應(yīng)商。一旦 IGBT 供應(yīng)商獲得了客戶的認(rèn)可,則雙方將進行長 時間的合作,在不發(fā)生產(chǎn)品質(zhì)量問題以及供應(yīng)鏈保障問題的情況下,由于替換成本高、風(fēng)險 大等因素,客戶一般沒有進行更改和替換的動力。4.1.3.IGBT 的資金壁壘 IGBT 同樣屬于資金密集型行業(yè),研發(fā)投入大,各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)測試設(shè)備投入大,產(chǎn)能擴 張是半導(dǎo)體重資產(chǎn)行業(yè)重要的決策之。一方面,需考慮擴建周期長短,是否能夠順應(yīng)當(dāng)前半 導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)所處周期階段,確保產(chǎn)能釋放時能夠被充分消化;另一方面,IGBT 對技術(shù)穩(wěn)定性 及安全性要求較高,認(rèn)證周期較長,前期需持續(xù)大量的研發(fā)投入,沉沒成本較高,對行業(yè)玩 家有著較強的資金要求。
5.國內(nèi) IGBT 核心企業(yè)
5.1.斯達(dá)半導(dǎo):國內(nèi) IGBT 模塊領(lǐng)軍企業(yè),新能源業(yè)務(wù)開啟新 紀(jì)元 5.1.1.公司概況 公司成立于 2005 年 4 月,是一家專業(yè)從事功率半導(dǎo)體芯片和模塊,尤其是 IGBT 芯片 和模塊研發(fā)、生產(chǎn)和銷售服務(wù)的國家級高新技術(shù)企業(yè),是目前國內(nèi) IGBT 領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)。 公司主要產(chǎn)品為功率半導(dǎo)體元器件,包括 IGBT、MOSFET、IPM、FRD、SiC 等等,成功研 發(fā)出了全系列 IGBT 芯片、FRD 芯片和 IGBT 模塊,實現(xiàn)了進口替代。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于新能 源汽車、工業(yè)控制和電源、新能源(光伏/風(fēng)力發(fā)電)、白色家電等領(lǐng)域。2021 年,IGBT 模 塊的銷售收入占公司主營業(yè)務(wù)收入的 94%以上,是公司的主要產(chǎn)品。IGBT 模塊的全球市場 份額占有率國際排名第 6 位,在中國企業(yè)中排名第 1 位。由 Fabless 邁向 IDM,雙模式齊頭并進。公司自主設(shè)計的 IGBT 芯片由華虹和上海先 進兩家代工廠生產(chǎn),合作關(guān)系穩(wěn)定。公司是華虹 12 英寸線功率芯片的主要客戶之一,并通 過與華虹合作研發(fā)出第七代微溝槽 Trench Field Stop 技術(shù)的新一代車規(guī)級 IGBT 芯片,產(chǎn) 品性能優(yōu)異,并已批量出貨。公司目前手中訂單充裕,將有望通過華虹和上海先進新增產(chǎn)能 實現(xiàn)快速增長。 另外,公司前瞻布局,由 Fabless 轉(zhuǎn)入 IDM,卡位 SiC 市場。2022 年 9 月,公司定增 35 億元投入到技術(shù)研發(fā)中心擴建項目、高壓特色工藝功率芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目、SiC 芯片 研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目以及功率半導(dǎo)體模塊生產(chǎn)線自動化改造項目。本次定增的高壓特色工藝功 率芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目將完善公司整體的產(chǎn)品布局,彌補了目前兩家代工廠中低壓產(chǎn)品的 局限,向高壓特色工藝功率芯片領(lǐng)域拓展,該項目投資 15 億元,根據(jù)累計投入金額估算, 項目目前進度大概 11.8%,建設(shè)周期為 3 年,預(yù)計將形成年產(chǎn) 30 萬片 6 英寸高壓功率芯片 的生產(chǎn)能力。5.1.2.業(yè)務(wù)分析 新能源業(yè)務(wù)持續(xù)放量,推動業(yè)績快速增長。2017-2021 年,公司營收年 CAGR 達(dá)到 40.50%,歸母凈利潤的 CAGR 達(dá)到 65.80%。2022 年前三季度已超過 21 年整年營業(yè)收入 達(dá)到18.74億元,歸母凈利潤為5.92億元。其中,新能源業(yè)務(wù)收入從2022年上半年的47.37% 進一步提升至 51.44%。主要系公司車規(guī)級 IGBT 持續(xù)放量,2022 年上半年,公司合計配套 超過 50 萬輛新能源汽車,其中 A 級以上汽車配套超過 20 萬輛,是公司主要的增長驅(qū)動力。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看,IGBT 模塊是公司的主要營收來源,2021 年占比達(dá)到 94%,毛利 率從 2019 年的 30.44%上漲至 36.83%。公司的產(chǎn)品主要應(yīng)用于工控及電源行業(yè)、新能源 行業(yè)中,2021 年占比分別為 62.37%、33.48%,工控及電源行業(yè)同比減少 11pcts,新能 源行業(yè)同比提升 11.2pcts,公司工控基本盤穩(wěn)固,新能源汽車和光伏客戶持續(xù)放量助力新 能源板塊占比大幅提升。 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化,盈利能力逐年提升。2019 年至 2022 年 Q3,公司毛利率和凈利率逐年 提升,3 年間銷售毛利率由 30.61%提升至 41.07%,凈利率由 17.42%提升至 31.60%。主 要系公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化,效益較高的車規(guī)級 IGBT 持續(xù)放量。憑借先發(fā)優(yōu)勢、領(lǐng)先技術(shù)、 規(guī)模化效應(yīng)、品牌口碑以及過硬的產(chǎn)品實力,公司在行業(yè)內(nèi)具有較高的議價能力,預(yù)計公 司能夠維持較強的盈利能力。公司持續(xù)加大研發(fā)投入,鞏固行業(yè)領(lǐng)先地位。2022 年前三季度投入總額為 126.66 億 元,同比上漲 6.76%。公司的期間費率隨著收入上升反而逐步下降(由 2017 年的 17.56% 下降到 2022 年前三季度的 6.58%),處在合理水平范圍。公司研發(fā)投入略高于行業(yè)平均, 但盈利能力遠(yuǎn)超行業(yè)水平,表明公司研發(fā)回報率較高。公司已研發(fā)出第七代 IGBT 芯片,且 產(chǎn)品性能可媲美國際巨頭,雄厚的研發(fā)能力是公司在國內(nèi)保持領(lǐng)先地位的根本。5.1.3.結(jié)論及推薦 公司深耕 IGBT 領(lǐng)域,前瞻布局 SiC、高壓芯片,是公司高成長的基石。憑借優(yōu)異的產(chǎn) 品競爭力及研發(fā)能力,卡位新能源市場,充分受益于新能源產(chǎn)業(yè)擴容。公司正逐步向 IDM 轉(zhuǎn) 型,待 SiC、高壓 IGBT 等產(chǎn)品陸續(xù)量產(chǎn),將成為公司強有力的增長引擎。5.2.時代電氣:順應(yīng)新能源發(fā)展大勢,打造第二成長曲線 5.2.1.公司概況 時代電氣前身是中車株洲電力研究所,后經(jīng)過一系列資產(chǎn)重組,于 2005 年成立。公司 深耕研發(fā)動車牽引傳動控制系統(tǒng),是我國軌交電氣設(shè)備領(lǐng)域的絕對龍頭。經(jīng)過長期對高壓功 率器件的技術(shù)沉淀和多元化發(fā)展,切入中低壓 IGBT 市場,成為我國頭部新能源 IGBT 供應(yīng) 商。5.2.2.業(yè)務(wù)分析 軌交基本盤夯實,切入新能源打開第二成長曲線。2021 年之前,軌道交通設(shè)備業(yè)務(wù)的 比例占到接近 80%以上,公司近幾年致力于新興裝備業(yè)務(wù)(電動新能源汽車電驅(qū)系統(tǒng)等業(yè) 務(wù)),切入新能源市場,并已有明顯成效。新興裝備業(yè)務(wù)營收占比快速提升,營收占比從 2021 年的 17.01%提升至 2022 年前三季度的 32.45%,2022 年前三季度毛利潤約 20%左右。 另外,公司依托軌交高壓功率半導(dǎo)體技術(shù)儲備,憑借 IDM 模式的靈活性順利斬獲雷奧 超 250 萬臺的訂單,表明公司在車規(guī)級 IGBT 領(lǐng)域已獲得市場高度的認(rèn)可,助力公司新能源 業(yè)務(wù)蓬勃發(fā)展,打開第二成長曲線。
盈利能力短期承壓,中長期向好趨勢明顯。公司近兩年的毛利率與凈利率下滑,主要系 以下兩個原因:1)公司調(diào)整軌交產(chǎn)品銷售結(jié)構(gòu)導(dǎo)致產(chǎn)品價格略有下調(diào)。2)公司持續(xù)加碼 IGBT 產(chǎn)線投入,產(chǎn)銷量仍處于較低水平,由于 IDM 模式特性,毛利潤在產(chǎn)線尚未實現(xiàn)規(guī)模 化生產(chǎn)前短期承壓。但我們認(rèn)為,隨著公司加快推進新能源業(yè)務(wù),2022 年前三季度公司凈 利率由 2021 年的 13.56%小幅回升至 14.57%,新興裝備業(yè)務(wù)效益雛形初現(xiàn),公司盈利能力 將有望持續(xù)改善。重視研發(fā),產(chǎn)品打破外企壟斷局面。2017 年以來,公司研發(fā)投入占比營收逐年提升, 自 2017 年的 8.96%提升到 2021 年的 11.81%,截止到 2021 年,研發(fā)人員總計 2728 人, 占比提升到了 35.28%。公司持續(xù)加大研發(fā)投入,多項 IGBT 產(chǎn)品技術(shù)打破外企壟斷,實現(xiàn) 國產(chǎn)替代。5.2.3.結(jié)論及推薦 公司軌交業(yè)務(wù)穩(wěn)健發(fā)展,新興裝備順應(yīng)新能源發(fā)展大勢。公司高壓 IGBT 產(chǎn)品打破海外 壟斷,技術(shù)優(yōu)勢明顯。憑借 IDM 模式優(yōu)勢,疊加多年高壓 IGBT 技術(shù)沉淀,快速切入中低壓 車規(guī)級 IGBT 模塊賽道,并成為國內(nèi)頭部車規(guī)級 IGBT 供應(yīng)商。同時,公司提前布局 SiC 市 場,積極推進車規(guī)級 SiC 應(yīng)用,且技術(shù)水平與產(chǎn)品性能接近海外廠商。公司積極布局車規(guī)級 功率半導(dǎo)體市場,順應(yīng)新能源發(fā)展大勢,是公司第二成長曲線。5.3.士蘭微:秉承多元化發(fā)展理念,結(jié)構(gòu)優(yōu)化成長可期 5.3.1.公司概況 士蘭微是國內(nèi)最早的功率半導(dǎo)體 IDM 廠商之一,經(jīng)過二十余年的發(fā)展,其技術(shù)水平、 營業(yè)規(guī)模、盈利能力等各項指標(biāo)在國內(nèi)同行中均名列前茅。2021 年,公司 IPM 模塊以及 IGBT 單管全球市占率分別為 2.2%和 3.5%,全球出貨量排名第六和第十,是公司主要產(chǎn)品。 公司秉承多元化發(fā)展理念,利用公司在多個芯片設(shè)計領(lǐng)域的積累,轉(zhuǎn)戰(zhàn)中高端新能源高景氣 賽道。5.3.2.業(yè)務(wù)分析 短期業(yè)績承壓,成長可期。截止到 2022 年第三季度,公司營業(yè)收入為 20.59 億元,較 去年同期增長了 7.63%,環(huán)比下降 5.69%,增速有所放緩,主要系下游消費電子市場需求放 緩所致,業(yè)績短期承壓;實現(xiàn)歸母凈利潤 1.75 億元,同比下降 41.01%,環(huán)比降低 47.10%。 面對消費電子下游需求疲軟,公司積極優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),通過定增融資切入新能源賽道。車規(guī) 級 IGBT 和 SiC-MOSFET 等產(chǎn)品推出順利,并已批量上車,將成為公司強有勁的增長來源。
從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看,公司的主要產(chǎn)品分為分立器件、集成電路和發(fā)光二極管產(chǎn)品,其中集 成電路和分立器件正在 2022 年上半年營收為 36.28 億元,占總營收的 86.71%。公司產(chǎn)品 單季度綜合毛利率為 27.41%,環(huán)比下降 3.42%,主要系 LED 芯片產(chǎn)能利用率因疫情大幅度 下降以及成都限電引起的產(chǎn)線停產(chǎn)導(dǎo)致。研發(fā)投入加大,產(chǎn)品優(yōu)化降本增效明顯。近五年來,公司研發(fā)投入不斷提升,從 2017 年的 2.79 億元增加至 2021 年的 6.27 億元,同比增長 29.22%,但因為公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化, 營收大幅增長,導(dǎo)致公司研發(fā)支出下滑至 8.73%,超行業(yè)水平。同時,隨著產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及產(chǎn)線 持續(xù)優(yōu)化,公司降本增效成效明顯,截至 2022 年 Q3 期間費用率下降至 16.05%。5.3.3. 結(jié)論及推薦 多元化品牌效益明顯,定增加碼新能源賽道,成長可期。公司秉承多元化發(fā)展理念,產(chǎn) 品線覆蓋面廣,是我國領(lǐng)先的平臺型半導(dǎo)體企業(yè)。另外,公司順應(yīng)新能源發(fā)展潮流,定增融資切入車規(guī)級 IGBT 模塊以及 SiC MOSFET 領(lǐng)域,優(yōu)化公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu),產(chǎn)品研發(fā)進展順利, 盈利能力持續(xù)改善,成長可期。 5.4.新潔能:新能源發(fā)電持續(xù)發(fā)力,高值產(chǎn)品蓄力待發(fā) 5.4.1.公司概況 公司成立于 2013 年 1 月,成立以來即專注于 MOSFET、IGBT 等半導(dǎo)體芯片和功率器 件的研發(fā)、設(shè)計及銷售,產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)且系列齊全,廣泛應(yīng)用于消費電子、新能源發(fā)電及新能源 汽車等領(lǐng)域,是最早在 12 英寸工藝平臺實現(xiàn)溝槽型 MOSFET、屏蔽柵 MOSFET 量產(chǎn)的企 業(yè)。憑借多年的技術(shù)和本土供應(yīng)鏈的優(yōu)勢,收獲國內(nèi)新能源頭部企業(yè)青睞,例如寧德時代、 陽光電源等,是我國 IGBT 等半導(dǎo)體功率器件設(shè)計領(lǐng)域領(lǐng)軍企業(yè)。5.4.2.業(yè)務(wù)分析 自 2017 年以來,公司營業(yè)收入逐年穩(wěn)步提升,2021 年營業(yè)收入 14.98 億元,同比增長 56.89%,歸母凈利潤從 0.52 億元增至 4.1 億元,4 年 GR 為 65.57%。受益于汽車電子、光 伏、儲能等新興領(lǐng)域拉動,及近年來國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)快速發(fā)展,2022 年前三季度營業(yè)收入 為 13.3 億元,歸母凈利潤為 3.38 億元。
從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看,公司近 5 年功率器件占比逐年提升,從 2017 年的 57.32%提升至 2021 年的 90.47%,主要系公司積極布局功率半導(dǎo)體封裝提升品牌影響力。細(xì)分到產(chǎn)品類型來看, 屏蔽柵功率 MOSFET 和 IGBT 產(chǎn)品營收占比逐年提升,受益于新能源行業(yè)持續(xù)擴容,預(yù)計 將延續(xù)較快增速的趨勢。持續(xù)加碼研發(fā),推動產(chǎn)業(yè)化升級。2017-2021 年公司研發(fā)投入規(guī)模從 2162 萬元增長 至 7969 萬元,4 年 CAGR 達(dá)到 38%,高于公司同期營收的增速,研發(fā)投入占比持續(xù)增加, 2022 年前三季度研發(fā)投入總額為 6258 萬元。公司定增加碼功率半導(dǎo)體研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,其中 包括第三代半導(dǎo)體 SiC/GaN、功率 IC 及 IPM 模塊、車規(guī)級功率器件的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,推動 產(chǎn)品升級,進一步提升行業(yè)地位。5.4.3.結(jié)論及推薦 受益于新能源行業(yè)擴容,高附加值產(chǎn)品加速放量。公司產(chǎn)品持續(xù)迭代升級,高附加值產(chǎn) 品已打入國內(nèi)頭部新能源企業(yè)供應(yīng)鏈,出貨量有望持續(xù)增長。另外,公司通過定增加強布局 功率 IC、第三代半導(dǎo)體 SiC/GaN 、MOSFET 等功率集成模塊,與現(xiàn)有產(chǎn)品配套,提升產(chǎn) 品競爭力,鞏固行業(yè)領(lǐng)先地位。公司持續(xù)圍繞功率半導(dǎo)體板塊布局,將有望充分受益新能源 行業(yè)的擴容。 5.5.宏微科技:臥薪嘗膽砥礪前行,打造 IGBT 民族品牌 5.5.1.公司概況 宏微科技于 2006 年 8 月在江蘇常州成立,是國內(nèi)第一批生產(chǎn)制造 IGBT 的公司,自成 立以來,一直從事 IGBT、FRED 為主的功率半導(dǎo)體芯片、單管、模塊和電源模組的設(shè)計、 研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工控和新能源領(lǐng)域,憑借優(yōu)異的產(chǎn)品性能,深度綁定比 亞迪、匯川技術(shù)等頭部優(yōu)質(zhì)客戶;并在規(guī)劃產(chǎn)能釋放下,實現(xiàn)更強的規(guī)模效應(yīng)。5.5.2.業(yè)務(wù)分析 新能源驅(qū)動 IGBT 需求激增,公司業(yè)績指標(biāo)持續(xù)向好。當(dāng)前我國新能源行業(yè)需求旺盛, IGBT 作為新能源行業(yè)的核心零部件充分受益。公司自研芯片 IGBT 模塊以及單管性能優(yōu)越, 搶占先機斬獲光伏大單。在新能源需求驅(qū)動下,公司業(yè)績持續(xù)向好,2021 年公司營收同比 增長 66.04%達(dá)到 5.51 億元。2022 年前三季度營業(yè)收入 6.15 億元,同比上漲 66.18%。 2022 年前三季度扣非歸母凈利潤為 4858 萬元,同比增長 13.03%。
產(chǎn)能初具規(guī)模,盈利能力得以改善提升。公司營收結(jié)構(gòu)主要以模塊和單管為主,2022 年 上半年合計占比高達(dá) 94%。公司單管的營收占比自 2017 年以來穩(wěn)步提升,主要系公司把握 新能源發(fā)展契機,加深國內(nèi)代工廠合作,獲取更多產(chǎn)能份額。公司前期凈利率低于行業(yè)平均 水平,主要系公司采購規(guī)模較小,供應(yīng)鏈里議價能力偏弱,生產(chǎn)成本高于行業(yè)水平。隨著公 司規(guī)模持續(xù)擴大,有效降低采購成本及單片生產(chǎn)成本,公司盈利能力得到有效提升。生產(chǎn)線自動化改造及規(guī)?;a(chǎn),降費初顯成效。近五年來公司研發(fā)投入逐年提升,截 止到 2022 年前三季度已經(jīng)投入了 0.41 億元超過了 2021 年整年的研發(fā)投入額。公司期間費 用率整體呈現(xiàn)下降趨勢,主要系營收規(guī)模增長迅速導(dǎo)致,截止到 2022 年前三季度公司的期 間費用率下降至 12.91%。5.5.3.結(jié)論及推薦 緊抓光伏、車規(guī) IGBT 雙主線,進軍新能源市場。2022 年前三季度,公司新能源收入占 比為 43%,較 2021 年 10%的收入占比有明顯提升,其中,光伏 IGBT 收入占比增長最為顯 著,占比約 28%,預(yù)計公司新能源業(yè)務(wù)全年占比將達(dá)到約 50%。公司不斷擴大新能源業(yè)務(wù), 夯實工控 IGBT 業(yè)務(wù)基礎(chǔ),光伏以及車規(guī)級 IGBT 研發(fā)進展順利,助推公司業(yè)務(wù)快速成長。(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關(guān)信息,請參閱報告原文。)精選報告來源:【未來智庫】?!告溄印?/strong>