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1、【方正电子 公司深度报告】士兰微(600460.SH):功率器件+IC多点开花,本土IDM龙头蓄势待发分析师:吴文吉登记编号:S03联系人:万玮证 券 研 究 报 告2023年3月27日资料来源:方正证券研究所整理IPM智能功率模块分立器件IGBTMOS管PIMSBDTVSTVSFED稳压管开关管IGBT 模块LEDGaAs芯片GaN芯片通用LED照明驱动电路LED调光驱动电路丰富产品矩阵六大应用场景家电工业LED汽车消费电子影音设备小家电空调冰箱 洗衣机油烟机空气净化器.车灯吸顶灯射灯T8/T5路灯语音系统处理音频系统处理开关电源 汽车音响.AC-DC 开关电源充电器平
2、板显示手环音响设备OBC新能源车驱动变频器安防摄像头电机逆变器通信基站光伏逆变器.齐全的终端产品AC-DC电路快充电路数字音频电路MEMS传感器电路MCU电路栅极驱动集成电路专用ASIC电路逻辑及开关电路DC-DC电路集成电路以及其他业务士兰微业务版图2mMmN2Y8ZdXfVpXcVwV9P8Q7NtRoOpNsRlOpPnOkPmOyQ9PqRqQuOoPsPuOqRnM投资要点 二十余载修炼内功,铸就综合性IDM龙头。公司成立于1997年,从集成电路的芯片设计业务开始,逐步搭建特色工艺的芯片制造平台,产线覆盖4/5/6/8/12英寸,进入比亚迪、汇川、阳光、台达、vivo、OPPO、小米
3、、日本 NEC 等国内外知名品牌客户。产能持续扩充,把握电车、新能源发展机遇。汽车产业“电动化、智能化、网联化”的发展需求以及新能源市场的飞速增长,给芯片国产替代带来黄金窗口期。公司自主研发的V代IGBT和FRD芯片的电动汽车主电机驱动模块,已在国内多家客户通过测试,并向部分客户批量供货,依托产品研发和工艺技术综合实力,陆续开拓了多家知名新能源车领 域 客 户。公 司 定 增 投 资 年 产 36 万 片 12 英 寸 芯 片 生 产 项 目(FS-IGBT/T-DPMOSFET/SGT-MOSFET各12万片)、SiC功率器件生产线(年产14.4万片SiC-MOSFET/SBD)项目、汽车半
4、导体封装项目(一期)(年产720万块汽车级功率模块),为后续业绩增长提供产能保障。盈利预测:我们预计公司2022-2024年营业收入分别为85.9/105.0/130.8亿元,归母净利润分别为10.3/13.0/16.4亿元,维持“强烈推荐”评级。风险提示:(1)市场竞争加剧;(2)新产品研发与推广不及预期;(3)下游需求出现大幅波动。盈利预测盈利预测单位/百万20212022E2023E2024E营业总收入7194 8586 10498 13082(+/-)(%)68.07 19.35 22.26 24.62 归母净利润1518 1033 1298 1636(+/-)(%)2145.25-3
5、1.97 25.67 26.11 EPS(元)1.13 0.73 0.92 1.16 ROE(%)23.68 13.80 14.78 15.71 P/E29.02 48.93 38.94 30.88 P/B7.24 6.75 5.76 4.85 3资料来源:方正证券研究所整理目录重视研发培养,多领域布局,成功实现扭亏为盈1作为IDM公司,公司产品丰富且具有强劲竞争力2供需变化推动行业高景气,功率半导体空间广阔3盈利预测44公司发展历程:专注于半导体领域资料来源:公司官网,方正证券研究所整理发布变频电机驱动的全自主芯片功率模块SD20M60A。1997年2000年设立深圳市深兰微电子有限公司改制
6、为杭州士兰微电子股份有限公司2001年2003年2004年进入硅芯片制造业务2007年2009年2010年2011年2012年2013年2014年2016年2020年2021年 进入高亮度LED芯片制造业务 发布第一款CD伺服芯片上海证券交易所挂牌上市 发布单芯片DVD播放机芯片 发布BCD工艺制造的高效率功率LED驱动电路。进入功率模块封装业务第一颗MEMS惯性加速度计电路SC7A30 三轴磁传感器SC7M30 推出于电焊机和变频器IGBT产品。硅外延车间投入试生产推出国内首款单芯片六轴惯性传感器SC7I2012月,12吋特色工艺芯片生产线产能达到4万片/月,先进化合物半导体制造生产线产能达
7、到7万片/月。12吋特色工艺芯片生产线厦门正式投产进入LED封装业务公司成立于1997年9月,总部在中国杭州;2003年在A股上市,是第一家在中国境内上市的集成电路芯片设计企业;目前已经成为国内规模最大的集成电路芯片设计与制造一体(IDM)的企业之一。公司目前主要聚焦集成电路、功率模块和器件、MEMS传感器、光电产品及LED芯片制造和封装等产品。图表:公司发展历程5公司高管控制公司,股权结构稳定股权结构图(截至22H1)陈向东郑少波罗华兵江忠永范伟宏宋卫权陈国华银河创新基金香港中央结算有限公司国家大基金杭州士兰控股全国社保基金景顺长城基金其他股东士兰微17.4%16.9%16.9%16.9%1
8、6.9%7.5%7.5%2.22%2.54%5.82%36.26%1.04%0.89%51.23%集华投资士兰集昕士兰集科士兰集成士兰明镓士兰明芯美卡乐光电成都士兰70.73%36.00%18.72%98.75%34.72%57.78%43.00%70.00%高管作为实际控制人持有高比例的股权,有利于公司稳定:士兰控股及其一致行动人共持有本公司股份 562,693,457 股,占本公司总股本的 39.73%。其中陈向东、范伟宏等高管及其他创始人共七人通过杭州士兰控股合计持有公司 36.26%的股份,是公司实际控制人资料来源:Wind,公司公告,方正证券研究所整理6公司客户均为头部企业 公司主要
9、聚焦于消费电子、家电、汽车、工业、影音设备和LED等领域的电子元件。聚焦高端客户:产品已经得到了VIVO、OPPO、小米、海康、大华、美的、格力、海信、海尔、比亚迪、汇川、阳光、欧司朗、索尼、达科等全球品牌客户的认可。图表:客户结构消费电子家电汽车电子LED工业影音设备资料来源:公司年报,方正证券研究所整理7公司成功扭亏为盈,实现营收和利润的大幅增长资料来源:Wind,公司年报,方正证券研究所整理完成产能建设目标27.4230.2631.1142.8171.9462.440%10%20%30%40%50%60%70%80%007080营业收入YOY图表:营业收入(亿元)和
10、同比增长率图表:归母净利润和扣非归母净利润(亿元)1.691.70.150.6815.187.740.990.9-1.2-0.248.956.7-20246810121416归母净利润扣非归母净利润公司2021年盈利大幅上涨原因盈利大幅上涨产能提升毛利率提高投资收益8 吋线和LED满产士兰集昕8吋线毛利提高20.7%士兰明芯LED 芯片毛利提升16.9%安路科技上市视芯科技 引入外部投资者,公司持有资产上涨公司2021年营业收入、归母净利润和扣非归母净利润增长迅速,分别为71.94亿、15.18亿和8.95亿元,同比分别增长68.07%、2145.25%和3907.82%。收入和盈利大幅上涨的
11、原因主要包括产能提升、毛利率的提升以及非流动的金融资产的价值大幅上涨。8财务分析:盈利能力稳步提升,细分业务成长迅速资料来源:Wind,方正证券研究所整理-20%-10%0%10%20%30%40%50%2002020212022H1总毛利率分立器件集成电路LED图表:各主营业务毛利率图表:各主营业务收入(亿元)11 15 15 22 38 23 11 10 10 14 23 14 5 5 4 4 7 4 0 1 1 3 4 2-555752002020212022H1分立器件集成电路LED其他图表:各项期间费用(亿元)和期间费
12、率图表:研发费用(亿元)及研发费用率1 1 1 1 1 1 5 2 2 2 3 3 1 1 1 2 2 2 23%23%25%22%17%16%0%5%10%15%20%25%30%012345销售费用管理费用财务费用费用率3 3 4 6 5 10%11%10%8%8%0%2%4%6%8%10%12%0202Q1-Q3研发费用研发费用占比9研发投入始终保持在高位资料来源:Wind,公司年报,方正证券研究所整理图表:研发支出以及在营收的占比图表:研发人员数量以及占总员工人数的比重9330.5%36.9%39.
13、7%38.1%38.9%38.4%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%0500025003000350040004500研发人员数量研发人员数量占比图表:研发目标 公司研发目标分类为产品种类和制造过程两个维度,包括电源管理,MEMS,信号链等多种产品的研发。研发费用持续上升,2021年研发支出达到6.3亿元,占营收比例8.73%研发人员的数量持续上升,2022H1达到2793人,占总人员的38.37%。设计制造测试封装车规和工业级电源管理产品车规和工业级功率半导体器件与模块技术MEMS 传感器产品与工艺技术平台车规和工业级的信号链、混合信号处理电路车规
14、和工业级的信号链3.54.34.96.311.6%13.7%11.3%8.7%0%2%4%6%8%10%12%14%16%0201920202021研发支出研发支出在营收的占比10目录重视研发培养,多领域布局,成功实现扭亏为盈1作为IDM公司,公司产品丰富且具有强劲竞争力2供需变化推动行业高景气,功率半导体空间广阔3盈利预测411IDM模式优势显著资料来源:公司年报,方正证券研究所整理图表:公司坚持IDM模式IDM模式芯片设计芯片制造封装测试终端应用市场需求 公司是一家IDM公司,包含芯片设计、芯片制造和封装测试环节。公司已成为目前国内最主要的IDM公司之一,目前世界上主
15、要的IDM公司有英特尔、三星。公司将依托IDM特色的优势,即工艺技术与产品研发紧密互动,持续推动整体营收的较快成长和经营效益的提升。重资产受经济周期影响IDM缺点加强控制成本差异化产品服务提高大型厂商配套体系渗透设计与工艺相结合的综合实力化合物半导体器件生产线项目加快推进12 吋芯片特色工艺芯片加快推进8 吋芯片生产线项目投产IDM优点工艺研发紧密互动各种产品协同发展公司优势公司最新进展12应用场景齐全,终端产品丰富资料来源:公司官网,方正证券研究所整理IPM智能功率模块分立器件IGBTMOS管PIMSBDTVSTVSFED稳压管开关管IGBT 模块LEDGaAs芯片GaN芯片通用LED照明驱
16、动电路LED调光驱动电路丰富产品矩阵六大应用场景家电工业LED汽车消费电子影音设备小家电空调冰箱 洗衣机油烟机空气净化器.车灯吸顶灯射灯T8/T5路灯语音系统处理音频系统处理开关电源 汽车音响.AC-DC 开关电源充电器平板显示手环音响设备OBC新能源车驱动变频器安防摄像头电机逆变器通信基站光伏逆变器.齐全的终端产品AC-DC电路快充电路数字音频电路MEMS传感器电路MCU电路栅极驱动集成电路专用ASIC电路逻辑及开关电路DC-DC电路集成电路以及其他业务13IGBT:公司IGBT技术持续迭代资料来源:公司微信公众号,方正证券研究所整理Emitter2009年2010年2013年2016年20
17、17年2018年collector100mP+emitter(substrate)n+buffern-basisn fieldstopn-basis(substrate)n fieldstopn-basis(substrate)n fieldstopn-basis(substrate)n fieldstopn-basis(substrate)n-basis(substrate)n fieldstopcollectorcollectorcollectorcollectorcollectorcollectorcollectorEmitterEmitterEmitterGaterEmitterEmi
18、tterGaterGaterGaterGaterGaterGater90m80m70m55m170m1500m1200m110m600650V12001250VPunch through穿通型NonPunch through非穿通型Field-StopI场截止1代Field-StopII场截止2代Field-Stop III 场截止3代Field-Stop IV场截止4代Field-Stop IV+场截止4代Field-Stop V场截止5代-En-basis(substrate)EmitterGater-E-E-E-E-E-E-E采用了最先进的精细先进的精细沟槽技术降低饱和压降提高器件的功率
19、密度硅厚度大幅减薄缩小芯片的尺寸Emittern fieldstopn-basis(substrate)1200V IGBT只有厚度硅110um沟槽只有1.6um现有量产的IGBT模块均采用Field-Stop技术,第四代芯片性能指标等同于英飞凌4代水平硅厚度逐渐变薄精细沟槽技术经过10余年的研发,公司已经发展多代IGBT,部分产品性能正在向国际厂商的产品性能靠近。性能上士兰微IGBT模块均可达到:Tjop=150,Tjmax=175,均通过UL认证。车用模块取得IATF16949质量体系要求。下一代IGBT产品将基于12吋晶圆工艺。图表:公司IGBT器件的技术发展过程14IPM:家用电器的控
20、制核心智能功率模块(IPM):变频控制器是变频一些家用电器的核心控制部件,变频控制器很重要的一环就是IPM模块。IPM将多种元器件封装为模块,通过IPM,MCU就能直接高效地控制驱动电机。IPM优点较多:IPM一般使用 IGBT作为功率开关元件,可以检测电压电流过大以及温度过热而引发的诸多故障及时进行关断处理,保证IPM自身在故障出现时不会损坏,也可以提升家电的性能。资料来源:半导体行业观察,方正证券研究所整理优点 功率开关器件和驱动电路集成在一起,内置故障检测电路,并可将检测信号送到CPU或DSP作中断处理。出现事故时也可以保证IPM自身不受损坏 帮助家电达到低能耗、小尺寸、轻重量及高可靠性
21、的要求图表:IPM模块的原理以及优点智能功率模块(IPM)高压IC(HVIC)启动二极管启动电阻门极电组噪声吸收电容364热敏电阻IGBT/FRD6分流电阻MCU控制电机15IPM:目前已经具备成熟的IPM开发能力资料来源:公司微信公众号,方正证券研究所整理2007年2010年2012年2016年至今高压驱动电路HVIC设计高压功率模块IPM封装白电工业领域推广形成IPM芯片全流程体系芯片设计流片封装、测试系统验证芯片设计国内多家品牌家电厂家大量采用并合作开发设计阶段推广阶段大规模应用MCUSC32F5632(64)SC51P03E02SC51P6604 HVICSC32F5632(64)SD
22、M02M50DBE/DBSSC51P6604 分立器件TO-252TO-220TO-247TO-3P公司IPM模块历时多年研发,目前已经获得国内头部家电企业认可,并且形成一整套的IPM模块研发生产体系,并且有着深厚的技术积累和完善的质量管控体系,规模居于国内领先。公司产品齐全:生产IPM模块所需的MCUHVIC 和分立器件等部件公司均有自产产品出售。图表:公司IPM器件的技术发展过程16MEMS传感器:微型机械结构器件,应用领域广泛资料来源:传感器专家网,方正证券研究所整理图表:MEMS传感器介绍(MEMS 加速度计为例)MEMS器件:利用半导体制造工艺和材料,将传感器、执行器、机械机构、信号
23、处理和控制电路等集成于一体的微型器件或系统,其内部结构一般在微米甚至纳米量级。以及MEMS 加速度计为例,通过将无数个可以测量加速度的微型器件集成在一个系统内,具有体积小、集成化、智能化、低成本等优点。MEMS传感器应用场景丰富:汽车电子、可穿戴设备、物联网、机器人等诸多场景均可使用MEMS传感器。加速状态CS1CS2整体前移质量块在电容C1和C2之间的相对位置发上改变产生电信号质量块(MASS)弹簧(spring)固定板(不可移动)可移动静止状态Mems加速度计微观结构微小的机械结构集成在MEMS芯片上芯片通过诸多微机械的传感器工作MEMS传感器应用场景VR/AR汽车电子可穿戴电子设备智能手
24、机机器人物联网17MEMS:近年来相关收入迅速增长资料来源:公司官网,公司年报,方正证券研究所整理图表:MEMS产品种类公司MEMS传感器种类应用三轴加速度传感器平板显示器;手环;手机;体感遥控器;导航仪环境光传感器平板显示器;手环;手机距离光传感器密码锁;手环;手机心率传感器手环硅麦克风传感器手机配件;音响设备;自学习遥控器;手机;体感遥控器;遥控器图表:MEMS产品销售额(亿元)0.30.61.22.61.5120%90%117%7.80%0%20%40%60%80%100%120%140%00.511.522.53200212022H1MEMS传感器销售额(亿元)Y
25、OY图表:MEMS产品相关项目项目种类项目内容在建项目新增年产15.9万片MEMS传感器芯片扩产技术改造项目MEMS传感器测试能力提升项目MEMS传感器产品封装生产线技术改造项目募集项目年产能8.9 亿只MEMS 传感器扩产项目(目标收入10.6亿元,2021 年2.6亿元收入)公司MEMS产品包括三轴加速度传感器、环境光传感器、距离光传感器、心率传感器等多种传感器,可以应用于手机、手环、遥控器等产品。公司MEMS产品销售额逐年增长,2021年销售额达2.6亿元,同比增长117%。2022H1受下游智能手机市场需求放缓影响,增速降至7.8%。公司2018年募集项目年产能8.9 亿只MEMS传感
26、器扩产项目接近完工。18目录重视研发培养,多领域布局,成功实现扭亏为盈1作为IDM公司,公司产品丰富且具有强劲竞争力2供需变化推动行业高景气,功率半导体空间广阔3盈利预测419功率半导体:包含功率IC和分立器件,市场规模持续增长资料来源:公司公告,omdia,中商产业研究院,方正证券研究所整理图表:全球功率半导体市场规模规模增长及预测图表:中国功率半导体市场规模规模增长及预测图表:功率半导体产品范围功率半导体可以分为功率IC和功率分立器件两大类,其中功率分立器件主要包括二极管、晶闸管、晶体管等产品。据Omida预计,2025年全球和中国功率半导体市场空间有望分别达到548亿美元和195 亿美
27、元,2021年 至 2025年CAGR分别为 5.92%、4.55%。44624815025229.07%-3.53%-2.59%2.21%4.11%4.37%3.98%-6%-4%-2%0%2%4%6%8%10%00500600全球功率半导体市场规模(亿美元)YOY065.78%-3.28%-3.39%6.43%4.95%3.66%4.04%-4%-2%0%2%4%6%8%0500中国功率半导体市场规模(亿美元)YOY半导体分立器件集成电路光电子传感器功率器件小信号模拟IC数字IC二
28、极管晶体管晶闸管功率IC放大器比较器数据转换IC转换口ICIGBTMOSFET双极型晶体管AC/DCDC/DC电源管理IC驱动ICxxx功率半导体产品20功率半导体:国际厂商垄断全球市场,中国厂商积极打破垄断资料来源:英飞凌官网,方正证券研究所整理28.9%15.2%9.2%8.0%6.0%4.5%4.2%3.5%3.5%3.1%13.9%英飞凌富士电机三菱意法半导体安森美东芝Littelfuse士兰微瑞萨科技Magnachip其他图表:2021年IGBT器件市场份额29.6%15.2%11.8%10.9%9.5%4.2%2.9%2.2%1.7%1.0%11.0%三菱三垦电气安森美富士电机英飞
29、凌赛米控意法半导体士兰微罗姆半导体华微电子其他图表:2021年IGBT模块市场份额图表:2021年IPM模块市场份额33.0%12.4%11.4%6.6%3.6%3.0%2.6%2.6%2.6%2.0%20.2%英飞凌三菱富士电机赛米控Vincotech斯达半导博世丹佛斯Hitachi PowerCRRC Times其他国际巨头主导市场,市场集中度较高:功率器件的一个重要组成部分就是IGBT器件,IGBT模块以及IPM模块,市场集中度较高,CR5分别为67.3%、67.0%和77.0%,目前三者的全球市场由英飞凌、安森美、富士电机、三菱等国际巨头主导。以士兰微、斯达半导为代表的的国产厂商逐渐崛
30、起,2021年士兰微在IGBT器件和IPM模块市场均排名第8,斯达半导在IGBT模块市场排名第6。21IGBT:下游应用领域广泛,自给率尚低,未来空间广阔资料来源:电力电子网,Trendforce,中商产业研究院,方正证券研究所整理IGBT应用领域和适用的功率、频率区间图表:IGBT市场下游应用领域占比101001K10K100K1M10M101001K10K100K1M10M100M切换频率(Hz)切换功率(VA)半导体闸流管GTOIGBT模块大功率IGBT模块中功率IGBT单管MOSFETH.V.D.C铁路牵引船舶UPS整流器&静态开关电动机控制机器人技术汽车开关式电源音频设备&视频设备洗
31、衣机空调冰箱微波炉图表:中国IGBT供需错配,自给率较低31%27%20%11%5%4%新能源汽车消费电子工业控制新能源发电智能电网轨道交通IGBT是能源变换与传输的核心器件,下游应用广泛:IGBT应用范围涵盖新能源汽车、消费电子、工业控制、新能源发电等多个领域。国内IGBT自给率较低,未来国产化率有望显著提升:2021 年国内IGBT产量和需求量分别为2580万、13200万只,自给率仅为不到20%。未来预计随着国内厂商产能释放节奏,IGBT国产化率有望提升,空间广阔。498 565 820 1,115 1,550 2,020 2,580 4,120 4,880 7,820 4,918 5,
32、235 6,680 7,898 9,500 11,000 13,200 15,550 17,860 19,550 0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%05000000025000产量(万只)需求量(万只)自给率22IGBT:英飞凌技术领先,国产厂商保持追赶态势资料来源:士兰微微信公众号,芯长征科技,EDC电驱未来,公司公告,方正证券研究所整理IGBT发展趋势IGBT发展方向:降低损耗和生产成本平面栅型阶段沟槽栅型阶段微沟槽栅型阶段沟槽栅型改进微沟槽栅型过渡n-basis(substrate)EmitterGater-EEmitterGate-En fi
33、eldstopn-basis(substrate)Emittern-basis(substrate)GateEmittern-basis(substrate)Gate第一代第二代IGBT第三代第四代IGBT第五代第六代IGBT第七代IGBTTrench Stop 5型功耗减少20%40%功耗减少20%40%1stGeneration2ndGeneration3rdGeneration4thGeneration5thGeneration6thGeneration7thGeneration 第一代工艺复杂,已被淘汰 第二代还在使用 采用微型沟槽设计 再次大幅度减少体积和功耗 英飞凌最新的第七代水平
34、 采用精细沟槽设计 士兰微第五代产品采用精细沟槽结构 采用沟槽设计 再次大幅度减少体积和功耗英飞凌第七代IGBT产品国内厂商IGBT研发生产企业相关产品技术情况斯达半导第七代微沟槽场截止GBT 芯片2022 年开始批量供货。士兰微自主研发 V 代 IGBT 汽车主电机驱动模块,通过测试中车时代电气以“U”型槽与软穿通为核心特征的高压平面栅IGBT芯片技术体系,以“沟槽+软穿通”与“精细沟槽”两代技术为支撑的低压沟槽栅IGBT技术体系。扬杰科技微沟槽终止型(MPT-FS)IGBT芯片正在开发英飞凌技术保持领先:从第一代到第七代IGBT,场截止和微沟槽逐渐成为发展趋势。目前英飞凌第七代产品参数保持
35、领先,斯达半导、士兰微、中车时代电气和扬杰科技等国产厂商正在积极开发可以对标国际厂商的IGBT产品。23IGBT:新能源汽车的关键电子元器件资料来源:ADI,前瞻产业研究院,EVTank,Infineon,方正证券研究所整理国内外新能源汽车持续走高销量IGBT成本占整车成本近10%逆变器空调压缩机车载充电系统电池包DC/DC辅助电源电机控制器电力电子控制器充电口IGBT在汽车中的应用IGBT在新能源汽车中广泛应用:充电口、车载充电系统、电子电力控制器逆变器和电机控制器等部件均需要IGBT。新能源汽车销量持续走高,IGBT销量也会随之持续走高:EVTank预测2025年新能源汽车销量达到1200
36、万量,IGBT目前占整车成本7%-10%,因此IGBT市场也会因此大幅增长。电池电驱系统车身&底座配件其他40%-50%15%-20%16%18%13%-15%7%IGBT,50%其他,50%占整车成本7%-10%55107 53453504606500.00%64.75%9.95%28.96%27.02%35.36%35.71%30.08%38.73%0%10%20%30%40%50%60%70%020040060080010001200中国海外总体增长24IGBT:新能源汽车,量价齐升贡献市场增量资料来源:英飞凌、IHS、A
37、utomotive Group,方正证券研究所整理48V/轻混汽车单量半导体价值量(美元)插电式混合和电池电动汽车单车半导体价值量(美元)应用于新能源汽车的半导体价值量远高于传统燃油汽车:据Infineon、IHS、AutomotiveGroup等机构测算,2020年FHEV、PHEV、BEV单车半导体价值量达到834美元,远高于传统燃油车的396美元,新能源汽车IGBT价值量提高确定性较强。全球各国家发力新能源汽车,新能源汽车需求量有较大幅提升。量价因素共同驱动下,贡献IGBT行业最大增量。396 61 7 17 90 0 非动力系统内燃机动力系统xEV-传感器xEV-微控制器xEV-动力x
38、EV-其他396 38 14 23 330 32 非动力系统内燃机动力系统xEV-传感器xEV-微控制器xEV-动力xEV-其他2.15.818.827.300222025E2030E48V/MHEV需求量(百万量)5.812.220202020222025E2030E全式和插电式混合动力车和电池电动汽车需求量(百万量)57283425IGBT:风能和光伏发电均为IGBT的重要应用领域资料来源:GWECCWEA,国家能源局,中国风光储网,Infineon,前瞻产业研究院,方正证券研究所整理中国累计光伏装机容量和增速(万千瓦)中国累计风电装机容量和增速
39、(万千瓦)光伏发电并网过程IGBT为光伏逆变器和风电变流器的核心部件光伏风电空间广阔:国家双碳政策大力支持光伏和风电发展,光伏和风电装机量快速增长,其核心部件之一IGBT的需求量也同时大幅增加。4353433065679.30%68.24%33.94%17.10%24.05%20.96%0%20%40%60%80%100%05,00010,00015,00020,00025,00030,00035,0002015 2016 2017 2018 2019 2020 2021累计装机容量:万千瓦YOY9637636718426210
40、052167534.21%14.92%10.11%12.58%14.00%0%5%10%15%20%25%30%35%40%05000000025000累计装机容量:万千瓦YOY=交流-直流电转换器滤波=直流-交流电转换器滤波齿轮同步/异步生成器全功率转换器变压器栅格=直流-交流电转换器滤波直流接口太阳能板T&D电流隔离IGBT的应用环节风力发电并网过程26资料来源:方正证券研究所整理MOSFET+三极管IGBT芯片IGBT单管IGBT模块IPM模块电压+驱动IC电流+快恢复二极管+封装IPM=IGBT模块+驱动芯片27IPM模块:主要应用于空调、洗衣机等变频白色家电资料
41、来源:士兰微官网,方正证券研究所整理变频冰箱压缩机IPM方案(主功率采用IPM产品)IPM模块主要应用于较低功率的变频驱动,常应用于空调、洗衣机、冰箱等变频白色家电。士兰微针对冰箱压缩机的应用需求,开发了基于MCU+IPM及MCU+HVIC+IGBT的整体解决方案。MCU+HVIC+IGBT方案针对价格敏感的客户需求,而MCU+IPM能提供更可靠的生产制造要求,更高的参数一致性,更低的失效不良率,从而满足高端客户需求。MCUACInput120265vTyp.220vLNRectiferVDC+ACDC1218V+Typ.15vLDOTyp.5vADCETIMERGPIOPWMVdcTempP
42、hase VolOther.SIFunctions&User InterfacesPIPMINUHINUIINVHINVIINWHINWIVCCHINLINCOMLOVSHOVCCHINLINCOMLOVSHOVCCHINLINCOMLOVSHOPSHUNTRES+-NWWVSMNVVVSVNUUVSUPHASE_VMOTORPHASE_WPHASE_U28IPM应用:2023年白电销量预计总体持平,白电变频化趋势加速资料来源:电子工程专辑,产业在线,方正证券研究所整理图表:2023年中国三大白电产品销售规模及增长预测(万台,%)图表:中国三大白电产品变频化趋势加速(变频化率,%)14,510
43、 8,470 6,040 7,450 4,050 3,400 7,330 4,390 2,940-3%1%-6%-3%-3%-3%4%3%5%-8%-4%0%4%8%0400080001200016000销售内销出口销售内销出口销售内销出口数量(万台)增速(右轴)家用空调洗衣机冰箱42%45%53%69%69.4%71.4%32%37%39%46%49.3%49.9%17%19%21%23%26.5%28.2%0%20%40%60%80%200212022E2023E家用空调冰箱冷柜洗衣机预计2023年销售总量29120万台,同比-0.9%29主要家用电器MCU及IPM国
44、产比例、需求量提升资料来源:电子工程专辑,产业在线,方正证券研究所整理图表:2019-2023E主要家用电器MCU国产比例图表:2022-2023E主要家用电器MCU需求规模(万颗)图表:2019-2023E主要家用电器IPM国产比例图表:2022-2023E主要家用电器IPM需求规模(万颗)88.9%88.0%82.6%77.7%72.8%11.1%12.0%17.4%22.3%27.2%0%30%60%90%120%20022E2023EMCU进口MCU国产43026 29071076816005-0.3%-0.9%4.5%-2%-1%0%1%2
45、%3%4%5%000004000050000家用空调冰箱冷柜洗衣机20222023E2023E同比增速(右轴)96.6%94.2%85.3%77.1%70.4%3.4%5.8%14.7%22.9%29.6%0%30%60%90%120%20022E2023EPIM进口IPM国产24346 663496247757136721.8%7.6%5.0%0%1%2%3%4%5%6%7%8%00000家用空调冰箱冷柜洗衣机20222023E2023E同比增速(右轴)30碳化硅:800V高压平台必备电子元器件资料来源:旺材电机与电控,驱动视
46、界,方正证券研究所整理图表:碳化硅的优异性能图表:碳化硅在800V高压平台的应用高电子保饱和速度(2Si)高击穿电压(10Si)宽禁带(3Si)高熔点(2Si)材料高导通电阻低高频线性好耐高压高温性能好提高产品效率设备小型化高压稳定工作耐高温应用器件400V构架下汽车充电时间过长升级方向800V高压汽车平台器件升级开关400VDC BUSDCDC12V LV BatteryHV PTCCompressorOn Board Charger800VHV BatteryE-powertrainInverter逆变器、DCDC和OBC需要碳化硅器件800V高压平台SiC材料相比于SI材料拥有更好的物理
47、特性,制作的电子器件更有优势:第三代半导体材料的代表之一就是SiC材料,具备高击穿电场、高热导率、高电子饱和速率和低介电常数等诸多优异性能。与硅基模块相比,碳化硅二极管及开关管组成的模块(全碳模块),不仅具有碳化硅材料本征特性优势,在应用时还可以缩小模块体积50%以上、消减电子转换损耗80%以上,从而降低综合成本。800V高压平台的到来助力碳化硅器件进入汽车领域:由于碳化硅在高温、高电压和高功率等优异性能,适合支持快充的800V高压汽车平台,碳化硅器件市场未来有望进一步提高。31碳化硅:汽车厂商和半导体厂商共同助力碳化硅电子器件迅速增长资料来源:势银芯链,英飞凌工业半导体,粉体圈,三安光电公司
48、年报,佐思汽车研究,方正证券研究所整理各家汽车厂商纷纷布局800V平台2021年保时捷Tycan成了第一款采用800V平台的量产电动车;成了下一代电动力总成系统标杆。2021年2022年2023年及以后部分功率器件厂商的碳化硅器件发展情况碳化硅汽车功率芯片市场企业碳化硅进情况三安光电产能扩充到 3 万片/月,服务器电源、通信电源、光伏逆变器、充电桩、车载充电机等市场为标杆客户实现稳定供货碳化硅产斯达半导正在进行高压大容量碳化硅功率器件的研发安森美安森美宣布通过与广大客户签订长期供应协议,在未来三年内承诺实现40亿美元的SiC收入,到2022年底公司的SiC晶圆生产能力同比增加五倍英飞凌2019
49、 年,发布了 1200V 的车规级碳化硅 MOSFET。2020 年,面向全球汽车行业公开发售 HybridPACK Drive 模块。5 7 15 48 84 108 132 13 19 40 109 173 214 256 0202022420252026中国规模市场(亿元)全球规模市场(亿元)64%全球市场CAGR中国市场占比50%汽车碳化硅芯片需求增长迅速:2023年碳化硅芯片在电机逆变器、车载充电器、直流转换器的渗透率估计会达到80%以上,2026年中国碳化硅芯片市场达到132亿元,全球市场规模256亿元,其中中国市场占比超50%,成为新能
50、源汽车用碳化硅芯片的主要消费市场。汽车厂商和功率器件厂商共同助力碳化硅产品增长:小鹏、长安汽车、理想、比亚迪等厂商纷纷推出自己的800V高压平台车型,国内国外的功率器件厂商也在加紧产品研制扩充产能。32MEMS:中国MEMS市场有望持续扩张,汽车和家电领域占主导资料来源:赛迪顾问,方正证券研究所整理505.3597.8736.7891.61044.31270.617.20%18.31%23.24%21.03%17.13%21.67%0%5%10%15%20%25%020040060080002002120222023E中国MEMS市场规模(亿元)YO
51、Y图表:中国MEMS市场规模(亿元)图表:MEMS产品种类51%53%56%57%54%49%10%10%10%10%11%13%28%27%23%21%22%23%5%5%7%6%7%9%5%5%5%5%6%7%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2002120222023E家电及消费电子工业汽车医疗其他 市场规模持续扩张2022年中国MEMS市场规模为1044.3亿元,同比增长17.13%,随着5G、物联网、云计算等技术的不断进步,国内需求不断提升,预计到2023年市场规模超过1200亿元。目前市场结构中汽车以及家电消费占主导,工业和医疗
52、方面应用有望提升2022年中国MEMS市场占比最多的是家电及消费与汽车分别占54%和22%,随着5G新基建推进,医疗和工业市场的信息化加速,医疗及工业市场份额会逐步提升。33目录重视研发培养,多领域布局,成功实现扭亏为盈1作为IDM公司,公司产品丰富且具有强劲竞争力2供需变化推动行业高景气,功率半导体空间广阔3盈利预测434分业务盈利预测数据来源:Wind,方正证券研究所整理35 器件:公司积极推进车规级功率半导体布局,募投建设12英寸芯片生产线建设项目,车规级 IGBT 领域位列国内厂商前列。新能源汽车终端市场的强劲需求,将带动整个功率半导体行业需求大幅度增长。基于公司技术优势及下游应用需求
53、,我们赋予该项业务2022/2023/2024年各24%/25%/27%的营收增速。集成电路:公司陆续完成了超结高压 MOSFET、高密度沟槽栅 MOSFET、MEMS 传感器、SIC-MOSFET 器件等工艺的研发,形成了比较完整的特色工艺制造平台,基于市场优势和性能优势,我们赋予该项业务2022/2023/2024年各12%/17%/20%的营收增速。发光二极管:随着汽车市场出货提升以及 LED 照明渗透率推升的双重成长动能下,我们赋予该项业务2022/2023/2024年各5%/10%/10%的营收增速。分业务盈利预测资料来源:Wind,方正证券研究所整理36产品线(亿元)2021202
54、2E2023E2024E器件销售收入38.1 47.3 59.1 75.1 增长率73.1%24.0%25.0%27.0%毛利12.5 14.2 17.1 21.0 毛利率32.9%30.0%29.0%28.0%集成电路销售收入22.9 25.7 30.1 36.1 增长率61.5%12.0%17.0%20.0%毛利9.6 10.0 11.7 14.1 毛利率41.8%39.0%39.0%39.0%发光二极管销售收入7.1 7.4 8.2 9.0 增长率81.1%5.0%10.0%10.0%毛利1.3 1.1 1.3 1.4 毛利率18.0%15.0%16.0%16.0%其他业务销售收入3.9
55、 5.5 7.6 10.7 增长率42.3%40.0%40.0%40.0%毛利0.5 0.5 0.8 1.1 毛利率12.9%10.0%10.0%10.0%合计销售收入72.0 85.9 105.0 130.8 增长率68.1%19.2%22.3%24.6%毛利23.9 25.9 30.9 37.6 毛利率33.2%30.1%29.5%28.7%可比公司估值比较(数据截至2023年3月22日收盘)资料来源:Wind,方正证券研究所整理37证券代码证券代码证券简称证券简称市值(亿元)市值(亿元)归母净利润(亿元)归母净利润(亿元)市盈率(倍)市盈率(倍)TTMTTM2022E(A)2022E(A
56、)2023E2023E2024E2024ETTMTTM2022E2022E2023E2023E2024E2024E688396.SH华润微788.75 26.20 26.20 29.17 33.94 30.11 30.11 27.04 23.24 300373.SZ扬杰科技272.69 11.31 11.46 14.17 17.58 24.11 23.79 19.25 15.51 603290.SH斯达半导443.38 7.22 8.18 11.59 15.88 61.41 54.19 38.25 27.93 605111.SH新洁能161.63 4.37 4.35 5.81 7.45 36.
57、95 37.14 27.82 21.69 688261.SH东微半导147.03 2.84 2.84 3.93 5.22 51.71 51.71 37.41 28.17 600703.SH三安光电972.86 10.14 14.26 24.78 34.67 95.97 68.22 39.26 28.06 600460.SH士兰微495.06 15.65 10.33 12.98 16.36 31.64 48.9338.94 30.88注:士兰微的归母净利润预测值采用方正证券研究所预测值;除华润微、新洁能、东微半导2022年归母净利润为实际值外,其他公司归母净利润预测值均采用Wind一致预期值。资
58、产负债表20212022E2023E2024E利润表20212022E2023E2024E流动资产6850 6048 7843 10256 营业总收入7194 8586 10498 13082 货币资金2323 670 1625 2681 营业成本4806 6000 7405 9323 应收票据80 241 244 305 税金及附加39 43 52 65 应收账款1734 1924 2299 2853 销售费用121 146 178 222 其他应收款23 32 35 43 管理费用302 361 420 458 预付账款33 35 44 56 研发费用587 730 913 981 存货1
59、913 2403 2853 3574 财务费用181 0 0 0 其他824 985 987 1049 资产减值损失-60 0 0 0 非流动资产6956 6911 6853 6753 公允价值变动收益686 0 0 0 长期投资1736 1736 1736 1736 投资收益-75 0 0 0 固定资产4619 4577 4526 4430 营业利润1735 1398 1606 2116 无形资产363 360 353 348 营业外收入5 0 0 0 其他239 239 239 239 营业外支出9 0 0 0 资产总计13806 12959 14696 17010 利润总额1731 13
60、98 1606 2116 流动负债5008 3090 3530 4206 所得税213 365 308 480 短期借款2171 0 0 0 净利润1518 1033 1298 1636 应付账款1319 1377 1668 2104 少数股东损益0 0 0 0 其他1519 1712 1862 2103 归属母公司净利润1518 1033 1298 1636 非流动负债1689 1689 1689 1689 EBITDA1869 1943 2244 2832 长期借款356 356 356 356 EPS(元)1.13 0.73 0.92 1.16 其他1333 1333 1333 1333
61、 负债合计6698 4779 5219 5896 少数股东权益698 698 698 698 股本1416 1416 1416 1416 资本公积2137 2176 2176 2176 留存收益2852 3884 5182 6818 归属母公司股东权益6410 7482 8779 10416 负债和股东权益13806 12959 14696 17010 公司财务预测表(单位:百万元)38资料来源:Wind,方正证券研究所整理现金流量表20212022E2023E2024E主要财务比率20212022E2023E2024E经营活动现金流959 1069 1612 1756 成长能力净利润1518
62、 1033 1298 1636 营业总收入68.07%19.35%22.26%24.62%折旧摊销530 636 715 800 营业利润4949.83%-19.42%14.90%31.76%财务费用178 0 0 0 归属母公司净利润2145.25%-31.97%25.67%26.11%投资损失62 0 0 0 获利能力营运资金变动-870-599-401-680 毛利率33.19%30.12%29.47%28.74%其他-460 0 0 0 净利率21.10%12.02%12.36%12.51%投资活动现金流-1193-590-657-700 ROE23.68%13.80%14.78%15
63、.71%资本支出-940-590-657-700 ROIC17.84%13.53%16.52%19.51%长期投资-250 0 0 0 偿债能力其他-4 0 0 0 资产负债率48.51%36.88%35.51%34.66%筹资活动现金流1453-2132 0 0 净负债比率54.00%17.25%14.70%12.39%短期借款0-2171 0 0 流动比率1.37 1.96 2.22 2.44 长期借款0 0 0 0 速动比率0.99 1.18 1.41 1.59 普通股增加1263 39 0 0 营运能力资本公积增加1353 39 0 0 总资产周转率0.61 0.64 0.76 0.8
64、3 其他-1163-39 0 0 应收账款周转率4.92 4.69 4.97 5.08 现金净增加额1219-1654 955 1057 应付账款周转率6.84 6.37 6.89 6.94 每股指标(元)每股收益1.13 0.73 0.92 1.16 每股经营现金0.68 0.75 1.14 1.24 每股净资产4.53 5.28 6.20 7.36 估值比率P/E29.02 48.93 38.94 30.88 P/B7.24 6.75 5.76 4.85 EV/EBITDA25.46 26.33 22.36 17.35 公司财务预测表39资料来源:Wind,方正证券研究所整理分析师声明作者
65、具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格,保证报告所采用的数据和信息均来自公开合规渠道,分析逻辑基于作者的职业理解,本报告清晰准确地反映了作者的研究观点,力求独立、客观和公正,结论不受任何第三方的授意或影响。研究报告对所涉及的证券或发行人的评价是分析师本人通过财务分析预测、数量化方法、或行业比较分析所得出的结论,但使用以上信息和分析方法存在局限性。特此声明。免责声明本研究报告由方正证券制作及在中国(香港和澳门特别行政区、台湾省除外)发布。根据证券期货投资者适当性管理办法,本报告内容仅供我公司适当性评级为C3及以上等级的投资者使用,本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。若您并
66、非前述等级的投资者,为保证服务质量、控制风险,请勿订阅本报告中的信息,本资料难以设置访问权限,若给您造成不便,敬请谅解。在任何情况下,本报告的内容不构成对任何人的投资建议,也没有考虑到个别客户特殊的投资目标、财务状况或需求,方正证券不对任何人因使用本报告所载任何内容所引致的任何损失负任何责任,投资者需自行承担风险。本报告版权仅为方正证券所有,本公司对本报告保留一切法律权利。未经本公司事先书面授权,任何机构或个人不得以任何形式复制、转发或公开传播本报告的全部或部分内容,不得将报告内容作为诉讼、仲裁、传媒所引用之证明或依据,不得用于营利或用于未经允许的其它用途。如需引用、刊发或转载本报告,需注明出
67、处且不得进行任何有悖原意的引用、删节和修改。公司投资评级的说明强烈推荐:分析师预测未来半年公司股价有20%以上的涨幅;推荐:分析师预测未来半年公司股价有10%以上的涨幅;中性:分析师预测未来半年公司股价在-10%和10%之间波动;减持:分析师预测未来半年公司股价有10%以上的跌幅。行业投资评级的说明推荐:分析师预测未来半年行业表现强于沪深300指数;中性:分析师预测未来半年行业表现与沪深300指数持平;减持:分析师预测未来半年行业表现弱于沪深300指数。THANKS联系人:万玮 邮箱:专注专心专业北京市 西城区展览路48号新联写字楼6层上海市 静安区延平路71号延平大厦2楼深圳市 福田区竹子林紫竹七道光大银行大厦31层广州市 天河区兴盛路12号楼 隽峰苑2期3层方正证券长沙市 天心区湘江中路二段36号华远国际中心37层方正证券研究所