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1、功率半导体:景气向上,国产化替代正当时 证券研究报告 (优于大市,维持) 目录:目录: 1. 功率半导体:产品及发展趋势功率半导体:产品及发展趋势 2. 功率半导体市场分析功率半导体市场分析 2.1 细分赛道细分赛道 2.2 下游应用下游应用 2.3 全球市场空间:全球市场空间:2019年约年约454亿美元亿美元 2.4 国内市场空间:增速快于全球国内市场空间:增速快于全球 2.5 增长驱动:电动车、新能源领域增长较快增长驱动:电动车、新能源领域增长较快 3. 功率半导体市场竞争:国产化替代空间广阔功率半导体市场竞争:国产化替代空间广阔 4. 进口替代需求迫切;产能吃紧,景气度上行进口替代需求
2、迫切;产能吃紧,景气度上行 5. 投资建议:建议关注华虹半导体、华润微、斯达半导、新洁能、扬杰科技、捷捷微电、士兰微等公司投资建议:建议关注华虹半导体、华润微、斯达半导、新洁能、扬杰科技、捷捷微电、士兰微等公司 6. 风险提示风险提示 2请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 mNqPnNrMzQoPtMpOqNsPpR8O8QbRoMpPmOrReRmNnPlOpNtQaQoPnOvPmOrRMYtPrO 1.1 功率半导体简介功率半导体简介 1.半导体分立器件是电力电子产品的基础之一,也是构成电力电子变化装置的核心器件之一,主要用于电力电子设备半导体分
3、立器件是电力电子产品的基础之一,也是构成电力电子变化装置的核心器件之一,主要用于电力电子设备 的整流、稳压、开关、混频等,具有应用范围广、用量大等特点,在消费电子、汽车电子、电子仪器仪表、工业及的整流、稳压、开关、混频等,具有应用范围广、用量大等特点,在消费电子、汽车电子、电子仪器仪表、工业及 自动控制、计算机及周边设备、网络通讯等众多国民经济领域均有广泛的应用。自动控制、计算机及周边设备、网络通讯等众多国民经济领域均有广泛的应用。 2.功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制的核心,主要用于改变电子装置中电压和频率、直流交流转换等。功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制的核心,主要用于改变
4、电子装置中电压和频率、直流交流转换等。 3.功率半导体的应用领域已从工业控制和消费电子拓展至新能源、轨道交通、功率半导体的应用领域已从工业控制和消费电子拓展至新能源、轨道交通、 智能电网、变频家电等诸多市场,市场智能电网、变频家电等诸多市场,市场 规模呈现稳健增长态势。规模呈现稳健增长态势。 资料来源: Yole,海通证券研究所 图图1:功率半导体的应用场景:功率半导体的应用场景 ThyThy risris tortor SiSi BipolarBipolar GTO/IGCTGTO/IGCT IGBT/IPMIGBT/IPM 103104105 106 MOSFETMOSFET 103 10
5、2 101 100 Operating frequency(Hz) Switching power(W) Grid Wind Rail EV/HEV UPS Home appliances Power Supplies for servers PV Switching Power supplies Audio equipment AC adapters 3请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 1.1 功率半导体简介功率半导体简介 分立器件 半 导 体 半 导 体 集成电路IC 光电子 小信号 传感器 功率器件 $21bn 数字IC 模拟IC 二极管 晶体
6、管 晶闸管 功率IC $24.4bn 放大器比较器 数据转换IC 转接口IC IGBT $6.34bn AC/AD MOSFET $8.1bn 双极型晶体 管 DC/DC 驱动IC 电源管理IC Discrete IGBTs $1.44bn IPMs $1.59bn IGBT modules $3.31bn 功率半导体范围 (2019年全球454亿美元市场) 资料来源: 华润微招股说明书,Infineon 2020年Q3业绩报告, 海通证券研究所 图图2:功率半导体产品范围:功率半导体产品范围 4请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 1.2 功率半导体发
7、展趋势功率半导体发展趋势 1.分立器件主要包括功率二极管、功率三极管、晶闸管、分立器件主要包括功率二极管、功率三极管、晶闸管、MOSFET、IGBT 等半导体功率器件产品;其中,等半导体功率器件产品;其中,MOSFET 和和 IGBT 属于电压控制型开关器件,相比于功率三极管、晶闸管等电流控制型开关器件,具有易于驱动、开关速度快、损耗属于电压控制型开关器件,相比于功率三极管、晶闸管等电流控制型开关器件,具有易于驱动、开关速度快、损耗 低等特点。低等特点。 2.在分立器件发展过程中,在分立器件发展过程中,20 世纪世纪50 年代,功率二极管、功率三极管面世并应用于工业和电力系统。年代,功率二极管
8、、功率三极管面世并应用于工业和电力系统。20 世纪世纪60 至至70 年年 代,晶闸管等半导体功率器件快速发展。代,晶闸管等半导体功率器件快速发展。20 世纪世纪70 年代末,平面型功率年代末,平面型功率MOSFET 发展起来;发展起来;20 世纪世纪80 年代后期,沟年代后期,沟 槽型功率槽型功率MOSFET和和IGBT 逐步面世,半导体功率器件正式进入电子应用时代。逐步面世,半导体功率器件正式进入电子应用时代。20 世纪世纪90 年代,超结年代,超结MOSFET 逐步出逐步出 现,打破传统“硅限”以满足大功率和高频化的应用需求。现,打破传统“硅限”以满足大功率和高频化的应用需求。SIC、G
9、aN等半导体功率器件也已登场,未来前景巨大。等半导体功率器件也已登场,未来前景巨大。 新洁能招股说明书,海通证券研究所 基材基材代表产品代表产品面世时间面世时间技术特点技术特点系统应用特性系统应用特性 硅基半硅基半 导体导体 功率二极管20世纪50年代不可控型结构简单,但只能整流使用,不可控制导通、关断 晶闸管20世纪60年代半控型器件 开关使用,不易驱动,损耗大,难以实现高频化变 流 功率三极管20世纪50年代 全控型器件 开关使用或功率放大使用,不易于驱动控制,频率 较低 平 平面型功率 MOSFET 20世纪70年代 易于驱动,工作频率高,但芯片面积相对较大,损 耗较高 沟槽型功率 MO
10、SFET 20世纪80年代 易于驱动,工作频率高,热稳定性好,损耗低,但 耐压低 IGBT 20世纪80年代 开关速度高,易于驱动,频率高,损耗很低,具有 耐脉冲电流冲击的能力 超结功率 MOSFET20世纪90年代 易于驱动,频率超高,损耗极低,最新一代功率器 件 屏蔽栅功率 MOSFET(SGT) 21世纪 打破了硅限,大幅降低了器件的导通电阻和开关损 耗 宽禁带宽禁带 材料半材料半 导体导体 SiC、GaN 半导体功率器件21世纪/ 表表1:分立器件各代产品特点及市场情况:分立器件各代产品特点及市场情况 5 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 1
11、.2 功率半导体发展趋势功率半导体发展趋势 1. 材料:新型半导体材料,如宽带材料材料:新型半导体材料,如宽带材料SIC、GAN等;等; 2. 芯片技术:提升可靠工作温度、电流密度(减少面积);更精细结构;新型结构;芯片集成性能(栅芯片技术:提升可靠工作温度、电流密度(减少面积);更精细结构;新型结构;芯片集成性能(栅 极电阻、温度测量、单片系统集成等);组合旗舰(极电阻、温度测量、单片系统集成等);组合旗舰(RC-IGBT);); 3. AVT(组合装配和连线技术):提升抗温和负载变化可靠性;改善散热效果;优化布线;(组合装配和连线技术):提升抗温和负载变化可靠性;改善散热效果;优化布线;
12、4. 集成化程度:提升功率模块集成规模来降低系统成本;提高控制、监测和保护功能的集成;提高整个集成化程度:提升功率模块集成规模来降低系统成本;提高控制、监测和保护功能的集成;提高整个 系统的集成。系统的集成。 图图3:功率半导体封装技术:功率半导体封装技术图图4:功率模块不同集成层次:功率模块不同集成层次 资料来源: Semikron,海通证券研究所 资料来源: Semikron,海通证券研究所6 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 1.2 功率半导体发展趋势:新材料功率半导体发展趋势:新材料 1. SIC及及GaN等宽带系材料是新的替代材料的重点;具
13、有更低的控制和开关损耗、更高阻断电压、更高功率密等宽带系材料是新的替代材料的重点;具有更低的控制和开关损耗、更高阻断电压、更高功率密 度、更高可靠工作温度、更短响应时间和更高开关频率;度、更高可靠工作温度、更短响应时间和更高开关频率; 2. SIC推广关键因素:生产成本、单镜片质量和稳定性、生产所要求的最佳硅片尺寸;推广关键因素:生产成本、单镜片质量和稳定性、生产所要求的最佳硅片尺寸;4SIC镜片存在很高质镜片存在很高质 量缺陷,价格是硅片数倍;目前量缺陷,价格是硅片数倍;目前SIC在肖基二极管中广泛应用;在肖基二极管中广泛应用; 3. 晶圆价格的持续下降将会是晶圆价格的持续下降将会是SIC成
14、本下降的主要推动力;成本下降的主要推动力; 4. Yole预计预计SIC功率器件市场规模将由功率器件市场规模将由2018年的年的4.24亿美元增长至亿美元增长至2024年的年的20.20亿美元,年复合增长率亿美元,年复合增长率30%; 表表2:不同半导体材料的参数对比:不同半导体材料的参数对比图图5:功率模块不同集成层次:功率模块不同集成层次 参数Si4H-SiCGaN 带隙能量 EgeV1.123.263.39 内在密度 nicm-3 1.4*10- 10 8.2*10-9 1.9*10- 10 击穿场强 E cMV/cm0.232.23.3 电子迁移 率 ncm /Vs1,4009501,
15、500 漂移速度 n satcm/s1072.7*1072.5*107 介电常数 e r-11.89.79.0 热传导率 lW/cmK1.53.81.3 资料来源:Infineon Pcim analyst conference,海通证券研究所资料来源: Semikron,海通证券研究所7 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 2.1 细分赛道细分赛道 1. 从从2019年全球功率半导体单个产品市场规模占比数据来看,功率年全球功率半导体单个产品市场规模占比数据来看,功率IC与功率器件的总体市场规模占比基与功率器件的总体市场规模占比基 本持平,分别占比本持
16、平,分别占比54%和和46%,功率,功率IC市场规模稍高于功率器件。市场规模稍高于功率器件。 2. 在功率器件组别中,在功率器件组别中,MOSFET占据主导地位,市场规模占比占据主导地位,市场规模占比38.6%,IGBT市场规模占比市场规模占比30.3%,其中,其中 IGBT模块市场份额最高,达到模块市场份额最高,达到15.8%。 图图6:2019年全球功率半导体单个产品市场规模占比年全球功率半导体单个产品市场规模占比 资料来源: Infineon 2020年Q3业绩报告,海通证券研究所 功率IC 54% IGBT芯片 6.9% IGBT模块 15.8% IPMs 7.6 MOSFET 38.
17、6% 其他 31.2% 功率器件 46% 功率IC IGBT芯片 IGBT模块 IPMs MOSFET 其他 8请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 2.2 下游应用下游应用 1. 根据根据Yole数据,以下游来看,数据,以下游来看,2019年,汽车(不含年,汽车(不含EV/HEV)、无线通信、计算机、工业)、无线通信、计算机、工业EV/HEV、电、电 动机占比分别为动机占比分别为21%、18%、17%、16%、8%和和20%; 2. 至至2025年,年,EV/HEV是功率器件增长最快的领域,将由是功率器件增长最快的领域,将由6亿美元增长至亿美元增长至1
18、8亿美元。亿美元。 3. 汽车(不含汽车(不含EV/HEV)、工业、电动机也都会有一定增长,而无线通信、计算机市场可能出现下滑。)、工业、电动机也都会有一定增长,而无线通信、计算机市场可能出现下滑。 图图7:2019年功率器件下游市场及占比(十亿美元)年功率器件下游市场及占比(十亿美元)图图8:2025年功率器件下游市场及占比(十亿美元)年功率器件下游市场及占比(十亿美元) 汽车 (Automotive) 1.5 21% 无线通信 (Portable and wireless) 1.3 18% 计算机 (Computing and storage) 1.2 17% 工业(Industrial)
19、 1.1 16% EV/HEV 0.6 8% 电动机(Motor drives) 1.4 20% 汽车 (Automotive) 1.9 22% 无线通信 (Portable and wireless) 1.1 12% 计算机 (Computing and storage) 1.1 13% 工业(Industrial) 1.3 15% EV/HEV 1.8 21% 电动机(Motor drives) 1.5 17% 资料来源: Yole,海通证券研究所资料来源: Yole,海通证券研究所 9请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 2.3 全球市场空间全球市
20、场空间总体市场规模逐步上升总体市场规模逐步上升 从从2014年至年至2019年全球功率半导体市场规模增速数据可以看出,全球功率半导体市场规模呈现稳步上升年全球功率半导体市场规模增速数据可以看出,全球功率半导体市场规模呈现稳步上升 的趋势,全球市场空间由的趋势,全球市场空间由2014年的年的345亿美元增长至亿美元增长至2019年的年的454亿美元,年复合增长率达到了亿美元,年复合增长率达到了5.6%。 图图9:全球半导体市场规模及增速:全球半导体市场规模及增速 345 328 334 369 391 454 7.3% -4.9% 1.8% 10.5% 6.0% 16.1% -10.0% -5.
21、0% 0.0% 5.0% 10.0% 15.0% 20.0% 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 2001720182019 全球功率半导体(亿美元,左轴)增长率(%,右轴) 资料来源: 华润微招股说明书,Infineon 2020年Q3业绩报告,IHS Markit,海通证券研究所 10请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 2.3 全球市场空间全球市场空间细分市场细分市场IGBT和和MOSFET 1. 全球全球IGBT市场空间市场空间: IGBT市场规模继续上升,市场规模继续上升,20
22、18年市场规模突破年市场规模突破60亿美元,亿美元,2019年进一步提升至年进一步提升至 63.4亿美元;亿美元; 2. 全球全球MOSFET市场空间:市场空间:MOSFET市场在市场在2017年之后逐年上涨,年之后逐年上涨,2018年达到年达到75.8亿美元,亿美元,2019年进一年进一 步上升至步上升至81亿美元。亿美元。 2014-2019年,年复合增速约年,年复合增速约8.6%。 图图10:全球:全球IGBT市场规模及增长率市场规模及增长率 53 62.4 63.4 17.7% 1.6% 0.0% 2.0% 4.0% 6.0% 8.0% 10.0% 12.0% 14.0% 16.0%
23、18.0% 20.0% 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 201720182019 全球功率半导体IGBT(亿美元,左轴)增长率(%,右轴) 图图11:全球:全球MOSFET市场规模(亿美元)市场规模(亿美元) 58.3 54.8 66.5 75.8 81 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 200182019 资料来源: Infineon 2018-2020年业绩报告,海通证券研究所 资料来源: Infineon 2015-2020年业绩报告,海通证券研究所 11 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文
24、之后的信息披露和法律声明 2.4 国内市场空间国内市场空间增速快于全球市场增速快于全球市场 1.从从2014年至年至2018年,国内功率半导体市场规模逐步上升,在年,国内功率半导体市场规模逐步上升,在2018年市场规模达到年市场规模达到138亿美元。亿美元。 2.中国市场增速整体上超过全球市场规模增速,中国市场增速整体上超过全球市场规模增速, 2017、2018年分别实现年分别实现12.5%和和9.5%增长。增长。 图图12:中国功率半导体市场规模及增速:中国功率半导体市场规模及增速 111 110 112 126 138 9.2% -0.9% 1.8% 12.5% 9.5% -2.0% 0.
25、0% 2.0% 4.0% 6.0% 8.0% 10.0% 12.0% 14.0% 0 20 40 60 80 100 120 140 160 200172018 中国功率半导体(亿美元,左轴)增长率(%,右轴) 资料来源: 华润微招股说明书,IHS Markit,海通证券研究所 12请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 2.5 增长驱动:电动车是功率半导体发展最蓬勃领域增长驱动:电动车是功率半导体发展最蓬勃领域 1. 电动汽车在传动体系与传统燃油车有显著差异,其对于电动汽车在传动体系与传统燃油车有显著差异,其对于Mosfet、 IG
26、BT、SiC等各方面需求都有较大提升;等各方面需求都有较大提升; 2. 根据根据Infineon数据,相较传统燃油汽车,数据,相较传统燃油汽车,48V/MHEV、 FHEV/PHEV、及、及BEV在功率器件上单车价值量分别提升在功率器件上单车价值量分别提升90、305 和和350美元。美元。 图图13:电动车功率器件需求大幅增长:电动车功率器件需求大幅增长 图图14:电动车功率器件需求大幅增长:电动车功率器件需求大幅增长 资料来源: Infineon 2020年Q3业绩报告,海通证券研究所 资料来源: ON Semi financial analyst day,海通证券研究所 13 请务必阅读
27、正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 2.6 增长驱动增长驱动预计新能源及数据中心等带动需求增长预计新能源及数据中心等带动需求增长 1. 新能源:我们预计光伏、风力发电,逆变器与升压装置等对于功率器件需求提升;充电桩对于新能源:我们预计光伏、风力发电,逆变器与升压装置等对于功率器件需求提升;充电桩对于Mosfet 及及IGBT等需求也会提升;等需求也会提升; 2. 我们预计自动化、储能等新兴产业也有望带动功率器件的需求快速增长。我们预计自动化、储能等新兴产业也有望带动功率器件的需求快速增长。 图图15:全球:全球IGBT市场规模及增长率市场规模及增长率 资料来源:
28、 ON Semi financial analyst day,海通证券研究所 14请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 3.1 全球竞争格局全球竞争格局英飞凌、安森美及意法半导体竞争优势明显英飞凌、安森美及意法半导体竞争优势明显 1.全球功率器件:从全球功率器件:从2019年全球功率器件市场排名得到,英飞凌占据绝对主导地位,市场份额接近年全球功率器件市场排名得到,英飞凌占据绝对主导地位,市场份额接近20% ,安森美紧随其后,安森美紧随其后, 占据占据8.4%的市场份额。的市场份额。 2.全球全球MOSFET:英飞凌同样占据主导地位,市场份额接近:英飞凌同
29、样占据主导地位,市场份额接近25%,安森美和意法半导体各占,安森美和意法半导体各占12.8%和和9.5%。 3.全球功率全球功率IC:在功率:在功率IC的全球市场份额中,德州仪器排名第一,占据的全球市场份额中,德州仪器排名第一,占据16%的市场份额,英飞凌和的市场份额,英飞凌和ADI公司排名第二和第三,公司排名第二和第三, 分别占据分别占据7.7%和和7.2%的市场份额。的市场份额。 4.英飞凌在全球功率半导体市场占据较高的市场份额,其全球功率器件和英飞凌在全球功率半导体市场占据较高的市场份额,其全球功率器件和MOSFET市场份额都排名第一,安森美和意法半市场份额都排名第一,安森美和意法半 导
30、体公司在功率器件方面也有较大的竞争优势。在功率导体公司在功率器件方面也有较大的竞争优势。在功率IC市场,德州仪器具有较大的竞争优势,市场,德州仪器具有较大的竞争优势,ADI和高通也占有一定比和高通也占有一定比 例的份额。例的份额。 图图16:2019年全球功率器件市场排名年全球功率器件市场排名图图17:2019年全球年全球MOSFET市场排名市场排名图图18:2019年全球功率年全球功率IC市场排名市场排名 2.4% 2.4% 2.8% 3.7% 3.8% 4.5% 5.5% 5.8% 8.4% 19.0% 0.0%5.0%10.0%15.0%20.0% 安世半导体 罗姆 瑞萨 富士电机 威世
31、 东芝 三菱 意法半导体 安森美 英飞凌 1.8% 3.0% 4.1% 4.5% 5.0% 5.6% 7.3% 9.5% 12.8% 24.6% 0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0% Hynix 华润微电子 安世半导体 A&O 威世 瑞萨 东芝 意法半导体 安森美 英飞凌 3.4% 3.5% 3.8% 3.9% 5.0% 5.6% 6.3% 7.2% 7.7% 16.0% 0.0%5.0%10.0%15.0%20.0% 美信 瑞萨 恩智浦 Dialog 安森美 意法半导体 高通 ADI 英飞凌 德州仪器 资料来源: Infineon 2020年Q3业绩报告,海通证
32、券研究所 15请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 3.1 全球竞争格局全球竞争格局 1. 全球全球IGBT分立器件:英飞凌占据主导地位,市场份额占比超过分立器件:英飞凌占据主导地位,市场份额占比超过30% ,英飞凌竞争优势明显。,英飞凌竞争优势明显。 2. 全球全球IGBT模块:三菱公司在模块:三菱公司在IGBT模块市场份额比重较大,同样超过模块市场份额比重较大,同样超过30%,安森美紧随其后,占比,安森美紧随其后,占比17.9%。 3. 全球全球IPM:德州仪器在全球:德州仪器在全球IPM领域占据主要优势,占比领域占据主要优势,占比16%,英飞凌、,
33、英飞凌、ADI和高通公司均超过和高通公司均超过5%,竞争环,竞争环 境较为多元化。境较为多元化。 图图19:2019年全球年全球IGBT分立器件市场排名分立器件市场排名图图20:2019年全球年全球IGBT模块市场排名模块市场排名图图21:2019年全球年全球IPM市场排名市场排名 3.4% 3.5% 3.8% 3.9% 5.0% 5.6% 6.3% 7.2% 7.7% 16.0% 0.0%5.0%10.0%15.0%20.0% 美信 瑞萨 恩智浦 Dialog 安森美 意法半导体 高通 ADI 英飞凌 德州仪器 2.2% 3.7% 4.5% 4.7% 5.4% 5.7% 6.1% 7.9%
34、11.7% 32.5% 0.0%5.0% 10.0% 15.0% 20.0% 25.0% 30.0% 35.0% 士兰微电子 Hynix 瑞萨 力特 意法半导体 三菱 东芝 安森美 富士电机 英飞凌 0.8% 1.1% 2.4% 2.9% 4.2% 7.0% 7.8% 11.5% 17.9% 32.7% 0.0%10.0%20.0%30.0%40.0% 吉林华微电子 士兰微电子 意法半导体 三垦 罗姆 赛米控 富士电机 英飞凌 安森美 三菱 资料来源: Infineon 2020年Q3业绩报告,海通证券研究所 16请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 3
35、.1 全球竞争格局全球竞争格局 1. 全球功率器件市场:英飞凌连续三年占据主导地位,市场份额占比均接近全球功率器件市场:英飞凌连续三年占据主导地位,市场份额占比均接近20% ,安森美连续三年排名第二,安森美连续三年排名第二, 市场份额稳定于市场份额稳定于9%左右,意法半导体、三菱和东芝连续三年进入前五。左右,意法半导体、三菱和东芝连续三年进入前五。2017年至年至2019年全球功率器件市场年全球功率器件市场 竞争格局稳定。竞争格局稳定。 2. 全球功率全球功率IC市场:德州仪器连续三年保持主要优势地位,市场份额均超过市场:德州仪器连续三年保持主要优势地位,市场份额均超过15%。英飞凌、。英飞凌
36、、ADI、高通和意法、高通和意法 半导体保持在前五名。高通在半导体保持在前五名。高通在2019年市场份额超过英飞凌,排名第二位,市场份额为年市场份额超过英飞凌,排名第二位,市场份额为8.1%,发展潜力较大。,发展潜力较大。 图图22:2017年至年至2019年全球功率器件市场份额前五的公司年全球功率器件市场份额前五的公司图图23:2017年至年至2019年全球功率年全球功率IC市场份额前五的公司市场份额前五的公司 18.6%19.90%19.0% 9.0% 8.90% 8.4% 5.1% 5.40% 5.8% 4.9% 4.80% 5.5% 4.7% 4.50% 4.5% 0.0% 5.0%
37、10.0% 15.0% 20.0% 25.0% 30.0% 35.0% 40.0% 45.0% 50.0% 201720182019 东芝 三菱 意法半导体 安森美 英飞凌 16.0%15.9%15.9% 7.7%8.3%7.6% 7.2% 7.1% 7.4% 6.3% 7.3% 8.1% 5.6% 5.7% 5.6% 0.0% 5.0% 10.0% 15.0% 20.0% 25.0% 30.0% 35.0% 40.0% 45.0% 50.0% 201720182019 意法半导体 高通 ADI 英飞凌 德州仪器 资料来源: Infineon 2018-2020年业绩报告,海通证券研究所 17
38、请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 3.2 国内国内Mosfet竞争格局竞争格局主要为国际巨头占据主要为国际巨头占据 1. 从从2018年国内年国内MOSFET销售额数据和市场规模占比数据可以看出,英飞凌在国内销售额数据和市场规模占比数据可以看出,英飞凌在国内MOSFET市场占据较大市场占据较大 优势,销售额排名第一位,占比优势,销售额排名第一位,占比28.4%,安森美排名第二,占比,安森美排名第二,占比16.9%,合计国内市场份额为,合计国内市场份额为45%。华润。华润 微电子、瑞萨电子、东芝等公司也占有一定比例的市场份额。微电子、瑞萨电子、东芝等公
39、司也占有一定比例的市场份额。 2. 中国企业仅有华润微电子进入排行榜,占有中国企业仅有华润微电子进入排行榜,占有8.7%的市场份额,与英飞凌和安森美等国外公司还有较大的的市场份额,与英飞凌和安森美等国外公司还有较大的 差距。差距。 图图24:2018年国内年国内MOSFET销售额排名(亿元)销售额排名(亿元)图图25:2018年国内年国内MOSFET市场规模占比市场规模占比 其他企业 27.9% 意法半导体 4.9% 东芝 6.6% 瑞萨电子 6.6% 华润微电子 8.7% 安森美 16.9% 英飞凌 28.4% 51 9 12 12 16 31 52 00 其他企业 意
40、法半导体 东芝 瑞萨电子 华润微电子 安森美 英飞凌 资料来源:华润微招股说明书,IHS Markit,海通证券研究所 18请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 4 进口替代需求迫切进口替代需求迫切 1.英飞凌、安森美、意法半导体等国际一流半导体制造企业长期占据着我国半导体分立器件的高端应用市场,但该等厂商英飞凌、安森美、意法半导体等国际一流半导体制造企业长期占据着我国半导体分立器件的高端应用市场,但该等厂商 产品的价格十分高昂,无法满足国内迅速爆发的市场需求,导致国内市场供求存在失衡。产品的价格十分高昂,无法满足国内迅速爆发的市场需求,导致国内市场供求
41、存在失衡。 2.近年来,我国政府不断出台多项鼓励政策,大力扶持半导体行业。随着国内企业逐步参与到全球半导体分立器件市场的近年来,我国政府不断出台多项鼓励政策,大力扶持半导体行业。随着国内企业逐步参与到全球半导体分立器件市场的 供应体系,以及下游行业大力创新的驱动,国内企业逐步积累了较为丰富的半导体研发和生产技术经验,部分优秀企业供应体系,以及下游行业大力创新的驱动,国内企业逐步积累了较为丰富的半导体研发和生产技术经验,部分优秀企业 参与到中高端半导体分立器件市场的竞争,并取得了一定的知名度和市场占有率。参与到中高端半导体分立器件市场的竞争,并取得了一定的知名度和市场占有率。 3.当前我国功率半
42、导体产业在当前我国功率半导体产业在IDM、制造、封装等领域已经涌现出了华润微、斯达半导、新洁能、扬杰科技、捷捷微电等众、制造、封装等领域已经涌现出了华润微、斯达半导、新洁能、扬杰科技、捷捷微电等众 多优秀企业。我们判断随着国内企业逐步突破行业高端产品的技术瓶颈,我国半导体分立器件对进口的依赖将会进一步多优秀企业。我们判断随着国内企业逐步突破行业高端产品的技术瓶颈,我国半导体分立器件对进口的依赖将会进一步 减弱,进口替代效应将显著增强。减弱,进口替代效应将显著增强。 图图26:部分功率半导体产业公司:部分功率半导体产业公司 资料来源:Yole,海通证券研究所 19请务必阅读正文之后的信息披露和法
43、律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 4 产能吃紧,功率半导体景气度上行产能吃紧,功率半导体景气度上行 1.8寸晶圆产能紧张:由于寸晶圆产能紧张:由于8英寸设备几乎已无供应商生产,使得英寸设备几乎已无供应商生产,使得8英寸机台售价水涨船高,而英寸机台售价水涨船高,而8英寸晶圆售价相对偏低,因英寸晶圆售价相对偏低,因 此普遍来说此普遍来说8英寸扩产并不符合成本效益;英寸扩产并不符合成本效益;PMIC(电源管理芯片)、(电源管理芯片)、LDDI(大尺寸显示驱动芯片)等在(大尺寸显示驱动芯片)等在8英寸厂生产最英寸厂生产最 具成本效益;进入具成本效益;进入5G时代,时代,PMIC尤其在智能手
44、机与基站需求都呈倍数增长,导致有限的产能供不应求,虽然部分产品有尤其在智能手机与基站需求都呈倍数增长,导致有限的产能供不应求,虽然部分产品有 机会逐步转往机会逐步转往12英寸厂生产,但短期内依然难以纾解英寸厂生产,但短期内依然难以纾解8英寸需求紧缺的市况;英寸需求紧缺的市况; 2.据智通财经报道,由于晶圆缺货的影响越来越明显,功率半导体行业价格上涨,不排除继续上涨的可能;据智通财经报道,由于晶圆缺货的影响越来越明显,功率半导体行业价格上涨,不排除继续上涨的可能; 3.据央广网百家号报道,中国汽车工业协会副秘书长兼行业发展部部长李邵华表示,芯片供应短缺问题是真实存在的,多据央广网百家号报道,中国
45、汽车工业协会副秘书长兼行业发展部部长李邵华表示,芯片供应短缺问题是真实存在的,多 重因素的叠加影响,导致芯片供需矛盾在这一时间段集中显现。伴随汽车电动化、智能化、网联化程度的不断提高,车重因素的叠加影响,导致芯片供需矛盾在这一时间段集中显现。伴随汽车电动化、智能化、网联化程度的不断提高,车 用芯片的单车价值持续提升,推动全球车用芯片的需求将快于整车销量增速,这也直接造成了芯片的供需失衡。李邵华用芯片的单车价值持续提升,推动全球车用芯片的需求将快于整车销量增速,这也直接造成了芯片的供需失衡。李邵华 分析认为,由于芯片供应短缺,部分企业的生产可能在明年第一季度受到较大影响。分析认为,由于芯片供应短
46、缺,部分企业的生产可能在明年第一季度受到较大影响。 资料来源:Yole,海通证券研究所 20请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 5 投资建议投资建议 建议关注华虹半导体、华润微、斯达半导、新洁能、扬杰科技、捷捷微电、士兰微等公司建议关注华虹半导体、华润微、斯达半导、新洁能、扬杰科技、捷捷微电、士兰微等公司 表表3:部分功率半导体产业公司:部分功率半导体产业公司 公司公司经营模式经营模式 销售规模销售规模,2017-2019 年年 产品特征产品特征技术水平技术水平 华虹半导体代工8.2、9.4、9.5亿美元主要从事芯片代工业务。 公司以极具竞争力的功率半
47、导体技术,为客户提供从低压到高压的完整解决方案,同时不 断向更高端、更广阔应用的高密度大功率器件方向深耕,延续其“全球功率器件领导者” 的战略布局 华润微IDM 模式 58.76、62.71、57.43亿 元 公司功率半导体可分为功率器件与功率IC 两大类产品。其中,功率器件产品主要有 MOSFET、IGBT、SBD 及FRD,功率IC 产品主要有各系列电源管理芯片。 公司是目前国内产品线最为全面的功率器件厂商,具有低导通损耗、低开关损耗和高可靠 性等优势。 扬杰科技IDM 模式 14.70、18.52、20.07亿 元 专业从事二极管系列产品,包括快恢复二极管、齐纳二极管、整流桥等,目前正逐
48、步开发自 己的MOSFET 产品。 在二极管领域技术先进,积累雄厚。根据其 2019 年年报,公司拥有发明专利 42项。 捷捷微电IDM模式4.31、5.37、6.74亿元 主导产品为(0.6110)A/600-1600V双向可控硅、(0.8250)A/600-2200V单向可控硅、 低结电容放电管、TVS等各类保护器件、高压整流二极管、功率型开关晶体管。公司拥有五 条半导体功率器件产品线。 企业在大力开展技术创新的同时,非常注重自主知识产权的创造与保护工作。“边门极结 构的高压大电流单向晶闸管器件芯片”、“台面工艺结构可控硅芯片”、“具有150高结温性 能双向晶闸管芯片”等18个产品被评定为
49、江苏省高新技术产品。 斯达半导 Fabless+半导体分销 模式 4.38、6.75、7.79亿元 公司主要产品为功率半导体元器件,包括IGBT、MOSFET、IPM、FRD、SiC等等。公司成 功研发出了全系列IGBT芯片、FRD芯片和IGBT模块,实现了进口替代。 IGBT模块产品超过600种,电压等级涵盖100V3300V,电流等级涵盖10A3600A。产 品已被成功应用于新能源汽车、变频器、逆变焊机、UPS、光伏/风力发电、SVG、白色家 电等领域。 富满电子 Fabless+封装测试模 式 4.40、4.97、5.98亿元主要产品包括电源管理类芯片、LED 控制及驱动芯片、MOSFET 类芯片及其他芯片。 主要专利技术集中在驱动芯片及控制电路上。根据其2019 年年报,公司拥有发明专利 27 项。 新洁能 主要采用 Fabless 模 式 5.04、7.16、7.73亿元主要产品包括沟槽型功率 MOSFET、超结功率MOSFET、屏蔽栅功率MOSFET 和 IGBT 等。 产 品 主 要 为 超 结 功 率MOSFET 、 沟 槽 型 功 率MOSFET 和 屏 蔽 栅 功 率MOSFET、 IGBT 等先进功率器件。截至 2020 年