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汽車(chē)功率半導(dǎo)體行業(yè)深度報(bào)告:5年近7倍空間,IGBT最受益

日期:2021-03-11 來(lái)源:民生證券閱讀:364
核心提示:汽車(chē)功率半導(dǎo)體5年近7倍空間,IGBT最受益政策支持、節(jié)能減排雙重驅(qū)動(dòng),新能源汽車(chē)加速滲透,預(yù)計(jì) 2025 年國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)滲透 率
汽車(chē)功率半導(dǎo)體5年近7倍空間,IGBT最受益
政策支持、節(jié)能減排雙重驅(qū)動(dòng),新能源汽車(chē)加速滲透,預(yù)計(jì) 2025 年國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)滲透 率將達(dá)到 20%,2030 年歐盟新能源汽車(chē)滲透率將達(dá)到 40%。汽車(chē)電動(dòng)化趨勢(shì)下車(chē)用功率 半導(dǎo)體單車(chē)價(jià)值大幅提升。據(jù)英飛凌統(tǒng)計(jì),功率半導(dǎo)體 ASP 將從傳統(tǒng)燃油車(chē)的 71 美元 大幅提升至全插混/純電汽車(chē)的 330 美元,是傳統(tǒng)燃油車(chē)的 4.6 倍。根據(jù)我們的測(cè)算,預(yù) 計(jì) 2025 年全球汽車(chē)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 80 億美元,2025 年全球新能源車(chē)用功率 半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 53 億美元,是 2020 年的 7.3 倍,年復(fù)合增速高達(dá) 48.8%,未來(lái) 十年中美歐三地區(qū)新能源汽車(chē)充電樁用 IGBT 市場(chǎng)將有 94 億美元增量空間。目前車(chē)用功 率半導(dǎo)體中主要用到的是 IGBT 和 MOSFET,而 IGBT 在新能源車(chē)中是電驅(qū)系統(tǒng)主逆變 器的核心器件,并可用于輔逆變電路、DC/DC 直流斬波電路、OBC(充電/逆變)等,單 車(chē)價(jià)值達(dá)到 273 美元,占車(chē)用功率半導(dǎo)體 ASP 的 83%,是絕對(duì)大頭。我們預(yù)計(jì) 2025 年 全球新能源汽車(chē) IGBT 市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 44 億美元,年復(fù)合增速約 48.8%,是電動(dòng)化趨勢(shì) 下的汽車(chē)功率半導(dǎo)體中最受益品種。
 
產(chǎn)品、工藝、先發(fā)優(yōu)勢(shì)三大壁壘構(gòu)筑強(qiáng)護(hù)城河
1)產(chǎn)品壁壘:車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 需具備使用壽命長(zhǎng)、故障率低、抗震性高等嚴(yán)格要求,能適 應(yīng)“極熱”“極冷”的高低溫工況、粉塵、鹽堿等惡劣的工況環(huán)境,承受頻繁啟停帶來(lái)的 電流頻繁變化,對(duì)產(chǎn)品要求極高。2)工藝壁壘:車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 設(shè)計(jì)時(shí)需保證開(kāi)通關(guān)斷、 抗短路和導(dǎo)通壓降三者的平衡,參數(shù)優(yōu)化特殊復(fù)雜。生產(chǎn)制造時(shí)薄片工藝容易碎裂、正 面金屬熔點(diǎn)限制導(dǎo)致退火溫度控制難度大。此外,IGBT 模塊封裝的焊接和鍵合環(huán)節(jié)技 術(shù)要求同樣較高。3)認(rèn)證周期長(zhǎng)、替換成本高、具備經(jīng)驗(yàn)曲線效應(yīng),行業(yè)先發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯。a)車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 需滿足可靠性標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)、功能安全標(biāo)準(zhǔn),才有資格進(jìn)入一級(jí) 汽車(chē)廠商的供應(yīng)鏈,認(rèn)證周期一般至少 2 年。b)由于 IGBT 模塊是汽車(chē)中的關(guān)鍵部件, 下游廠商出于安全性、可靠性的考慮,替換時(shí)往往呈謹(jǐn)慎態(tài)度,只有經(jīng)過(guò)大量驗(yàn)證測(cè)試 并通過(guò)綜合評(píng)定后,才會(huì)做出大批量采購(gòu)決策,替換成本高。c)IGBT 業(yè)務(wù)需要長(zhǎng)期的 經(jīng)驗(yàn)積累才能達(dá)到良好的 know-how 水平。d)IGBT 行業(yè)屬于資本密集型行業(yè),生產(chǎn)、 測(cè)試設(shè)備基本需要進(jìn)口。此外,對(duì) IGBT 生產(chǎn)企業(yè)的流動(dòng)資金需求量也較大,新進(jìn)入者 在前期往往面臨投入大、產(chǎn)出少的情況,需要較強(qiáng)的資金實(shí)力作后盾,才能持續(xù)進(jìn)行產(chǎn) 品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售。綜合來(lái)看,IGBT 行業(yè)中的先行企業(yè)具有明顯的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
 
競(jìng)爭(zhēng)格局優(yōu)成為成長(zhǎng)行業(yè)“優(yōu)質(zhì)賽道”,但當(dāng)前國(guó)產(chǎn)化率仍然較低
 
據(jù) Omdia 2019 年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),全球 IGBT 模塊前十大廠商占據(jù)了 76%份額,市場(chǎng)份額集 中,競(jìng)爭(zhēng)格局較好。車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 方面,由于較高的行業(yè)壁壘,2019 年中國(guó)新能源汽車(chē) IGBT 模塊 CR4 份額合計(jì)達(dá) 81%,呈現(xiàn)寡頭壟斷格局。其中,英飛凌市占率 58.2%排名 第一,比亞迪市占率 18%排名第二,三菱電機(jī)、賽米控分列第三、第四。車(chē)用 IGBT 憑 借廣闊的成長(zhǎng)空間和良好的競(jìng)爭(zhēng)格局已成為成長(zhǎng)行業(yè)中的“優(yōu)質(zhì)賽道”。但 2019 年中國(guó) 新能源汽車(chē) IGBT 前十大廠商中僅有比亞迪、斯達(dá)半導(dǎo)及中車(chē)時(shí)代電氣三家國(guó)內(nèi)廠商入圍,市場(chǎng)份額合計(jì) 20.4%,國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊。
 
多重因素加速?lài)?guó)產(chǎn)替代,國(guó)內(nèi)廠商未來(lái)發(fā)展?jié)摿薮?/strong>
多重因素加速?lài)?guó)產(chǎn)替代:1)中國(guó)已是全球最大的汽車(chē)消費(fèi)市場(chǎng),且未來(lái)汽車(chē)消費(fèi)需求仍 將提升,為國(guó)內(nèi) IGBT 廠商提供了良好的發(fā)展契機(jī)。2)貿(mào)易摩擦加劇,半導(dǎo)體自主可控需求日益迫切。3)國(guó)內(nèi)廠商率先布局新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè),搶占先發(fā)優(yōu)勢(shì),隨著國(guó)內(nèi)新能 源車(chē)廠商的份額提升,出于供應(yīng)鏈安全考慮,預(yù)計(jì)將更多采用國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體廠商產(chǎn)品。4) 國(guó)內(nèi) IGBT 廠商具備性?xún)r(jià)比高、響應(yīng)速度快等本土化服務(wù)優(yōu)勢(shì),契合新能源車(chē)降本增效 需要,有望實(shí)現(xiàn)份額提升。5)政策鼓勵(lì)、資金支持助力國(guó)內(nèi) IGBT 行業(yè)快速發(fā)展。國(guó) 內(nèi)市場(chǎng)空間方面,根據(jù)我們的測(cè)算,預(yù)計(jì) 2025 年中國(guó)新能源車(chē)用功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模 將達(dá)到 177 億元,是 2020 年的 6 倍,年復(fù)合增速高達(dá) 44%,預(yù)計(jì) 2025 年中國(guó)新能源 汽車(chē) IGBT 市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 147 億元,年復(fù)合增速約 44%。2025 年中國(guó)充電樁用 IGBT 市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 109 億元,復(fù)合增速達(dá) 35%。綜合以上分析,我們認(rèn)為車(chē)用 IGBT 國(guó)產(chǎn)替 代進(jìn)程將加速推進(jìn),結(jié)合目前較低的市場(chǎng)份額占比和廣闊的行業(yè)成長(zhǎng)空間,未來(lái)國(guó)內(nèi) IGBT 廠商增長(zhǎng)潛力巨大。
 
產(chǎn)能緊張短期內(nèi)較難緩解,功率半導(dǎo)體景氣持續(xù)上行
5G 商用以及疫情宅經(jīng)濟(jì)加速推動(dòng)社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,新能源車(chē)、家電、數(shù)碼等終端設(shè)備 市場(chǎng)景氣度轉(zhuǎn)暖,帶動(dòng)半導(dǎo)體需求增長(zhǎng),疊加半導(dǎo)體廠商因供應(yīng)鏈安全需要提高安全庫(kù) 存,多項(xiàng)因素共振導(dǎo)致半導(dǎo)體產(chǎn)能緊張,目前各大晶圓代工廠商均處于滿產(chǎn)狀態(tài)。從全 球來(lái)看,IC insight 預(yù)計(jì) 2021 年全球?qū)⑿略?2080 萬(wàn)片等效 8 寸晶圓產(chǎn)能,從國(guó)內(nèi)來(lái)看, 在建的晶圓制造等效 8 寸產(chǎn)能約 2796 萬(wàn)片/年,大部分集中在 2022 年投產(chǎn)。但考慮到 新產(chǎn)線投產(chǎn)后約有 3-5 年的產(chǎn)能爬坡期,短期內(nèi)產(chǎn)能緊張較難緩解。受益于新能源汽車(chē) 和充電樁需求的快速提升,預(yù)計(jì) 2025 年全球僅車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 模塊所需的 8 寸晶圓量就 達(dá) 169 萬(wàn)片,較 2020 年增長(zhǎng) 5.4 倍,晶圓制造需求缺口巨大。年初以來(lái)海內(nèi)外各大芯 片廠商紛紛上調(diào)產(chǎn)品價(jià)格或延長(zhǎng)交期,預(yù)計(jì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈景氣度仍將持續(xù)上升。
 
1 新能源車(chē)加速滲透,汽車(chē)功率半導(dǎo)體 5 年 7 倍空間
1.1. 新能源汽車(chē)滲透加速,汽車(chē)功率半導(dǎo)體迎來(lái)量?jī)r(jià)齊升
政策支持&節(jié)能減排驅(qū)動(dòng)新能源汽車(chē)加速滲透。我國(guó)《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021— 2035 年)》提出新能源汽車(chē)發(fā)展愿景,計(jì)劃到 2025 年,國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)滲透率達(dá)到 20%。國(guó) 際上,歐洲多國(guó)二氧化碳限排政策,新能源汽車(chē)補(bǔ)貼政策雙管齊下,以應(yīng)對(duì)全球氣候變暖的壓 力,汽車(chē)電動(dòng)化路線愈加明顯。在歐盟,ACEA 汽車(chē)溫室氣體排放協(xié)議規(guī)定,到 2030 年以前, 汽車(chē)二氧化碳排放量需低于每公里 59 克。根據(jù)英飛凌測(cè)算,歐盟新能源汽車(chē)滲透率將在 2030 達(dá)到 40%。
電動(dòng)化帶動(dòng)功率半導(dǎo)體單車(chē)價(jià)值大幅提升,純電車(chē)用功率半導(dǎo)體 ASP 達(dá) 330 美元是傳統(tǒng) 燃油車(chē)的 4.6 倍。以電力系統(tǒng)作為動(dòng)力源的新能源汽車(chē),對(duì)電子元器件功率管理,功率轉(zhuǎn)換能 力提出了更高的要求。在傳統(tǒng)汽車(chē)中,功率半導(dǎo)體主要應(yīng)用于車(chē)輛啟動(dòng),發(fā)電和安全領(lǐng)域,低 壓低功率電子元器件即可滿足其工作需求。而在新能源汽車(chē)中,電池輸出的高電壓需要進(jìn)行頻 繁的電壓變換,電流逆變,這些電路大幅提高了汽車(chē)對(duì) IGBT、MOSFET 等功率半導(dǎo)體的需求。根據(jù)英飛凌數(shù)據(jù),傳統(tǒng)燃油車(chē)中,功率半導(dǎo)體含量為 71 美元,全插混/純電池電動(dòng)車(chē)中,功率 半導(dǎo)體價(jià)值量為 330 美元,是傳統(tǒng)燃油車(chē)的 4.6 倍。
 
2025 年全球汽車(chē)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 80 億美元。根據(jù) Yole 預(yù)計(jì),2025 年全球功 率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 225 億美元。智研咨詢(xún)統(tǒng)計(jì) 2019 年全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)中汽車(chē)領(lǐng)域 占比 35.4%,假設(shè)該比例維持不變,則預(yù)計(jì) 2025 年全球汽車(chē)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 79.65 億美元。
 
預(yù)計(jì) 2025 年全球新能源汽車(chē)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 53 億美元,是 2020 年的 7.3 倍, CAGR 為 48.8%。根據(jù) Alix Partners 預(yù)測(cè)全球汽車(chē)銷(xiāo)量將從 2020 年 7050 萬(wàn)輛增長(zhǎng)至 2025 年 9400 萬(wàn)輛,EV Tank 預(yù)計(jì)全球新能源汽車(chē)銷(xiāo)量將從 2019 年 221 萬(wàn)輛增長(zhǎng)至 2025 年 1200 萬(wàn) 輛,2025 年全球新能源汽車(chē)滲透率將達(dá)到 13%,較 2019 年提升 10.36pct。上文提到,英飛凌 2020 年最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中,新能源汽車(chē)功率半導(dǎo)體單車(chē)價(jià)值量為 330 美元,考慮到目前全球半 導(dǎo)體晶圓代工產(chǎn)能緊張,預(yù)計(jì)今年新能源汽車(chē)功率半導(dǎo)體價(jià)格仍將保持在較高水平,且未來(lái)單 車(chē)價(jià)值將隨著電動(dòng)化趨勢(shì)及雙電機(jī)滲透率的增加逐步提升。根據(jù)以上數(shù)據(jù),我們測(cè)算 2025 年 全球新能源汽車(chē)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 53 億美元,是 2020 年的 7.3 倍,年復(fù)合增速為 48.8%。
 
1.2. 全球車(chē)用充電樁 IGBT 市場(chǎng)空間快速增長(zhǎng)
新能源車(chē)重要配套設(shè)施充電樁數(shù)量將快速增長(zhǎng),帶動(dòng)關(guān)鍵零部件 IGBT 需求快速提升。隨著新能源汽車(chē)滲透率的逐步提高,作為新能源汽車(chē)重要配套設(shè)施的充電樁數(shù)量也需要同步 提升。根據(jù)麥肯錫統(tǒng)計(jì),2020 年中美歐新能源汽車(chē)充電需求約為 180 億千瓦時(shí),預(yù)計(jì)到 2030 年,新能源汽車(chē)充電需求量將達(dá)到 2710 億千瓦時(shí),年復(fù)合增速 31.2%。新能源汽車(chē)充電設(shè)施 需求的快速增長(zhǎng),也將帶動(dòng)充電樁關(guān)鍵零部件 IGBT 用量的大幅提升。
 
預(yù)計(jì) 2020-2030 十年間中美歐充電樁 IGBT 市場(chǎng)將有 94 億美元增量空間。根據(jù)麥肯錫預(yù) 計(jì),中國(guó)、美國(guó)、歐盟三個(gè)地區(qū)需要在 2020-2030 十年間分別投入 190 億/110 億/170 億美元資金建設(shè)新能源汽車(chē)充電樁 2000 萬(wàn)/2000 萬(wàn)/2500 萬(wàn)座,用以填補(bǔ)新能源汽車(chē)充電需求缺口。單 個(gè)充電樁中,IGBT 占總成本比例約 20%.。由此我們可以推算出,未來(lái)十年中美歐新能源汽車(chē) 充電樁用 IGBT 市場(chǎng)將有 94 億美元增量空間。
 
2 汽車(chē)功率半導(dǎo)體中,IGBT 最受益
IGBT 和 MOSFET 是車(chē)用功率半導(dǎo)體的主要器件。IGBT 在汽車(chē)內(nèi)有四種不同應(yīng)用,第 一是主逆變器核心器件,主逆變器將電池輸出的直流電逆變?yōu)榻涣麟婒?qū)動(dòng)汽車(chē)電機(jī);第二應(yīng)用 在輔助逆變電路中,用來(lái)為其他汽車(chē)電子供電;第三應(yīng)用在 DC/DC 直流斬波電路中,用來(lái)輸 出電壓不同的電流;第四應(yīng)用在 OBC(充電/逆變)中,將外部輸入的交流電逆變?yōu)橹绷麟姙?新能源汽車(chē)電池充電。在電動(dòng)化程度較低的汽車(chē)中,由于其電池輸出電壓低,功率器件工作的 功率范圍不高,可以用 MOSFET 替代輔助逆變電路、DC/DC 直流斬波電路、OBC 中的 IGBT , 以達(dá)到控制成本的目的。
2.1. IGBT 是新能源汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心器件 IGBT
性能優(yōu)越,是新能源汽車(chē)中功率半導(dǎo)體的核心部件。IGBT 是 Insulated Gate Bipolar Transistor 的縮寫(xiě),即絕緣柵極雙極型晶體管。它是 BJT 和 MOSFET 組成的復(fù)合功率半導(dǎo)體器 件,集合了 MOSFET 開(kāi)關(guān)速度快、輸入阻抗高、控制功率小、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單、開(kāi)關(guān)損耗小和 BJT 導(dǎo)通電壓低、通態(tài)電流大、損耗小的優(yōu)點(diǎn)。在新能源汽車(chē)中,IGBT 模塊主要用于大功率 逆變器,以逆變直流電為交流電從而驅(qū)動(dòng)汽車(chē)電機(jī);還用于輔助功率逆變器,為車(chē)載空調(diào)等汽 車(chē)電子設(shè)備供電。
 
IGBT 按照不同應(yīng)用環(huán)境,可分為 IGBT 單管,IGBT 模塊和 IPM 智能模塊。IGBT 單管 是 N 溝道增強(qiáng)型絕緣柵雙極晶體管,通過(guò)向 PNP 型晶體管提供基極電流,導(dǎo)通整個(gè)電路。由 于其適用電流較小,通常在 100A 以下,適用功率較低。但 IGBT 單管外部電路復(fù)雜,封裝難 度高,能體現(xiàn) IGBT 制造商技術(shù)、工藝水平。IGBT 模塊是由 IGBT 芯片與 FWD(快速回復(fù)二 極管)通過(guò)特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導(dǎo)體產(chǎn)品,多芯片通過(guò)絕緣方式并聯(lián)集成封裝 在模塊中,其安全性、可靠性得到有效提升,更適合在高壓大電流場(chǎng)景中工作。IPM 智能模塊 是將 IGBT 器件與驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路集成在一個(gè)模塊上,由于其具有自我電路診斷、保護(hù)的 功能,相比普通 IGBT 模塊更智能化,常用于變頻家電中。
當(dāng)前英飛凌 IGBT 已發(fā)展至第 7 代產(chǎn)品,國(guó)內(nèi)廠商逐步趕上世界先進(jìn)水平。從 1988 年到 2019 年間 30 余年間,英飛凌共發(fā)布了 7代IGBT 產(chǎn)品,技術(shù)水平朝著減少芯片面積、工藝線寬、通態(tài)飽和壓降、關(guān)斷時(shí)間、功率損耗和提高斷態(tài)電壓的趨勢(shì)發(fā)展。雖然目前國(guó)內(nèi) IGBT 市 場(chǎng)主要由國(guó)外企業(yè)占據(jù),但在國(guó)內(nèi)廠商不斷地研發(fā)投入下,產(chǎn)品技術(shù)不斷趕上世界先進(jìn)水平。例如斯達(dá)半導(dǎo)自主研發(fā)的第二代 IGBT 芯片,對(duì)標(biāo)英飛凌第六代 IGBT 芯片(FS-Trench),且 已于 2016 年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),2019 年共裝配 16 萬(wàn)套車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 模塊;比亞迪 IGBT4.0 產(chǎn)品相比 市場(chǎng)上主流的英飛凌第四代 IGBT,開(kāi)關(guān)損耗更低、電流輸出能力更強(qiáng)、溫度循環(huán)壽命更長(zhǎng)。
 
2025 年全球新能源汽車(chē) IGBT 市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 44 億美元,CAGR 為 48.8%。根據(jù) Yole 數(shù) 據(jù),2019 年全球新能源汽車(chē) IGBT 市場(chǎng)規(guī)模為 6 億美元。EV Sales Blog 數(shù)據(jù)公布 2019 年全球 插電式混合動(dòng)力汽車(chē)和純電池電動(dòng)車(chē)的銷(xiāo)量約為 220 萬(wàn)輛,由此可推算出 IGBT 單車(chē)平均價(jià) 值量為 273 美元(占單車(chē)功率半導(dǎo)體價(jià)值量 83%),考慮到目前全球半導(dǎo)體晶圓代工產(chǎn)能緊張, 預(yù)計(jì)今年新能源汽車(chē)功率半導(dǎo)體價(jià)格仍將保持在較高水平,且未來(lái)單車(chē)價(jià)值將隨著電動(dòng)化趨 勢(shì)及雙電機(jī)滲透率的增加逐步提升,乘以 EV tank 給出的未來(lái)各年全球新能源汽車(chē)的銷(xiāo)量預(yù) 測(cè),預(yù)計(jì)全球新能源汽車(chē) IGBT 市場(chǎng)規(guī)模將從 2020 年約 6 億增長(zhǎng)至 2025 年 44 億美元,復(fù)合 增速約 48.8%。
2.2. SiC 性能更優(yōu),有望成為下一代技術(shù)
第三代半導(dǎo)體材料基底的功率器件具有更好的性能優(yōu)勢(shì)。與硅基半導(dǎo)體材料相比,以 GaN,SiC 為代表的第三代半導(dǎo)體材料具有更寬的禁帶寬度、更高的擊穿電場(chǎng)、更高的熱導(dǎo)率、 更高的電子飽和速率及更高的抗輻射能力,更適合于制作高溫、高頻、抗輻射及大功率器件。據(jù)英飛凌數(shù)據(jù)顯示 SiC 材料的逆變器在體積、重量上比 Si 基材料逆變器分別低 3 倍、4 倍;Rohm 數(shù)據(jù)顯示 SiC MOSFET 在應(yīng)用中,開(kāi)關(guān)頻率可達(dá)到 50KHz 以上(而主流 IGBT 開(kāi)關(guān)頻 率最高 20KHz),能量損耗比 Si 基 IGBT 低 73%。SiC 基 MOSFET 相比 IGBT 具備更高的性 能和更小的體積優(yōu)勢(shì)。
 
部分高端車(chē)型已啟用 SiC 基 MOSFET,有望成為未來(lái)發(fā)展方向。特斯拉 Model 3 是第一 款集成全 SiC 功率模塊的車(chē)型,由特斯拉工程設(shè)計(jì)部門(mén)與意法半導(dǎo)體合作完成,隨即,英飛凌 也成為了特斯拉 Model 3SiC 功率模塊供應(yīng)商。除此之外,比亞迪漢 EV 四驅(qū)版,成為國(guó)內(nèi)首 款批量搭載 SiC MOSFET 組件的車(chē)型,其 SiC 電控的綜合效率高達(dá) 97%以上。目前國(guó)內(nèi)廠商 也在積極布局 SiC 生產(chǎn)應(yīng)用,如華潤(rùn)微在 2020 年 7 月已實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)首條商用的 6 寸 SiC 生產(chǎn)線 量產(chǎn),規(guī)劃產(chǎn)能為 1000 片/月。新潔能也已擁有多項(xiàng)第三代半導(dǎo)體相關(guān)專(zhuān)利,并預(yù)計(jì)推出 SiC 二極管系列產(chǎn)品,未來(lái)將重點(diǎn)布局新能源汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域。
 
當(dāng)前 SiC 受制于成本、良率因素,大規(guī)模普遍采用還需時(shí)間。目前國(guó)際主流 SiC 襯底尺 寸為 4 英寸、6 英寸,由于晶圓面積小,芯片裁切效率低導(dǎo)致 SiC 襯底成本高昂,后續(xù)工藝中 制造、封裝良率低更使得 SiC 器件成本居高不下。根據(jù)中科院數(shù)據(jù),同一級(jí)別下,SiC MOSFET 的價(jià)格比 Si IGBT 高 4 倍。車(chē)規(guī)級(jí)電控器件要滿足更為嚴(yán)格的性能指標(biāo),需要在極端溫度、強(qiáng) 烈震動(dòng)的環(huán)境下保持穩(wěn)定工作。因此在導(dǎo)入終端產(chǎn)品之前,SiC MOSFET 需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的可 靠性認(rèn)證,一般車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 模組認(rèn)證期在 2 年左右。
 
3 產(chǎn)品、工藝、先發(fā)優(yōu)勢(shì)三大壁壘構(gòu)筑強(qiáng)護(hù)城河
3.1. 工作環(huán)境復(fù)雜對(duì)車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 的安全、可靠提出極高要求
1)需適應(yīng)“極熱”“極冷”的高低溫工況:車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 的工作溫度范圍廣,不同的安裝位 置有不同的溫度區(qū)間,比如發(fā)動(dòng)機(jī)艙要求-40℃-155℃、車(chē)身控制要求-40℃-125℃,而常規(guī)消 費(fèi)類(lèi)芯片和元器件只需要達(dá)到 0℃-70℃。
2)需承受頻繁啟停帶來(lái)的電流頻繁變化:車(chē)輛在擁堵路況時(shí)常會(huì)遇到頻繁啟停,此時(shí)升 壓器、逆變器的 IGBT 模塊工作電流會(huì)相應(yīng)的頻繁升降,從而導(dǎo)致 IGBT 的結(jié)溫快速變化, 對(duì) IGBT 的耐高溫與散熱性能要求甚高。
3)需具備高抗震性:由于車(chē)況的不確定性,如山地、泥地、石子路等,車(chē)用 IGBT 在車(chē) 輛行駛中可能會(huì)受到較大的震動(dòng)和顛簸,要求 IGBT 模塊的各引線端子有足夠強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度, 能夠在強(qiáng)震動(dòng)情況下正常運(yùn)行。
4)能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境:考慮到發(fā)霉、粉塵、水、鹽堿自然環(huán)境(海邊,雪水,雨水 等)、EMC 以及有害氣體侵蝕等,對(duì) IGBT 防水防塵防腐蝕等安全性能提出了極高要求。IGBT 在這些干擾下既不能不可控地影響工作,也不能干擾車(chē)內(nèi)別的設(shè)備(控制總線,MCU,傳感 器)。
5)需具備長(zhǎng)使用壽命,低故障率。一般的汽車(chē)設(shè)計(jì)壽命都在 15 年或 60 萬(wàn)公里左右。在 整個(gè)壽命周期里,車(chē)廠對(duì)車(chē)用半導(dǎo)體故障率基本要求是個(gè)位數(shù) PPM(百萬(wàn)分之一)量級(jí),大 部分車(chē)廠要求到 PPB(十億分之一)量級(jí),幾乎達(dá)到故障零忍受。
 
3.2.車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 設(shè)計(jì)、制造和封裝工藝難度大
車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 設(shè)計(jì)需保證開(kāi)通關(guān)斷、抗短路和導(dǎo)通壓降三者平衡,參數(shù)優(yōu)化非常特殊復(fù)雜。車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 芯片通常在大電流、高電壓、高頻率的環(huán)境下工作,芯片設(shè)計(jì)需保證開(kāi)通關(guān) 斷、抗短路能力和導(dǎo)通壓降(控制熱量)三者處于均衡狀態(tài),芯片設(shè)計(jì)與參數(shù)調(diào)整優(yōu)化非常特 殊復(fù)雜。芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的主要難點(diǎn)有:
(1)終端設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)小尺寸滿足高耐壓的前提下須保證其高可靠性;
(2)元胞設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高電流密度的同時(shí)須保證其較寬泛的安全工作區(qū),要求極高的散熱能力;
(3)元胞設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高電流密度的同時(shí)須保證其足夠的短路能力;
 
生產(chǎn)工藝難度大:薄片容易碎裂、正面金屬熔點(diǎn)限制導(dǎo)致退火溫度控制難度大。IGBT 導(dǎo) 通時(shí)可以看作導(dǎo)線,電流從上而下垂直穿過(guò) IGBT,直至抵達(dá)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。1)芯片越薄,熱阻越 小,但極易破碎。減薄工藝:芯片越薄,電流流過(guò)的路徑越短,損耗在芯片上的能量也就隨之 降低,整車(chē)電池續(xù)航時(shí)間越長(zhǎng)。2018 年底,比亞迪公布能將晶圓減薄到 120 μm,而英飛凌的 IGBT 芯片最低已經(jīng)可減薄到 40 μm。在此厚度的晶圓和芯片上進(jìn)行后續(xù)的加工,技術(shù)難度非 常高,極易破碎。2)背面工藝須在低溫下進(jìn)行,否則易導(dǎo)致正面金屬熔化。背面工藝:包括 背面離子注入,退火激活,背面金屬化等工藝步驟,由于正面金屬熔點(diǎn)的限制與 IGBT 芯片不 斷減薄,這些背面工藝必須在低溫下進(jìn)行(不超過(guò) 450°C),否則容易導(dǎo)致正面金屬熔化,退火 激活難度極大。
 
IGBT 模塊封裝的焊接和鍵合技術(shù)壁壘高。車(chē)用 IGBT 多為模塊形式使用,模塊封裝結(jié)構(gòu) 是將半導(dǎo)體分立器件通過(guò)某種集成方式封裝到模塊內(nèi)部,一個(gè) IGBT 模塊通常需要經(jīng)過(guò)貼片、 焊接、等離子清洗、X 光檢測(cè)、鍵合、灌膠&固化、成型、測(cè)試、打標(biāo)共 9 道工藝后才能投放 到市場(chǎng)。其中,又以焊接和鍵合是模塊封裝技術(shù)難點(diǎn)。
 
(1)焊接:最新的低溫銀燒結(jié)貼片互聯(lián)工藝參數(shù)難掌握、材料與設(shè)備成本高,成為進(jìn)入 壁壘。目前,主流的焊接技術(shù)是軟釬焊接。但是這項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)的一致性和可靠性不高。為此已 經(jīng)開(kāi)發(fā)出了低溫銀燒結(jié)貼片互聯(lián)工藝,這種工藝的焊接層具有高熱導(dǎo)率、高電導(dǎo)率、高可靠性 的優(yōu)點(diǎn)。但是,這項(xiàng)技術(shù)難度很高,工藝參數(shù)的設(shè)定、設(shè)備購(gòu)置成本高昂、生產(chǎn)所用銀粉成本 高等成為制約廠商使用這一技術(shù)的壁壘。目前,只有英飛凌、三菱為代表的先進(jìn)企業(yè)已在其部 分高性能 IGBT 模塊上使用低溫銀燒結(jié)進(jìn)行焊接。
 
(2)鍵合:具有較高的工藝難度。目前,IGBT 模塊內(nèi)部芯片表面互連普遍采用的鍵合 線為鋁線與銅線。銅線電阻率低、熱導(dǎo)系數(shù)高,膨脹系數(shù)低,更適合車(chē)用高功率密度、高效散 熱的模塊。但是銅線鍵合工藝的難點(diǎn)是需要對(duì)芯片表面進(jìn)行銅金屬化處理,同時(shí)需要更高的超 聲能量,很有可能損害 IGBT 芯片本身。1)銅具有較強(qiáng)的親氧性,要求嚴(yán)格密封,操作迅速。銅線與空氣接觸即刻產(chǎn)生氧化,原則上在拆封 48 小時(shí)內(nèi)完成封裝。氧化的銅絲更堅(jiān)硬,難鍵 合,容易產(chǎn)生焊點(diǎn)脫落或拉力強(qiáng)度低。2)在鍵合過(guò)程中,起保護(hù)作用的惰性氣體流量難把控。為了降低銅氧化程度,需將保護(hù)氣體加在易出現(xiàn)氧化的芯片加熱區(qū)域,流量太大會(huì)影響加熱溫 度,太小則會(huì)削弱保護(hù)效果。3)壓焊夾具制作材料要求嚴(yán)格。夾具表面要光滑,保證載體和 管腳無(wú)松動(dòng),否則將直接影響產(chǎn)品焊接過(guò)程中燒球不良、短線、翹絲等一系列焊線問(wèn)題。4) 鍵合設(shè)備參數(shù)設(shè)置必須綜合考慮焊接力、待機(jī)功率、彈坑的可能性等因素,難以平衡調(diào)控。任 何步驟出現(xiàn)問(wèn)題,都將導(dǎo)致鍵合失敗。
 
3.3. 先發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯:認(rèn)證周期長(zhǎng),替換成本高
因車(chē)用 IGBT 高可靠性的要求,其認(rèn)證周期長(zhǎng),替換成本高,先行企業(yè)具有明顯的先發(fā) 優(yōu)勢(shì)。
1) 認(rèn)證嚴(yán)格,時(shí)間周期長(zhǎng)。IGBT 分立器件或模塊必須滿足可靠性標(biāo)準(zhǔn) AECQ100(IC)/101(分立器件)、質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn) ISO/TS1649,和功能安全標(biāo)準(zhǔn) ISO 26262 ASIL B(D),才有資格進(jìn)入一級(jí)汽車(chē)廠商的供應(yīng)鏈,認(rèn)證周期一般至少 2 年。
 
2)替換成本高。IGBT 模塊是下游產(chǎn)品中的關(guān)鍵部件,負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)電路中的電壓、電流、頻 率、相位等,其性能表現(xiàn)、穩(wěn)定性和可靠性對(duì)下游客戶來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。對(duì)于新的 IGBT 供應(yīng)商, 客戶往往會(huì)保持謹(jǐn)慎態(tài)度,不僅會(huì)從理論上綜合評(píng)定供應(yīng)商的實(shí)力,而且要經(jīng)過(guò)產(chǎn)品單體測(cè) 試、整機(jī)測(cè)試、多次小批量試用等環(huán)節(jié)后,才會(huì)做出大批量采購(gòu)決策,替換成本較高,采購(gòu)決 策周期較長(zhǎng)。
 
3)IGBT 業(yè)務(wù)需要長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累才能達(dá)到良好的 know-how 水平。IGBT 芯片和快恢復(fù) 二極管芯片是 IGBT 模塊的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其生產(chǎn)步驟多,使用的生產(chǎn)設(shè)備多,生產(chǎn)的組織、控制、 設(shè)備調(diào)試等工作龐雜。比如散熱材料的選擇與處理,減薄程度與兩次注入磷離子的濃度、數(shù)量 與速度,背面工藝溫度的把控以及各環(huán)節(jié)設(shè)備,均需要長(zhǎng)期相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的摸索才能掌握芯片的設(shè) 計(jì)和生產(chǎn)工藝。新能源汽車(chē)應(yīng)用中往往要求大批量地生產(chǎn)出可靠性高、穩(wěn)定性好的 IGBT 模 塊,需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)積累,才能了解器材和材料的特性,掌握生產(chǎn)工藝。以貼片流程為 例,就涉及到芯片位置的確定、不同材料的熱膨脹系數(shù)及其特性、回流爐回流曲線及其他參數(shù) 的設(shè)置等,這些生產(chǎn)工藝要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研發(fā)試驗(yàn)才能找到合適的方案。
 
4)資金壁壘高。IGBT 行業(yè)屬于資本密集型行業(yè),產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、模 塊制造及測(cè)試等環(huán)節(jié),其生產(chǎn)、測(cè)試設(shè)備基本需要進(jìn)口,設(shè)備成本較高,同時(shí)產(chǎn)品的研發(fā)和市 場(chǎng)開(kāi)拓都需要較長(zhǎng)時(shí)間。此外,對(duì) IGBT 生產(chǎn)企業(yè)的流動(dòng)資金需求量也較大,新進(jìn)入者在前期 往往面臨投入大、產(chǎn)出少的情況,需要較強(qiáng)的資金實(shí)力作后盾,才能持續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品的研發(fā)、生 產(chǎn)和銷(xiāo)售。
 
綜合來(lái)看,新入行的公司即使生產(chǎn)出 IGBT 產(chǎn)品,也需要耗費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間才能贏得客戶的 認(rèn)可,并需要長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到良好的 know-how 水平,同時(shí)還要面臨長(zhǎng)期較大的資金投入和 市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的困難,先行企業(yè)先發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯。
 
4 車(chē)用 IGBT 行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局優(yōu),但國(guó)產(chǎn)化率仍然較低
競(jìng)爭(zhēng)格局集中,CR4 份額合計(jì) 81%;但國(guó)產(chǎn)化率較低,TOP10 中僅 3 家內(nèi)資入圍。據(jù) Omdia 2019 年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,全球 IGBT 模塊前十大供應(yīng)商占據(jù)市場(chǎng)份額的 75.6%,市場(chǎng) 格局集中,競(jìng)爭(zhēng)格局較好。根據(jù) NE 時(shí)代數(shù)據(jù),2019 年中國(guó)共裝配 108 萬(wàn)套車(chē)用 IGBT 模塊, 其中英飛凌以 62.8 萬(wàn)套裝配數(shù)量占據(jù)了 58.2%的份額,處于市場(chǎng)領(lǐng)先地位。比亞迪微電子排 名第二,共裝配 19.4 萬(wàn)套,份額占比為 18%。三菱電機(jī)、賽米控分列第三、第四,份額為 5.2% 和 3%。斯達(dá)半導(dǎo)位列第五,份額占比為 1.6%。另一家國(guó)內(nèi)廠商中車(chē)時(shí)代電氣位列第九,份額 占比為 0.8%。2019 年新能源汽車(chē) IGBT 模塊前 4 大廠商份額合計(jì) 81.4%,呈現(xiàn)寡頭壟斷格局。而國(guó)內(nèi)廠商僅有比亞迪微電子、斯達(dá)半導(dǎo)及中車(chē)時(shí)代電氣三家企業(yè)入圍市場(chǎng)份額 TOP10,占 比 20.4%,國(guó)產(chǎn)化率較低。
 
從電壓覆蓋看,國(guó)產(chǎn)企業(yè) IGBT 產(chǎn)品線覆蓋日趨完善。國(guó)內(nèi)廠商斯達(dá)半導(dǎo)目前擁有國(guó)內(nèi) 最全面的 IGBT 模塊產(chǎn)品線之一,廣泛覆蓋高壓(3300V)至中低壓(600V)的應(yīng)用領(lǐng)域;中 車(chē)時(shí)代電器則以高鐵、動(dòng)車(chē)等細(xì)分領(lǐng)域?yàn)橹鳎壳爸饕?4500V 以上高壓領(lǐng)域具備一定競(jìng)爭(zhēng) 力。英飛凌的產(chǎn)品完整覆蓋了下游全電壓等級(jí)應(yīng)用領(lǐng)域,ABB 則主要面向高壓和最高電壓等 級(jí)產(chǎn)品。整體看來(lái),內(nèi)資企業(yè) IGBT 產(chǎn)品覆蓋低壓至高壓的全市場(chǎng),低壓領(lǐng)域布局較為完善, 但與國(guó)外廠商相比,我國(guó)功率分立器件在高壓領(lǐng)域仍需加強(qiáng)。

5 多重因素加速?lài)?guó)產(chǎn)替代,促進(jìn)份額提升
貿(mào)易摩擦加劇,半導(dǎo)體自主可控需求日益迫切。近年中美貿(mào)易摩擦呈現(xiàn)加劇趨勢(shì)。2016 年 3月及2018 年 4 月,中興兩次被列入美國(guó)“實(shí)體清單”。2019 年 5 月 15 日,華為被列入 “實(shí)體清單”,被禁止與美國(guó)企業(yè)進(jìn)行業(yè)務(wù)合作或向其采購(gòu)電信設(shè)備,受此影響谷歌已停止 向華為提供服務(wù)。2020 年 5 月 15 日,美國(guó)再次頒布針對(duì)華為的新禁令,要求采用美國(guó)技術(shù) 和設(shè)備生產(chǎn)的芯片,經(jīng)美國(guó)批準(zhǔn)才能出售給華為。2020 年 8 月 17 日,華為 38 家子公司被 列入實(shí)體清單,同年 9 月 15 日禁令全面實(shí)施。2020 年 12 月,中芯國(guó)際被美國(guó)列入中國(guó)涉 軍企業(yè)名單。在美對(duì)華加強(qiáng)技術(shù)封鎖的背景下,中國(guó)面臨貿(mào)易摩擦加劇、供給受阻、國(guó)際合 作不暢的風(fēng)險(xiǎn),建立自主可控的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈,加速?lài)?guó)產(chǎn)替代的需求日益迫切。
 
中國(guó)已成為全球最大的汽車(chē)消費(fèi)市場(chǎng),奠定車(chē)用 IGBT 良好發(fā)展契機(jī)。2019 年中國(guó)新 車(chē)銷(xiāo)量達(dá) 2575 萬(wàn)輛,約占全球新車(chē)銷(xiāo)量的 28.5%,是全球最大的汽車(chē)消費(fèi)市場(chǎng)。雖然我國(guó) 目前汽車(chē)保有量超過(guò) 2.6 億量,但人均汽車(chē)保有量與發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距。根據(jù)世界銀行 數(shù)據(jù)顯示,2019 年我國(guó)人均汽車(chē)保有量為 0.173 輛;美國(guó)為 0.837 輛,是中國(guó)的 4.8 倍;日 本為 0.591 量,是中國(guó)的 3.4 倍,預(yù)計(jì)未來(lái)中國(guó)汽車(chē)銷(xiāo)量仍將持續(xù)提升。廣大的汽車(chē)消費(fèi)市 場(chǎng)為我國(guó) IGBT 企業(yè)的發(fā)展提供了廣闊空間,奠定了良好的發(fā)展基礎(chǔ)。
 
國(guó)內(nèi)新能源廠商份額提升,加速 IGBT 國(guó)產(chǎn)替代。燃油車(chē)方面,我國(guó)由于起步較晚,在傳 統(tǒng)燃油汽車(chē)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力偏弱,2020 年前三季度我國(guó)乘用車(chē)銷(xiāo)量 1338 萬(wàn)輛,其中國(guó)產(chǎn)品牌乘用 車(chē)銷(xiāo)量占比僅約 36%。而在新能源汽車(chē)行業(yè),我國(guó)搶抓布局,已建立起不俗的技術(shù)、市場(chǎng)優(yōu) 勢(shì)。2020 年前三季度,中國(guó)新能源乘用車(chē)銷(xiāo)量 62 萬(wàn)輛,其中自主品牌/造車(chē)新勢(shì)力/外資合資 廠商占比分別為 55%、15%、30%,國(guó)內(nèi)廠商占比合計(jì)達(dá)到 70%,較傳統(tǒng)燃油車(chē)提升明顯。未 來(lái)隨著新能源汽車(chē)滲透率的逐步提升,預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)汽車(chē)廠商的市場(chǎng)份額也將隨之提升,迎來(lái)彎道 超車(chē)。在貿(mào)易摩擦加劇背景下,國(guó)內(nèi)新能源廠商出于供應(yīng)鏈安全考慮,預(yù)計(jì)將更多使用國(guó)產(chǎn) IGBT,帶動(dòng)國(guó)產(chǎn) IGBT 份額提升。
 
國(guó)內(nèi)廠商具有性?xún)r(jià)比和快速響應(yīng)優(yōu)勢(shì),契合新能源汽車(chē)降本增效趨勢(shì)。與國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手 相比,國(guó)內(nèi) IGBT 廠商與汽車(chē)廠商的溝通成本低,供貨速度快,服務(wù)能力強(qiáng),能夠快速響應(yīng)下 游客戶需求,具有快速響應(yīng)的優(yōu)勢(shì)。此外,國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體廠商還具有高性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)以及較低 的物流和人工成本,契合新能源汽車(chē)廠商提升滲透率、市占率要求下的降本增效需求。
 
政策、資金助力國(guó)內(nèi) IGBT 行業(yè)發(fā)展。IGBT 具有巨大的國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng),且在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 升級(jí)、節(jié)能減排、新能源等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的重要作用。近年來(lái),國(guó)家推出多項(xiàng)政策分別 從產(chǎn)業(yè)發(fā)展、研究開(kāi)發(fā)、財(cái)稅投資等方面支持包括 IGBT 在內(nèi)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。國(guó)務(wù)院于 2020 年 8 月印發(fā)《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》從財(cái)稅、投 融資、研究開(kāi)發(fā)等全面支持半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展。政策的全面支持將成為 IGBT 行業(yè)快速發(fā)展的 有效助力。此外國(guó)家在資金層面也給予積極支持,國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)基金(簡(jiǎn)稱(chēng)大基金)一期、 二期也先后于 2014 年、2019 年成立,其中大基金一期募資金額 1387 億元,大基金二期注冊(cè) 資本 2041.5 億元。據(jù)集微網(wǎng)統(tǒng)計(jì),大基金一期投資領(lǐng)域包括:集成電路制造 67%,設(shè)計(jì) 17%, 封測(cè) 10%,裝備材料 6%。在大基金及其所撬動(dòng)的社會(huì)資本的投資帶動(dòng)下,包括 IGBT 在內(nèi)的 集成電路產(chǎn)業(yè)取得了良好發(fā)展。
 
綜上所述, 我們預(yù)計(jì)車(chē)用 IGBT 國(guó)產(chǎn)替代將加速推進(jìn),助力國(guó)內(nèi)廠商份額提升。第一:我 國(guó)是全球最大的汽車(chē)消費(fèi)市場(chǎng),且未來(lái)汽車(chē)消費(fèi)需求仍將持續(xù)提升,為國(guó)內(nèi)車(chē)用 IGBT 廠商 的發(fā)展提供了良好契機(jī)。第二:貿(mào)易摩擦加劇,半導(dǎo)體自主可控需求日益迫切。第三:新能 源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)國(guó)內(nèi)廠商率先布局,搶占先發(fā)優(yōu)勢(shì),有望實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē),隨著國(guó)內(nèi)新能源車(chē)企業(yè)份 額提升,并出于供應(yīng)鏈安全考慮,預(yù)計(jì)將更多傾向使用國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體廠商產(chǎn)品,國(guó)產(chǎn) IGBT 份額 有望提升。第四:國(guó)內(nèi) IGBT 廠商具備性?xún)r(jià)比高、響應(yīng)速度快等本土化服務(wù)優(yōu)勢(shì),契合新能源 車(chē)降本增效的需要,有望在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中提高市場(chǎng)份額。第五:國(guó)家政策、資金助力 IGBT 行 業(yè)發(fā)展。綜合以上分析,我們認(rèn)為車(chē)用 IGBT 國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程將加速推進(jìn),實(shí)現(xiàn)份額提升。
 
除了份額提升外,國(guó)內(nèi) IGBT 廠商還將充分受益國(guó)內(nèi)車(chē)用 IGBT 市場(chǎng)空間的快速增長(zhǎng)。據(jù)我們測(cè)算,預(yù)計(jì) 2025 年中國(guó)新能源汽車(chē)用 IGBT 市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 177 億元,復(fù)合增速為 43.45%, 2025 年中國(guó)新能源車(chē)充電樁 IGBT 市場(chǎng)空間將達(dá) 147 億元,復(fù)合增速為 43.45%。
 
預(yù)計(jì) 2025 年中國(guó)新能源汽車(chē)用 IGBT 市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 177 億元,是 2020 年的 6 倍,復(fù)合增 速為 43.45%,根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù),2020 年中國(guó)汽車(chē)銷(xiāo)量為 2530 萬(wàn)輛,預(yù)計(jì)到 2025 年中國(guó)汽車(chē) 銷(xiāo)量將達(dá)到 3000 萬(wàn)輛,其中 2020 年中國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量為 132 萬(wàn)輛,新能源車(chē)滲透率為 5.22%。若 2025 年中國(guó)新能源汽車(chē)滲透率能夠達(dá)到《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035 年)》中提出的 20%,則 2025 年中國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量將從 2020 年 132 萬(wàn)輛提升至 2025 年 600 萬(wàn)輛。按上文中我們測(cè)算的新能源汽車(chē)功率半導(dǎo)體單車(chē)價(jià)值量,預(yù)計(jì) 2025 年中國(guó)新能源汽車(chē) 功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 177 億元,是 2020 年的 6 倍,復(fù)合增速為 43.45%。
 
預(yù)計(jì) 2025 年中國(guó)新能源汽車(chē)用 IGBT 市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 147 億元,復(fù)合增速為 43.45%。IGBT 最受益。根據(jù) Yole 數(shù)據(jù),2019 年全球新能源汽車(chē) IGBT 市場(chǎng)規(guī)模為 6 億美元。EV Sales Blog 數(shù)據(jù)公布 2019 年全球插電式混合動(dòng)力汽車(chē)和純電池電動(dòng)車(chē)的銷(xiāo)量約為 220 萬(wàn)輛,由此可推算 出 IGBT 單車(chē)平均價(jià)值量為 273 美元(占單車(chē)功率半導(dǎo)體價(jià)值量 83%),受晶圓代工緊張影響, 考慮到目前全球半導(dǎo)體晶圓代工產(chǎn)能緊張,預(yù)計(jì)今年新能源汽車(chē)功率半導(dǎo)體價(jià)格仍將保持在 較高水平,且未來(lái)單車(chē)價(jià)值將隨著電動(dòng)化趨勢(shì)及雙電機(jī)滲透率的增加逐步提升。乘以 2025 年 我國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量 600 萬(wàn)輛,預(yù)計(jì)中國(guó)新能源汽車(chē) IGBT 市場(chǎng)規(guī)模將從 2020 年約 24 億增 長(zhǎng)至 2025 年 147 億元,復(fù)合增速為 43.45%。
預(yù)計(jì) 2025 年中國(guó)新能源車(chē)充電樁 IGBT 市場(chǎng)空間將達(dá) 109 億元,復(fù)合增速為 35%。目 前,新能源汽車(chē)的報(bào)廢周期在 8-10 年之間,按照上文各年新能源汽車(chē)銷(xiāo)量的測(cè)算,預(yù)計(jì) 2025 年新能源汽車(chē)的保有量將達(dá)到 2246 萬(wàn)輛。隨著新基建的推進(jìn),保守假設(shè)到 2025 年車(chē)樁比提 升至 2:1,可推算出 2025 年充電樁保有量約為 1123 萬(wàn)個(gè)。由于新基建政策側(cè)重公共充電樁 的建設(shè),預(yù)計(jì)公共充電樁占比將從 2020 年 48%提升至 2025 年 50%。此外由于快充需求的增 加,預(yù)計(jì)直流充電樁在公共充電樁中的比例將從 2020 年 38%提升至 2025 年 50%。根據(jù)國(guó)家 電網(wǎng)歷年充電車(chē)樁項(xiàng)目招標(biāo)公示數(shù)據(jù),我們統(tǒng)計(jì)出招標(biāo)主力 60Kw 公共直流充電樁平均單瓦 價(jià)格從 2017 年 1.15 元/W 降至 2019 年 0.9 元/W(單機(jī)價(jià)格從 2017 年 6.9 萬(wàn)元降至 2019 年 5.4 萬(wàn)元);公共交流充電樁單機(jī)平均價(jià)格從 2017 年 0.95 萬(wàn)元降至 2019 年 0.54 萬(wàn)元。根據(jù)我們 調(diào)研的市場(chǎng)上主流新能源汽車(chē)廠商私人充電樁價(jià)格,我們測(cè)算出私人充電樁價(jià)格從 2017 年 1.27 萬(wàn)元/臺(tái)降至 2020 年 0.78 萬(wàn)元/臺(tái)。按 IGBT 在充電樁中成本占比約 20%測(cè)算,預(yù)計(jì) 2025 年國(guó)內(nèi)充電樁用 IGBT 市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 109 億元,較 2020 年的 25 億元增長(zhǎng) 3.4 倍,年復(fù)合增 速為 34.5%。
6 產(chǎn)能緊張短期內(nèi)較難緩解,功率半導(dǎo)體景氣持續(xù)上行
8 寸產(chǎn)能緊張,代工廠產(chǎn)能滿載。2020 年 5G 商用化、以及疫情“宅經(jīng)濟(jì)”加速推動(dòng)社 會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,汽車(chē)、家電、數(shù)碼等終端設(shè)備市場(chǎng)景氣度持續(xù)回暖,大幅拉動(dòng)了半導(dǎo)體需求 增長(zhǎng)。此外,歐美疫情尚未得到完全控制,中美貿(mào)易關(guān)系前景不明朗等因素驅(qū)動(dòng)芯片廠商提 高安全庫(kù)存,多重因素共振導(dǎo)致晶圓代工產(chǎn)能供不應(yīng)求,各大晶圓代工廠商 8 英寸產(chǎn)能接 近滿載。世界先進(jìn),華虹宏力 2020Q3 產(chǎn)能利用率均超過(guò) 100%,聯(lián)電,中芯國(guó)際產(chǎn)能利 用率也處在 95%的高位附近。
全球新增晶圓產(chǎn)能滿產(chǎn)時(shí)間主要集中在 2023-2025 年,短期內(nèi)較難解決產(chǎn)能緊張狀 況。從全球產(chǎn)能來(lái)看,根據(jù) IC Insights 數(shù)據(jù),預(yù)計(jì) 2020 年全球新增(等效 8 寸)晶圓產(chǎn) 能約 1790 萬(wàn)片,2021 年新增 2080 萬(wàn)片。但由于設(shè)備購(gòu)買(mǎi)、調(diào)試、客戶驗(yàn)證等原因,晶 圓制造廠的產(chǎn)能爬坡期較長(zhǎng),通常在 3-5 年左右,這部分新增產(chǎn)能真正實(shí)現(xiàn)滿產(chǎn)預(yù)計(jì)將在 2023-2025 年,短期內(nèi)較難解決產(chǎn)能緊張狀況。
 
國(guó)內(nèi)在建半導(dǎo)體制造產(chǎn)能折合 8 英寸約 2796 萬(wàn)片/年,大部分集中在 2022 年投產(chǎn), 但考慮到新產(chǎn)線投產(chǎn)后仍有較長(zhǎng)時(shí)間的產(chǎn)能爬坡期,短期內(nèi)產(chǎn)能緊張較難緩解。據(jù)我們不 完全統(tǒng)計(jì),目前國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體制造產(chǎn)能約為 288 萬(wàn)片/月(折合 8 英寸晶圓計(jì)算,包含硅基 晶圓及化合物半導(dǎo)體基底晶圓),國(guó)內(nèi)在建的半導(dǎo)體制造產(chǎn)能合計(jì)約為 233 萬(wàn)片/月(2796 萬(wàn)片/年),其中大部分新產(chǎn)線的投產(chǎn)時(shí)間集中在 2022 年,但考慮到新產(chǎn)線投產(chǎn)后仍有 3- 5 年的產(chǎn)能爬坡期,無(wú)法迅速實(shí)現(xiàn)滿產(chǎn),預(yù)計(jì)產(chǎn)能緊缺情況短期內(nèi)仍較難緩解。
 
預(yù)計(jì)到 2025 年,全球車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 模塊所需的 8 寸晶圓數(shù)量為 169 萬(wàn)片,較 2020 年 將增長(zhǎng) 5.4 倍。目前市場(chǎng)上的電動(dòng)車(chē)有單電機(jī)與雙電機(jī)兩種,目前主流的新能源汽車(chē)使用 的是單電機(jī)配置,但隨著未來(lái)新能源汽車(chē)制造技術(shù)的提升,可為車(chē)輛提供更高性能的雙電 機(jī)新能源汽車(chē)滲透率將得到提升。在新能源車(chē)中,每個(gè)電機(jī)使用一個(gè)逆變器,每個(gè)逆變器 中使用一個(gè) IGBT 模塊。鑒于雙電機(jī)優(yōu)異性能,我們假設(shè)其滲透率在 2025 年達(dá)到 20%, 可以測(cè)算出 2025 年全球共需要向 1200 萬(wàn)輛電動(dòng)車(chē) 1440 萬(wàn)臺(tái)電機(jī)裝配 IGBT 模塊。目前 單個(gè)車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 模塊中封裝 10-18 個(gè) IGBT 芯片(因 IGBT 模塊電壓級(jí)別不同,芯片數(shù) 量有所差異)按平均 15 個(gè)計(jì)算,則需要 2.16 億個(gè) IGBT 芯片。按每片 8 寸晶圓約可切出 128 個(gè) IGBT 芯片計(jì)算,則預(yù)計(jì) 2025 年全球僅車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 模塊所需的 8 寸晶圓量就達(dá) 169 萬(wàn)片,較 2020 年增長(zhǎng) 5.4 倍。
晶圓漲價(jià)已傳導(dǎo)至產(chǎn)業(yè)鏈下游,半導(dǎo)體景氣度持續(xù)上升。終端需求持續(xù)增長(zhǎng)、現(xiàn)有代工 產(chǎn)能已經(jīng)滿產(chǎn)、新增產(chǎn)能短期內(nèi)無(wú)法快速放量,供需矛盾導(dǎo)致了晶圓代工價(jià)格的上漲。臺(tái)積 電已取消了針對(duì)主要客戶 12 寸晶圓代工 3%的折扣優(yōu)惠,聯(lián)電在陸續(xù)調(diào)漲 8 寸晶圓代工價(jià)格 后跟進(jìn)調(diào)漲 12 寸晶圓代工價(jià)格。代工價(jià)格調(diào)漲隨即傳導(dǎo)到了產(chǎn)業(yè)鏈下游的廠商,大部分廠商漲價(jià)幅度都在 10%以上,其中瑞薩電子宣布部分模擬和電源產(chǎn)品價(jià)格將調(diào)漲 15%-100%。受益產(chǎn)品漲價(jià)趨勢(shì),英飛凌等公司延長(zhǎng)產(chǎn)品交期,預(yù)計(jì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈景氣度還將持續(xù)上升。
 
7 投資建議(詳見(jiàn)報(bào)告原文)
新能源汽車(chē)加速滲透,預(yù)計(jì) 2025 年國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)滲透率將達(dá) 20%/2030 年歐盟新能源 汽車(chē)滲透率將達(dá) 40%。汽車(chē)電動(dòng)化趨勢(shì)下帶動(dòng)功率半導(dǎo)體單車(chē)價(jià)值從 71 美元大幅提升至 330 美元。測(cè)算可得 2025 年中國(guó)新能源汽車(chē)/充電樁用 IGBT 市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 133/110 億元,復(fù)合 增速為 35%/55%,5 年 5 倍空間。產(chǎn)品類(lèi)型上,車(chē)用功率半導(dǎo)體中 IGBT ASP 占比達(dá) 83%,是 電動(dòng)化趨勢(shì)下的最受益品種。壁壘方面,車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 產(chǎn)品、工藝、先發(fā)優(yōu)勢(shì)三大壁壘構(gòu)筑強(qiáng) 護(hù)城河,疊加該行業(yè)市場(chǎng)份額集中,2019 年中國(guó)新能源汽車(chē) IGBT 模塊 CR4 份額合計(jì)達(dá) 81%, 競(jìng)爭(zhēng)格局良好,成為成長(zhǎng)行業(yè)“優(yōu)質(zhì)賽道”。但當(dāng)前國(guó)產(chǎn)化率仍然較低,前十大廠商中僅三家 國(guó)內(nèi)廠商入圍,市場(chǎng)份額合計(jì) 20.4%。展望未來(lái)來(lái)看,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)空間巨大、自主可控需求加強(qiáng)、 下游使用國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品意愿提升、國(guó)內(nèi)企業(yè)具備高性?xún)r(jià)比、快速響應(yīng)優(yōu)勢(shì),以及產(chǎn)業(yè)政策資金支持, 多重因素加速?lài)?guó)產(chǎn)替代,國(guó)內(nèi) IGBT 廠商未來(lái)發(fā)展?jié)摿薮蟆?/div>
建議關(guān)注:斯達(dá)半導(dǎo)、中車(chē)時(shí)代電氣、聞泰科技、華潤(rùn)微、新潔能、立昂微。
 
7.1. 斯達(dá)半導(dǎo)
深耕 IGBT 十五年, IGBT 技術(shù)處于行業(yè)領(lǐng)先地位。公司在 IGBT 技術(shù)中深耕多年,打破了歐美日功率半導(dǎo)體巨頭在 IGBT 技術(shù)、市場(chǎng)領(lǐng)域的壟斷局面,開(kāi)發(fā)出覆蓋了 600V-3300V 電壓等級(jí)、 10A-3600A 電流等級(jí)的 600 余款 IGBT 模塊產(chǎn)品,成為目前國(guó)內(nèi) IGBT 模塊型號(hào)最齊全的廠商,可以為工控變頻、電動(dòng)車(chē)、新能源發(fā)電、變頻家電等下游應(yīng)用領(lǐng)域提供定制化服務(wù)。為提升毛利率,公司持續(xù)投入 IGBT 芯片研發(fā)以提升芯片自給率,降低芯片外購(gòu)成本。根據(jù)公司招股說(shuō)明書(shū)數(shù)據(jù),芯片自給率從 2017 年 35.7%提升到了 2019 年 54.1%, 未來(lái)有望進(jìn)一步得到提升。
 
受益國(guó)產(chǎn)替代,工業(yè)控制 IGBT 市場(chǎng)份額有望提升。根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng), 2018 年中國(guó)工業(yè)控制 IGBT 市場(chǎng)規(guī)模為 32.38 億元, 2018 年斯達(dá)半導(dǎo)工業(yè)控制領(lǐng)域收入 5.26 億元,市占率 16.24%。受到中美貿(mào)易摩擦沖擊供應(yīng)鏈安全影響,預(yù)計(jì) IGBT 國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程將進(jìn)一步加速。斯達(dá)半導(dǎo)在工業(yè)控制 IGBT 領(lǐng)域布局早,并且可以向客戶提供成熟的高、中、低壓變頻器全套解決方案,預(yù)計(jì)公司在工業(yè)控制 IGBT 的市場(chǎng)份額將得到提升。
 
新能源車(chē)高速增長(zhǎng),帶來(lái) IGBT 量?jī)r(jià)齊升。2016 年公司成功量產(chǎn) FS-Trench IGBT 模塊,成為了國(guó)內(nèi)少數(shù)可大規(guī)模生產(chǎn)車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 模塊的廠商, 2019 年共為 16 萬(wàn)輛新能源汽車(chē)裝配FS-Trench IGBT 模塊,約占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額 13%。目前公司主要為國(guó)產(chǎn) A 級(jí)、 A00 級(jí)汽車(chē)裝配IGBT 模塊,單機(jī)價(jià)值量較低。隨著未來(lái)公司產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的提高,市占率將進(jìn)一步提升,產(chǎn)品也將逐步導(dǎo)入到 B/C 級(jí)高端轎車(chē),車(chē)用 IGBT 模塊將迎來(lái)量?jī)r(jià)齊升。
 
布局車(chē)規(guī)級(jí) SiC 模組,進(jìn)一步開(kāi)拓新能源汽車(chē)市場(chǎng)。2020 年,公司與 CREE 合作開(kāi)發(fā)1200VSiC 模塊已通過(guò)宇通客車(chē)認(rèn)證,預(yù)計(jì)將于 2021 年開(kāi)始裝配。2020 年 12 月 18 日公司發(fā)布公告將投資 2.29 億元建設(shè)年產(chǎn) 8 萬(wàn)顆車(chē)規(guī)級(jí) SiC 模組產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,繼續(xù)加大新能源汽車(chē)領(lǐng)域投入。
 
7.2. 中車(chē)時(shí)代電氣
國(guó)內(nèi)軌交裝備電氣系統(tǒng)龍頭。株洲中車(chē)時(shí)代電氣股份有限公司是中國(guó)中車(chē)二級(jí)子公司,是我國(guó)軌道交通行業(yè)內(nèi)具有領(lǐng)導(dǎo)地位的牽引變流系統(tǒng)供應(yīng)商。公司堅(jiān)持以技術(shù)研發(fā)為核心,在“同心多元化”戰(zhàn)略指導(dǎo)下,從軌道交通業(yè)務(wù)出發(fā),布局功率半導(dǎo)體器件、工業(yè)變流產(chǎn)品、新能源汽車(chē)電驅(qū)系統(tǒng)、傳感器件、海工裝備等領(lǐng)域,打造新的業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)點(diǎn)。
 
以軌交 IGBT 為切入口,逐步打開(kāi)新能源汽車(chē)、電網(wǎng) IGBT 市場(chǎng)。公司 IGBT 產(chǎn)品定位于高端電力電子行業(yè),目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn) 650V-6500V 全電壓范圍覆蓋,是國(guó)內(nèi)唯一自主掌握高鐵動(dòng)力 IGBT 芯片及模塊技術(shù)的企業(yè)。2015 年,有公司自主研發(fā)的 IGBT 變流器首次走向海外,取得了印度 100 輛機(jī)車(chē)的訂單,公司 IGBT 技術(shù)受到國(guó)際市場(chǎng)的認(rèn)可;在輸配電領(lǐng)域,公司生產(chǎn)的 IGBT 已經(jīng)應(yīng)用于烏東德工程、廈門(mén)柔直、渝鄂柔直、蘇南 STATCOM、江蘇 UPFC 等多個(gè)項(xiàng)目,隨著公司電網(wǎng) IGBT 技術(shù)的成熟,未來(lái)將獲得更多訂單;在新能源汽車(chē)領(lǐng)域, 公司目前已經(jīng)在向長(zhǎng)安、江淮、一汽供應(yīng) IGBT, 產(chǎn)品主要由 2014 年 6 月竣工投產(chǎn)的 8 英寸 IGBT晶圓生產(chǎn)線(一期)生產(chǎn),該產(chǎn)線年產(chǎn)量為 12 萬(wàn)片。由公司建設(shè)的國(guó)內(nèi)首條 8 英寸車(chē)規(guī)級(jí)IGBT 芯片生產(chǎn)線(二期) 也于 2020 年 9 月 26 日下線, 年產(chǎn)量達(dá) 60 萬(wàn)片, 這將為公司進(jìn)一步打開(kāi)新能源汽車(chē) IGBT 市場(chǎng)。
 
7.3. 聞泰科技
全球 ODM 龍頭企業(yè),收購(gòu)安世半導(dǎo)體進(jìn)軍半導(dǎo)體行業(yè)。聞泰科技是全球領(lǐng)先的 ODM 制造商,從事移動(dòng)終端、智能硬件等產(chǎn)品的研發(fā)、制造業(yè)務(wù)。2018 至 2019 年通過(guò)收購(gòu)安世半導(dǎo)體股權(quán),實(shí)現(xiàn)對(duì)安世的控股,進(jìn)入半導(dǎo)體領(lǐng)域。
 
受益 5G 浪潮, ODM 迎來(lái)業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)。公司是全球手機(jī) ODM 龍頭, 2019 年出貨 1.13 億臺(tái),占全球市場(chǎng) 27.6%的份額。2020 年,各大手機(jī)廠商密集推出新款 5G 機(jī)型, 12 月 5G 手機(jī)銷(xiāo)量占比達(dá)到 68.4%。作為已率先布局 5G 的行業(yè)龍頭,聞泰科技將在 5G 手機(jī)滲透逐步提升的過(guò)程中充分受益。
 
安世半導(dǎo)體汽車(chē)業(yè)務(wù)有望為公司帶來(lái)豐厚業(yè)績(jī)。汽車(chē)是安世半導(dǎo)體產(chǎn)品最大的下游應(yīng)用領(lǐng)域, 2019 年安世實(shí)現(xiàn)收入 103 億元, 其中汽車(chē)板塊業(yè)務(wù)收入 43 億元,占比 42%。對(duì)于車(chē)規(guī)級(jí)半導(dǎo)體產(chǎn)品,產(chǎn)品本身的可靠性與供應(yīng)的穩(wěn)定性是客戶的核心需求。安世半導(dǎo)體在汽車(chē)領(lǐng)域已通過(guò) ACE-Q100 和 Q101 兩項(xiàng)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證測(cè)試,產(chǎn)品受到博世、比亞迪、大陸、德?tīng)柛!?電裝等客戶的認(rèn)可,建立了長(zhǎng)期的合作關(guān)系, 構(gòu)筑成強(qiáng)生態(tài)壁壘。隨著未來(lái)汽車(chē)電動(dòng)化程度加深,新能源汽車(chē)滲透率提高,汽車(chē)半導(dǎo)體將迎來(lái)量?jī)r(jià)齊升, 安世半導(dǎo)體汽車(chē)業(yè)務(wù)有望為公司增厚業(yè)績(jī)。
 
8 風(fēng)險(xiǎn)提示
新能源汽車(chē)銷(xiāo)量不及預(yù)期?!缎履茉雌?chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035 年)》提出 2025 年中 國(guó)新能源汽車(chē)滲透率將達(dá)到 20%,但 2019 年受新能源汽車(chē)補(bǔ)貼退坡因素影響,新能源汽車(chē)產(chǎn) 銷(xiāo)量有所下滑。IGBT 制造廠商已向車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 投入了大量研發(fā)經(jīng)費(fèi)。如果新能源汽車(chē)市場(chǎng) 需求因產(chǎn)業(yè)政策變化受到影響,將對(duì) IGBT 廠商盈利能力產(chǎn)生影響。
 
國(guó)內(nèi)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步不及預(yù)期。功率半導(dǎo)體行業(yè)為技術(shù)密集型行業(yè),技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng) 新是行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。技術(shù)、產(chǎn)品研發(fā)機(jī)及產(chǎn)業(yè)化時(shí)間周期長(zhǎng)、資金投入大。新技術(shù)、新 產(chǎn)品量產(chǎn)后還面臨技術(shù)迭代等問(wèn)題。若技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度不及預(yù)期,將削弱國(guó)內(nèi)企 業(yè)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力。
 
產(chǎn)品替代風(fēng)險(xiǎn)。各項(xiàng)性能指標(biāo)皆?xún)?yōu)于 IGBT 的 SiC 功率器件已導(dǎo)入部分高端新能源汽車(chē), 若 SiC 功率器件制造技術(shù)出現(xiàn)突破,成本開(kāi)始下降,IGBT 產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力將大大削弱。
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