半导体系列报告（六）：功率半导体篇下游需求爆发叠加供给产能紧缺功率半导体景气上行.pdf

平安证券研究所 电子团队 2021年 8月 16日 下游需求爆发叠 加供给产能 紧 缺， 功 率半 导 体景气上行 徐勇 S1060519090004（证券投资咨 询 ） 邮 箱（ ） 证券研究报告 半导体系列报告（六）：功率半导体篇 电子行业评级： 强于大市 （维持） 投资要点 2 市场空间广阔 ， 但长期被国外巨头垄断： 功 率半导体作为能量转换和控制的核心器件 ， 被广泛应用于汽车电子 、 工业 、 消费电子等领域 。 2021年全球功率半导体市场规模将达到 441亿美元 ， 中 国功率半导体市场规模将达到 159亿美 元 ， 市场空间广阔 。 然而 ， 国内外市场长期被英 飞凌等国外巨头垄断 ， 尤其在中高端市场 ， 国内自给率严重不足 。 功 率半导体下 游多重需求共 振 ， 叠加供 给产 能紧缺 ， 行业景气度高企 ： 随 着新能源汽车 、 新能源发电 、 工业自动化 、 轨道交通等下游需求的 多 点爆发 ， 叠加 8英寸晶圆代工产 能紧缺 ， 功率半导体市场供不应求 ， 量价齐 升 将 促 进市场空间持续增长 ， 行业景气度有望保持上行 。 国产替代成为长期趋势 ， 国内厂商开始崭露头角 ： 在多项国家政策支持和产业资金扶持的背景下 ， 今后国产替代将成为长 期主旋律 。 国 内 相 关 产 业链企 业也 有意调整供应链以分散风险 ， 国 内功率半导体厂 商由此被赋予了更 多机会 ， 有 望通过完善的产品布局 、 不断突破的技术研发 能 力以及扩 张的量产能力实现市场份额的提 升 。 目前 ， 已有少 数国内龙头企 业凭借自身核心竞争力开 始在国际市场上崭露头角 。 投资建议： 可重点关注技术壁垒较高且应用广泛的 IGBT和 MOSFET细分领域龙头 ， 推荐闻 泰科 技 ， 关 注斯达半导 、 新 洁能 、 华润微；也可关注 国产替代已取得较大进展的二极管 、 晶闸管细分领域龙头扬杰科技 、 捷捷微电 。 风 险提示： 1） 宏观 经 济下行风 险； 2） 下游需求不及预期风险； 3） 市场竞争加剧风 险； 4) 国产替代不 及 预 期风险 。 目录 CO N T E NT S 供给端：技术进步叠加产能扩张，进口替代趋势明显 3 市场 ：前景广阔，但长期被国外龙头垄断 需 求端：下游需求旺盛，行业天花板不断上 调 投资建议及风险提示 比亚迪半导体即将 IPO： 6月 16日 ， 比亚迪股份发布公告称 ， 股东大会高票表决通过分拆所属子公司比亚迪半导体至深圳交易所创业板上市； 6 月 30日 ， 比亚迪股份公布称 ， 深交所依据相关规定对比亚迪半导体报送的首次公开发行股票并在创业板上市的申请报告及文件进行核对 ， 认为 文件齐备 ， 决定予以受理 。 功率半导体龙头公司纷纷宣布提 价 ： 5月 中 旬 ， 安森美宣布上调部分产品型号价格 ， 定价周期于 7月 10日生效 ； 比亚迪半导体宣布从 7月 1日起对 IPM、 IGBT单管产品进行价格调整 ， 提涨幅度不低于 5%；闻泰 科 技 并 购的 安 世半 导 体也发 布通 知 ， 宣布于 6月 7日提高产品价格 。 资料来源： 比亚迪半导体招 股 书 4 风口 |比亚迪半导体即将 IPO，功率半导体掀起涨价潮 比亚迪半导体 产品在新能源汽车中的应用 安森美的 产品货期及价格趋势 资料来 源 ： 富昌电 子 ，平安证券研究所 功率半导体是电子电力核心 ， 主要用于电能转换和控制： 功 率半导体是电子装置电能转换与电路控制的核 心 ， 其本质是利 用半导体的单向导电 性实现电源开关和电力转换的功能 ， 具体用途包括变压 、 逆 变 、 整 流 、 斩波 、 变 频 、 变 相等 ， 可以提高能量转换效率 ， 减少功率损失 。 功率半导体主要分为功率分立器件和功率 IC两大类 ， 其中功率分立器件主要包括二极管 、 晶闸管 、 MOSFET、 IGBT等 产 品 。 根据 IHS Markit的 预 测 ， MOSFET和 IGBT将成为近 5年增 长最强劲的半导体功率器件 。 概述 |功率半导 体：电 力电子核心，用于电能转换和控制 2019年功 率半导体市场份额情况功率半导体主要分类 资料来源： 华润微招股书 ，平安证券研究所 各类功 率器 件 的适用范围 资料来 源 ： 英飞凌 资料来 源 ：智研咨询，平安证券研究所 54.30% 16.40% 12.40% 14.80% 2.10% 功率 IC MOSFET IGBT 功率二极管 其他 5 功率半导 体器件的分类 ：功 率半导体器件 按 照可控 制的程 度 ， 可分为不 可 控 型 器 件 、 半 控型器件和全控型器 件三 类 。 发展路径清晰： 功 率半导体 器 件 为了满 足更广泛和复杂的应 用场景和环境 ， 种类从 二 极管 逐 渐拓展到 BJT、 GTO， 再到 MOSFET、 IGBT， 向高 可控 、 高功率密度 、 高工作温度 、 高开关频 率 、 低 损 耗 、 集成化 、 结构复 杂化方 向发 展 ， 而相应的 器 件设计及制造 难 度也随之不断提 高 。 发展 路 径 |从二极管到 MOSFET、 IGBT，可控性逐渐 增 强 半导体按照控制程度分类 功率半导体发展路径 资料来 源 ： 艾睿电子 ， 平安证券研究所 6 功率半导体产业链及主要代表企业 7 全球功率半导体市场规 模 ： 据 IHS Markit数 据显示 ， 2018年全球功 率半导体市 场规模约 391亿 美 元 。 根据 IHS Markit的预 测 ， 2021年全球功率 半导体市场规模将达 到 441亿 美元 ， 相比 2020年将增 长 4.5%。 中国功率半导体市场规模： 据 IHS Markit数据显示 ， 2018年中国功率半导体市场规模为 138亿美元 ， 约占全球市场份额的 35.3%， 是全球最大 的功率半导体消费国 ， 预计 2021年中国功率半导体市场规模将达到 159亿美 元 。 8 市 场空间 |2021年 中国功率半导体市场有望 达 到 159亿美元 2014-2021年中 国功率半导体市场规模 （ 亿美元 ） 资料来 源 ： IHS Markit， 平安证券研究所 2014-2021年全 球功率半导体市场规模（亿美元） -6% -4% -2% 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 2014 2015 2016 2017 2018 2019E 2020E 2021E 全球功率半导体（亿美元） 增长率 -2% 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 2014 2015 2016 2017 2018 2019E 2020E 2021E 中国功率半导体（亿美元） 增长率 根据英飞凌的数据统计 ， 2019年功率半导体器件与模块全球市场规模为 210亿美元 ， 英飞凌以 19%的市场占有率占据领先地位 ， 其次是安森美和 意法半导体 ， 市占率分别为 8.4%和 5.8%。 除了闻泰科技收购的荷兰安世半导体 （ Nexperia） ， 全球前十大功率半导体厂商均为国外公司 ， CR10 接近 60%。 在 IGBT领域 ， 英飞凌以绝对优势稳居第一 。 IGBT模块市场的 CR5约 68.8%， IGBT分立器件市场的 CR5约 63.9%， 市场被国外垄断 ， 集中度较高 。 我 国只有少数企业如 IGBT龙头斯达半导位列 IGBT模块市 场并列第七 （ 2.5%） ， 功率器件 IDM龙头杭州士 兰 微位列 IGBT分立器件市 场第十 （ 2.2%） ， 具备一定的 竞 争优 势 。 9 竞争格局 |功率半导体 市 场被国 外 垄 断，英飞凌占据领先地位 2019年全球功率分立器件和模块竞争格局 2019年全球 IGBT模块竞争格局 资料来 源 ： 英飞凌 ， 平安证券研究所 19.0% 8.4% 5.8% 5.5% 4.5% 3.8%3.7%2.8% 2.4% 2.4% 41.7% Infineon ON Semi STMicro Mitsubishi Toshiba Vishay Fuji Electric Renesas ROHM Nexperia Others 35.6% 11.9% 10.5% 7.3% 3.5% 3.1% 2.5% 2.5% 2.4% 1.8% 18.9% Infineon Mitsubishi Fuji Electric Semikron Vincotech Hitachi Danfoss Starpower Toshiba ABB Semi Others 32.5% 11.7% 7.9%6.1% 5.7% 5.4% 4.7% 4.5% 3.7% 2.2% 15.6% Infineon Fuji Electric ON Semi Toshiba Mitsubishi STMicro Littelfuse Renesas MagnaChip Hangzhou Silan 2019年全球 IGBT分立器件竞争格局 在 MOSFET领域 ， 英飞凌仍以 24.6%的市占率位居第一 ， CR5约 59.8%， 安世半导 体和华润微分别以 4.1%和 3.0%的市占率位列第八和第九 。 从功率半导体种类来看 ， 目前国内厂商主要以二极管 、 晶闸管 、 低压 MOSFET等低附加值产品为主 ， 毛利率相对较低 ， 国 内厂 商现已 有较为成 熟 和低成本的 产品 ， 占 据了一 定市 场份额 。 以二极管为例 ， 由于结构和工艺相对简 单 ， 技术门槛较低 ， 国内市场参与者众多 ， 在 2014年就已率先 实现了贸易顺差 。 而在新 能 源汽车 、 电 力 、 轨 道交通 等领域应用较多的高 端 产品中 高压 MOSFET、 IGBT技术门槛较高 ， 工艺更复杂 ， 且客户认 证 壁垒较高 ， 目前仍主要依赖于进口 ， 处 于被国外巨头垄断的现 状 。 10 竞争格 局 |中 高 端产品仍 被国外垄断，自给率严重不足 2019年全球功率 MOSFET市场竞争格局 中国二极管进出口情况 资料来源 ： wind， 平安证券研究所 24.6% 12.8% 9.5% 7.3% 5.6% 5.0% 4.5% 4.1% 3.0% 1.8% 21.80% Infineon ON Semi STMicro Toshiba Renesas Vishay Alpha and Omega Nexperia China Resources MagnaChip Others 资料来 源 ： 英飞凌 ， 平安证券研究所 0 10 20 30 40 50 60 70 80 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 进口数量（亿只） 出口数量（亿只） 国家高度重视半导体产业发展： 半导体行业作为信息技术产业的基石 ， 对于国家安全和经济发展具有举足轻重的意义 ， 是国家高度重视的战 略性产业 。 近年来 ， 国 家 出台了 多项产业和财税政策推动半 导体产业发 展 ， 为功 率半 导 体提供了良好的产 业发展 环 境和可靠保障 ， 从而为 国 产化铺平道 路 ， 降 低我国对于半导体进口的依赖程度 ， 国产 替 代将成 为我国半导体市场长期的主旋律 。 资料来源： 财 政 部、国务院、工信部等 ，平安证券研究所 11 背景及政策 |国家高度重视， 国产替 代 是长期主 旋律 与功率半导体相关的政策 政策名称 发文机关 发布时间 相关内容 国家集成电路产业发展推进纲要 国务院 2014.06 从国家战略层面梳理了集成电路产业发展的脉络，系统全面的为半导体的设计、制造、封装、测试、设备和材料各环节定下发展方向和重点；设立国家集成电路产业投资基金。 中国制造 2025 国务院 2015.05 预计至 2030年，中国集成电路市场规模占全球的比例将达到 43.35% 45.64%；将先进轨道 交通装备、电力设备、节能与新能源汽车、海洋工程装备、航空航天装备等列为突破发展的 重点领域。 “十三五” 国 家战略性新兴产业发展规划的通知 国务院 2016.11 明确指出做强信息技术核心产业，提升核心基础硬件供给能力。推动电子器件变革性升级换 代，加强低功耗高性能新原理硅基器件、硅基光电子、混合光电子、微波光电子等领域前沿 技术和器件研发，功率半导体分立器件产业将迎来新的一轮高速发展期。 战略性新兴产业重点产品和服务指导 目 录 （ 2016版） 财政部、科技部、国 家发改委、工信部 2017.01 进一步明 确电力电子功率器件的战略性新兴行业 地 位和范围， 包 括 MOSFET、 IGBT及 模 块、 FRD、 VDMOS、 SCR、 GTO、 IGCT、中小功率智能模块等。 关于集成电路生产企业有关企业所得税政策问题的 通知 财政部、发改委、工 信部、税务总局 2018.03 2017年 12月 31日前设立但未获利的集成电路线宽小于 0.8微米（含）的集成电路生产企业， 自获利年度起第一年至第二年免征企业所得税，第三年至第五年按照 25%的法定税率减半征 收企业所得税，并享受至期满为止。 新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的 若干政策 国务院 2020.08 为进一步优化集成电路产业和软件产业发展环境，深化产业国际合作，提升产业创新能力和 发展质量，在财税、投融资、研究开发、进出口、人才、知识产权、市场应用、国际合作等 八个方面出台引导性及鼓励性政策 措 施。 国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年 远景目标纲要 国务院 2021.03 瞄准集成电路等前沿领域，实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目，集成电路先 进工 艺 和 IGBT等 特色工艺取得突破。 目录 CO N T E NT S 供给端：技术进步叠加产能扩张，进口替代趋势明显 12 市场：前景广阔，但长期被国外龙头垄 断 需求端：下游需求旺盛，行业天花板不断上调 投资建议及风险提示 功率半导体几 乎用于所 有需要电能处理和转换的场景 ， 下游应用领域广泛 ， 包括消 费电子 、 通 信 、 计算 机等 。 近年来 ， 随着新 能源汽 车 、 工 业自动化 、 新 能 源发电 、 变频家电 、 轨道交通等 新兴应用领 域的兴起和快速发展 ， 多重需求的迅速崛起共同推动功率半导体市场空间持续增 长 ， 驱动行业天花板不断上调 。 根据智研咨询的统计 ， 2019年全球功率半导体市场下游应用领域最大的是汽车 （ 35.4%） ， 其次是工业 （ 26.8%） 和消费电子 （ 13.2%） ；而 中 国市场下游应用领域最大的是汽车 （ 27.4%） ， 其 次分别是 工业电源 （ 23.1%） 、 消费电 子 （ 18.6%） 和电力 （ 15.3%） 。 13 全 球功率半导体市场下游应用领 域占比 需求端 |下 游多重需 求旺盛，行业天花板不断上调 中国功 率半导体市场下游应用领域占 比 资料来 源 ： 智研咨 询 ，平安证券研究所 35.40% 26.80% 13.20% 24.60% 汽车 工业 消费电子 其他 27.40% 23.10%18.60% 15.30% 15.60% 汽车 工业电源 消费电子 电力 通信等其他 功 率半导 体在各领域的应用 资料来 源 ： 新洁能招股书 资料来 源 ： 智研咨 询 ，平安证券研究所 随 着经济和社 会 的快速发 展 ， 汽 车不再只是单 纯的代步工具 ， 而是逐 渐向着电子化的方向发 展升级 。 未来 ， 汽 车的电 动化 、 联网化 、 智能 化将 催生汽车电子化进入新的发展阶 段 。 相比于传统汽车 ， 电动汽车将新增大 量电能转换需求 ， 从而带动相关功 率半导体器 件获得显著的增量需求 。 功 率半导 体在 新能源汽车 中价值量大幅提升： 根 据 Strategy Analytics的统计数据 ， 2019年传 统内燃汽 车 中的半导体成本合计金额 为 338美 元 ， 其中功 率半导 体 价值量 为 71美元 ， 占 比约 21%；而纯 电动汽车中的半导体成本合计金额为 704美元 ， 其中功率半导体价值 量高达 387美元 ， 占 比 显著提升至 55%， 相比传 统内燃汽车 ， 其单 车价值量提升 了近 5.5倍 。 14 功率半导体 在电动汽 车中的应用 需求 端 |功率半导 体在新 能源汽 车中价 值 量显著提升 传统汽车与新能源汽车中半导体价值量比较（美元） 资料来 源 ： 安森美 71 354 387 78 93 78 44 59 49 145 205 190 0 100 200 300 400 500 600 700 800 传统内燃汽车 混合动力汽车 纯电动汽车 功率半导体 IC 传感器 其他 资料来 源 ： Strategy Analytics， 平安证券研究所 中国新能源汽车市场景气度上行： 受 益于汽车电动 化的 发展趋势 ， 以 及 “ 碳 中 和 ” 目标 、 新能源汽车产业发展规划 （ 2021-2035年 ） 等政 策的提出 ， 我国新能源汽车市场蓬勃发 展 。 中 国汽车工业协 会的数据显示 ， 2020年中国新能源汽车销量达 136.7万辆 ， 而 2021年上半年中国新 能源汽车销量 已达 120.6万辆 ， 刷新了历史记录 ， 行业明显进入高景 气周 期 ， 量价齐升促使新能源汽车有望成 为未 来市 场增长的主要 动力 。 IGBT模块是新 能源汽 车 动力系统 的 “ CPU” ： IGBT模块作为新能源汽车电机控制器的核心元件 ， 被称为汽车动力系统的 “ CPU” 。 根据 Omdia的 预测 ， 2024年 中国新能源汽 车 IGBT模 块的市场规模将达到 8.8亿美元 。 未来 ， 随 着新能源汽车渗透率 的提 升 ， IGBT模块的市场需求将持续放 量 。 15 中国新能源汽车销量统计 （万辆） 需求端 |新能源 汽 车有 望成为未 来主要增量市场 资料来 源 ： wind、中 国汽车工业协会 ， 平安证券研究所 0 20 40 60 80 100 120 140 160 2016 2017 2018 2019 2020 2021H1 中国新能源汽车 IGBT模块市场规模 （亿美元） 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2018 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 中国新能源汽车 IGBT模块市场规模（亿美元） 同比增速（ %） 资料来 源 ： Omdia， 平安证券研究所 功 率半导体 是 工业控制及自动 化的 核心元器件 ， 二 极 管 、 IGBT等可广泛用于交流电动机 、 逆变焊机 、 变 频器 、 伺 服 器 、 UPS等 ， 以实 现精 密 控制 ， 提 高能量功率转 换的 效 率和可靠性 ， 节 约能 源的 目标 。 工业领域是电力电子器件应用最早期的领域 ， 也是 功率半导体在汽车之外的第 二大应用领 域 ， 作为功 率半导体应用的基本盘 ， 需 求一直稳 健增 长 。 工业领域同时也是 IGBT最大的应用市场 ， 未来随 着 中国 制造 2025 和 “ 工业 4.0” 战略的不 断推进 ， 工业自动化 的水平将不断提升 ， 工 业 机器 人 、 数 控机 床等的持续升温将促使对 IGBT等 功率器 件的 需 求逐步放大 。 16 逆变焊机内部基本结构示意图 需求端 |工业自 动 化水平提升逐步放大需 求 中国工业机器人当月产量（台 /套） 资料来 源 ： 斯达半导 资料来 源 ： 国家统计局 ， 平安证券研究所 0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 由 于 需要输出符 合电网要 求的交 流 电 ， 新能源发电增加 了大量对于整流器 、 逆变器及变压器的需求 ， 二极管 、 MOSFET、 IGBT等功 率半导 体因此 应 用广泛 。 在光 伏逆变 器和风 力发电逆变 器中 ， 功 率半导 体分 立器 件和模组作为电力转换和控制的核 心器 件 ， 能起 到提高转换效 率和电 流密 度 的作 用 。 随着节能减排需求的提升以及可再生能源发电成本的降低 ， 我国的 太阳能光伏 、 风能等 新 能源发电 行业快速发展 。 根据国家能源局的数据统计 ， 截止 2020年底 ， 我国光伏发电累计装机容量 254GW， 新增装机 49.3GW； 风力发电累计装机容量 282GW， 新增装机 72.4GW。 新 能 源 装机容 量的快速 提 升 ， 将持续拉动对功率半导体器 件的市场需求 。 17 中国光伏发电装机容量（ GW） 需求 端 |新能源发 电装机量快速增长拉动需求 中国风电发电装机容量（ GW） 资料来源： wind、国家能源局 ， 平安证券研究所 0 50 100 150 200 250 300 2015 2016 2017 2018 2019 2020 0 50 100 150 200 250 300 2015 2016 2017 2018 2019 2020 变频家 电相比普通家电具备节能 、 高效 、 降噪 、 智能控制的优势 ， 目前主要用于空 调 、 冰箱 、 洗衣机等耗电 较多的 家电 。 英飞凌的资料显示 ， 功率半导体作为家电变频的核心器件 ， 在变频家电中的单机价值量为 9.5欧元 ， 相比普通家电中的 0.7欧元提升了十倍以上 。 根 据 IHS Markit预 测 ， 全球变频家电销量占比将从 2017年的 34%增长到 2022年的 65%。 以家用空调为例 ， 根据产业在线的数据 ， 2020年 我国 家 用空调产量达 14490.6万台 ， 其中变频空调达 8336.3万台 ， 渗透率达 57.5%， 而 2021年上半年渗透率进一步提升至 66.1%。 随 着节 能环保提效 意识 的普及和增 强 ， 预计变 频家电渗透率将继续稳中有升 ， 支撑功 率半导 体市场持续扩张 。 18 家电功率半导体单机价值量对比（欧元） 需求 端 |变频家电渗透率提升支 撑市 场持续扩张 中国家用空调出货量（万台）及变频空调渗透率 资料来 源 ： 英飞凌 ， 平安证券研究所 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000 16,000 18,000 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021H1 家用空调（万台） 变频空调（万台） 渗透率（ %） 0.7 9.5 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 普通家电 变频家电 资料来源： wind、产业在线 ， 平安证券研究所 目录 CO N T E NT S 供给端：技术进步叠加产能扩张，进口替代趋势明显 19 市场 ：前景广阔，但 长期被国外龙头垄 断 需 求端：下游需求旺盛，行业天花板不断上 调 投资建议及风险提示 功率半导体产品种类众多 ， 产品开发设计不仅取决 于器件自身特 性 ， 还与应用场景密切相关 ， 因此 经验积累即行业 know-how至关重要 。 虽然 功率半导 体的技术发展是由应用领域的不 断扩展 和需求的不断变化而驱动的 ， 但是其 产品的生 命周 期却可达 5-10年 ， 并且市场价格 不像存 储芯片 等那样剧 烈波动 ， 价格坚挺 ， 这给 了国内厂 商可观的 追赶时间 。 据报 道 ， 3nm的先进制 程兴 建产线的投资成 本高 达 150-200亿美元 。 相比而言 ， 功 率半导体 对工艺制 程的要 求并不高 ， 例如士 兰 微预计投资 100 亿元新建的第二条 12英寸生 产 线线宽 65nm-90nm， 可与意 法 半 导 体最先进的 65nmBCD工艺相比肩 。 较低资金成本的投资门槛 使得功 率半导 体有望 率先成 为国内 厂商追赶国际先进水平 ， 实现进口替代的重要赛道之一 。 20 行业特 点 |产品技 术迭代周 期 长， 对工艺制 程要求不 高 功率半导体与数字集成电路的行业特点对比 资料来 源 ：芯思想， 平安证券研究所 产品生命周期 工艺制程要求 市场价格波动 产品设计开发 技术发展模式 对比项 5-10年 40纳米 -1微米 相对稳定 以经验为主 应用推动 功率半导体 小于 1年 7-130纳米 起伏大 以工具为主 技术牵引 数字集成电路 上游晶 圆 代 工产能紧缺 ， 产能利用率维持高位： 从 供给端来看 ， 目前功率半导体主要在 8英寸晶圆上加工制造 。 据悉 ， 当前 各大晶圆代工厂 的 8 英寸订单饱满 ， 产能 已 经接近满载运转 ， 国内 8英 寸代工厂如华 虹 、 中芯国际产 能 利 用 率均已超过 100%。 晶 圆供给不足导 致功率半导体供需失衡 ， 而新 建一座晶圆代工厂从规划 到投产 需要 约一至两 年时间 ， 由此预 计短期内 8英 寸产能紧张 仍将 持续 。 交期延长 ， 价格上 涨 ： 据集微网消息 ， 由于受到东南亚疫情持续蔓延的影 响 ， 近期英飞凌 、 安世半导体等 IDM大厂产能遭到严重冲击 ， 预期供货 量能仅剩下原先的三分之二 ， 供货期也相应延 长 。 部分 MOSFET产 品的交 期延长至 4-5个月 ， 甚至无限延长 ， 价格也随之水涨船高 。 21 供给 端 |上游产 能紧缺，交期延 长 ，功率半导体价 格上涨 安世半导体部分 MOSFET供货情况 资料来源 ： wind， 平安证券研究所 功率半导体主 要晶圆代工厂商产能利用率 资料来 源 ： 贸 泽电子 80% 85% 90% 95% 100% 105% 110% 华虹半导体 中芯国际 设计厂采取措施保证产能供应： 在全球晶圆制造产能紧缺的背景下 ， 设计厂斯达 半 导 与华虹 达 成了战略合 作 ， 携手打造的高功率车规级 12英 寸 IGBT芯片已通过终端车企产品验证 ， 同时拟 定增 募集 35亿元建 厂旨在转 向 IDM模 式； 新洁 能 则是在华虹之外寻求海 外厂商作为二 供 ， 与 国 内外头 部 8寸 晶圆 厂和封 测厂紧密合作开展业务 ， 旨在获得产能保障 ， 以减少供应链风 险 。 IDM厂商 纷 纷兴建 12寸 晶圆厂扩 建产能 ： 2020年底 ， 士 兰 微与厦门半导体投资集团共同投资的第一条 12英 寸生产线正式投 产 ， 预 计今年四季 度将实现月产 3万片的目标； 2021年 1月 ， 闻 泰 科 技位 于上海临港的 12寸晶 圆 厂 动工 ， 预计 2022年 7月投 产 ， 年产 能 约 为 40万片； 2021年 6月 ， 华 润微与大基金联合投 资 75.5亿 新建 12英 寸晶圆生产线 ， 建成后预计将形成月产 3万片 12寸中 高端功率半导体晶圆生产能 力 。 22 供给 端 |产能为王， 设计厂和 IDM纷纷采取措施保证产能供给 主 要功率半导体厂商投资金额及扩产项目 资料来 源 ： 集微网 ， 平安证券研究所 公司 主要产品 投资金额 扩 产项目 士兰微 MOS管、 TVS、 FRD、 IGBT器件及模块 13亿元 8英寸集成电路芯片生产线二期项目 20亿元 新增年产 24 万片 12英寸高压集成电路和功率器件芯片技术提升及扩产项目 华润微 MOS、 IGBT、 SiC器件及模块 50亿元 功率半导体封测基地项目 闻泰科 技（安世半导体） 二极管、 TVS、保护器件、逻辑器件、车用 MOSFET、 GaN FET 120亿元 上海临港 12英寸车规级功率半导体自动化晶圆制造中心 捷捷微电 晶闸管、 MOSFET等器件 25亿元 高端功率半导体产业化项目12亿元 车规级封测产业化项目 斯达半导 IGBT、 SiC等功率器件及模块 35亿元 高压特色工艺功率芯片和 SiC芯片研发及产业化项目 扬杰科技 MOS管、 TVS、 SBD、 FRD、 IGBT器件及模块 3.5亿 元 1200万片的新能源汽车电子及大功率半导体晶圆生产线 台基股份 高压功率器件 5.02亿元 新型高功率半导体器件产业升级项目 23 供给端 |国内晶圆制造产能加速扩张，产能有望持续释放 华虹半导 体单 季度出货片数（折合成 8寸片，千 片） 华虹 半导体各年 资 本开支 （亿元） 资料来源： wind、公司公告 ， 平安证券研究所 国内以 华虹半导体 、 中芯国际 、 华 润 微为 代表 的 晶圆制造厂 商也在加 大资本开 支扩充产能 ， 代 工产 能有望持 续释 放 。 扩建充沛的量产能力将成 为国内厂商在行业景气周期契机中争夺市场份额 、 崭露头角的有力支撑 ， 从而为 国产替 代奠定良 好的基础 。 以华虹半导体为例 ， 华虹在产业聚集的长三角区域 采 取本土化战略 ， 将近 二十年的功率器件研发经 验和产 能供 给当地的设 计厂商 ， 联合研 发 、 分 工配合 、 协 同共进 ， 成 为长三角区域设 计 厂背 后的中流砥柱 ， 已 经连 续四十一个季 度实现盈利 。 无锡新建的 12英寸晶圆 厂产能在加速爬坡 ， 月产能已超 4万片 ， 预计年底可达 6.5万片 。 0 10 20 30 40 50 60 70 80 2016 2017 2018 2019 2020 0 100 200 300 400 500 600 700 800 国内 主 要功率半导体厂商 产线分布情况概览 24资料来源 ： wind， 平安证券研究所 国内公司深耕产品研发和 技术创新升级： 国内公司坚持自主研发与技术创新 ， 凭借持续的研发投入 、 强大的研发团队和长期的行业经验积累 ， 持续实现技术迭代与 产品创新升级 ， 提升核心竞争 力 ， 为参与和国际巨头 的 竞逐打 下坚实基础 。 例如 ， 比亚迪半导 体 IGBT芯 片的开通损耗优于 国际主流厂商 ， 关断损耗与国际主流厂商相近 ， 产品具备低损耗 、 高效率等 特 征 。 国内厂商纷 纷布局中高端产品 ：国 内 具 备核心竞 争优势的 厂 商已着手布局附加值更高 的高 压 MOSFET、 IGBT等中高端产品 ， 产 品相继量产并带来 毛利率的提 升 。 随 着国内企业品牌知名度的不断提升以及产品的不断创新升级 ， 国内产品的市场占有率 将得到提 高 ， 国 内厂商在中高端市场的 市场份额也有望 得以提 升 。 25 供给端 |国内技术进步，布局中高端，国产份额有望提升 国内功率半导体厂商研发支出（万元）及占营收比重 国内功率半导体厂 商毛利率 资料来源 ： wind， 平安证券研究所 0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000 2018 2019 2020 斯达半导 新洁能 捷捷微电 扬杰科技 斯达半导（ %） 新洁能（ %） 捷捷微电（ %） 扬杰科技（ %） 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 捷捷微电 新洁能 华润微 士兰微 国内厂商迎来发展黄金时期： 在各项国家和产业政策利好的背景下 ， 在 技术进步叠加产能扩张的前提下 ， 以及在 中美贸易战 、 中兴华为事件的 警钟下 ， 产业链下游相关行 业客户充分意识 到供应链安全和自 主可控的重要性 ， 从而愿 意给予国 内厂 商更多 的机会 。 国 内功率半导体厂 商迎来 发展的黄金时期 ， 其营收和利润不断增长 。 进口替代趋势明显 ： 根 据 Yole的数据统计 ， 中国 IGBT市场的自 给 率在 2015年首次超过了 10%， 并逐渐增长至 2018年的 14.1%。 根据智 研咨 询的预 测 ， 2024年中国 IGBT市场自 给 率将达到 40%， 国 产替 代趋势明显 。 26 供给端 |国 内厂商迎来发展黄金时期，进口替代趋势明显 中 国 IGBT市场供需及自给率情况主 要功率半导体厂商营收 （亿元 ）及 增 速 资料来 源 ： Yole、 智研咨询，平 安证券研究所 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 2015 2016 2017 2018 2019E 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 中国 IGBT行业产量（万只，左轴） 中国 IGBT行业需求（万只，左轴） 自给率（右轴） 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 140% 160% 0 2 4 6 8 10 12 2016 2017 2018 2019 2020 2021Q1 斯达半导 新洁能 捷捷微电 斯达半导 YOY 新洁能 YOY 捷捷微电 YOY 资料来源 ： wind， 平安证券研究所 27 MOSFET|闻泰科技 安世半导体功率器件全球领先 各产品营收贡献 各年营收及利润（亿元） 资料来源 ： wind、公司公告 ， 平安证券研究所 上下游相关企业 公司及主营业务简介 闻泰科技成立于 2006年 ， 是全球手机 ODM龙头企业 ， 2019年通过 并购安世半 导 体 切 入功率半导体赛道 ， 从而跻身 ODM和功 率器 件 双 龙 头 。 2019年安世半导体在全球 POWER MOSFET市场占有率位居全 球 第八 ， 是 全球领先的分立与功率芯片 IDM龙头厂商 ， 拥有近 1.6万种产品 ， 每年可交付 900多亿件产品 。 半导体产 品线重点包括晶体 管 （ 包 括保护类器件 ESD/TVS等 ） 、 MOSFET功率管 、 模拟与逻辑 IC。 闻 泰科技 2020年实 现营业收 入 517.07亿元 (+24.36%)， 净利 润 24.15亿元 (+92.68%)。 下游应用领域： 安世半导体产 品广泛应用于汽车 、 移动及穿戴设 备 、 工业与电力 、 计算机设 备等 领域 ， 其中汽 车业 务营收占比 45%， 电动汽 车是未来收 入来源的主要方 向 。 获客： 直 销和经销 并 重 ， 安世半导体客户数量达两万多家 。 典型客户 ： 博世 、 比亚迪 、 华 为 、 苹 果 、 三 星 、 小米 、 艾默生 、 思科 、 施耐德 、 戴尔 、 华硕 、 惠普等 。 81.2 % 18.8 % 手机及配件 半导体产品 毛利 率 12.11% 毛利 率 29.91% 下游各领域营收贡献 45% 23% 22% 5% 5% 汽车 移动及穿戴 设备 工业与电力 计算机设备 消费及其他 0 100 200 300 400 500 600 2016 2017 2018 2019 2020 营业收入 净利润 28 IGBT|斯达 半 导 国产 IGBT模块之光 下游各领域营收贡献及同比增长率 各年营收及利润（亿元） 资料来源 ： wind、公司公告 ， 平安证券研究所 上下游相关企业 公司及主营业务简介 斯达 半导成立 于 2005年 ， 2020年在上交所 上市 。 公 司自成立以来 专注于自 主研 发设计和生产 IGBT芯片和快恢复二极管芯片 ， 并 以 IGBT模 块形式对 外销 售 。 IGBT模块对主营业务收入的贡献为 95.01%。 2019年 公司 在全球 IGBT模块市 场 的市场份额位居全 球 第七 ， 是 国 内 IGBT领 军企 业 ， 研发的国 际第六代 芯片 FS-Trench已 实现量 产 。 2020年实 现营业收 入 9.63亿元 (+23.55%)， 净利 润 1.81亿元 (+33.56%)。 下游应用领域： 产 品主要应用于工业控 制和电 源 、 新能 源 、 变频 家电等行 业 。 其