半导体行业深度报告：供需缺口难纾解，功率半导体迎来持续景气周期.pdf

请务必阅读正文之后的 重要声明 部分 Table_Industry 证券研究报告 /行业深度 报告 2018 年 09 月 03 日 半导体 供需缺口难 纾解 ，功率半导体迎来持续景气周期 行业深度报告 Table_Main Table_Title 评级：增持（维持） 分析师：郑震湘 执业证书编号： S0740517080001 电话： Email： zhengzxr.qlzq 联系人：佘凌星 电话： Email： shelxr.qlzq Table_Profit Table_QuotePic 行业 -市场走势对比 公司持有该股票比例 Table_Report 相关报告 2018.08.27 2018.08.20 2018.08.14 Table_Finance 重点公司基本状况 简称 股价 (元 ) EPS PE PEG 评级 2017 2018E 2019E 2020E 2017 2018E 2019E 2020E 华虹半导体 18.61 0.96 1.14 1.30 1.43 15.14 16.33 14.35 12.99 0.83 买入 士兰微 11.51 0.14 0.18 0.24 0.30 113.54 62.65 47.82 38.26 1.48 买入 扬杰科技 26.70 0.56 0.76 0.99 1.27 53.12 35.36 27.00 21.09 1.05 买入 华微电子 6.17 0.13 0.19 0.26 0.34 63.23 32.32 23.52 18.18 0.63 买入 捷捷微电 33.50 1.54 1.00 1.25 1.47 46.75 33.57 26.87 22.78 1.38 买入 备注 Table_Summary 投资要点 供不应求，功率器件迎来景气周期。 供给端： 缺货传导至 8 寸晶圆，挤占原有产能。 12 寸晶圆由于存储等需求上升，造成供不应求，像 CIS、 PMIC、 Nor Flash 和指纹识别 IC 等产品开始转移到 8 寸晶圆，挤占了特色工艺如功率器件、 MEMS、模拟芯片等的产能。 同时 8 寸晶圆设备停产，限制产能释放。 8 寸晶圆 生产的设备已经停产， 目前 厂商购买的 8 寸设备主要来自二手市场，数量极少且价格昂贵，设备的停产钳制着 8 寸晶圆产能的释放。 需求端：汽车电子化东风至，功率器件迎数倍成长空间 。 新能源汽车区别于传统汽车最核心的技术是：“电机驱动”、“电池”、“电子控制” ，汽车电子化全面地带动对功率器件的需求 。 根据英飞凌的统计，一辆传统燃料汽车使用动力传统系统功率半导体器件为 17 美元，而一辆纯电动汽车 /混合动力汽车上功率半导体器件价值为 265 美元，增加了近 15 倍。 未来随着新能源汽车的普及，功率器件将迎来发展的好机遇。 MOSFET 缺货严重， 看好未来三年景气度。 需求端： LED 照明市场扩大，带来 MOSFET 需求旺盛。智能手机的快充普及带来六级能效 /同步整流的MOSFET 需求增加。 同时 随着未来物联网的普及，将会带来巨大功率器件市场。 供给端： 指纹识别 IC 和双摄挤压 8 寸线产能，挤压 8 寸厂生产 MOSFET 的产能。随着新能源汽车的发展，国际大厂纷纷转向利润高的市场，砍掉中低压 MOSFET 产能。 IGBT 为新能源汽车的核心，工控、动车也具潜力。 目前在新能源汽车中，最有提升空间的当属电机驱动部分，电机的技术水平直接影响整车的性能和成本，而电机驱动部分最核心的元件当属 IGBT，其成本占到政策成本的7-10%。 并且在充电桩、 工业控制、白色家电、 轨道交通 等领域 ，也需要IGBT 进行变频 、整流 。 第三代化合物半导体性能更加优秀，是未来功率器件的发展方向。 在功率器件的发展中，传统的硅基功率器件已经达到了 其材料的极限状态，难以满足当前工业、汽车等领域对于高频、高温、高功率、高能效、耐恶劣环境以及轻便小型化的新需求。以 SiC、 GaN 为代表的第三代半导体材料以其优异的性能， 是未来的发展方向 。 SiC 主要使用在高压电路中，而 GaN更适合在低压高频领域， 第三代半导体 的应用， 有望成为功率半导体增长新的推动力之一。 国内企业加速突破，国产化替代可期。 国内功率器件市场基本上由国外企业垄断， 国内企业目前在中低端市场已经开始突破，但是在高端产品上还是落后国际大厂 1-2 代。但随着不断研发和政策支持，以士兰微、扬杰科技、华微电子为首的国内企业，有望实现突破。 而 海外龙头面对着产品同质 +成本竞争， 不得不开始重新调整自己的经营模式。一方面通过做减法，剥离自己没有优势或盈利能力不强的产品，另一方面通过并购、强强联合等，调整和完善自身产品线，以获取更大的优势。 国外企业退出低端市场，给国内企业 也 带来了 一些 机遇。 风险提示： 项目建设不及预期，国产化替代进展不及预期。 请务必阅读正文之后的 重要声明 部分 - 2 - 行业深度 研究 内容目录 功率器件应用广泛，未来市场稳步增长， . - 7 - 功率器件控制和转换电能， 2023 年市场 188 亿美元 . - 7 - 海外龙头作加减法，提升核心竞争力 . - 9 - 供不应求，功率半导体迎来景气周期 . - 11 - 供给端：硅片短缺传导到 8 寸，钳制产能释放 . - 11 - 需求端：汽车电子东风至，带来机遇 . - 13 - MOSFET 缺货持续， IGBT 为新能源汽车的核心 . - 17 - MOSFET 缺货严重，景气有望持续到明年 . - 17 - IGBT 技术不断进步，国内追赶尚需时日 . - 21 - IGBT 为新能源汽车的核心，工控、动车也具潜力 . - 24 - 第三代化合物半导体，未来增长新一极 . - 26 - 海外功率器件龙头公司 . - 31 - 英飞凌：全球功率器件领头羊，近期给出积极指引 . - 31 - 科锐 ：全球化合物半导体龙头， SiC、 GaN 占据先机 . - 38 - 安森美：并购仙童补全产线，功率产品占比提升 . - 42 - 威世：受益 8/6 寸高景气，营收下滑颓势扭转 . - 45 - 强茂：二极管龙头年初引领调价，重点发展车规级 . - 48 - 国内功率器件龙头公司 . - 50 - 扬杰科技：功率半导体十年一剑，内生外延双驱动 . - 50 - 士兰 微：国内 IDM 稀缺厂商，未来业绩成长可期 . - 54 - 华微电子：老牌功率器件龙头，产品覆盖最全 . - 58 - 风险提示 . - 62 - 图表目录 图表 1：功率分立器件的分类 . - 7 - 图表 2：功率器件的应用及工作频率 . - 7 - 图表 3：全球功率分立器件市场规模（亿美元） . - 7 - 图表 4：全球功率器件占比（按产品） . - 7 - 图表 5：中国功率半导体市场（亿元） . - 8 - 图表 6： 2017 年全球功率器件销售额占比 . - 8 - 图表 7：功率器件向 “小型化 ”发展 . - 8 - 图表 8：通过封装实现多芯片集成 . - 8 - 图表 9：全球功率半导体产业链情况 . - 9 - 图表 10：全球功率半导体市占率 . - 9 - 图表 11：全球功率半导体企业收购 /出售业务情况 . - 10 - 图表 12：硅片剪刀差从 12 寸延伸到 8 寸 . - 11 - 请务必阅读正文之后的 重要声明 部分 - 3 - 行业深度 研究 图表 13：全球 12 寸晶圆供需情况 . - 12 - 图表 14： 12 寸晶圆需求（按产品分） . - 12 - 图表 15：晶圆尺寸的演变进程 . - 12 - 图表 16：全球 8 寸晶圆产能及需求（ K wpm） . - 13 - 图表 17： 2009-2017 年关闭的晶圆厂（按尺寸分） . - 13 - 图表 18： 2022 年中国新能源汽车销量预测（万辆） . - 14 - 图表 19： 2017 年全球电动汽车业销售情况（万辆） . - 14 - 图表 20：不同汽车类型平均半导体价值含量 . - 14 - 图表 21：新能源汽车的电机驱动系统 . - 15 - 图表 22：英飞凌电机驱动控制系统 . - 15 - 图表 23：电池管理系统功能示意图 . - 16 - 图表 24：电子控制单元组成及应用 . - 16 - 图表 25：全球汽车半导体市场及增速（亿美元） . - 17 - 图表 26：全球分地区汽车半导体含量（美元） . - 17 - 图表 27：平面型与沟槽型结构 . - 17 - 图表 28：超级结 MOSFET 结构 . - 17 - 图表 29： 2016 年全球 MOSFET 市场（亿美元） . - 18 - 图表 30： 2016 年 全球生产 MOSFET 厂商份额 . - 18 - 图表 31：未来物联网的设备将会突破 500 亿 . - 19 - 图表 32：智能电表中 MOSFET 的应用 . - 19 - 图表 33： MOSFET 在汽车中的应用 . - 19 - 图表 34：低压 MOSFET 交货周期 . - 20 - 图表 35：高压 MOSFET 交货周期 . - 20 - 图表 36： MOSFET 与 IGBT 的结构差异 . - 21 - 图表 37： IGBT 发展不断提高功率和频率 . - 21 - 图表 38：从 G1 到 G6 IGBT 体积不断缩小 . - 21 - 图表 39：从 G1 到 G6 IGBT 性能不断提升 . - 21 - 图表 40： IGBT 模组内部结构 . - 22 - 图表 41： IGBT 模组封装越来越小 . - 22 - 图表 42：国外 IGBT 产业链情况（按电压大小划分） . - 23 - 图表 43：国内 IGBT 产业链情况 . - 23 - 图表 44：全球 IGBT 市场预测（按下游应用分） . - 24 - 图表 45：新能源汽车逆变器的结构 . - 24 - 图表 46： 中国新能源汽车 IGBT 市场预测（亿元） . - 24 - 图表 47：新能源汽车及充电桩中 IGBT 的应用 . - 25 - 请务必阅读正文之后的 重要声明 部分 - 4 - 行业深度 研究 图表 48： IGBT 在工业中的应用 . - 26 - 图表 49： IGBT 在消费类产品中的应用 . - 26 - 图表 50： SiC、 GaN 相比于传统材料性能更优 . - 26 - 图表 51：碳化硅转换效率更高，能量密度更大 . - 27 - 图表 52：氮化镓频率更高，能量密度更大 . - 27 - 图表 53： SiC 在高电压领域应用广泛 . - 27 - 图表 54：全 球 SiC 市场规模及增速（亿美元） . - 27 - 图表 55：全球 SiC 产业链情况 . - 28 - 图表 56： SiC 应用于汽车领域的优势 . - 28 - 图表 57： SiC、 GaN 各自的优点及适用的领域 . - 29 - 图表 58： GaN 功率器件的产业链情况 . - 30 - 图表 59：欧美日韩在第三代半导体的鼓励政策 . - 31 - 图表 60 英飞凌 P/E 估值情况 . - 31 - 图表 61：功率半导体市场规模与英飞凌相关业务收入（十亿美元） . - 32 - 图表 62： 2016 年 IGBT 模组市场份额 . - 32 - 图表 63： 2016 年 IGBT 分立器件市场份额 . - 32 - 图表 64：主要家电电机市场预测（百万欧元） . - 33 - 图表 65：充电站市场销量预测（千） . - 33 - 图表 66：英飞凌全球布局 . - 33 - 图表 67：英飞凌 2017-22 年各业务市场规模 CAGR（亿美元） . - 34 - 图表 68：英飞凌营业收入（百万美元，财年） . - 34 - 图表 69：英飞凌净利润（百万美元，财年） . - 34 - 图表 70：英飞凌 2017 年收入结构 . - 35 - 图表 71：英 飞凌 FY18Q3 收入结构 . - 35 - 图表 72：英飞凌汽车半导体业务市场（亿美元） . - 35 - 图表 73：汽车半导体市占率 . - 36 - 图表 74：电源分立器件及模组市占率 . - 36 - 图表 75： 英飞凌 业务营业收入变化趋势（百万美元） . - 36 - 图表 76：英飞凌主营业务同比增速 . - 36 - 图表 77：英飞凌 Si 衬底、 SiC 衬底份额 . - 37 - 图表 78： SiC 市场产品结构 (按产值份额） . - 37 - 图表 79： 2017 年英飞凌客户结构 . - 37 - 图表 80： 2017 年英飞凌前 10 客户 . - 37 - 图表 81：英飞凌分地域营收情况（百万美元） . - 38 - 图表 82： Cree 产品分类情况 . - 38 - 请务必阅读正文之后的 重要声明 部分 - 5 - 行业深度 研究 图表 83： Cree 营收及同比情况（百万美元，财年） . - 39 - 图表 84： Cree 毛利率及净利率情况（财年） . - 39 - 图表 85： Cree 营收拆分情况（百万美元） . - 40 - 图表 86： Cree 营收分类占比情况（ %） . - 40 - 图表 87： Cree 预计 2022 年的分产品营收情况 . - 40 - 图表 88： 2016 年 Cree 销售地区占比（ %） . - 41 - 图表 89： Cree 在第三代化合物半导体研究进展 . - 41 - 图表 90：安森美营业收入（单位：百万美元） . - 42 - 图表 91：安森美净利润（单位：百万美元） . - 42 - 图表 92：安森美 2016 年收入结构 . - 43 - 图表 93：安森美 2018Q2 收入结构 . - 43 - 图表 94：安 森美事业部产品情况 . - 43 - 图表 95：安森美与仙童的产品线 . - 44 - 图表 96：安森美业务营业收入（单位：百万美元） . - 44 - 图表 97：安森美主营业务同比增速 . - 44 - 图表 98： 安森美 分地域营收情况（百万美元） . - 45 - 图表 99：威世营业收入（单位：百万美元） . - 46 - 图表 100：威世净利润（单位：百万美元） . - 46 - 图表 101：威世 2018Q2 收入结构 . - 46 - 图表 102：威世 业务营业收入（单位：百万美元） . - 46 - 图表 103：威世科技 主营业务同比增速 . - 47 - 图表 104：威世产品订单出货比情况 . - 47 - 图表 105：威世不同产品的毛利率情况 . - 47 - 图表 106： 威世分地域营收情况（百万美元） . - 48 - 图表 107：强茂的 PE 估值情况 . - 48 - 图表 108： 强茂 营业收入（单位：新台币） . - 49 - 图表 109： 强茂 净利润（单位：百万新台币） . - 49 - 图表 110：强茂各事业部的产品 . - 49 - 图表 111：强茂 2016 年收入结构 . - 50 - 图表 112：强茂 业务营业收入（单位：百万新台币） . - 50 - 图表 113： 2016 中国半导体功率器件十强企业 . - 50 - 图表 114：扬杰科技 2018H1 营收情况（百万元） . - 51 - 图表 115：扬杰科技 2018H1 净利润情况（百万元） . - 51 - 图表 116：扬杰 2018Q2 毛利率及净利率情况 . - 51 - 图表 117：扬杰 2018Q2 期间费用率情况 . - 51 - 请务必阅读正文之后的 重要声明 部分 - 6 - 行业深度 研究 图表 118：杨杰科技的研发投入不断增加（百万元） . - 52 - 图表 119：扬杰科技下游覆盖面广 . - 52 - 图表 120： 2016 年扬杰科技下游业务板块构成 . - 52 - 图表 121：扬杰科技产品生产量（千只） . - 53 - 图表 122：扬杰科技产线布局情况 . - 53 - 图表 123：士兰 季度营收及增长情况（万元） .