“技术推进+应用驱动”——功率半导体迎来新一轮发展机遇.pdf

行业 报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 1 电子 证券 研究报告 2019 年 04 月 08 日 投资 评级 行业 评级 强于大市 (维持 评级 ) 上次评级 强于大市 作者 潘暕 分析师 SAC 执业证书编号： S1110517070005 panjiantfzq 陈俊杰 分析师 SAC 执业证书编号： S1110517070009 chenjunjietfzq 资料 来源： 贝格数据 相关报告 1 电子 -行业研究周报 :汽车电子和VR/AR 创新进入临界点 2019-04-08 2 电子 -行业专题研究 :科创板系列 十一：国盾量子 2019-04-04 3 电子 -行业专题研究 :科创板系列 十二：创鑫激光 2019-04-04 行业走势图 “技术推进 +应用驱动” 功率半导体迎来新一轮发展机遇 功率半导体器件是实现电能转换的核心器件。主要用途包括逆变、变频等。受惠于 5G 及电动车需求的显著增长，我们对功率半导体的市场发展持乐观看法。本文重点讨论 IGBT/三代化合物半导体功率器件在技术推进和应用驱动下迎来新一轮发展机遇。 IGBT 是新能源汽车电机控制系统和充电桩的核心器件。 IGBT 约占新能源汽车电力驱动系统及车载充电系统成本的 40%，折合到整车上约占总成本的710%，它的性能决定了整车的能源利用率。 IGBT 多应用于高压领域，MOSFET 主要应用在高频领域。 SiC 主要用于实现电动车逆变器等驱动系统的小量轻化。 SiC 器件相对于 Si器件的优势之处在于，降低能量损耗、更易实现 小型化和更耐高温。 SiC 适合高压领域， GaN 更适用于低压及高频领域。 我们建议重点关注 5G 应用所带来的 RF GaN 市场机遇。 5G 对于更高数据传输速率的要求推动了基站部署的 PA 转换为 GaN。另外，在 5G 的关键技术 Massive MIMO 中，大量的阵列天线需要相应的射频收发单元，所以射频器件的使用数量将明显增加。 我们通过测算 IGBT/SiC 的新能源汽车市场供需量推测其增量空间。 我们认为 IGBT 的增量空间巨大。 SiC 市场可能出现供不应求的情况。扩大功率半导体产能的动力之一来源于新能源汽车。 我们看好新能源汽车中功率半导体成分的增长。 根据英飞凌的统计，一辆传统燃料汽车的电机驱动系统中功率半导体的价值为 17 美元，而一辆纯电动汽车中价值为 265 美元，增加了近 15 倍。新能源汽车为功率半导体带来了极大的增长潜力。电力基础设施的升级和便携式移动设备对高能效电池的需求也推动了功率半导体市场的增长。 投资建议： 首推 闻泰科技 （收购安世半导体），建议关注 台基股份 、 扬杰科技 、 士兰微 。 风险 提示 ： 新能源汽车发展不及预期，功率半导体市场发展不及预期，全球经济波动加剧 -40%-34%-28%-22%-16%-10%-4%2%2018-04 2018-08 2018-12电子 沪深 300 行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 2 内容目录 1. 功率半导体市场需求大增，迎来国产化机遇 . 5 1.1. 功率半导体概述 . 5 1.2. 功率半导体市场格局 . 5 1.3. 汽车电子点燃功率半导体市场 . 6 2. IGBT 硅基功率半导体核心 . 7 2.1. IGBT 市场格局 . 8 2.2. IGBT 应用广泛，新能源车是重要下游增长引擎 . 9 2.2.1. 新能源汽车 . 9 2.2.2. 轨道交通 . 10 2.2.3. 智能电网 . 10 3. 第三代化合物半导体 前景广阔，产业变革 . 10 3.1. SiC 高压器件领域的破局者 . 10 3.2. GaN 应用场景增多，迎 来发展机遇 . 12 3.3. SiC VS GaN 各有擅长，应用驱动 . 13 3.3.1. 基本特性 . 13 3.3.2. 应用场景 . 17 4. 新能源汽车驱动下的功率半导体市场供需及增量空间测算 . 18 5. 海外 &国内功率半导体重要公司 . 19 5.1. 英飞凌 (Infineon) . 21 5.1.1. 英飞凌简介 . 21 5.1.2. 英飞凌技术优势及产品路线 . 22 5.2. 安森美半导体（ On Semiconductor） . 24 5.2.1. 安森美简介 . 24 5.2.2. 安森美技术优势及产品路线 . 24 5.3. 罗姆 (ROHM) . 25 5.3.1. 罗姆简介 . 25 5.3.2. 罗姆技术优势及产品路线 . 26 5.4. 闻泰科技 . 27 5.5. 台基股份 . 29 5.6. 扬杰科技 . 31 5.7. 士兰微 . 32 图表目录 图 1：功率半导体的产品种类 . 5 图 2： 2017 年全球功率器件市场结构按产品划分 . 5 图 3：功率半导体器件的工作范围 . 5 图 4： 2016-2022 年全球功率半导体市场规模 /亿美元 . 6 行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 3 图 5：全球功率半导体市场竞争格局 . 6 图 6：新能源汽车销量预测 . 6 图 7：全球汽车半导体市场规模 /亿美元 . 6 图 8：功率半导体在汽车中的应用 . 7 图 9： (a)MOSFET 结构图； (b)IGBT 结构图 . 7 图 10： 2017 年全球 IGBT 市场份额 . 8 图 11： 2016-2022 年全球 IGBT 市场规模 /亿美元 . 8 图 12：国际 IGBT 市场产业链 . 8 图 13：中国 IGBT 市场产业链 . 9 图 14： IGBT 的应用领域及电压分布 . 9 图 15：电能产业链 . 10 图 16： SiC 的开关损耗 . 10 图 17：全球 SiC 产业链 . 11 图 18： SiC 功率半导体市场按应用划分 . 11 图 19： SiC 功率半导体市场按产品划分 . 11 图 20： GaN 的应用领域及电压分布 . 12 图 21：全球 GaN 产业链 . 13 图 22：全球 GaN 市场规模 . 13 图 23： SiC 晶体管的性能 . 14 图 24： GaN 晶体管的性能 . 15 图 25： GaN 功率器件主流应用 . 17 图 26： 5G 带来的功率半导体市场需求 . 17 图 27： 2017 年全球功率分立器件和模块 市场份额 . 19 图 28： 2017 年全球功率分立 IGBT 市场份额 . 20 图 29： 2017 年全球功率分立 MOSFET 市场份额 . 20 图 30： 2017 年全球功率器件厂商营业收入 /亿元 . 20 图 31： 2017 年全球功率器件厂商净利润 /亿元 . 20 图 32：英飞凌 2012-2017 年营业收入及增速 /亿元 . 21 图 33：英飞凌 2012-2017 年净利润及增速 /亿元 . 21 图 34：英飞凌收入结构按产品划分 . 22 图 35：英飞凌 SiC 系列产品 . 22 图 36：英飞凌产品路线 . 23 图 37：英飞凌策略布局 . 23 图 38：安森美 2012-2017 年营业收入及增速 /亿元 . 24 图 39：安森美 2012-2017 年净利润及增速 /亿元 . 24 图 40：安森美图像传感器平台 . 24 图 41：罗姆 2012-2018 年营业收入及增速 /亿元 . 25 图 42：罗姆 2012-2018 年净利润及增速 /亿元 . 25 图 43：罗姆收入结构 . 25 图 44：罗姆收入结构按产品划分 . 25 图 45：罗姆的双沟槽结构 . 26 行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 4 图 46： IGBT 作为焊接逆变器（全桥 /双晶体管正向） . 26 图 47： IGBT 作为感应 加热逆变器（半桥） . 26 图 48： IGBT 作为三相电机控制 . 27 图 49： IGBT 作为不间断电源 . 27 图 50：安世半导体股权结构 . 27 图 51：闻泰科技营业收入及增速 /亿元 . 28 图 52：闻泰科技净利润及增速 /亿元 . 28 图 53：闻泰科技毛利率与净利率 . 28 图 54：安世半导体主要客户 . 29 图 55：台基股份营业收入及增速 /亿元 . 30 图 56：台基股份净利润及增速 /亿元 . 30 图 57：台基股份收入构成按产品 . 30 图 58：扬杰科技营业收入及增速 /亿元 . 31 图 59：扬杰科技净利润及增速 /亿元 . 31 图 60：扬杰科技毛利率与净利率 . 31 图 61：扬杰科技收入构成按产品 . 31 图 62：士兰微营业收入及增速 /亿元 . 32 图 63：士兰微净利润及增速 /亿元 . 32 图 64：士兰微毛利率与净利率 . 32 图 65：士兰微主要产品 . 33 表 1： IGBT 与 BJT、 MOSFET 性能比较 . 7 表 2： SiC、 GaN 性能比较 . 14 表 3： 2018 年 SiC 新产品 . 14 表 4： 2018 年 GaN 新产品 . 15 表 5： 2018 年 SiC 功率模块新产品 . 16 表 6： 2018 年 GaN 功率模块新产品 . 16 表 7： IGBT 新能源汽车市场需求测算 . 18 表 8： SiC 新能源汽车市场需求测算 . 18 表 9：汽车功率半导体市场供需测算及增量