功率半導體從風中升起車輛電氣化成為大勢所趨

伴伴隨著全球汽車電氣化的東風，功率半導體行業乘風破浪，汽車智能化，電氣化趨勢明顯帶動汽車半導體價值提升。

同時，面對半導體需求突增，海外交付延長等因素，國內功率半導體廠商將迎來國產替代的機會，國內廠商有望受益。

最近幾天，開源證券電子團隊發布了深度行業報告《功率半導體專題系列一:乘新能源汽車東風而起——行業深度報告》，深入分析了全球汽車電氣化背景下功率半導體及其受益產業鏈的行業發展，尋找最具投資價值的標的。

新能源汽車東風已至

功率半導體從風中升起

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1.全球新能源汽車銷量快速增長，滲透率不斷提高

伴隨著全球環保政策的日益嚴格和改善能源結構的要求日益迫切，許多國家都制定了新能源汽車的發展規劃以純電和油電混合動力為主要動力形式的新能源汽車進入快速發展期，車輛電氣化成為大勢所趨

許多政府已經出臺了促進新能源汽車發展的計劃

根據中國汽車工程學會編制的《節能與新能源技術路線圖2.0》，到2025年，我國新能源汽車在新車銷售中的滲透率將達到20%根據中汽協預測，2025年中國汽車銷量有望達到3000萬輛，以20%的滲透率，屆時中國新能源汽車銷量有望達到600萬輛到2035年，新能源汽車將成為主流，占總銷量的50%

據EV Sales數據顯示，2020年全球新能源乘用車銷量達312.48萬輛，即使在全球汽車市場萎縮的情況下，新能源乘用車仍保持著41.40%的高增長率根據EVTank的預測，到2025年，全球新能源汽車銷量有望達到1200萬輛

2025年，中國新能源汽車銷量有望達到600萬輛

2025年，全球新能源乘用車銷量有望達到1200萬輛

2.新能源汽車用半導體的價值有所提升，其中功率半導體的提升最為顯著

汽車智能化，電氣化的趨勢，顯然在推動汽車半導體的價值提升汽車智能化的含義主要包括智能駕駛，智能座艙，網絡化等在普通車輛上增加先進的傳感器，控制器，執行器等設備，與人，車，路等進行智能信息交換通過車載傳感系統和信息終端實現，顯著提升乘坐體驗，實現輔助駕駛甚至自動駕駛汽車智能化主要帶動汽車數字芯片，傳感器芯片，存儲芯片的消費

電氣化是指動力電池代替燃料作為汽車的動力源，由電機負責將動力電池的化學能轉化為汽車的動能在這個過程中，用于功率轉換的功率半導體的數量將顯著增加功率半導體顯著受益于電氣化趨勢，就價值增長而言，電氣化是汽車半導體最重要的類別之一

功率半導體從電氣化趨勢中受益匪淺，

增長勢不可擋

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1.IGBT是新能源汽車高壓系統的核心設備，深深受益于電氣化趨勢

新能源汽車的母線電壓通常在400V左右，而IGBT是耐高壓高頻的電力電子開關器件，其額定電壓通常在600V V以上，因此IGBT在汽車上的應用主要集中在高壓能量轉換，核心應用主要是驅動逆變器。

IGBT用于主驅動逆變器

其他應用包括車輛OBC和電池管理/車輛空氣

除了直接搭載在新能源汽車上，IGBT還是DC充電樁的核心動力裝置與OBC的功能類似，IGBT在DC充電樁的功能是DC—DC轉型DC充電樁的一端與交流電網相連，工頻交流經整流電源模塊轉換成DC，流經DC—林克電容穩壓濾波器，進入DC—DC變換環節

IGBT用于充電樁中的DC—DC轉換

2.MOSFET廣泛應用于低壓系統，未來其消耗量還將繼續增加

汽車上的各種供電裝置直接從電池取電，電池的電壓通常為24V和12V而新能源汽車的動力電池電壓一般高達300—400V，因此需要功率器件來調節新能源汽車高低壓系統之間的電壓，實現高低壓系統之間的功率流動

MOSFET在汽車高低壓系統功率轉換中的應用

伴隨著汽車電子元器件的增多，MOSFET在汽車上的應用日益增多我們統計了英飛凌為新能源汽車提供的MOSFET解決方案，發現單輛車分立MOSFET器件的消耗量可達近200個如果算上Switch，PMIC等集成設計的功率半導體產品，整車低壓系統對功率半導體產品的消耗會更大

凌預計，高端新能源汽車上MOSFET的用量可達400個左右。

統計英飛凌提供的解決方案對應的MOS數量接近200個

功率半導體加速國產替代，

國產企業嶄露頭角

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1，國產替代進度總體加快，車規器件準入門檻高

我國功率半導體產業起步晚，基礎低，在整體的技術實力和市場占有率上與海外廠商仍有較為明顯的差距據前瞻產業研究院數據，我國在中高端MOSFET及IGBT器件市場上，90%依賴進口，市場基本被歐美，日本企業壟斷全球范圍來看，前十大功率半導體廠商均為海外廠商，合計占據60%的市場份額

2019年全球功率半導體市場主要被海外廠商占據

產能緊張及地緣政治因素帶來國產替代契機，部分企業開始嶄露頭角2017—2018年前后，全球功率半導體產能緊張，海外廠商器件交期延長，客戶需求得不到滿足由此部分國內客戶開始對國產功率器件進行供應認證，按下了功率半導體國產替代加速鍵

2018Q4海外廠商功率半導體器件交期明顯延長

車規產品認證要求高，國產功率器件替代在汽車領域的替代總體仍處于較為初步的階段汽車半導體產品的認證壁壘主要來自兩方面，一方面是ISO，AEC—Q等國際組織的標準認證，是車規供應的進入門檻，另一方面是來自各家整車廠自身嚴格的標準認證車規認證流程周期長，項目多，標準高，對供應商的生產流程，生產設施，產品性能，產品穩定性及安全性都提出了較高要求，形成了較高的進入門檻目前我國功率半導體企業已經全面進入消費級，中低端工業領域的供應，在汽車市場的供應滲透總體仍較為初步

車規電子零部件供應認證壁壘高

2，微型車為突破口，國產主驅IGBT發展加速

IGBT發明于上個世紀80年代，海外產品發展已有40年左右的時間，龍頭廠商英飛凌推出7代IGBT產品經過追趕，我國IGBT企業的技術和生產水平有了較大的進步，目前我國部分領先的IGBT企業能夠量產對標英飛凌5—6代的技術水平，與國際領先廠商技術水平仍有差距，但差距在不斷縮小

英飛凌歷代IGBT芯片技術升級

我國領先企業已量產對標英飛凌第5—6代的產品

在車規IGBT市場份額上國內企業占比仍較小，國產替代空間大據Yole數據，2019年全球IGBT市場達63.4億美元據Omdia數據，2019年國內僅有斯達半導以2.5%的市占率進入了全球前十大IGBT模塊供應商，國內企業開始嶄露頭角，但在市場份額上與海外廠商差距仍較大

全球IGBT市場不斷成長

2019年全球IGBT市場主要被海外廠商壟斷

國產車規IGBT模塊借助我國肥沃的汽車市場土壤，在近幾年取得了長足的進步據EV Sales，我國2020年新能源乘用車銷量127.19萬輛，占全球銷量的40.7%同時，我國新能源汽車產業得到較大的政策扶持，經過十余年的快速發展，已經建立了從電池，電機，電控等核心零配件到整車裝配，自主品牌的完整自主產業鏈，為汽車半導體的逐步自主化提供了良好的土壤

我國已建立起完整的新能源汽車產業鏈

我國A00級新能源車占比較高

A00級別新能源汽車在續航里程，輸出功率等方面的標準相對A級車及SUV較低，品牌車型眾多的A00級別新能源車對采用國產IGBT模塊的驗證測試秉持更為開放的態度因此，以A00級微型新能源車為主要突破口，國產廠商在車規主驅逆變IGBT模塊領域取得了快速發展

根據佐思汽研的數據，按照銷量數據來看，2019年英飛凌在中國新能源汽車IGBT領域排名第一，占比高達 49.3%，其次是比亞迪，主要給比亞迪品牌車型配套，占比20%，斯達半導體位居第三，市占率達到16.6%。

英飛凌占據國內新能源汽車IGBT市場的半壁江山

造車新勢力或將率先開啟A級及以上車型的主驅IGBT模塊自主化進程以蔚來，理想，小鵬等為代表的國內造車新勢力的車型開發周期相對傳統車企更短，造車理念更為激進，相比合資，外資品牌的車企，大部分新勢力廠商對海外汽車半導體供應商的議價權不足，因此其出于成本控制和供應鏈保障的原因也更愿意嘗試引入國產供應商國產IGBT模塊廠商有望先通過造車新勢力廠商進軍A級乃至更高級的新能源汽車市場

展望未來，新能源汽車A00—A0級別市場占比將逐步下降，A級及以上市場占比提升，國內企業一旦突破A級車型供應，也將受益新能源汽車消費升級帶來的量價齊升。

A00級別電動車銷量占比在2017—2019年持續下降

3，國內領先MOSFET廠商初步進入車規產品產業鏈

MOSFET市場空間廣闊，下游市場分散，我國MOSFET企業市占率低2019年，我國本土龍頭企業華潤微以3.00%市占率位列全球第九大MOSFET供應商被我國ODM龍頭企業聞泰科技收購的安世半導體則以4.10%的市占率位列全球第八大供應商

2019年全球IGBT市場主要被海外廠商壟斷

最近幾年來國內MOSFET企業的產品研發明顯進步，產品矩陣迅速完善，代工/晶圓制造水平不斷提高，為全面進入車規供應鏈打下了基礎。

產品方面，以華潤微，士蘭微，華微電子，新潔能等為代表的企業，均建立起比較完備的產品體系，不僅有供應平面型，溝槽型這類比較成熟的MOSFET種類的能力，也基本具備隔離柵，超級結等先進種類的MOSFET的能力，并且本土頭部企業的MOSFET產品線也基本做到比較完整的電壓，電流覆蓋此外，聞泰科技則通過外延并購，將汽車MOSFET/二極管領先供應商安世半導體收入麾下，有望使得我國MOSFET的車規供應能力實現快速提升

國內硅基MOSFET產品系列較為完善

目前國內企業產品研發，制造工藝，封裝能力正不斷提升，未來有希望全面進入車規MOSFET產品的供應。

第三代半導體性能優異，已開啟逐步滲透

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SiC屬于第三代半導體材料，以其制作成的功率器件性能優異SiC 具有高臨界磁場，高電子飽和速度與極高熱導率等特點，使得其器件適用于高壓，高頻，高溫的應用場景，相較于硅器件，可以顯著降低開關損耗因此，SiC 可以制造高耐壓，大功率的電力電子器件，下游主要用于智能電網，新能源汽車等行業

第三代半導體在高壓，高頻，高溫環境下表現優異

新能源汽車市場的蓬勃發展將帶動SiC功率器件的市場需求SiC功率器件能滿足新能源汽車多方位的需求，給新能源汽車帶來諸多方面的性能升級

根據 Yole預測，2019—2025年功率SiC市場將由5.41億美元增長至25.62億美元，年均復合增速高達約30%

第三代半導體現階段的滲透瓶頸主要是成本過高，尤其是襯底的成本高企現有SiC單晶的制備常使用PVT法，該方法不可實施監控，相當于黑匣子操作，生長出來的單晶位錯多，質量難以提高此外該方法生長速度較慢，難以生長形成大晶體，規?；a效率低

第三代半導體制造流程總體與硅基半導體類似

當前全球市場上，6英寸SiC襯底已經實現商業化，主流幾家大廠商推出8英寸襯底樣品據CASA預計，5年內8英寸將全面商用伴隨著6英寸SiC單晶襯底和外延晶片的缺陷降低和質量提高，8英寸產線有望逐步實現規?；a，SiC器件制造成本將持續下降，推進SiC器件和模塊的普及

受益標的

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1，斯達半導:IGBT國產替代領頭羊，車規IGBT供應破冰者

公司IGBT模塊收入占據2020年營收的94.65%，型號超過600種，電壓等級涵蓋100V~3300V，廣泛應用于新能源汽車，變頻器，逆變焊機，UPS，光伏/風電發力，SVG，白色家電等領域。

2020年，公司IGBT模塊配套逾20萬輛新能源汽車，覆蓋超過20家汽車品牌，處于國內領先地位，是國內為數不多能夠供應車規級IGBT模塊的廠商之一公司不斷加強研發，有望提升IGBT模塊供應車型等級，實現產品銷售單價提升及銷售結構優化，并憑借優質的客戶充分受益新能源車市場的快速發展

2，士蘭微:產品線豐富的IDM廠商，IGBT產品實力強勁

公司是國內半導體領先企業，現已形成器件，集成電路，LED芯片及外延片等業務板塊，是國內產品線最為齊全的半導體IDM廠商公司投產國內IDM廠商第一條12英寸功率產線，不斷發力功率半導體板塊，堅定走IDM之路

公司歷史上歸母凈利潤波動較大，主要是受到LED業務利潤率降低，8英寸產線折舊壓力較大等因素影響現階段公司基本面迎改善:LED業務收入占比總體呈下降趨勢，影響逐漸減小，公司資本開支已連續2年下降，伴隨著8寸產線產能爬坡接近尾聲，營收體量不斷增加，公司折舊成本占營收比重也有望轉而下行，折舊壓力有望減小結合功率半導體行業高景氣，公司業績有望在2020—2021兩年持續改善

3，新潔能:MOSFET設計龍頭，已開啟新能源汽車滲透

公司MOSFET產品矩陣完善，是國內少數幾家能夠研發設計并量產先進的屏蔽柵MOSFET和超級結MOSFET的廠家之一。

公司在車規MOSFET供應方面亦已有所突破，公司部分產品已經應用到新能源汽車及充電樁等領域據公司2020年年報，公司汽車領域客戶包括長城汽車，寧德時代，比亞迪等此外，公司亦積極布局應用于汽車的第三代半導體產品，1200V新能源汽車用SiC MOSFET正在積極研發之中

公司有望憑借自身深厚的技術積累和強大的代工資源獲得長足發展，充分受益功率半導體的國產化發展進程以及新能源汽車市場等下游的蓬勃發展。

4，捷捷微電:進擊的高效率民營IDM廠商，車規MOSFET建設中

公司立足晶閘管的領先地位，積極推進SGT MOS，SJ MOS，先進整流器，先進TVS等產品研發與產業化，成果顯著2020年MOSFET在公司營收中占比已達20%，預計2021年有望進一步提升，為整體收入增長提供充足動能

汽車產品方面，公司正積極開發應用于汽車的MOSFET產品，并配套建設相關產能日前，公司成功向不特定對象發行1，195萬張可轉換公司債券，募集資金總額11.95億元，擬全部用于投入車規級先進封測項目，幫助公司建立起DFN，TOLL，LFPACK，WCSP等形式的先進封裝制造能力，為公司MOSFET產品提升毛利率，打入車規等高端客戶提供有力支撐

5，聞泰科技:收購安世半導體，大步跨入功率半導體行業

安世半導體前身為恩智浦半導體公司的標準產品事業部，于2017年初開始獨立運營安世半導體采用IDM模式運營，在德國和英國分別擁有一座晶圓廠，在中國東莞，菲律賓及馬尼拉設有封裝廠據聞泰科技年報，2020年安世半導體營業收入達到98.92億元人民幣，在全球功率分立器件行業中位列第九

2020年，安世半導體有45%的營業收入來自汽車領域，是全球汽車半導體的龍頭企業之一，擁有近1.6萬種產品料號，在汽車類POWER MOSFET預計市場地位僅次于英飛凌聞泰科技通過收購安世半導體，大踏步進入半導體領域，也有望整體提升了我國功率半導體的供應水平和能力2021年，聞泰科技在上海臨港的12英寸車規級晶圓產線開工建設，該產線總投資120億元，預計年產晶圓40萬片，有望大幅提升安世半導體服務我國本土新能源汽車市場的能力，為公司掘金我國新能源汽車市場的快速發展打下扎實的基礎

受益公司盈利預測與估值