安信证券–汽车行业专题报告:国产IGBT龙头突围,进口替代进行时【行业研究】

【研究报告内容摘要】 IGBT 是电控系统中的“CPU”,应用场景广泛。IGBT 兼具MOSFET与BJT 的特点,可以把其看成是一个非通即断的开关器件。根据工作电压的高低,IGBT 模块一般被划分为三类:低压、中压和高压,低压IGBT 模块一般用于消费电子、汽车零部件领域,中压IGBT 模块一般用于新能源汽车、工业控制、家用电器等领域,高压IGBT 模块一般用于轨道交通、新能源发电、智能电网等领域,其中新能源汽车领域需求的快速增长是高端IGBT 市场规模增长最重要的驱动因素之一,营收占比达31%。IGBT 行业主要包括设计、制造、封测三大环节,根据产业链分工的差异划分为Fabless、Foundry 与IDM 三种商业模式。 SiC 性能优良但短期难替代IGBT,新能源汽车普及在即,有望带动车规级IGBT 放量增长。IGBT 技术不断革新,已经迭代7代,朝着“小尺寸、高功率、低损耗”方向发展。SiC MOSFET 虽性能优良,但在成本与可靠性上不具优势,故目前全球产业化尚处起步阶段。新能源汽车行业临近拐点之年,高端车与低端车双双加速放量,预计2025年销量有望达505万辆,在新能源汽车等下游应用市场蓬勃发展的拉动下,IGBT 供不应求,IGBT 行业将持续向好发展,我们预计国内车规级IGBT 2025年市场空间为152亿元,2019-2025年CAGR 约27%。 国内龙头突围IGBT 市场,有望通过技术升级和低价换量实现进口替代。国内车规级IGBT 行业呈寡头垄断格局,英飞凌占近六成份额,比亚迪破局而入,市场份额为18%,国产化程度比较低。技术上,英飞凌、三菱等国际龙头领先国内龙头1代左右,且实现了产品低、中、高压全覆盖;成本上,低价材料叠加高效生产,使得国际龙头成本占优,再考虑到其品牌高定价,故毛利率水平高于国内龙头。目前国内IGBT 对外依存度超90%,进口替代迫在眉睫,以比亚迪、斯达半导为代表的国内龙头正在加速推进IGBT 国产化。未来在与国际龙头竞争中,国内龙头有望在技术与成本上双管齐下,一方面加快IGBT 技术的自主研发,缩小与国际水平差距,另一方面扩产降本,以更低价格换取更多市场,真正实现核“芯”自主可控。 投资建议:在政策和车企的共同推动下,未来几年新能源汽车有望迎来快速发展,当前车规级IGBT 供不应求,国内龙头厂商产能扩张叠加技术进步,有望加速进口替代,重点推荐开启外供的国内车规级IGBT 龙头比亚迪(汽车覆盖)和进军车规级市场的自主IGBT 龙头斯达半导(电子覆盖)。 风险提示:新能源汽车销量或不及预期;客户拓展或不及预期。

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1 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 国产IGBT龙头突围,进口替代进行时 ■IGBT是电控系统中的“CPU”,应用场景广泛。IGBT兼具MOSFET 与BJT的特点,可以把其看成是一个非通即断的开关器件。根据工作 电压的高低,IGBT模块一般被划分为三类:低压、中压和高压,低压 IGBT模块一般用于消费电子、汽车零部件领域,中压IGBT模块一般 用于新能源汽车、工业控制、家用电器等领域,高压IGBT模块一般用 于轨道交通、新能源发电、智能电网等领域,其中新能源汽车领域需 求的快速增长是高端IGBT市场规模增长最重要的驱动因素之一,营收 占比达31%。IGBT行业主要包括设计、制造、封测三大环节,根据产 业链分工的差异划分为Fabless、Foundry与IDM三种商业模式。 ■SiC性能优良但短期难替代IGBT,新能源汽车普及在即,有望带动 车规级IGBT放量增长。IGBT技术不断革新,已经迭代7代,朝着“小 尺寸、高功率、低损耗”方向发展。SiC MOSFET虽性能优良,但在成 本与可靠性上不具优势,故目前全球产业化尚处起步阶段。新能源汽 车行业临近拐点之年,高端车与低端车双双加速放量,预计2025年销 量有望达505万辆,在新能源汽车等下游应用市场蓬勃发展的拉动下, IGBT供不应求,IGBT行业将持续向好发展,我们预计国内车规级 IGBT 2025年市场空间为152亿元,2019-2025年CAGR约27%。 ■国内龙头突围IGBT市场,有望通过技术升级和低价换量实现进口 替代。国内车规级IGBT行业呈寡头垄断格局,英飞凌占近六成份额, 比亚迪破局而入,市场份额为18%,国产化程度比较低。技术上,英 飞凌、三菱等国际龙头领先国内龙头1代左右,且实现了产品低、中、 高压全覆盖;成本上,低价材料叠加高效生产,使得国际龙头成本占 优,再考虑到其品牌高定价,故毛利率水平高于国内龙头。目前国内 IGBT对外依存度超90%,进口替代迫在眉睫,以比亚迪、斯达半导为 代表的国内龙头正在加速推进IGBT国产化。未来在与国际龙头竞争 中,国内龙头有望在技术与成本上双管齐下,一方面加快IGBT技术的 自主研发,缩小与国际水平差距,另一方面扩产降本,以更低价格换 取更多市场,真正实现核“芯”自主可控。 ■投资建议:在政策和车企的共同推动下,未来几年新能源汽车有望 迎来快速发展,当前车规级IGBT供不应求,国内龙头厂商产能扩张叠 加技术进步,有望加速进口替代,重点推荐开启外供的国内车规级 IGBT龙头比亚迪(汽车覆盖)和进军车规级市场的自主IGBT龙头斯 达半导(电子覆盖)。 ■风险提示:新能源汽车销量或不及预期;客户拓展或不及预期。 Table_Tit le 2020年06月21日 汽车 Table_BaseI nfo 行业专题报告 证券研究报告 投资评级 领先大市-A 维持评级 Table_Fir st St ock 首选股票 目标价 评级 002594 比亚迪 68.00 买入-A 603290 斯达半导 .00 买入-A Table_Char t 行业表现 资料来源:Wind资讯 % 1M 3M 12M 相对收益 -4.71 -15.62 -26.52 绝对收益 0.01 -3.42 -19.62 袁伟 分析师 SAC执业证书编号:S1450518100002 yuanwei2@essence.com.cn 021-35082038 徐慧雄 分析师 SAC执业证书编号:S1450520040002 xuhx@essence.com.cn 相关报告 新能源汽车普及路线图 2020-06-11 丰田宣布在华合资股比不调整,电动化 合作战略加速推进 2020-06-11 国产化,助力Model 3进入平价时代 2020-06-08 华为入局,打造汽车智能化主引擎 2020-06-07 特斯拉开通软件订阅服务,未来有望成 为新的收入增长点 2020-06-04 -8% -4% 0% 4% 8% 12% 16% 20% 201 9-06201 9-10202 0-02 汽车 沪深300 行业专题报告/汽车 2 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 内容目录 1. IGBT,电力电子装臵的“CPU” ………………………………………………………………………………. 4 1.1. IGBT应用场景广泛………………………………………………………………………………………. 4 1.2. IGBT两大工作特性………………………………………………………………………………………. 5 1.3. IGBT行业三种商业模式………………………………………………………………………………… 6 2. 新能车普及在即,车规级IGBT放量增长 ………………………………………………………………… 6 2.1. IGBT技术不断升级,SiC MOSFET性能更佳但短期难替代 ………………………………… 6 2.2. 新能车临近普及拐点,工业级应用平稳增长 …………………………………………………….. 9 2.3. 车规级IGBT快速扩张,预计2025年国内市场152亿元 …………………………………..11 3. 国产IGBT龙头突围,进口替代有望加速推进 ………………………………………………………… 12 3.1. 车规级市场呈“双寡头”竞争格局,IGBT国产化亟待推进 …………………………………… 12 3.2. 国际龙头技术和成本双优,但高费率下营业利润率较低……………………………………. 14 3.2.1. 国际龙头技术领先约1代,产品覆盖的应用市场更广 ………………………………. 14 3.2.2. 国际龙头毛利率占优,但营业利润率较低 ………………………………………………. 15 3.3. 技术升级叠加扩产降本,进口替代有望加速 …………………………………………………… 16 3.3.1. 政策与资本助力下,国内龙头加快产品技术研发 …………………………………….. 16 3.3.2. 产能扩张叠加技术进步,为自主厂商以价换量创造空间 ……………………………. 17 4. 标的推荐………………………………………………………………………………………………………….. 18 4.1. 比亚迪(汽车覆盖) ………………………………………………………………………………….. 18 4.2. 斯达半导(电子覆盖) ……………………………………………………………………………….. 18 图表目录 图1:IGBT模块 …………………………………………………………………………………………………….. 4 图2:中国IGBT下游应用场景分布……………………………………………………………………………. 4 图3:中国IGBT下游应用场景营收占比……………………………………………………………………… 4 图4:IGBT在新能源汽车中的应用类型 ……………………………………………………………………… 5 图5:IGBT结构示意图 ……………………………………………………………………………………………. 5 图6:IGBT等效电路图 ……………………………………………………………………………………………. 5 图7:IGBT产业链及三种商业模式 ……………………………………………………………………………. 6 图8:功率半导体技术演变图…………………………………………………………………………………….. 7 图9:各代功率半导体器件性能对比 …………………………………………………………………………… 7 图10:各功率半导体电力技术路线图 …………………………………………………………………………. 9 图11:SiC MOSFET短期内难以取代IGBT ………………………………………………………………… 9 图12:中国新能源汽车销量预测 ……………………………………………………………………………… 10 图13:IGBT在新能源汽车上的具体应用…………………………………………………………………… 10 图14:IGBT是新能源汽车充电桩的核心部件…………………………………………………………….. 10 图15:全球IGBT市场规模(亿美元) ………………………………………………………………………11 图16:中国IGBT市场规模(亿元)………………………………………………………………………….11 图17:国内车规级IGBT市场规模预测(亿元) ………………………………………………………… 12 图18:2018年全球IGBT模块前十大厂商 ………………………………………………………………… 13 图19:2019年中国车规级IGBT模块前十大厂商 ………………………………………………………. 14 图20:斯达半导营业成本构成…………………………………………………………………………………. 15 图21:英飞凌与斯达半导毛利率 ……………………………………………………………………………… 15 图22:英飞凌与斯达半导研发费用率 ……………………………………………………………………….. 16 pOtMqRoNwPqRxOxOmMmQrNbRaO8OoMpPtRmMkPnNoQiNoMoP7NoPmNvPnNpNvPsPmO 行业专题报告/汽车 3 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图23:英飞凌与斯达半导销售与管理费用率………………………………………………………………. 16 图24:英飞凌与斯达半导营业利润率 ……………………………………………………………………….. 16 图25:斯达半导自主研发IGBT采购量占IGBT采购总量比例………………………………………. 17 表1:IGBT历代特性 ………………………………………………………………………………………………. 8 表2:三代半导体材料对比 ……………………………………………………………………………………….. 8 表3:全球SiC MOSFET布局情况…………………………………………………………………………….. 9 表4:主要玩家IGBT产品对比………………………………………………………………………………… 14 行业专题报告/汽车 4 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 1. IGBT,电力电子装臵的“CPU” 1.1. IGBT应用场景广泛 IGBT是电控系统中实现精准调控的“开关”。IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),即 绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOSFET(绝缘栅型场效应管)组成的复合 全控型-电压驱动式-功率半导体器件,因此IGBT既有MOSFET驱动功率小、开关速度快的 特点,又有BJT饱和压降低、载流密度大的优势。简单来说,可以把IGBT看成是一个非通 即断的开关器件,通时为导线,断时为开路,能够根据工业装臵中的信号指令来调节电路中 的电压、电流、频率、相位等,以实现精准调控的目的。IGBT是能源变换与传输的核心器 件,俗称电力电子装臵的“CPU”,作为国家战略性新兴产业,在众多领域应用极广。 图1:IGBT模块 资料来源:五金机电网,安信证券研究中心 IGBT按照电压等级分为三类,下游应用场景广泛。根据工作电压的高低,IGBT模块一般被 划分为三类:低压(600V以下)、中压(600V-1200V)和高压(1700V-6500V)。低压IGBT 模块一般用于消费电子、汽车零部件领域;中压IGBT模块一般用于新能源汽车、工业控制、 家用电器等领域;高压IGBT模块一般用于轨道交通、新能源发电、智能电网等领域。其中, 新能源汽车领域需求的快速增长是高端IGBT市场规模增长最重要的驱动因素之一,根据中 国产业信息网统计,2018年应用于新能源汽车的车规级IGBT市场规模已达IGBT整体市场 规模的31%。 图2:中国IGBT下游应用场景分布 图3:中国IGBT下游应用场景营收占比 资料来源:中国产业信息网,安信证券研究中心 资料来源:中国产业信息网,安信证券研究中心 车规级IGBT是新能源汽车的核“芯”之一。IGBT芯片与动力电池电芯并称为电动车的“双 行业专题报告/汽车 5 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 芯”,是影响电动车性能的核心器件之一。在新能源汽车上,IGBT主要应用于电池管理系统、 电动控制系统、空调控制系统、充电系统等,主要具有以下功能:在主逆变器(Main Inverter) 中,IGBT将高压电池的直流电转换为驱动三相电机的交流电;在车载充电机(OBC)中, IGBT可将220V交流电转换为直流并为高压电池充电;除此之外,IGBT也广泛应用在DC/DC 转换器、温度PTC、水泵、油泵、空调压缩机等系统中。 图4:IGBT在新能源汽车中的应用类型 资料来源:汽车功率电子,安信证券研究中心 1.2. IGBT两大工作特性 顾名思义,IGBT工作特性体现在“绝缘栅”与“双极型”。所谓“绝缘栅”,是指IGBT保 有MOSFET的典型原理,即作为控制电路导通的发射极与功率电路部分是绝缘的,需要通 过给发射极施加电压来联通电路;所谓“双极型”,是指IGBT保有BJT的典型原理,即电 路导通时半导体内同时流通电子与空穴两种粒子。IGBT可视为一个PNP型三极管和一个 N-MOSFET的组合,发射极信号控制MOSFET的通断。当MOSFET导通时会为PNP晶体 管提供基极电流,IGBT导通;当MOSFET关断时PNP晶体管基极电流被切断,IGBT关断。 图5:IGBT结构示意图 图6:IGBT等效电路图 资料来源:电工学习网,安信证券研究中心 资料来源:电工学习网,安信证券研究中心 行业专题报告/汽车 6 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 1.3. IGBT行业三种商业模式 IGBT行业主要包括设计、制造、封测三大板块,根据公司覆盖面的差异划分为三种模式。 IGBT行业上游产业主要包括半导体材料(硅片、光刻胶等)与设备(光刻机、刻蚀机、PVD、 CVD等),是支撑IGBT行业发展的基石;IGBT行业根据芯片制造的工序又可依次划分为芯 片设计、晶圆制造、模块封装与测试三个环节;IGBT行业下游产业为广泛的各细分应用市 场,IGBT在工业控制、新能源汽车、消费电子、电力储存、轨道交通、家用电器等领域均 大量应用。半导体行业内一般依据覆盖环节的不同而将各半导体公司分类为三种商业模式: Fabless(无工厂芯片供应商)模式、Foundry(代工厂)模式与IDM(Integrated Device Manufacture,集成器件制造)模式。Fabless模式是指只负责芯片的电路设计与销售,将 具体生产环节外包的公司,例如斯达半导、中科君芯等;Foundry模式是指负责制造、封装 或测试的其中环节,不负责芯片设计的公司,例如上海先进、江苏宏微等;IDM模式是指集 芯片设计、制造、封测多个环节于一身的公司,例如比亚迪、英飞凌、三菱、士兰微等。 图7:IGBT产业链及三种商业模式 资料来源:Wind,安信证券研究中心 2. 新能车普及在即,车规级IGBT放量增长 2.1. IGBT技术不断升级,SiC MOSFET性能更佳但短期难替代 功率半导体历史演变分为半控型器件、全控性器件、复合型器件、集成电路四个阶段。 第一阶段是以1957年为起点、以整流管、晶闸管为代表的半控型器件发展阶段。这一阶段 的功率器件在低频、大功率变流领域中的应用占有优势,取代了早先的汞弧整流器,半控型 器件实现了弱电对强电的控制,在工业界引起了一场技术革命,但半控型器件可通过信号控 制其导通,但无法实现关断,使得其应用有着很大局限性。 第二阶段是20世纪70年代后期为以可关断晶闸管(Gate Turn Off Thyristor, GTO)、功率双 极晶体管(Bipolar Junction Transistor, BJT,也称Giant Transistor, GTR)和功率场效应晶 体管(Po wer-MOSFET)等全控型器件为代表的发展阶段。全控型器件通过对门极(基极/ 栅极)的控制,既可使器件导通又可使器件关断,其开关速度高于晶闸管,使变流器的高频 化得以实现。20世纪70年代末MOSFET出现,克服了前两代的许多不足,但其导通电阻 却比较大,在高压领域其导通电阻仍旧是很大问题。 第三阶段是20世纪80年代后期以绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)复合型器件为代表的发展阶段。IGBT是功率MOSFET和BJT的复合,集中了BJT 和MOSFET的优点,但也正是因为其由MOSFET驱动BJT,导致其开关速度、最大工作频 行业专题报告/汽车 7 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 率不及MOSFET,故更适用于只在高压、大功率环境。 第四阶段是以功率集成电路(Power Integrated Circuit, PIC)或智能功率集成电路(Smart Power Integrated Circuit, SPIC)为代表的集成电路发展阶段。PIC即采用一定的工艺,把 一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小 块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微 型结构。20世纪90年代后,PIC开始进入实用化阶段。集成电路模块中MOSFET、IGBT 等功率器件仍是其核心,约占整个芯片面积的1/2-2/3,集成电路更多是起到推动电子元器件 朝微小型化、低功耗和高可靠性方面发展的作用。 自功率IC出现以后,功率半导体市场从以往单一的功率器件产品市场转变为功率器件与功 率集成电路产品并存的市场。各代功率半导体器件仍在各自结构体系内不断迭代发展,根据 各自特性在不同的应用领域各有应用,形成了多代产品发展共存的局面。 图8:功率半导体技术演变图 资料来源:CRRC,安信证券研究中心 图9:各代功率半导体器件性能对比 资料来源:CRRC,安信证券研究中心 IGBT的技术趋势为“小尺寸、高功率、低损耗”。从1988年IGBT首次问世到2012年三 菱电机推出微沟槽场截止型新产品,IGBT已经经过7次迭代升级,朝着减小模块尺寸、增 加输出功率、降低功率损失的目标不断优化。在新能源汽车领域,随着市场对于整车性能要 求的迅速提高,车规级IGBT呈现出高电压、高效率、高功率密度和高可靠性的“四高”特 性。在未来,IGBT行业会在精细化技术、超结技术、高结温终端技术、先进封装技术、功 能集成技术等方向进一步探索,实现尺寸厚度、功率密度、驱动效率、结温、可靠性等方面 的优化,不断降低生产成本。 行业专题报告/汽车 8 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 表1:IGBT历代特性 结构特点 工作结温(°C) 短路能力(us) 封装形式 常见后缀 IGBT2 平面栅+NPT 125 10 模块 DLC, KF2C, S4 IGBT3 沟槽栅+场截止 125; 600V: 150 10; 600V: 6 模块 T3, E3, L3 IGBT4 沟槽栅+场截止 150 10 模块 T4, E4, P4 IGBT5 沟槽栅+场截止+表面覆铜 175 10 模块 E5, P5 TRENCHSTOPTM5 微沟槽+场截止 175 / 单管(650V) H5, F5, S5, L5 IGBT6 沟槽栅+场截止 175 3 单管(650V) S6, H6 IGBT7 微沟槽+场截止 过载175 8 模块 T7, E7 资料来源:公开资料整理,安信证券研究中心 SiC性能优良,但技术尚不成熟。和第一代、第二代半导体材料相比,第三代半导体材料碳 化硅(SiC)具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优点,因其禁 带宽度大于或等于2.3eV,又被称为宽禁带半导体材料。SiC器件相对于Si器件的优势有三 个方面:电能转换过程中的能量损耗更少、更容易实现小型化、更耐高温高压。SiC器件的 工作结温在200°C以上,工作频率在100kHz以上,耐压可达20kV,在高压、高温、高频应 用领域碳化硅基器件相较于传统硅基器件更具优势。但是当前SiC芯片技术还不够成熟,仍 面临着很多技术挑战:一是如何制造高质量、低缺陷率的衬底和外延层;二是怎样提高 MOSFET沟通迁移率和栅氧稳定性;三是沟槽栅SiC技术如何做到低损耗、大电流容量、 高稳定性。 表2:三代半导体材料对比 第一代 第二代 第三代 第三代 名称 硅 砷化镓 碳化硅 氮化镓 频率 <2GHz <100GHz <4.5GHz <60GHz 耗电量 大 小 小 小 高频噪声 很大 很小 很小 很小 晶片尺寸 8-12英寸 6 4-6英寸 4-6英寸 良率 高 低 低 低 发展现状 价格便宜,研发充分 已有突破,有待研究 已有突破,有待研究 已有突破,有待研究 应用 IC芯片、功率器件 高频IC芯片、高频光电产品 高功率芯片、高功率器件 光电产品、高功率芯片 资料来源:意法半导体,安信证券研究中心 当前各主流厂商的车用SiC MOSFET技术的产业化进程处于起步阶段。全球SiC产业格局 呈现美国、欧洲、日本三足鼎立的态势,其中美国全球独大,全球SiC产量的70%~80%来 自美国公司,典型企业是科锐、安森美、II-VI等;欧洲拥有完整的SiC衬底、外延、器件 以及应用产业链,典型公司是意法半导体、英飞凌等;日本是设备和模块开发方面的领先者, 典型公司是罗姆、三菱电机等。在车用产业化领域,虽然2017年罗姆曾在Formula-E电动 方程式赛车锦标赛中为Venturi车队赛车配臵了SiC逆变器,但真正实现量产是特斯拉在 2018年推出的封装了SiC MOSFET的Model 3车型,该产品由意法半导体提供,特斯拉也 因此成为最早采用SiC MOSFET制造汽车逆变器的车企,随后英飞凌也成为了特斯拉的SiC 功率半导体供应商。2019年9月,科锐与德尔福科技宣布开展汽车碳化硅器件合作,科锐 的SiC MOSFET技术将用于德尔福的800V电控逆变器中,计划量产时间为2022年;同年 12月,科锐成为大众汽车集团FAST(Future Automotive Supply Tracks,未来汽车供应链) 项目SiC独家合作伙伴,通过功率模块供应,为未来的大众提供碳化硅基解决方案。2019 年9日,意法半导体被雷诺-日产-三菱联盟指定为高能效碳化硅技术合作伙伴,为联盟即将 推出的新一代电动汽车的先进车载充电器(OBC)提供功率电子器件。2020年6月,大陆 集团动力总成事业群、汽车电气化领域的领先供应商纬湃科技与罗姆最近签署了一份共同开 行业专题报告/汽车 9 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 发合作协议,在800V碳化硅逆变器以及400V碳化硅逆变器解决方案中展开合作。国内厂 商方面,比亚迪积极推进SiC MOSFET商业化进程,2020年旗下中大型轿车比亚迪汉EV 车型电机控制器首次使用了比亚迪自主研发并制造的高性能SiC MOSFET控制模块,大大 提高了电机性能。总体来看,全球各厂商已经开始考虑采用SiC MOSFET技术,但是目前 仍处于产业化起步阶段。 表3:全球SiC MOSFET布局情况 品牌项目 合作/推出时间 技术进程 SiC MOSFET供应商 特斯拉Model 3 2018 已量产 意法半导体、英飞凌 大众 FAST 项目 2019 研发中 科锐、英飞凌 雷诺-日产-三菱联盟 2019 研发中 意法半导体 德尔福 2019 研发中 科锐 比亚迪汉EV 2020 已量产 比亚迪 宇通客车 2020 研发中心 科锐 大陆集团纬湃科技 2020 研发中 罗姆 资料来源:公开资料整理,安信证券研究中心 SiC MOSFET短期内难以取代IGBT,预计国内厂商将形成以IGBT为基本盘,以SiC为战 略布局的并存局面。SiC在磊晶制作上有材料应力的不一致性,造成晶圆尺寸在放大时磊晶 层接合面应力会超出拉伸极限,导致晶格损坏,降低了产品良率,故目前SiC芯片成品率低, 晶圆尺寸主流仍维持4寸或6寸,无法取得大尺寸晶圆成本优势,生产成本过高。同等级别 的SiC MOSFET,其成本是Si IGBT的8~12倍,而车用领域SiC解决方案的整体成本相比 传统Si IGBT则高出约300美元。其次可靠性难以保证,目前SiC MOSFET缺少长期可靠 性数据,且由于SiC和SiO2界面缺陷多,目前栅氧长期稳定性的问题也有待解决。所以对 于各半导体供应商来说,IGBT在性能达标的情况下具有成本与质量优势,故未来一段时间 内IGBT仍会占据市场主导地位,SiC更多会作为战略布局进行研发试点而非批量生产。 图10:各功率半导体电力技术路线图 图11:SiC MOSFET短期内难以取代IGBT 资料来源:PSMA,安信证券研究中心 资料来源:安信证券研究中心测算 2.2. 新能车临近普及拐点,工业级应用平稳增长 新能源汽车行业临近拐点之年,高端车与低端车双双加速放量,预计2025年销量有望达505 万辆。新能源汽车按照车型可以分为A00级(微型车)、A0级(小型车)、A级(紧凑型车)、 B级(中型车)等。以特斯拉为代表的B级EV高端车由于科技性溢价高,将持续渗透高端 客群,加速替代同级别的传统燃油车;而比亚迪有望在2021年将迎来新一轮产品周期,在 降本提速、政府补贴延续和免征购臵税影响下实现“购臵平价”,尤其是技术成熟且壁垒很 技术成熟度 质量可靠度 价格便宜度 SiC MOSFET IGBT 行业专题报告/汽车 10 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 高的PHEV高端车型。受补贴退坡刺激,2020年后低端车产业链将加速降本,预计2021 年中低端车发力,尤其是A0级和A级PHEV将向大众市场加速渗透,头部企业率先平价。 2022是行业拐点之年,其中A级PHEV兼具燃油车和电动车的优点,市场接受度较高,有 望在当前换购周期中率先突围。2023年开始进入后补贴时代,新能源汽车行业洗牌或加速, 2024转向复苏,2025年重回高增长通道,预计2025年我国新能源汽车销量有望突破500 万辆。 图12:中国新能源汽车销量预测 资料来源:中汽协,安信证券研究中心 新能源汽车行业的增长将持续推动IGBT行业向好发展。根据驱动视界数据,在新能源汽车 电机控制器中,IGBT占据了电机控制器成本的37%,是新能源汽车重要的核心电子器件之 一,新能源汽车的加速普及会大幅促进IGBT行业向好发展。除此之外,在新能源汽车市场 的带动下,其配套基础设施市场蓬勃发展,根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟的年度 报告数据,2019年全国充电设施较2018年新增超过12.85万台,IGBT作为充电设备中功 率转换的核心器件,预计其在充电设施进一步普及的背景下市场需求量会进一步提升。 图13:IGBT在新能源汽车上的具体应用 图14:IGBT是新能源汽车充电桩的核心部件 资料来源:比亚迪,安信证券研究中心 资料来源:与非网,安信证券研究中心 其他应用领域对IGBT需求保持平稳增长。在工业控制行业,IGBT是变频器、逆变焊机、 电磁感应加热设备等传统工业控制行业的核心元器件,并已经得到了广泛的应用,随着中国 传统制造业的转型升级,工业级IGBT的市场需求量有望进一步攀升。在家用电器行业,变 频类家电对功率半导体要求极高,IGBT作为性能优良的功率半导体器件应用场景广泛。在 50.7 77.7 125.6 120.6 122.7 159.2 223.9 275.4 357.2 505.2 53% 53% 62% -4% 2% 30% 41% 23% 30% 41% -10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 0 100 200 300 400 500 600 20162017201820192020E2021E2022E2023E2024E2025E 新能源汽车销量(万) YOY(%) 行业专题报告/汽车 11 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 轨道交通行业,IGBT是轨道交通车辆牵引变流器和各种辅助变流器的主流电力电子器件, 2020年以来,中央会议屡屡提及加快“新基建”建设,或促进IGBT行业迎来新增长点。 2.3. 车规级IGBT快速扩张,预计2025年国内市场152亿元 IGBT供不应求,行业持续向好发展,根据英飞凌年报披露,2018年全球IGBT市场规模高 达62.2亿美元,2019年中国IGBT市场规模达到155亿元。IGBT下游产业迅速发展,对 IGBT需求持续增长,根据富昌电子的2020年Q1市场行情报告显示,目前英飞凌、安森美、 Microsemi等IGBT供应商的供货周期普遍维持在13-30周左右,且交期有延长趋势,而IGBT 正常的供货周期在7-8周左右,可见IGBT仍处于供不应求的状态,未来仍具有广阔增长空 间。近年来全球市场与中国市场均保持增长态势,根据英飞凌年报披露,2016-2018年,全 球IGBT市场规模分别达到45.1、52.6、62.2亿美元,同比增速分别为6.6%、16.5%、18.4%, 全球市场加速增长;国内IGBT市场持续向好发展,2019年市场规模达155亿,同比增长 6.4%,过去8年间一直保持增势。 图15:全球IGBT市场规模(亿美元) 资料来源:英飞凌年报,安信证券研究中心 图16:中国IGBT市场规模(亿元) 40.3 31.6 30.5 44.7 42.3 45.1 52.6 62.2 34.2% -21.8% -3.2% 46.5% -5.5% 6.6% 16.5% 18.4% -30% -20% -10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 0 10 20 30 40 50 60 70 20112012201320142015201620172018 市场规模(亿美元) YOY(%) 59.6 68 79.4 94.3 104.5 119.4 145.7 155 25.2% 14.1% 16.8% 18.8% 10.8% 14.3% 22.0% 6.4% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 20122013201420152016201720182019 市场规模(亿元) YOY(%) 行业专题报告/汽车 12 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 资料来源:GGII,安信证券研究中心 销量增,单价稳,根据我们的预测,国内车规级IGBT预计2025年市场空间对应152亿元, CAGR约27%。由于车规级IGBT主要应用于新能源汽车,故采用公式“车规级IGBT市场 规模=新能源汽车销量×IGBT单车价值量”来近似预测未来6年车规级IGBT市场规模变化 情况。虽然受到车市遇冷与补贴退坡的影响,2019年新能源汽车同比下降了4%,2020年 在疫情冲击下,新能源汽车的销量进一步承压,但是也需要看到动力电池CTP技术、比亚 迪DM-i技术和电动平台等一系列新技术的应用,有望带动新能源汽车成本快速下降,行业 有望加速进入普及拐点,我们预测2025年国内销量有望达到505万辆左右。IGBT单车价 值方面,考虑到供给相对偏紧、新进入者有望破局和智能化提速,假设未来单车价值量整体 保持稳定。在新能源汽车的成本构成中,除了动力电池外,电机电控系统的成本占比位列第 二,而在电控系统中,IGBT成本占比接近40%,总体来看,车规级IGBT单车价值量在3000 元左右。根据我们对国内新能源汽车市场规模增长的预测,预计2025年时,国内车规级IGBT 的市场规模有望达到151.6亿元,对应CAGR为27%左右。 图17:国内车规级IGBT市场规模预测(亿元) 资料来源:安信证券研究中心测算 3. 国产IGBT龙头突围,进口替代有望加速推进 3.1. 车规级市场呈“双寡头”竞争格局,IGBT国产化亟待推进 英飞凌:绝对的行业领导者。英飞凌科技公司是一家总部设立于德国的半导体及相关系统解 决方案的设计商、开发商和制造商,成立于1999年,前身是西门子集团的半导体部门,公 司设有四个事业部:汽车电子部门、工业功率控制部门、电源管理及多元化市场部门、数字 安全解决方案部门,为汽车、工业功率控制、电源管理、传感器解决方案和物联网(IoT) 安全等领域提供了全面的半导体设计解决方案。据HIS Markit 2018年报告数据显示,英飞 凌在2018年全球IGBT模块市场中以34.5%的市占率遥居第一,具有绝对的龙头地位。 三菱电机:不断革新的日系顶级玩家。三菱电机成立于192年,是一家从事电子电器产品开 发、制造、销售和分销的公司,公司包括能源电力系统部门、工业自动化系统部门、信息通 信系统部门、电子设备部门、家用电器部门与其他部门,其中电子设备部门提供包括功率器 件、微波和射频器件、光器件和光模块的半导体器件,广泛应用于白色家电、工业自动化、 轨道交通、太阳能发电等领域。据HIS Markit 2018年报告数据显示,三菱在2018年全球IGBT 36.2 36.8 47.8 67.2 82.6 107.2 151.6 2% 30% 41% 23% 30% 41% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 0 20 40 60 80 100 120 140 160 20192020E2021E2022E2023E2024E2025E 车规级IGBT市场规模(亿元) YOY(%) 行业专题报告/汽车 13 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 模块市场中市场份额达10.4%,位居全球第2,是日系半导体企业在工业级IGBT领域的优 秀代表。 比亚迪半导体:车规级IGBT市场的后起之秀。比亚迪半导体有限公司由比亚迪集团重组分 拆的半导体厂商,致力于集成电路及功率器件的开发,目前产品主要覆盖IGBT等功率半导 体器件、电源管理IC、CMOS图像传感器、传感及控制IC、音视频处理IC等。比亚迪在 2004年开始布局IGBT产业,经过十余年的研发积累和新能源汽车的规模化应用,已成长为 中国最大的IDM车规级IGBT厂商,产品覆盖乘用车领域与商用车领域。 斯达半导:国内IGBT龙头。嘉兴斯达半导体股份有限公司成立于2005年4月,是一家专 业从事功率半导体芯片和模块(尤其是IGBT芯片和模块)研发、生产和销售服务的国家级 高新技术企业,公司愿景是成为全球领先的电力电子器件研发及制造商,以及电力电子创新 解决方案提供商。斯达半导为国内IGBT龙头企业,尤其在工业控制及电源行业具有领先优 势。据HIS Markit 2018年报告数据显示,斯达半导在2018年全球IGBT模块市场中市占率 为2.2%排名第8。 图18:2018年全球IGBT模块前十大厂商 资料来源:HIS Markit,安信证券研究中心 国内车规级IGBT行业呈寡头垄断格局,英飞凌占近六成市场,比亚迪破局而入,位列第二。 根据NE时代数据,车规级IGBT行业集中度极高,CR4高达84.4%,CR2高达76.2%,形 成了以英飞凌与比亚迪为主导的“双寡头”格局。2019年英飞凌独占鳌头,以627503单位 /套的IGBT模块装机量占据了高达58.2%的市场份额。作为第一家自主研发、生产车用IGBT 芯片的国内公司,比亚迪半导体成为国内市场上最有能力挑战英飞凌的本土厂商,但目前其 市场份额为18%,仍比英飞凌低40%。斯达半导为IGBT行业国内龙头,深耕于工业级IGBT, 但其在车规级IGBT领域处于起步阶段,市占率仅1.6%。 英飞凌主导国内车规级IGBT市场,进口替代亟待推进。根据NE时代数据,2019年车规级 IGBT前10家供应商中仅有3家为国产品牌,国产化程度低。究其原因,首先在于技术壁垒, 国内IGBT产业化起步较晚,在芯片设计、晶圆制造、模块封装等技术水平上落后于国际, 以晶圆制造为例,国内公司在大尺寸晶圆生产上工艺仍落后于全球龙头,目前国际水平是8 英寸与12英寸,但国内大部分企业还停留在6英寸的水平,仅比亚迪、中车等几家公司实 现了8英寸的量产;其次在于人才匮乏,在国外公司对技术专利的封锁下,我国需要大量高 端工艺开发人员来自主研发,但目前国内还缺少系统性掌握IGBT核心技术的人才。但危机 中也孕育了机遇,随着我国下游产业需求激增、华为等大厂入局以及国内龙头产能提升的影 行业专题报告/汽车 14 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 响下,国内将形成快速形成完整IGBT产业链,迎来进口替代的良好机遇,IGBT国产化空间 巨大。 图19:2019年中国车规级IGBT模块前十大厂商 资料来源:NE时代,安信证券研究中心 3.2. 国际龙头技术和成本双优,但高费率下营业利润率较低 3.2.1. 国际龙头技术领先约1代,产品覆盖的应用市场更广 国际品牌技术领先国内品牌1代左右。欧系公司TOP1英飞凌与日系公司TOP1三菱电机的 IGBT产品均已经发展到第7代,国内市场上,斯达半导已在2015年自主研发出了国际水平 第6代的IGBT,与国际龙头差距1代,比亚迪则在2018年推出了其第4代车规级IGBT4 (国际第5代水平),由于目前英飞凌、三菱电机的第7代IGBT主要用于工业领域,还未 推广到车规级,故比亚迪与国际顶尖厂商在芯片设计方面的技术差距预估也在1代左右。英 飞凌、三菱电机均已坐拥8英寸晶圆生产线,并不断加快向12英寸升级的进程,比亚迪则 刚刚加入布局8英寸晶圆生产线的行列,在晶圆制造上落后于国外品牌1代。 英飞凌、三菱电机在高压领域具有绝对优势,覆盖更广下游应用市场。英飞凌、三菱电机在 低压、中压、高压领域实现了产品全覆盖,特别是3300V以上的高压IGBT技术更是被英飞 凌、三菱电机、ABB三家公司所垄断。国内IGBT供应商产品主要集中于中压等级,比亚迪 专注于中压等级的车规级IGBT,斯达半导体虽然提供1700V与3300V的IGBT模块产品, 但是其官网产品中心显示其主流产品仍是1200V产品,国内IGBT厂商在高压领域供应能力 明显不足。 表4:主要玩家IGBT产品对比 英飞凌 比亚迪 三菱 斯达 最新IGBT系列 IGBT7 IGBT4(相当于国际IGBT5) IGBT IGBT2(相当于国际IGBT6) 晶圆生产线(英寸) 8-12 6-8 8 6-8(外包) 电压等级(V) 600/650、750、950、1200、 1700、3300、4500、6500 600/650、1200 250、650、1200、1700、 3300、4500、6500 600/650、1200、1700、3300 应用领域 汽车、牵引、工业、消费 80%-90%用于汽车 汽车、工业、消费 工业 资料来源:英飞凌官网,三菱电机官网,斯达半导体官网,安信证券研究中心 相比于Fable ss模式,IDM模式更易引领技术革新。英飞凌、三菱电机、比亚迪均为IDM 行业专题报告/汽车 15 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 模式,其涉足芯片设计、制造、封测等环节,掌握了全产业链的核心技术,该模式下公司具 有产业链优势,各环节可以协同优化,有助于充分发掘技术潜力,在技术变革中领导力更强; 斯达半导为Fabless模式,资产模式较轻,但由于其仅负责芯片设计与销售的环节,自身未 掌控晶圆制造、模块封装测试等核心技术,未来在产能扩张时可能受限于代工厂的技术水平, 对于产业链的控制力较弱。 3.2.2. 国际龙头毛利率占优,但营业利润率较低 材料成本低叠加材料利用率高,促使国际龙头具有更低的单位成本。根据斯达半导体招股说 明书数据,公司主营业务成本结构相对稳定,在2019年1月-6月主营成本中原材料采购成 本占比87.21%,制造费用占比8.62%,直接人工成本占比4.17%。与国内IGBT公司对比, 英飞凌、三菱电机等国际龙头具有强势的品牌效应,并且由于其供应全球IGBT下游应用市 场,原材料需求量大,在采购原材料时能够下探到更低的采购成本;除此之外,英飞凌、三 菱电机在技术水平上领先国内,制造水平高,原材料利用率高,使得其在单位产品上的制造 费用更低。虽然得益于国内的人口红利与素质教育,国内具有更优质低廉的劳动力,但是由 于人工成本仅占营业成本的不到5%,国内企业在人工成本上的降低很难有效弥补国内企业 在材料与技术上的高成本差距,所以总体来说,我们认为国际龙头在单位成本上低于国内企 业。 在低成本与高价格驱动下,国际龙头毛利率水平高于国内龙头。国际龙头由于品牌优势,一 般产品定价较高。在更高的单位成本与更低的产品单价双重影响下,我们预计比亚迪、斯达 等国内品牌的毛利率水平显著低于英飞凌、三菱等国际品牌。斯达半导与英飞凌分别作为国 内外主营IGBT的龙头企业,其毛利率水平差距明显,英飞凌最近三年一期的毛利率分别为 37.2%、38.7%、36.7%与34.5%,斯达半导最近三年一期的毛利率分别为30.6%、29.4%、 30.6%与30.9%,前者比后者高出约6%的水平。 图20:斯达半导营业成本构成 图21:英飞凌与斯达半导毛利率 资料来源:斯达半导公告,安信证券研究中心 资料来源:英飞凌公告,斯达半导公告,安信证券研究中心 高费率下,国际龙头营业利润率低于国内供应商。以国际龙头英飞凌与国内龙头斯达半导为 例,研发费用率方面,英飞凌比斯达半导平均高4%左右,最近三年一期,英飞凌的研发费 率分别为10.7%、11.3%、11.9%与12.1%,呈现逐步上升趋势,斯达研发费率分别为8.8%, 7.3%,6.9%与8.5%,最近三年持续降低;销售与管理费用率方面,英飞凌比斯达半导平均 高5%左右,最近三年一期,英飞凌的费用率分别为11.5%、11.1%、10.7%与10.8%,斯达 半导的费用率分别为7.1%、5.5%、5.0%与6.7%。研发费用率与销售与管理费用率双高, 使得国际厂商在营业利润率上有所降低,2019年斯达半导的营业利润率比英飞凌高4.8%, 2020年第一季度斯达半导的营业利润率比英飞凌高9.8%。国内厂商凭借较高的营业利润率, 37.2% 38.7% 36.7% 34.5% 30.6% 29.4% 30.6% 30.9% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 2017201820192020Q1 英飞凌 斯达半导 行业专题报告/汽车 16 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 可以采取降价让利的策略来抢占市场,未来预计比亚迪半导体和斯达半导体都会通过降价促 销的方式来提升竞争力。 图22:英飞凌与斯达半导研发费用率 图23:英飞凌与斯达半导销售与管理费用率 资料来源:英飞凌公告,斯达半导公告,安信证券研究中心 资料来源:英飞凌公告,斯达半导公告,安信证券研究中心 图24:英飞凌与斯达半导营业利润率 资料来源:英飞凌公告,斯达半导公告,安信证券研究中心 3.3. 技术升级叠加扩产降本,进口替代有望加速 3.3.1. 政策与资本助力下,国内龙头加快产品技术研发 在政策倾斜与资本扶持下,国内龙头加快自主产品的技术研发。半导体器件广泛应用于现代 工业设备中,但我国半导体大多依赖进口,很容易面临缺“芯”困境,特别是在中美关系日 益紧张,国内多家公司遭“制裁”的当前背景下,大力发展半导体行业将成为国家工业发展 的重要举措之一。2020年两会上提交了“关于推动中国功率半导体产业科学发展的提案”, 预计在未来国家政策持续利好,国内IGBT供应商将在研发、财税、进出口等方面获得更多 支持。除此之外,资金实力的增强也将推动国内供应商加强在IGBT相关技术的研发力度, 促进技术升级,加速业务发展。2020年2月4日斯达半导成功在A股上市,募集资金超5 亿元,2020年5月26日和6月16日比亚迪相继发布公告披露比亚迪半导体顺利完成A轮 融资27亿元,预计国内IGBT供应商未来将在资本扶持下加速技术研发。 比亚迪是中国目前唯一一家拥有IGBT完整产业链的车企,其IGBT4.0产品在芯片损耗、模 块温度循环能力、电流输出能力等关键指标上达到了先进水平。2020年4月28日,长沙比 亚迪半导体新能源汽车核心电子技术研发及产业化项目开工建设,该项目计划总投资10亿 元,围绕新能源汽车电子核心技术研发及产业化应用,通过购臵高精度光刻机、氧化扩散炉、 金属溅镀机、减薄机、自动传薄片显微镜等核心生产设备,旨在建成年产25万片的8英寸 10.7% 11.3% 11.9% 12.1% 8.8% 7.3% 6.9% 8.5% 0% 5% 10% 15% 2017201820192020Q1 英飞凌 斯达半导 11.5% 11.1% 10.7% 10.8% 7.1% 5.5% 5.0% 6.7% 0% 5% 10% 15% 2017201820192020Q1 英飞凌 斯达半导 14.6% 19.9% 13.8% 11.4% 13.4% 16.2% 18.6% 21.2% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 2017201820192020Q1 英飞凌 斯达半导 行业专题报告/汽车 17 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 晶圆生产线,预计在该生产线建成后,IGBT制程设备的性能将得到进一步升级,使得比亚 迪IGBT4.0产品的技术先进性提高,产品可靠性增强,具有更高国际竞争力。 斯达半导作为国内龙头,2018至今公司已量产所有型号的IGBT芯片,与国际先进厂商的差 距不断缩小。随着自主研发进程的加快,其自主研发IGBT芯片采购量占当期IGBT采购总 量的比例不断攀升,在2019年1-6月已经突破了50%,预计在未来其国产化比例将持续提 升。 图25:斯达半导自主研发IGBT采购量占IGBT采购总量比例 资料来源:斯达半导公司公告,安信证券研究中心 3.3.2. 产能扩张叠加技术进步,为自主厂商以价换量创造空间 供求缺口与业务拓展将驱动产能提升。我国IGBT供应商在中高端IGBT产能不足,IGBT对 外依赖度超90%,长期依赖国际巨头,导致国内下游产业公司“一芯难求”。在供不应求的 市场驱动下,国内龙头的产能提升能为其带来广阔的市场空间。比亚迪2019年自供比率约 70%,尽管其在车规级IGBT市场打破了国际巨头的垄断,但其对外供应量仅4万多套,仍 具有很高提升空间,因此,比亚迪于2020年成立比亚迪半导体公司,并新建8英寸晶圆生 产线,进一步扩大IGBT产能,预计在2025年比亚迪半导体内外供比例有望达到2:1。除此 之外,国内龙头IGBT产品正趋向应用场景多样化发展,业务扩展将进一步刺激产能。比亚 迪半导体入局工业级IGBT,斯达半导加速推进车规级IGBT,二者互相进入新市场。比亚迪 核心产品为车规级IGBT,但其触角已经伸向工业级领域,目前比亚迪在焊机(瑞玲)、空调 (TCL等)、电磁加热等领域已经开展与下游公司的合作,未来会进一步拓宽在变频器、光 伏等方向的产品;斯达半导主要收入来源于工业控制及电源市场,但其在新能源汽车市场业 务发展态势良好,其车规级IGBT在2018年完成了客户端小批量验证,在2019年已实现大 批量生产,根据其2019年股东大会披露,斯达半导体2019年生产的车规级IGBT模块已经 配套了超过20家终端汽车品牌,合计配套超过16万辆新能源汽车。 国内龙头加速IGBT产能扩张,迎来降本空间。比亚迪宁波工厂当前IGBT芯片晶圆的产能 已经达到5万片/月,预计2021年可突破10万片/月,一年可供应120万辆新能源车,而随 着2022年比亚迪长沙工厂8英寸晶圆生产线的建成,预计未来IGBT产能将在现在基础上 大幅扩大。斯达半导大力推动新技术新产品研发项目的落地,根据公司公告,其上市募集的 资金计划计划投入2.5亿元建设新能源汽车用IGBT项目,投入2.2亿元建设IPM模块项目, 投入1.5亿元建设技术研发中心扩建项目。比亚迪、斯达半导等国内龙头在产能扩张时有望 形成规模效益,带动生产成本的下降;同时,在晶圆生产线升级、新技术研发中心设立等举 措影响下,国内厂商的IGBT制造水平有望提高,从而提升原材料利用率,进一步降低芯片 31.04% 35.68% 49.02% 54.10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 2016201720182019H1 行业专题报告/汽车 18 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 生产的单位成本。 技术和质量满足要求的情况下,价格是客户的核心关切,低价换市场或为国内厂商突围之策。 国际龙头虽然毛利率水平高于国内厂商,但囿于研发费用居高不下,其为维持盈利水平而对 产品定价较高,这为国内龙头提供了后来居上的机会。一方面,可通过在人力、材料等方面 压低费用,节省成本;另一方面,可牺牲一部分净利润,采用更低的产品价格。这样,在技 术和质量满足下游市场要求情况下,国产IGBT产品的相比于进口IGBT产品更具有价格优 势,有望帮助国内龙头从国际龙头手中攫取客户,提升市场份额。 4. 标的推荐 4.1. 比亚迪(汽车覆盖) 比亚迪将首次历史性的实现插电混动车与燃油车的“购臵平价”。比亚迪计划年内推出新一 代插电混动技术DM-i,并将与明年初逐步搭载在各王朝车型上,DM-i技术将历史性的实现 PHEV同燃油车的“购臵平价”(消费者到手价预计相差1万元左右),其还具有动力性强、 亏电油耗低、NVH好、驾驶体验佳等核心优势,其上市后有望热销,并逐步替代燃油车市场。 我们预计DM4.0明年将带动公司新能源汽车销量大幅增长。 刀片电池降本显著,带动电池外供取得新突破。刀片电池具有高安全性、低成本和长循环寿 命等核心优势,在电动化日益临近,车企成本压力巨大的当下,获得了一众车企的青睐,目 前已取得多外资/合资和自主定点,还有客户处接洽阶段,后续或陆续落地。 公司IGBT完成分拆、引战,预计将会按既定计划于2021年上半年科创板上市,公司IGBT 大幅扩产,开启外供,有望凭借丰富的装车经验和低廉的价格打开市场,带来公司估值重估。 风险提示:新能源汽车销量或不及预期;刀片电池外拓或不及预期;IGBT外供或不及预期。 4.2. 斯达半导(电子覆盖) 国产IGBT领先企业,未来增长可期:公司主要产品为功率半导体元器件,包括IGBT、 MOSFET、IPM、FRD、SiC等, IGBT业务为公司业务的核心。IGBT是电力电子系统的 核心器件,被称为电力电子行业的“CPU”,具有非常重要的战略地位。公司打破了国际巨 头的技术和市场垄断,实现了IGBT芯片和模块的产业化。根据2019年IHS研究报告,公 司在全球IGBT模块市场排名第八,是国内唯一一家进入全球前十的IGBT模块供应商。受 益于IGBT行业国产替代潮流,公司近年实现了营收和利润高速增长。2018年营收同比增长 54.2%,归母净利润同比增长 83.5%,毛利率29.33%,净利率14.22%。随着募投项目的 实施,公司未来产能进一步扩张,在新能源汽车领域开疆扩土,具有强劲的增长潜力。 新能源拉动IGBT市场高速增长:IGBT是工业控制及自动化领域的核心元器件,随着新能 源电力和新能源汽车市场的快速发展,IGBT目前在国际和国内市场都保持着高速增长的态 势,新能源汽车是IGBT近年来主要增长动能之一。目前国际IGBT市场被欧洲和日本的企 业占据,国内IGBT供需缺口较大。斯达半导体作为国内IGBT龙头企业,在未来国产替代 的潮流中将发挥举足轻重的作用。 自主核心技术,技术优势明显:公司多年来一直专注于IGBT相关技术的研发,在国内企业 中,目前实现 IGBT 模块大批量生产的企业仍较少,公司在600V-1700V IGBT 模块的技术 水平及生产规模上均处于领先地位。受益于公司的高水平研发能力,公司芯片的自给率逐年 上升。2019年上半年,公司自主研发的IGBT及快恢复二极管芯片采购数量占采购总量比例 达54.1%,采购金额占比52.7%。公司已经成功自主研发设计出全系列的 IGBT 芯片和快 行业专题报告/汽车 19 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 恢复二极管芯片,目前对外采购的 IGBT 芯片和快恢复二极管芯片均能够被自主研发设计的 芯片替代。公司目前已经与多家企业形成了稳定的供货关系,主要客户有英威腾、汇川技术、 上海电驱动、众辰电子、巨一动力等,相比于国内其他企业具有明显的先发优势。 风险提示:新市场开拓进度不达预期、新能源市场预期外波动、国际贸易摩擦等 行业专题报告/汽车 20 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。  行业评级体系 收益评级: 领先大市 — 未来6个月的投资收益率领先沪深300指数10%以上; 同步大市 — 未来6个月的投资收益率与沪深300指数的变动幅度相差-10%至10%; 落后大市 — 未来6个月的投资收益率落后沪深300指数10%以上; 风险评级: A — 正常风险,未来6个月投资收益率的波动小于等于沪深300指数波动; B — 较高风险,未来6个月投资收益率的波动大于沪深300指数波动; Table_Aut hor Statement  分析师声明 袁伟、徐慧雄声明,本人具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格,勤勉 尽责、诚实守信。本人对本报告的内容和观点负责,保证信息来源合法合规、研究方法 专业审慎、研究观点独立公正、分析结论具有合理依据,特此声明。  本公司具备证券投资咨询业务资格的说明 安信证券股份有限公司(以下简称“本公司”)经中国证券监督管理委员会核准,取得 证券投资咨询业务许可。本公司及其投资咨询人员可以为证券投资人或客户提供证券投 资分析、预测或者建议等直接或间接的有偿咨询服务。发布证券研究报告,是证券投资 咨询业务的一种基本形式,本公司可以对证券及证券相关产品的价值、市场走势或者相 关影响因素进行分析,形成证券估值、投资评级等投资分析意见,制作证券研究报告, 并向本公司的客户发布。  免责声明 本报告仅供安信证券股份有限公司(以下简称“本公司”)的客户使用。本公司不会因 为任何机构或个人接收到本报告而视其为本公司的当然客户。 本报告基于已公开的资料或信息撰写,但本公司不保证该等信息及资料的完整性、准确 性。本报告所载的信息、资料、建议及推测仅反映本公司于本报告发布当日的判断,本 报告中的证券或投资标的价格、价值及投资带来的收入可能会波动。在不同时期,本公 司可能撰写并发布与本报告所载资料、建议及推测不一致的报告。本公司不保证本报告 所含信息及资料保持在最新状态,本公司将随时补充、更新和修订有关信息及资料,但 不保证及时公开发布。同时,本公司有权对本报告所含信息在不发出通知的情形下做出 修改,投资者应当自行关注相应的更新或修改。任何有关本报告的摘要或节选都不代表 本报告正式完整的观点,一切须以本公司向客户发布的本报告完整版本为准,如有需要, 客户可以向本公司投资顾问进一步咨询。 在法律许可的情况下,本公司及所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证 券或期权并进行证券或期权交易,也可能为这些公司提供或者争取提供投资银行、财务 顾问或者金融产品等相关服务,提请客户充分注意。客户不应将本报告为作出其投资决 策的惟一参考因素,亦不应认为本报告可以取代客户自身的投资判断与决策。在任何情 况下,本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的投资建议,无论是否已经明 示或暗示,本报告不能作为道义的、责任的和法律的依据或者凭证。在任何情况下,本 公司亦不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。 本报告版权仅为本公司所有,未经事先书面许可,任何机构和个人不得以任何形式翻版、 复制、发表、转发或引用本报告的任何部分。如征得本公司同意进行引用、刊发的,需 在允许的范围内使用,并注明出处为“安信证券股份有限公司研究中心”,且不得对本 报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。 本报告的估值结果和分析结论是基于所预定的假设,并采用适当的估值方法和模型得出 的,由于假设、估值方法和模型均存在一定的局限性,估值结果和分析结论也存在局限 性,请谨慎使用。 安信证券股份有限公司对本声明条款具有惟一修改权和最终解释权。 行业专题报告/汽车 21 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 Table_Addr ess 安信证券研究中心 深圳市 地 址: 深圳市福田区深南大道2008号中国凤凰大厦1栋7层 邮 编: 518026 上海市 地 址: 上海市虹口区东大名路638号国投大厦3层 邮 编: 200080 北京市 地 址: 北京市西城区阜成门北大街2号楼国投金融大厦15层 邮 编: 100034 Tabl e_Sal es  销售联系人 上海联系人 潘艳 上海区域销售负责人 18930060852 panyan@essence.com.cn 侯海霞 上海区域销售总监 13391113930 houhx@essence.com.cn 朱贤 上海区域销售总监 13901836709 zhuxian@essence.com.cn 李栋 上海区域高级销售副总监 13917882257 lidong1@essence.com.cn 刘恭懿 上海区域销售副总监 13916816630 liugy@essence.com.cn 孙红 上海区域销售副总监 18221132911 sunhong1@essence.com.cn 苏梦 上海区域销售经理 13162829753 sumeng@essence.com.cn 秦紫涵 上海区域销售经理 15801869965 qinzh1@essence.com.cn 陈盈怡 上海区域销售经理 13817674050 chenyy6@essence.com.cn 王银银 上海区域销售经理 18217126875 wangyy4@essence.com.cn 北京联系人 李倩 北京基金组主管 18500075828 liqian1@essence.com.cn 张莹 北京区域销售负责人 13901255777 zhangying1@essence.com.cn 夏坤 北京基金组销售副总监 15210845461 xiakun@essence.com.cn 温鹏 北京区域销售副总监 13811978042 wenpeng@essence.com.cn 曹琰 北京基金组销售经理 15810388900 caoyan1@essence.com.cn 姜东亚 北京区域销售副总监 13911268326 jiangdy@essence.com.cn 张杨 北京区域销售副总监 15801879050 zhangyang4@essence.com.cn 刘晓萱 北京区域销售副总监 18511841987 liuxx1@essence.com.cn 王帅 北京区域销售经理 13581778515 wangshuai1@essence.com.cn 深圳联系人 胡珍 深圳基金组高级销售副总监 13631620111 huzhen@essence.com.cn 范洪群 深圳基金组销售副总监 18926033448 fanhq@essence.com.cn 黎欢 深圳基金组销售经理 15820484816 lihuan@essence.com.cn 聂欣 深圳基金组销售经理 13540211209 niexin1@essence.com.cn 巢莫雯 深圳基金组销售经理 18682080397 chaomw@essence.com.cn 杨萍 深圳基金组销售经理 0755-82544825 yangping1@essence.com.cn 黄秋琪 深圳基金组销售经理 13699750501 huangqq@essence.com.cn ]

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