半導(dǎo)體用透明石英玻璃棒簡介

在新興的汽車電子系統(tǒng)中，需要越來越多的電力供應(yīng)，使得汽車制造商向現(xiàn)有的功率控制和功率轉(zhuǎn)換技術(shù)提出更高的要求，推動著用于汽車的功率半導(dǎo)體和封裝技術(shù)向前發(fā)展，其所涉及的領(lǐng)域也已經(jīng)不只是功率MOSFET晶體管。

汽車功率電子產(chǎn)品正成為半導(dǎo)體行業(yè)的關(guān)鍵驅(qū)動因素之一。這些電子產(chǎn)品包括功率元器件，是支撐新型電動汽車?yán)m(xù)航里程達(dá)到至少200英里的核心部件。雖然智能手機的出貨量遠(yuǎn)高于汽車，但汽車的半導(dǎo)體零件含量卻高得多。汽車功率IC穩(wěn)健增長，2015 - 2020年該行業(yè)的年復(fù)合增長率預(yù)計將達(dá)8%。尤其是電池驅(qū)動的電動汽車在該行業(yè)成為強勁增長推動力，寶馬i3為代表的電動汽車物料清單中包含100多個電源相關(guān)芯片。

圖 不同新能源車型的功率半導(dǎo)體需求情況

根據(jù) Nomura’s的研究結(jié)果，目前功率半導(dǎo)體在汽車領(lǐng)域的功率及成本如上圖所示。在純電動汽車（含燃料電池汽車）中，功率半導(dǎo)體功能表現(xiàn)雖然相對簡單，但 單車價值量最大。在混合動力汽車當(dāng)中，雖然功能表現(xiàn)豐富，但往往單車價值量在250 USD 左右，不及純電動價值量大。

圖：功率器件分類

功率半導(dǎo)體是各行各業(yè)能源轉(zhuǎn)換的核心器件，處產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)，技術(shù)壁壘極高，對于電動汽車而言尤為關(guān)鍵，對于其他產(chǎn)業(yè)也非常重要。本文將梳理功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)全貌。

1、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)景氣持續(xù)，產(chǎn)業(yè)鏈向中國轉(zhuǎn)移

1.1 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)概述

半導(dǎo)體指常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料，被廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中。作為當(dāng)今世界科技進(jìn)步與經(jīng)濟發(fā)展的基石，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已然成為國家綜合實力的體現(xiàn)。

根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計組織（WSTS）的分類，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)可細(xì)分為四大領(lǐng)域：集成電路、分立器件、光電子器件和傳感器。而半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈主要分為核心產(chǎn)業(yè)鏈（IC設(shè)計、制造、封測）與半導(dǎo)體支撐產(chǎn)業(yè)鏈（材料與設(shè)備等）。

圖表1 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈全景

資料來源：莫尼塔研究

半導(dǎo)體和電子產(chǎn)業(yè)過去主要是終端的變化，近年來上游半導(dǎo)體支撐業(yè)、電子元器件也開始發(fā)生變化，如相變存儲帶來了半導(dǎo)體材料到集成電路的變化。中國加大半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)資本投入，集成電路全球格局也在發(fā)生變化。

1.2 2017年半導(dǎo)體景氣度飆升，18年仍將延續(xù)

2017年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，景氣度飆升。根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計組織（WSTS）的統(tǒng)計，全球半導(dǎo)體市場銷售額首次突破4000億美元，達(dá)到4122.21億美元，同比增長21.6%，增速創(chuàng)下7年新高（2010年增長31.8%）。其中2017Q4增速為22.5%，略高于年平均增速，說明半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)景氣度仍將延續(xù)。

圖表2 2016-18E全球半導(dǎo)體分地區(qū)分產(chǎn)品銷售額

資料來源：WSTS, 莫尼塔研究

圖表3 1999-18E全球半導(dǎo)體市場規(guī)模（億美元）

資料來源：WSTS, 莫尼塔研究

1.3 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈向中國轉(zhuǎn)移，自主可控大勢所趨

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是高度技術(shù)與資本密集的產(chǎn)業(yè)，受生產(chǎn)成本以及半導(dǎo)體自身發(fā)展周期性波動的影響，世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出向具有市場優(yōu)勢、成本優(yōu)勢的發(fā)展中國家產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移的趨勢。作為經(jīng)濟高速增長的發(fā)展主體，中國依托龐大的市場需求及生產(chǎn)要素成本優(yōu)勢成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的主要目的地。

1.3.1 中國半導(dǎo)體發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化

根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2017年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額達(dá)到5411.3億元，同比增長24.8%。其中，制造環(huán)節(jié)銷售額達(dá)到1448.1億元，同比增長28.5%，設(shè)計業(yè)和封測業(yè)繼續(xù)保持快速增長，增速分別為26.1%和20.8%，銷售額分別為2073.5億元和1889.7億元。中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的增速明顯高于全球，已成為全球最大的半導(dǎo)體市場。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，半導(dǎo)體設(shè)計發(fā)展較快。據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，IC設(shè)計銷售額占比已由2004年的14.95%提高到2017年38.32%，是集成電路三大環(huán)節(jié)中增長最快、占比最高的。

圖表4 2013-17中國集成電路市場規(guī)模

資料來源：中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會，莫尼塔研究

圖表5 2004-17中國集成電路三大環(huán)節(jié)市場規(guī)模

資料來源：中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會，莫尼塔研究

1.3.2 中國半導(dǎo)體逆差逐年增大，自主可控迫在眉睫

雖然中國半導(dǎo)體市場發(fā)展迅速，但仍依賴大量進(jìn)口，自給率較低，與國外相比仍然存在巨大差距。據(jù)中國海關(guān)統(tǒng)計，2017年中國進(jìn)口集成電路3770億塊，同比增長10.1%，進(jìn)口金額2601.4億美元，同比增長14.6%；2017年中國出口集成電路2043.5億塊，同比增長13.1%，出口金額668.8億美元，同比增長9.8%；進(jìn)出口逆差1932.6億美元，自主可控迫在眉睫。

圖表6 2013-17年中國集成電路進(jìn)出口

資料來源：中國海關(guān)，莫尼塔研究

1.3.3 國家政策、大基金疊加工程師紅利，提供絕好契機

國家政策大力支持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。半導(dǎo)體是現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)的核心與基石頭，是關(guān)系國民經(jīng)濟和社會發(fā)展全局的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展?fàn)顩r直接影響國家經(jīng)濟。為助力行業(yè)深度發(fā)展。國家有關(guān)部門相繼出臺了多項產(chǎn)業(yè)扶持政策，為我國半導(dǎo)體企業(yè)的發(fā)展?fàn)I造了良好的政策環(huán)境。

圖表7 國家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策

資料來源：公開資料，莫尼塔研究

國家大基金提供強有力的資金支持。2014年9月，國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金(簡稱大基金)成立，第一次以市場化投資的形式推動該產(chǎn)業(yè)，改變了過去稅收土地優(yōu)惠、研發(fā)獎勵等傳統(tǒng)補貼方式。截至2017年底，大基金累計有效決策投資67個項目，累計項目承諾投資額1188億元，實際出資818億元，分別占一期募資總額的86%和61%。其投資范圍涵蓋IC產(chǎn)業(yè)制造、設(shè)計、封測、設(shè)備材料等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)鏈上的完整布局。其中人工智能、儲存器、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用這三個大方向是集成電路產(chǎn)業(yè)關(guān)注的重點。

日前，工信部透露國家大基金二期已開始募集資金，預(yù)計資金規(guī)模1500億元-2000億元。

圖表8 國家大基金一期投資

資料來源：莫尼塔研究

工程師紅利提高充足的人才保障。一方面，中國普通高等院校畢業(yè)人數(shù)與研究生畢業(yè)人數(shù)逐年上升，其中工科生占比較高，2007-2016年十年間中國共培養(yǎng)了工科大學(xué)生936.26萬人、工科研究生156.35萬人。另一方面，留學(xué)回國人數(shù)穩(wěn)步提升，高層次人才回流趨勢明顯。據(jù)教育部統(tǒng)計，十八大以來，已有231.36萬人學(xué)成歸國，占改革開放以來回國總?cè)藬?shù)的73.87%。

圖表9 2004-16年中國高等教育畢業(yè)生人數(shù)

資料來源：WIND，莫尼塔研究

2、功率半導(dǎo)體小行業(yè)大機會

2.1 半導(dǎo)體分立器件—電力電子核心

半導(dǎo)體分立器件作為介于電子整機行業(yè)以及上游原材料行業(yè)之間的中間產(chǎn)品，是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)及核心領(lǐng)域之一。涵蓋了消費類電子、安防、工控、汽車電子、新能源等配套領(lǐng)域，應(yīng)用范圍廣、用量大。隨著半導(dǎo)體功率器件行業(yè)新型技術(shù)特征的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也將不斷擴大。

圖表10 半導(dǎo)體分立器件分類

資料來源：捷捷微電招股說明書，莫尼塔研究

根據(jù)IC Insights的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2016年分立器件（不含光電和傳感器）全球出貨量占半導(dǎo)體元件44%，是半導(dǎo)體元件第一大銷量分支，但其全球銷售額僅占整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)總銷售額的5%-6%。

圖表11 1999-17年全球半導(dǎo)體分立器件市場規(guī)模

資料來源：WSTS，莫尼塔研究

圖表12 全球半導(dǎo)體分立器件增長率

資料來源：WSTS，莫尼塔研究

半導(dǎo)體分立器件所服務(wù)的行業(yè)領(lǐng)域較廣，其受下游單一行業(yè)周期性變化影響并不顯著，但與宏觀經(jīng)濟景氣度有一定的關(guān)聯(lián)性。研究發(fā)現(xiàn)，全球半導(dǎo)體分立器件銷售額增長率與全球GDP增速高度正相關(guān)。

圖表13 功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈

資料來源：莫尼塔研究

2.2 常用的幾種功率半導(dǎo)體

功率半導(dǎo)體分立器件是電力電子技術(shù)中用來進(jìn)行高效電能形態(tài)變換、功率控制與處理，以及實現(xiàn)能量調(diào)節(jié)的核心器件，主要用于電力電子設(shè)備的整流、穩(wěn)壓、開關(guān)、混頻等，具有應(yīng)用范圍廣，用量大等特點，在消費類電子、汽車電子、電子儀器儀表、工業(yè)及自動控制、計算機及周邊設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通訊等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用。近年來，受益于國際電子制造產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移，以及下游汽車、光伏、計算機、通信、消費類電子等需求的拉動，中國功率半導(dǎo)體分立器件行業(yè)保持了較快的發(fā)展態(tài)勢。

功率半導(dǎo)體種類繁多，按照器件種類可分為二極管、整流橋、晶閘管、MOSFED、IGBT等幾大類。

2.2.1 二極管、整流橋

二極管：二極管是傳統(tǒng)的不可控功率器件，如普通功率二極管、快恢復(fù)二極管、肖特基二極管等，主要用于整流、開關(guān)、穩(wěn)壓等。其最大特點是單向?qū)щ娦?，電流只能從二極管的正極流入，負(fù)極流出。

圖表14 幾種常見的二極管

資料來源：百度圖片，莫尼塔研究

整流橋：分全橋和半橋，全橋是將連接好的橋式整流電路的四個二極管封在一起。半橋是將四個二極管橋式整流的一半封在一起，用兩個半橋可組成一個橋式整流電路，一個半橋也可以組成變壓器帶中心抽頭的全波整流電路，選擇整流橋要考慮整流電路和工作電壓。整流橋具有將單相（三相）交流電轉(zhuǎn)換成直流電功能，其體積小、使用方便，在家用電器和工業(yè)電子電路中應(yīng)用非常廣泛。

圖表15 整流橋的構(gòu)造及實物

資料來源：百度圖片，莫尼塔研究

2.2.2 晶閘管

晶閘管：簡稱可控硅，又稱半導(dǎo)體控制整流器，是基礎(chǔ)型功率半導(dǎo)體分立器件。自問世以來，在普通晶閘管的基礎(chǔ)上派生出許多不同性能的新型晶閘管，主要包括單向晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管、可關(guān)斷晶閘管、快速晶閘管、高頻晶閘管等。每個類別按照不同的參數(shù)可繼續(xù)劃分為不同規(guī)格型號，晶閘管技術(shù)和器件是一個廣義的概念，形成功率半導(dǎo)體分立器件的細(xì)分行業(yè)。

晶閘管的特點是具有可控的單向?qū)щ?，即與一般的二極管相比，可以對導(dǎo)通電流進(jìn)行控制。晶閘管具有以小電流（電壓）控制大電流（電壓）作用，其能承受的電壓和電流容量是目前電力電子器件中最高的。此外，晶閘管具備體積小、輕、功耗低、效率高、開關(guān)迅速等優(yōu)點，廣泛用于無觸點開關(guān)、可控整流、逆變、調(diào)光、調(diào)壓、調(diào)速等方面。

圖表16 晶閘管的外形及電路符號

資料來源：百度圖片，莫尼塔研究

2.2.3 MOSFET與IGBT

MOSFET：金屬氧化層半導(dǎo)體場效晶體管，簡稱金氧半場效晶體管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET）是一種可以廣泛使用在類比電路與數(shù)位電路的場效晶體管。主要優(yōu)點：熱穩(wěn)定性好、安全工作區(qū)大。缺點：擊穿電壓低，工作電流小。

圖表17 MOSFET實物外形

資料來源：百度圖片，莫尼塔研究

圖表18 IGBT實物外形

資料來源：百度圖片，莫尼塔研究

IGBT：絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件, 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR（電力晶體管）的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動電流較大；MOSFET驅(qū)動功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點，驅(qū)動功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動等領(lǐng)域。

2.2.4 幾種功率半導(dǎo)體的區(qū)別及市場規(guī)模

圖表19 各種功率半導(dǎo)體的優(yōu)缺點比較

資料來源：莫尼塔研究

功率半導(dǎo)體市場應(yīng)用廣泛前景廣闊。根據(jù)IHS markit（市場調(diào)研公司）數(shù)據(jù)統(tǒng)計，功率半導(dǎo)體中二極管、MOSFET、IGBT份額分別為33%、39%、27%。WSTS數(shù)據(jù)顯示，2017年全球功率半導(dǎo)體市場規(guī)模為216.5億美元。即MOSFET、二極管、IGBT市場規(guī)模分別約為84.435、71.445、58.455億美元。結(jié)合WSTS對全球半導(dǎo)體市場的判斷，我們預(yù)測2018年二極管、MOSFET、IGBT市場規(guī)模分別為483億元、570億元、395億元。

2.3 下游需求分析：新能源汽車、光伏、LED迅猛發(fā)展

功率半導(dǎo)體分立器件的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域包括消費電子、計算機及外設(shè)、通訊電信、電源電器等行業(yè)，伴隨著分立器件芯片制造、器件封裝等新技術(shù)新工藝的發(fā)展，光伏、智能電網(wǎng)、汽車電子以及LED照明等熱點應(yīng)用領(lǐng)域逐漸成長為半導(dǎo)體分立器件的新興市場。

在傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，功率半導(dǎo)體分立器件引領(lǐng)工業(yè)發(fā)展方式向節(jié)能型轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)家電工業(yè)轉(zhuǎn)型升級，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。而隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、新能源、節(jié)能環(huán)保等新興產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，新興領(lǐng)域成為支撐功率半導(dǎo)體分立器件保持較好發(fā)展勢頭的重要市場。

圖表20 全球功率半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域

資料來源：Gartner，莫尼塔研究

圖表21 中國功率半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域

資料來源：Gartner，莫尼塔研究

中國功率半導(dǎo)體下游應(yīng)用領(lǐng)域中，消費3C電子占比較大，汽車電子占比僅為15%。未來，隨著新能源汽車的推廣普及，汽車電子有望成為功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的突破口。

2.3.1 需求端一：汽車電子

汽車領(lǐng)域是全球半導(dǎo)體分立器件最大的應(yīng)用市場，目前全球排名前十的分立器件廠商主要營收均為汽車電子。而根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會車用電機電器委員會的計算方法，每輛新車發(fā)電機至少需要裝配1只車用整流器，每只車用整流器平均需裝配9只功率車用二極管。

2017年中國汽車產(chǎn)量2901.8萬輛，車用大功率二極管芯片需求=2901.8萬*9=2.61億只

此外，新能源汽車和智能駕駛的逐步普及將會大幅增加半導(dǎo)體分立器件的需求。據(jù)統(tǒng)計，半導(dǎo)體分立器件約占新能源汽車整車價值的10%。根據(jù)2016年國務(wù)院印發(fā)《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的通知》：到2020年中國新能源汽車實現(xiàn)當(dāng)年產(chǎn)銷200萬輛以上，累計產(chǎn)銷超過500萬輛。

圖表22 中國新能源汽車產(chǎn)量（輛）

資料來源：WIND，莫尼塔研究

圖表23 中國新能源車充電樁數(shù)量（個）

資料來源：WIND，莫尼塔研究

另一方面，MOSFET、IGBT等功率模塊是直流充電樁等設(shè)備核心電能轉(zhuǎn)換器件，需求量已逐漸放大。據(jù)公開資料調(diào)查顯示，目前直流充電樁價格是0.6-0.8元每w，即一個40Kw功率的直流充電樁，價格大概2.5-3萬元，其中MOSFET或IGBT功率模塊價值約占成本的20%，即5000-6000元，充電樁的普及拉動了功率半導(dǎo)體的需求。

2.3.2 需求端二：光伏產(chǎn)業(yè)

光伏二極管約占光伏標(biāo)準(zhǔn)組件（以220W 計算）成本的 3‰至 5‰，占光伏組件成本微小，價格彈性小。按常規(guī)配置計算，1MW的光伏組件約需太陽能接線盒5000只，每只太陽能接線盒平均約需光伏二極管5只左右，因此1MW光伏組件約需要2.5萬只光伏二極管，1GW的光伏電池組件需光伏二極管2500萬只。

根據(jù)中國國家能源局公布的2017~2020四年間的光伏裝機指標(biāo)，普通電站指標(biāo)為54.5GW，領(lǐng)跑者指標(biāo)32GW，總計達(dá)86.5GW。據(jù)推算，到2020年中國光伏裝機將超過200GW。

預(yù)測到2020年中國光伏二極管需求約為：2500萬只*200=50億只

圖表24 全球及中國光伏裝機量

資料來源：WIND，莫尼塔研究

圖表25 2007-17年中國LED市場規(guī)模

資料來源：國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，莫尼塔研究

2.3.3 需求端三：LED照明

LED是一種新型的綠色光源產(chǎn)品，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點，并廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域。目前，LED已經(jīng)成為性價比較高的生態(tài)光源，全面進(jìn)入照明替代市場，在全球淘汰白熾燈和限制熒光燈(含汞)使用的大趨勢下，全球LED照明市場呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。

2.3.4 其它需求端

智能電表及輸變電：智能電表中需要二極管和橋式整流器來實現(xiàn)電路的數(shù)據(jù)處理，因此智能電表市場的發(fā)展將帶動半導(dǎo)體分立器件產(chǎn)品的市場需求。一般情況下，每臺單相智能電表的電路由電源電路和數(shù)據(jù)處理電路構(gòu)成，電源電路需要用1～2只整流橋，數(shù)據(jù)處理電路需要用9～13只二極管。智能電表的更新?lián)Q代穩(wěn)步推進(jìn)，保證了功率半導(dǎo)體的需求。

家用電器：功率半導(dǎo)體器件可以對驅(qū)動家用電器的電能進(jìn)行控制和轉(zhuǎn)換，是家用電器的關(guān)鍵零部件，直接影響到家用電器的性能和品質(zhì)。在家用電器整體升級、市場擴展的大背景下，半導(dǎo)體分立器件將隨著家電行業(yè)的發(fā)展而具有穩(wěn)定的市場發(fā)展前景。

2.4 競爭格局：國外巨頭占據(jù)高端市場，中低端國內(nèi)廠商迎來契機

圖表26 全球十大功率半導(dǎo)體公司

資料來源：公開資料，莫尼塔研究

受成本壓力的影響，國際功率半導(dǎo)體巨頭近年來主攻高壓Mosfet、IGBT等應(yīng)用于汽車領(lǐng)域的高端市場，逐步放棄中低端二極體的生產(chǎn)。目前Vishay在中低端二極管上占據(jù)龍頭地位，而英飛凌、安森美、意法半導(dǎo)體等國際巨頭發(fā)展戰(zhàn)略均以汽車電子、高端IGBT為主。

國內(nèi)功率半導(dǎo)體企業(yè)主要產(chǎn)品不盡相同，并不構(gòu)成直接競爭關(guān)系。

圖表27 A股上市功率半導(dǎo)體公司

資料來源：WIND、莫尼塔研究

圖表28 中外功率半導(dǎo)體企業(yè)對比

資料來源：莫尼塔研究

臺灣功率半導(dǎo)體企業(yè)主營產(chǎn)品多為二極管、中低壓MOSFET，與大陸企業(yè)產(chǎn)品重合度較高，是大陸企業(yè)的主要競爭對手。總體來看，不同地區(qū)通過產(chǎn)業(yè)分工，形成了各自的競爭優(yōu)勢。美國在功率IC領(lǐng)域具有絕對領(lǐng)先優(yōu)勢，歐洲在功率IC和功率分立器件方面也都具有較強實力，日本在分立功率器件方面競爭優(yōu)勢較強，但主要集中在芯片方面，廠商數(shù)量眾多。

3、揚杰科技—優(yōu)質(zhì)的管理層鑄就細(xì)分領(lǐng)域龍頭

3.1 深耕功率半導(dǎo)體，IDM優(yōu)勢凸顯保障業(yè)績

揚杰科技成立于2006年，2014年上市。公司集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體，專業(yè)致力于芯片、二極管、整流橋、電力電子模塊等半導(dǎo)體功率器件領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。公司產(chǎn)品主要用于汽車電子、LED照明、太陽能光伏、通訊電源、開關(guān)電源、家用電器等多個領(lǐng)域。

管理治理結(jié)構(gòu)優(yōu)秀。公司股權(quán)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，創(chuàng)始人梁勤董事長為公司實控人，公司管理層多為70后，凝聚力、執(zhí)行力較強，銳意進(jìn)取、充滿活力。此外，公司通過股權(quán)激勵管理人員及核心技術(shù)人員，將公司經(jīng)營業(yè)績與員工個人利益綁定，確保公司未來發(fā)展戰(zhàn)略與目標(biāo)的實現(xiàn)。得益于管理層卓越的戰(zhàn)略目光，公司準(zhǔn)確把握中國光伏市場發(fā)展機遇，大力發(fā)展的光伏二極管產(chǎn)品迅速占領(lǐng)國內(nèi)市場，將揚杰科技打造成國內(nèi)功率半導(dǎo)體領(lǐng)軍企業(yè)，未來有望成為國際知名品牌。

公司業(yè)績處于成長期，18年Q1實現(xiàn)營收3.96億元同比增長31.05%；扣非歸母凈利潤0.54億元同比增長30.15%。

圖表29 揚杰科技營收及扣非歸母凈利潤

資料來源：揚杰科技?xì)v年年報，莫尼塔研究

圖表30 功率半導(dǎo)體上市公司毛利率

資料來源：揚杰科技?xì)v年年報，莫尼塔研究

IDM模式競爭優(yōu)勢凸顯。功率半導(dǎo)體器件的性能由其內(nèi)部芯片決定，而芯片的設(shè)計參數(shù)必須通過嚴(yán)謹(jǐn)精湛的生產(chǎn)工藝得以體現(xiàn)，因此，器件的設(shè)計與工藝制造密切相關(guān)。按照半導(dǎo)體分立器件的生產(chǎn)環(huán)節(jié)完整性，行業(yè)的經(jīng)營模式分為IDM垂直整合式和代工式。IDM模式包含芯片設(shè)計、制造及器件封裝和銷售等所有環(huán)節(jié)，其中核心競爭力在于強大的芯片設(shè)計能力和精湛的生產(chǎn)工藝，產(chǎn)品附加值高，高盈利性主要體現(xiàn)在芯片設(shè)計和制造環(huán)節(jié)。以代工為經(jīng)營模式的企業(yè)主要為有芯片設(shè)計、制造能力的企業(yè)提供后道封裝工序代工業(yè)務(wù)，競爭激烈，利潤空間較小。

此外，從資金投入上看，功率半導(dǎo)體采用特色工藝，并不需要追求先進(jìn)的制程，資金投入遠(yuǎn)小于集成電路，國內(nèi)廠商可以利用資本優(yōu)勢獲得先進(jìn)工藝，快速追趕海外巨頭；從技術(shù)上看，國內(nèi)企業(yè)從低端功率器件起家，積累多年開始向高端器件進(jìn)軍，以中車、比亞迪為代表的廠商已實現(xiàn)技術(shù)突破，成功實現(xiàn)國產(chǎn)化 IGBT 在高鐵和新能源汽車中的應(yīng)用。而揚杰科技、華微電子、捷捷微電等在功率半導(dǎo)體上的技術(shù)儲備與國外差距很小，國產(chǎn)替代大勢所趨。

3.2 細(xì)分領(lǐng)域龍頭，產(chǎn)能釋放助力自主可控

揚杰科技從2006年開始建立第一條生產(chǎn)線，2012年IPO過會后更是加快了產(chǎn)能的擴張，2015年非公開發(fā)行股份募集資金建設(shè)新一代生產(chǎn)線。目前揚杰設(shè)立兩大生產(chǎn)中心：封裝運營中心和晶圓運營中心。封裝運營中心下設(shè)8個工廠單元，其中光伏工廠采用聚焦式競爭模式，專注于光伏領(lǐng)域，其他7個工廠采用總成本領(lǐng)先的競爭模式。晶圓運營中心下設(shè)4個工廠單元，專注開發(fā)高技術(shù)含量產(chǎn)品，實行大規(guī)模生產(chǎn)，采用差異化競爭模式。公司4寸線產(chǎn)能穩(wěn)步提升，6 寸線產(chǎn)能逐步釋放。

圖表31 揚杰科技晶圓產(chǎn)線及產(chǎn)品

資料來源：揚杰科技?xì)v年年報，莫尼塔研究

公司一方面通過降低一定毛利不斷提高產(chǎn)品的市場占有率，另一方面持續(xù)推出新產(chǎn)品獲得高毛利。隨著6寸線產(chǎn)能的逐步釋放，公司高利潤率產(chǎn)品占比不斷提升，給未來業(yè)績奠定良好基礎(chǔ)。

圖表32 揚杰科技2010-17年分產(chǎn)品產(chǎn)能及銷量

資料來源：揚杰科技?xì)v年年報，莫尼塔研究

在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移的大背景下，公司借助本土企業(yè)的優(yōu)勢，憑借一流的產(chǎn)品逐步提高其在二極管、整流橋方面的市場占有率，有望成為功率半導(dǎo)體國產(chǎn)替代領(lǐng)軍企業(yè)。

國家大基金投資預(yù)期。目前國家大基金二期已開始募集資金，而楊杰科技作為國內(nèi)功率半導(dǎo)體領(lǐng)軍企業(yè)，質(zhì)地優(yōu)秀，正處于高速擴張期，有望迎來國家資本進(jìn)駐。參考士蘭微獲得大基金一期投資8寸線的案例，若大基金二期投資落地，公司有望提前完成8寸線的布局，增強整體實力。

3.3 不僅僅內(nèi)生，外延并購?fù)卣巩a(chǎn)業(yè)鏈

揚杰科技在專注主營業(yè)務(wù)內(nèi)生成長的同時亦重視公司外延發(fā)展，通過并購?fù)黄瓢l(fā)展瓶頸。

2015年收購MCC100%股權(quán)，打造“MCC”+“揚杰”雙品牌運營模式，憑借產(chǎn)品的核心競爭力成功切入海外市場，增厚公司業(yè)績。2017年收購成都青洋60%股權(quán)，順利將產(chǎn)業(yè)鏈延伸至硅片原材料領(lǐng)域，保證公司核心原材料供給，降低成本、增強了公司的盈利能力。2017年收購廣盟半導(dǎo)體88.3176%股權(quán)，為公司進(jìn)一步參與產(chǎn)業(yè)投資與并購打下基礎(chǔ)。目前廣盟半導(dǎo)體擁有瑞能半導(dǎo)體25.5%股權(quán)（瑞能半導(dǎo)體為NXP與建廣資產(chǎn)合建）。

圖表33 揚杰科技主要外延并購及影響

資料來源：揚杰科技?xì)v年年報，莫尼塔研究

3.4 重視研發(fā)，戰(zhàn)略布局MOSFET及第三代半導(dǎo)體

揚杰科技自成立以來便重視產(chǎn)品的研發(fā)，研發(fā)人員數(shù)量及投入資金均逐步上升

圖表34 揚杰科技研發(fā)投入

資料來源：揚杰科技年報，莫尼塔研究

圖表35 揚杰科技研發(fā)人員數(shù)量

資料來源：揚杰科技年報，莫尼塔研究

一方面：揚杰科技在光伏二極管、整流橋等傳統(tǒng)產(chǎn)品方面技術(shù)儲備充足，具備與國外一線品牌競爭的實力。在MOSFET、IGBT方面，公司已組建相關(guān)器件研發(fā)團(tuán)隊，現(xiàn)已實現(xiàn)部分中低壓MOSFET產(chǎn)品的量產(chǎn)，IGBT技術(shù)研發(fā)亦有所突破。

另一方面：揚杰科技積極布局第三代半導(dǎo)體，半導(dǎo)體按照材料類型又可劃分為三代：

第一代：以硅（Si）、鍺（Ge）等材料為主的單質(zhì)半導(dǎo)體。由于硅單質(zhì)在自然界中較為常見，且具有規(guī)模經(jīng)濟，制造成本低，技術(shù)門檻低，目前市場主流的功率半導(dǎo)體器件仍由 Si 器件占據(jù)。

第二代：以砷化鎵（GaAs）、GaAsAl為代表的化合物半導(dǎo)體。

第三代：以碳化硅 (SiC)、氮化鎵(GaN)為代表，即寬禁帶半導(dǎo)體材料。第三代半導(dǎo)體材料具有高熱導(dǎo)率、高擊穿場強、高飽和電子漂移速率和高鍵合能等優(yōu)點，可以滿足現(xiàn)代電子技術(shù)對高溫、高功率、高壓、高頻以及抗輻射等惡劣條件的新要求，是半導(dǎo)體材料領(lǐng)域最有前景的材料。

國內(nèi)目前正處于積極推進(jìn)第三代半導(dǎo)體相關(guān)產(chǎn)業(yè)的過程當(dāng)中。國務(wù)院在2016年7月頒布的《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》中提出發(fā)展新一代信息技術(shù)，發(fā)展微電子和光電子技術(shù)，重點加強極低功耗芯片、新型傳感器、第三代半導(dǎo)體芯片等技術(shù)與器件的研發(fā)。同時，各地方政府也在加大對第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的扶持力度。

圖表36 三代半導(dǎo)體物理性質(zhì)比較

資料來源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察，莫尼塔研究

2015年3月18日，揚杰科技與西安電子科技大學(xué)簽訂協(xié)議，合作成立“第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)化工程技術(shù)中心”，開展第三代半導(dǎo)體材料與器件的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究工作。2015年6月收購國宇14.95%股權(quán)，通過國宇與與中國電子科技集團(tuán)公司第五十五研究所展開合作，為公司SiC半導(dǎo)體領(lǐng)域的研發(fā)提供有力的技術(shù)支撐。2016年公司非公開發(fā)行股份，建立SIC芯片、器件研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目，為公司第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)化打下基礎(chǔ)。目前，公司自主封裝的碳化硅SBD、碳化硅JBS產(chǎn)品已送樣給電動汽車、充電樁及光伏逆變器等領(lǐng)域客戶試用，收到良好反饋。

3.5 揚杰科技業(yè)績預(yù)測

4、功率半導(dǎo)體上市公司

4.1 捷捷微電（300623.SZ）—晶閘管細(xì)分領(lǐng)域的王者

捷捷微電是一家專業(yè)從事半導(dǎo)體分立器件、電力電子器件研發(fā)、制造及銷售的高新技術(shù)企業(yè)，主要產(chǎn)品為晶閘管系列及半導(dǎo)體防護(hù)器件。同時公司也是國內(nèi)生產(chǎn)“方片式”單、雙向可控硅最早及品種最齊全的廠家之一。公司具有自主開發(fā)能力和自主知識產(chǎn)權(quán)，具有自己的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點和獨特工藝技術(shù)。

晶閘管主要用于電力變換與控制，可以用微小的信號功率對大功率的電流進(jìn)行控制和變換，具有體積小、重量輕、耐壓高、容量大、效率高、控制靈敏、使用壽命長等優(yōu)點，是迄今為止能承受的電壓和電流容量相對較高的功率半導(dǎo)體分立器件。

捷捷微電國際競爭對手主要為意法半導(dǎo)體、瑞薩、NXP，國內(nèi)臺基股份的晶閘管產(chǎn)品與捷捷微電應(yīng)用領(lǐng)域不同，不構(gòu)成直接競爭。捷捷微電作為國內(nèi)晶閘管龍頭，其技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，憑借產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)勢和價格優(yōu)勢獲得國際客戶的認(rèn)可，打破了國內(nèi)功率半導(dǎo)體分立器件市場受國外技術(shù)制約的局面。

捷捷微電披露：國際上晶閘管的市場規(guī)模大概在60億人民幣左右，國內(nèi)晶閘管的市場規(guī)模大概在30億人民幣左右，其中45A以下約20億人民幣，國內(nèi)的市場規(guī)模大約占全球規(guī)模的一半左右，目前70%以上的晶閘管產(chǎn)品需要進(jìn)口，未來幾年國產(chǎn)替代進(jìn)口的空間還是很大的。捷捷微電的晶閘管產(chǎn)品可以占到國產(chǎn)晶閘管產(chǎn)品的45%以上，目前市占率排在ST、NXP之后。

圖表38 捷捷微電營業(yè)收入及利潤

資料來源：WIND，莫尼塔研究

圖表39 捷捷微電主營構(gòu)成

資料來源：WIND，莫尼塔研究

4.2 華微電子（600360.SH）—國產(chǎn)功率半導(dǎo)體傳統(tǒng)龍頭

華微電子是國內(nèi)功率半導(dǎo)體行業(yè)的龍頭企業(yè)，成立于1999年，其繼承了吉林市半導(dǎo)體器件廠（1965年）部分資產(chǎn)，2001年華微電子登陸資本市場，是國內(nèi)功率半導(dǎo)體行業(yè)首家上市企業(yè)。華微電子主要從事功率半導(dǎo)體器件的設(shè)計、芯片加工、封裝及銷售業(yè)務(wù)，產(chǎn)品主要服務(wù)于家電、綠色照明、計算機及通訊、汽車電子四大領(lǐng)域。

公司具備自主研發(fā)能力，擁有一整套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高反壓大功率晶體管的專用生產(chǎn)技術(shù)，其中大屏幕彩電用高反壓大功率晶體管的生產(chǎn)技術(shù)列入國家“九五”重點科技成果推廣計劃。公司的MOSFET、IGBT產(chǎn)品亦達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，且公司是國內(nèi)為數(shù)不多具備MOSFET、IGBT實際量產(chǎn)能力的企業(yè)。公司現(xiàn)擁有4寸、5寸、6寸多條晶圓生產(chǎn)線，是中國最大的半導(dǎo)體分立器件制造基地之一。

4.3 富滿電子（300671.SZ）—MOSFET設(shè)計與電源管理領(lǐng)先企業(yè)

富滿電子是集成電路設(shè)計企業(yè)，主要從事高性能模擬及數(shù)?；旌霞呻娐返脑O(shè)計研發(fā)、封裝、測試和銷售。依托公司的技術(shù)研發(fā)、業(yè)務(wù)模式、快速服務(wù)和人才儲備等優(yōu)勢，公司已成為集成電路行業(yè)電源管理類芯片、LED控制及驅(qū)動類芯片等細(xì)分領(lǐng)域的優(yōu)秀企業(yè)。公司主要產(chǎn)品包括電源管理類芯片、LED控制及驅(qū)動類芯片、MOSFET類芯片及其他芯片等，在電源管理類芯片、LED控制及驅(qū)動類芯片、MOSFET類芯片的產(chǎn)品應(yīng)用市場中，擁有較高知名度。

4.4 士蘭微（600460.SH）—大基金加持的IDM龍頭

士蘭微成立于1997年，于2003 年上市，是一家專業(yè)從事集成電路以及半導(dǎo)體微電子相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)與銷售的高新技術(shù)企業(yè)，屬于同時具備設(shè)計和制造等業(yè)務(wù)的 IDM 類公司。公司主要產(chǎn)品包括有集成電路、半導(dǎo)體分立器件和LED等三大類產(chǎn)品。士蘭微的MEMS傳感器項目得到了國家02科技重大專項的支持，是國內(nèi)唯一一家有能力為國內(nèi)主要手機廠商提供除攝像頭和指紋傳感器外所有其他全部傳感器產(chǎn)品的企業(yè)。

2016年，士蘭微獲得國家集成電路產(chǎn)業(yè)基金（大基金一期）6億投資，用于其8英寸芯片生產(chǎn)線的建設(shè)。2017年12月，士蘭微與與廈門半導(dǎo)體投資集團(tuán)擬共同投資170億元，在廈門(海滄)建設(shè)兩條以MEMS、功率器件為主要產(chǎn)品的12寸集成電路制造生產(chǎn)線，共同投資50億元建設(shè)先進(jìn)化合物半導(dǎo)體器件生產(chǎn)線。