汽車(chē)“四化”趨勢(shì)明確，對(duì)半導(dǎo)體需求價(jià)值量倍增

汽車(chē)行業(yè)向電動(dòng)化、智能化、數(shù)字化及聯(lián)網(wǎng)化方向發(fā)展，直接帶動(dòng)汽車(chē) 含硅量提升。新能源電動(dòng)汽車(chē)的出現(xiàn)意味著傳統(tǒng)汽車(chē)的核心競(jìng)爭(zhēng)要素將 被取代，產(chǎn)品價(jià)值鏈被重塑。

新能源車(chē)中對(duì)于電力控制的需求大幅增加，功率器件中特別是 IGBT 是 工業(yè)控制及自動(dòng)化領(lǐng)域的核心元器件，其通過(guò)信號(hào)指令來(lái)調(diào)節(jié)電路中的 電壓、電流等以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控的目的，保障電子產(chǎn)品、電力設(shè)備正常運(yùn) 行，同時(shí)降低電壓損耗，使設(shè)備節(jié)能高效。汽車(chē)半導(dǎo)體作為汽車(chē)電動(dòng)化 關(guān)鍵載體之一，需求價(jià)值成倍增長(zhǎng)，據(jù)估算純電動(dòng)車(chē)單車(chē)的半導(dǎo)體總價(jià) 值量相比傳統(tǒng)汽車(chē)提升 70%以上。

新能源汽車(chē)行業(yè)銷(xiāo)量將快速增長(zhǎng)

新能源汽車(chē)具有成本、效率和環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，2020 年 11 月國(guó)務(wù)院印發(fā)《新 能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021－2035 年）》，提出 2025 年新能源汽車(chē)新 車(chē)銷(xiāo)售量達(dá)到汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)售總量的 20%左右，年總銷(xiāo)量將達(dá)到 500-600 萬(wàn)輛，相比 2020 年 120 萬(wàn)輛銷(xiāo)量，未來(lái) 5 年新能源汽車(chē)每年增速約 40%， 意味著未來(lái)汽車(chē)行業(yè)景氣度將持續(xù)高企。按照我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)量有望 在 2025 年實(shí)現(xiàn) 600 萬(wàn)輛左右估算，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)新能源車(chē)功率器件市場(chǎng)空 間將增至 160 億元。

新能源汽車(chē)帶來(lái)功率半導(dǎo)體量?jī)r(jià)齊升

價(jià)值量上，新能源車(chē)半導(dǎo)體價(jià)值量從傳統(tǒng)的 450 美元提升至 750 美元。 其中功率半導(dǎo)體價(jià)值量提升最多，占比從傳統(tǒng)汽車(chē)的 10%左右提升至純 電動(dòng)汽車(chē)的 55%，提升幅度達(dá)到 9 倍，單車(chē)價(jià)值量將達(dá)到 455 美元。例 如特斯拉的三相交流異步電機(jī)，每相用 28 個(gè) IGBT 累計(jì) 84 個(gè)，其他電機(jī) 12 個(gè) IGBT，特斯拉總共用到 96 個(gè) IGBT，單車(chē) IGBT 價(jià)值約 400 美 元左右。

功率半導(dǎo)體持續(xù)創(chuàng)新升級(jí)，國(guó)產(chǎn)化龍頭企業(yè)替代空間大

目前車(chē)規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)化程度不高，替代空間大。汽車(chē)功率半導(dǎo)體 前 5 大企業(yè)主要為英飛凌、STM 等外資企業(yè)，全球市占率達(dá)到 63%。技 術(shù)上，功率半導(dǎo)體處于第二代 Si 基往第三代 SiC/GaN 等襯底材料升級(jí) 過(guò)程中，產(chǎn)品還在持續(xù)創(chuàng)新。在國(guó)內(nèi)整體市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)的同時(shí)，技 術(shù)創(chuàng)新還在持續(xù)升級(jí)，給國(guó)產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)較好的彎道超車(chē)機(jī)會(huì)。推薦：三 安光電、斯達(dá)半導(dǎo)、華潤(rùn)微等龍頭公司。

新能源汽車(chē)時(shí)代，汽車(chē)半導(dǎo)體迎來(lái)大機(jī)會(huì)

新能源汽車(chē)對(duì)能量轉(zhuǎn)換需求有望推動(dòng)功率器件大發(fā)展

隨著汽車(chē)電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化等發(fā)展，汽車(chē)電子迎來(lái)結(jié)構(gòu)性變革大機(jī)會(huì)。 在傳統(tǒng)燃料汽車(chē)中，汽車(chē)電子主要分布于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、車(chē)身、安全、娛樂(lè)等 子系統(tǒng)中。按照功能劃分，汽車(chē)半導(dǎo)體可大致分為功率半導(dǎo)體（IGBT 和 MOSFET 等）、MCU、傳感器及其他等元器件。

對(duì)于新能源汽車(chē)而言，汽車(chē)不再使用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、油箱或變速器，“三電系統(tǒng)” 即電池、電機(jī)、電控系統(tǒng)取而代之，新增 DC-DC 模塊、電機(jī)控制系統(tǒng)、電池 管理系統(tǒng)、高壓電路等部件。相應(yīng)地實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換及傳輸?shù)暮诵钠骷β拾雽?dǎo) 體含量大大增加。因此從半導(dǎo)體種類(lèi)上看，傳統(tǒng)燃料汽車(chē)中 MCU 含量最高 （23%），而新能源汽車(chē)中功率半導(dǎo)體含量最高（55%）。

新能源汽車(chē)市場(chǎng)概況

目前，我國(guó) 2020 年前三季度整體乘用車(chē)銷(xiāo)量 1337.6 萬(wàn)輛，其中新能源車(chē)銷(xiāo)量 為 65 萬(wàn)輛，而假設(shè)每個(gè)月 200 萬(wàn)輛銷(xiāo)量，占比不到 5%。預(yù)計(jì) 2020 年新能源 銷(xiāo)量在 120 萬(wàn)輛左右，市場(chǎng)滲透率 4.8%。2025 年滲透率目標(biāo)為 20%，要實(shí)現(xiàn) 該目標(biāo)意味著接下來(lái) 5 年新能源汽車(chē)占比要提升 15%，每年滲透率平均提升約 3%，對(duì)應(yīng)約 75 萬(wàn)輛的增量。

展望 2021 年，我國(guó)將成為拉升新能源車(chē)增量的主要地區(qū)：一方面，多項(xiàng)政策 拉動(dòng)車(chē)輛銷(xiāo)售與充電站設(shè)立；另一方面，對(duì)外牌車(chē)施行嚴(yán)格限行措施的一線城 市如上海，新能源車(chē)牌不在限行規(guī)范內(nèi)等，在多方面的刺激下，新能源車(chē)的銷(xiāo) 售將回升至全球平均值之上。

多重因素驅(qū)動(dòng)下，新能源汽車(chē)景氣度高企

全球汽車(chē)市場(chǎng)規(guī)模超過(guò) 3.5 億美元，年均銷(xiāo)量 9000 萬(wàn)輛左右，汽車(chē)行業(yè)成為一 個(gè)龐大的支柱性產(chǎn)業(yè)。2009 年中國(guó)汽車(chē)銷(xiāo)量首次超越美國(guó)，至今已連續(xù) 11 年 穩(wěn)居全球第一大汽車(chē)市場(chǎng)，近幾年汽車(chē)銷(xiāo)量穩(wěn)定在 2500 萬(wàn)輛/年左右。

2010 年新能源汽車(chē)被國(guó)務(wù)院確定為七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，行業(yè)于 2014 年 后開(kāi)始進(jìn)入高速增長(zhǎng)通道，從 2015 年開(kāi)始國(guó)內(nèi)新能源車(chē)銷(xiāo)量穩(wěn)居全球第一。 2019 年中國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量共計(jì) 120.6 萬(wàn)輛，占全球 221 萬(wàn)輛的一半以上。

2020 年 11 月，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)劃》），提出到 2025 年，新能源汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)量將達(dá)到汽車(chē)總銷(xiāo) 量的 20%，預(yù)計(jì) 500-600 萬(wàn)輛。未來(lái) 5 年中國(guó)的新能源汽車(chē)行業(yè)將迎來(lái)近 40% 的復(fù)合增速，顯示行業(yè)超高的景氣度。

多角度因素考慮，新能源汽車(chē)優(yōu)勢(shì)明顯

在成本、效率和環(huán)保的驅(qū)動(dòng)下，新能源汽車(chē)注定成為未來(lái)汽車(chē)的主流形態(tài)：

從成本角度看，目前國(guó)家補(bǔ)貼和地方政府補(bǔ)貼相對(duì)較高，同時(shí)新能源汽車(chē)能耗 費(fèi)用以及保養(yǎng)費(fèi)用較低，從車(chē)輛的全生命周期角度看， 新能源汽車(chē)的全生命周期成本低于燃油汽車(chē)。

從技術(shù)角度看，在汽車(chē)智能化大趨勢(shì)下，電動(dòng)汽車(chē)在承接自動(dòng)駕駛性能方面更 具優(yōu)勢(shì)。和燃油車(chē)相比，電動(dòng)車(chē)整體結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)化，計(jì)算機(jī)和其他電子設(shè)備更 易與汽車(chē)控制器接口銜接，與智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)相結(jié)合更具能耗優(yōu)勢(shì)。

從環(huán)保角度看，歐美繼續(xù)推行嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)加州政府要求 2035 年起， 加州銷(xiāo)售的每輛新車(chē)必須實(shí)現(xiàn)零排放。我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中提出到 2025 年，新能源汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)售量達(dá)到汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)售總量的 20%左右。

汽車(chē)電動(dòng)化推動(dòng)功率半導(dǎo)體量?jī)r(jià)齊升

汽車(chē)電子拉動(dòng)半導(dǎo)體整體需求

從傳統(tǒng)燃料汽車(chē)到新能源汽車(chē)，半導(dǎo)體在汽車(chē)領(lǐng)域的占比逐年增加，汽車(chē)含硅 量大大提升。2019 年全球半導(dǎo)體行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為 4121 億美元，其中汽車(chē)行業(yè) 貢獻(xiàn) 12.3%的營(yíng)收。2010-2019 年汽車(chē)成為半導(dǎo)體行業(yè)需求增長(zhǎng)最快的行業(yè)， 年復(fù)合增速高達(dá) 9.2%，遠(yuǎn)高于半導(dǎo)體行業(yè)整體 3.7%的增速水平。

汽車(chē)電動(dòng)化，半導(dǎo)體價(jià)值倍增

從單車(chē)半導(dǎo)體價(jià)值量看，混動(dòng)汽車(chē)和純電動(dòng)車(chē)半導(dǎo)體價(jià)值分別為 735 美元和 750 美元，相比傳統(tǒng)燃油汽車(chē) 450 美元大大增加。

在傳統(tǒng)燃油汽車(chē)中，功率半導(dǎo)體主要用在啟動(dòng)、停止和行車(chē)安全等領(lǐng)域。按照 傳統(tǒng)汽車(chē)中半導(dǎo)體價(jià)值 450 美元，功率器件為 50 美元，占比 10%左右。由于 新能源汽車(chē)電池動(dòng)力模塊都需要功率半導(dǎo)體，混合動(dòng)力汽車(chē)的功率器件占比增 至 40%，純電動(dòng)汽車(chē)的功率器件占比增至 55%。按照純電動(dòng)汽車(chē)半導(dǎo)體單車(chē)價(jià) 值 750 美元計(jì)算，功率半導(dǎo)體單車(chē)價(jià)值量約為 455 美元,相比傳統(tǒng)汽車(chē)新能源車(chē)隊(duì)功率半導(dǎo)體需求提升接近 9 倍。

新能源汽車(chē)半導(dǎo)體主賽道：功率半導(dǎo)體

相較于燃油汽車(chē)，電動(dòng)車(chē)新增功率器件的需求主要有三個(gè)方面：逆變器中的 IGBT 模塊；OBC、DC/DC 中的高壓 MOSFET；輔助電器中的 IGBT 分立器件。 功率半導(dǎo)體是新能源汽車(chē)價(jià)值量提升最多的部分，需求端主要為 IGBT、 MOSFET 及多個(gè) IGBT 集成的 IPM 模塊等產(chǎn)品，核心用于大電流和大電壓的環(huán) 境。

根據(jù)英飛凌介紹，從器件對(duì)應(yīng)功率看，當(dāng)功率從 100kW 增加到 200kW 以上， 對(duì)應(yīng)的器件從 IGBT 到 SiC MOSFET 過(guò)渡。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景不同，具體對(duì)應(yīng)不同 的功率器件。

新能源汽車(chē)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)空間測(cè)算

根據(jù)全球新能源乘用車(chē)銷(xiāo)售量預(yù)計(jì) 2025 年約 2100 萬(wàn)輛推算，按微混（525 元）、 插電混動(dòng)（2100 元）和純電(3185 元)三類(lèi)車(chē)型功率器件成本估算，2025 年全 球新能源汽車(chē)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)空間約 370 億元。

按照我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)量有望在 2025 年實(shí)現(xiàn) 600 萬(wàn)輛左右估算，考慮功率半 導(dǎo)體價(jià)格漲幅，按純電動(dòng)車(chē) EV 功率器件 800-3500 元/輛，插電混動(dòng)車(chē) PHEV （燃油動(dòng)力系統(tǒng)上外掛電動(dòng)系統(tǒng)）功率器件均為 2100 元/輛，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)新能源 車(chē)功率器件市場(chǎng)空間 2025 年將增至 160 億元。

細(xì)分賽道一：IGBT，汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的“CPU”

IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）即絕緣柵雙極型晶體管，是國(guó)際上 公認(rèn)的電力電子技術(shù)第三次革命最具代表性的產(chǎn)品。IGBT 是工業(yè)控制及自動(dòng)化 領(lǐng)域的核心元器件，其作用類(lèi)似于人類(lèi)的心臟，能夠根據(jù)工業(yè)裝置中的信號(hào)指 令來(lái)調(diào)節(jié)電路中的電壓、電流、頻率、相位等，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控的目的。保障 電子產(chǎn)品、電力設(shè)備正常運(yùn)行，同時(shí)降低電壓損耗，使設(shè)備節(jié)能高效。

IGBT 是由 MOSFET 和 BJT 組成的復(fù)合功率半導(dǎo)體器件，既具備 MOSFET 輸 入阻抗高、控制功率小、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單、開(kāi)關(guān)速度快的優(yōu)勢(shì)，也具備 BJT 通態(tài) 電流大、通電壓低、損耗小等優(yōu)點(diǎn)。其在高壓、高速、大電流等方面相比其他 功率半導(dǎo)體器件具備明顯優(yōu)勢(shì)，是未來(lái)功率半導(dǎo)體應(yīng)用的主要發(fā)展方向。

從上世紀(jì) 80 年代至今，IGBT 經(jīng)歷了數(shù)代更新發(fā)展，從平面穿通型（PT）到溝 槽型電場(chǎng)—截止型（FS-Trench），芯片面積、工藝線寬、通態(tài)飽和壓降、關(guān)斷 時(shí)間、功率損耗等各項(xiàng)指標(biāo)經(jīng)歷了不斷的優(yōu)化，斷態(tài)電壓也從 600V 提高到 6500V 以上。IGBT 技術(shù)不斷更新是提高耐壓水平和減小損耗以達(dá)到下游領(lǐng)域 的需求。采用新架構(gòu)的 IGBT 通過(guò)降低關(guān)斷時(shí)間和通態(tài)壓降來(lái)減少功率損耗， 提高斷態(tài)電壓水平，同時(shí)新工藝使得面積更小，工作溫度更高，成本更低。

IGBT 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)主要薄片工藝，目的在于減小襯底電阻和較少熱阻而達(dá)到進(jìn) 一步減少損耗。在管芯上主要增加器件面積，提高電流密度。同時(shí)為了進(jìn)一步 降低制造成本，硅片也從一開(kāi)始的 5 英寸到現(xiàn)在主流的 8 英寸和 12 英寸，折 算后每顆芯顆成本可進(jìn)一步降低。

技術(shù)方面。在新能源汽車(chē)中 IGBT 應(yīng)用范圍一般在電壓 600V 以上，電流 10A 以上或頻率 1KHz 以上的區(qū)域，主要對(duì)應(yīng)高電壓環(huán)境的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，電機(jī)控 制系統(tǒng)及車(chē)載充電器，單車(chē) IGBT 價(jià)值約 400 美元左右。

電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要用在逆變器 DC-AC 中，將充電電池 12V 的直流電轉(zhuǎn)換成為 驅(qū)動(dòng)電機(jī) 220V 的交流電驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作。電機(jī)控制系統(tǒng)上需要用到幾十個(gè) IGBT， 從電池輸出高電壓后，需通過(guò) DC-DC 變化為低電壓后供汽車(chē)低壓網(wǎng)絡(luò)使用， 例如特斯拉的三相交流異步電機(jī)，每相用 28 個(gè) IGBT 累計(jì) 84 個(gè)，其他電機(jī) 12個(gè) IGBT，特斯拉總共用到 96 個(gè) IGBT。

電控系統(tǒng)是電動(dòng)車(chē)價(jià)值量第二大單個(gè)部件，單個(gè)電動(dòng)車(chē)中電控采購(gòu)成本約為 3000-5000 元，其中 IGBT 在電控成本中占比高達(dá) 41%，是電控核心部件，其 功能主要是完成車(chē)載充電器上電流變化。除此之外，IGBT 亦用于空調(diào)系統(tǒng)， PCT 加熱器等小功率逆變部分。

IGBT 市場(chǎng)規(guī)?？臻g較大，全球 IGBT 市場(chǎng) 2018 年規(guī)模約為 62.24 億美元，預(yù)計(jì) 2025 年達(dá)到 95 億美元。我國(guó) IGBT 市場(chǎng)規(guī)模 2019 年達(dá) 155 億元，根據(jù) Trendforce 預(yù)測(cè)，受益于新能源汽車(chē)和工業(yè)領(lǐng)域的需求大幅增加，中國(guó) IGBT 市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到 2025 年中國(guó) IGBT 市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 526 億元（75 億美金），年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 19.11%。

競(jìng)爭(zhēng)格局。目前 IGBT 芯片基本都被外資壟斷，我國(guó) IGBT 高度依賴(lài)進(jìn)口。根據(jù) 英飛凌對(duì) 2018 年全球市場(chǎng)格局的統(tǒng)計(jì)，模組端斯達(dá)半導(dǎo)作為唯一國(guó)產(chǎn)公司躋 身前十位，市場(chǎng)占比 2.2%。從汽車(chē)功率半導(dǎo)體公司上看，前 5 大企業(yè)主要為英 飛凌、STM 等外資企業(yè)，市占率達(dá)到 63%，整體市場(chǎng)還是被海外壟斷。

除斯達(dá)半導(dǎo)外，中車(chē)時(shí)代電氣及比亞迪為國(guó)內(nèi) IGBT 自主研發(fā)領(lǐng)軍企業(yè)。根據(jù) 2019 年國(guó)內(nèi)車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)，前 10 名供應(yīng)商中三家中國(guó)企業(yè)（比亞迪、 斯達(dá)半導(dǎo)、中車(chē)時(shí)代電氣）的市場(chǎng)份額合計(jì)僅 20.4％，國(guó)產(chǎn)化程度低。相對(duì)全 球整體市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)生態(tài)相對(duì)寬松，國(guó)產(chǎn)品牌獲得相對(duì)更高的市場(chǎng)份額。

整體上看 IGBT 市場(chǎng)空間大，且目前國(guó)產(chǎn)化程度低，車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 國(guó)產(chǎn)化替代空 間大。目前國(guó)產(chǎn)龍頭已進(jìn)入頭部市場(chǎng)，且技術(shù)發(fā)展較快，在政策和資本大力支 持下，國(guó)內(nèi)廠商有望打開(kāi)市場(chǎng)缺口占領(lǐng)部分市場(chǎng)份額。

細(xì)分賽道二：第三代半導(dǎo)體 SiC 等器件嶄露頭角

硅是半導(dǎo)體行業(yè)第一代基礎(chǔ)材料，目前全球 95%以上的集成電路元器件是以硅 為襯底制造的。半導(dǎo)體材料經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，可以分為三代：

第一代半導(dǎo)體材料：鍺、硅等單晶半導(dǎo)體材料，硅擁有 1.1eV 的禁帶寬度以及 氧化后非常穩(wěn)定的特性。 第二代半導(dǎo)體材料：砷化鎵、銻化銦等化合物半導(dǎo)體材料，砷化鎵擁有 1.4 電 子伏特的禁帶寬度以及比硅高五倍的電子遷移率。

第三代半導(dǎo)體材料：以碳化硅、氮化鎵為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料，有更高飽 和漂移速度和更高的臨界擊穿電壓等突出優(yōu)點(diǎn)，適合大功率、高溫、高頻、抗 輻照應(yīng)用場(chǎng)合。

半導(dǎo)材料發(fā)展至今，第一代硅材料半導(dǎo)體已經(jīng)接近完美晶體?；诠璨牧仙掀? 件的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)也經(jīng)過(guò)了許多代的結(jié)構(gòu)和工藝優(yōu)化和更新，正在逐漸接近硅材 料的極限，基于硅材料的器件性能提高的潛力愈來(lái)愈小。以氮化鎵、碳化硅為 代表的第三代半導(dǎo)體具備優(yōu)異的材料物理特性，為進(jìn)一步提升電力電子器件的 性能提供了更大的空間。

第三代半導(dǎo)體由于在物理結(jié)構(gòu)上具有能級(jí)禁帶寬的特點(diǎn)，又稱(chēng)為寬禁帶半導(dǎo)體， 主要是以氮化鎵和碳化硅為代表，其在半導(dǎo)體性能特征上與第一代的硅、第二 代的砷化鎵有所區(qū)別，使得其能夠具備高禁帶寬度、高熱導(dǎo)率、高擊穿場(chǎng)強(qiáng)、 高電子飽和漂移速率等優(yōu)勢(shì)，從而能夠開(kāi)發(fā)出更適應(yīng)高溫、高功率、高壓、高 頻以及抗輻射等惡劣條件的小型化功率半導(dǎo)體器件，可有效突破傳統(tǒng)硅基功率 半導(dǎo)體器件及其材料的物理極限。

SiC 與 Si 相比，在耐高壓、耐高溫、高頻等方面具備碾壓優(yōu)勢(shì)，是材料端革命 性的突破。在耐高壓方面，SiC 擊穿場(chǎng)強(qiáng)是 Si 的 10 倍，這意味著同樣電壓等 級(jí)的 SiC MOSFET 晶圓的外延層厚度只需要 Si 的十分之一，對(duì)應(yīng)的漂移區(qū)阻抗大大降低，且 SiC 禁帶寬度是 Si 的 3 倍，導(dǎo)電能力更強(qiáng)。在耐高溫方面， SiC 熱導(dǎo)率及熔點(diǎn)非常高，是 Si 的 2-3 倍。在高頻方面，SiC 電子飽和速度是 Si 的 2-3 倍，能夠?qū)崿F(xiàn) 10 倍的工作頻率。

根據(jù) Rohm 對(duì) SiC MOSFET 在汽車(chē)應(yīng)用中的進(jìn)度預(yù)測(cè)，隨著技術(shù)成熟，SiC MOSFET 將逐漸替代部分 Si MOSFET。通過(guò)采用全 SiC 功率模塊制造的逆變 器可以使開(kāi)關(guān)損耗降低 75％（芯片溫度為 150°C），逆變器尺寸下降 43%， 重量輕 6kg，最終汽車(chē)連續(xù)續(xù)航距離增加 20-30%。

目前 SiC 市場(chǎng)滲透率相對(duì)較低，根據(jù) Cree 對(duì) SiC 器件的預(yù)測(cè)，18 年全球 SiC 的器件銷(xiāo)售額 4.2 億美元，預(yù)計(jì)在 2024 年達(dá)到 50 億美元。特斯拉 2018 年將 SiC 用于 Model 3 后，超過(guò) 90%電動(dòng)車(chē)廠決定要用 SiC，整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈 出現(xiàn) SiC 缺貨。

從競(jìng)爭(zhēng)格局上看，Cree、Rohm、ST 都已形成了 SiC 襯底-外延-器件-模塊垂直 供應(yīng)的體系，而 Infineon、Bosch、On Semi 等廠商則購(gòu)買(mǎi) SiC 襯底，隨后自 行進(jìn)行外延生長(zhǎng)并制作器件及模塊。目前 SiC 市場(chǎng)的供給牢牢把控在襯底廠商 手里，Cree、II-VI 及 Si-Crystal（Rohm 旗下）合計(jì)占據(jù)了 90%的出貨量，而 器件及模組的供應(yīng)商中 Cree、Rohm、Infineon 及 ST 合計(jì)占據(jù)了超過(guò) 70%的 市場(chǎng)份額，但總體上由于市場(chǎng)目前還處于初期階段，滲透率較低，未來(lái)幾年的 競(jìng)爭(zhēng)格局還有較大不確定性。

目前我國(guó) SiC 方面也有多個(gè)玩家加入，在材料端有多家公司進(jìn)入賽道，例如天 科合達(dá)和山東天岳；在外延方面有瀚天天成、東莞天域、三安集成、中電科等。 三安是目前第三代半導(dǎo)體布局最全的龍頭企業(yè)，下游有多家整車(chē)廠商及功率器 件廠商都加入到該賽道中。

整體上看 SiC 功率器件市場(chǎng)滲透率較低，增速較快，目前行業(yè)內(nèi)企業(yè)還處于跑 馬圈地階段，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局存在不確定性，國(guó)內(nèi)廠商有望在未來(lái)的增量市場(chǎng)中 獲得一定份額。

國(guó)內(nèi)外功率半導(dǎo)體重點(diǎn)企業(yè)分析（參見(jiàn)原報(bào)告）

比亞迪

比亞迪半導(dǎo)體公司是比亞迪子公司，是中國(guó)最大的車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 廠商。公司主 要業(yè)務(wù)覆蓋功率半導(dǎo)體、智能控制 IC、智能傳感器及光電半導(dǎo)體的研發(fā)、生產(chǎn) 及銷(xiāo)售，以 IDM 模式，擁有包含芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測(cè)試和下游應(yīng)用在 內(nèi)的一體化經(jīng)營(yíng)全產(chǎn)業(yè)鏈。根據(jù)科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)消息，目前比亞迪車(chē)規(guī)級(jí)的 IGBT 已到 5 代，碳化硅 MOSFET 已到 3 代，自有 SiC 產(chǎn)線正在建設(shè)中。比亞迪旗 艦車(chē)型漢 EV 四驅(qū)版是國(guó)內(nèi)首款批量搭載 SiC MOSFET 組件的車(chē)型，按照比亞迪公布的計(jì)劃，預(yù)計(jì)到 2023 年，其旗下電動(dòng)車(chē)將實(shí)現(xiàn)碳化硅功率半導(dǎo)體全面 替代，整車(chē)性能在現(xiàn)有基礎(chǔ)上再提升 10％。

斯達(dá)半導(dǎo)

斯達(dá)半導(dǎo)自成立以來(lái)一直從事以 IGBT 為主的功率半導(dǎo)體芯片和模塊的設(shè)計(jì)研 發(fā)和生產(chǎn)，并以 IGBT 模塊形式對(duì)外實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售。根據(jù) IHS Markit 的數(shù)據(jù)，2018 年公司在全球 IGBT 模塊市場(chǎng)排名第八，在國(guó)內(nèi)企業(yè)中排名第一。目前已實(shí)現(xiàn) 自主設(shè)計(jì)并量產(chǎn) IGBT 國(guó)際第六代芯片（FS-Trench），并掌握相應(yīng)封裝工藝， 打破了國(guó)外功率半導(dǎo)體巨頭長(zhǎng)期實(shí)現(xiàn) IGBT 芯片的壟斷。除了 IGBT 之外，公司 產(chǎn)品同時(shí)還有 MOSFET 模塊、晶閘管、SiC 功率器件等。日前，公司發(fā)布投資 約 2.29 億元建設(shè)全碳化硅功率模組產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目公告，預(yù)計(jì)項(xiàng)目建設(shè)周期 2 年， 建成后項(xiàng)目將有年產(chǎn) 8 萬(wàn)顆車(chē)規(guī)級(jí)全碳化硅功率模組生產(chǎn)線和研發(fā)測(cè)試中心。

2019 年公司營(yíng)收實(shí)現(xiàn) 7.79 億元，同比增長(zhǎng) 15.41%，凈利潤(rùn)實(shí)現(xiàn) 1.36 億元， 同比增長(zhǎng) 40.74%。近五年公司營(yíng)收和凈利潤(rùn)復(fù)合增長(zhǎng)率分別達(dá) 32.6%和 62.81%。2019 年 IGBT 模塊的銷(xiāo)售收入占營(yíng)業(yè)收入的 97%，其中 1200V IGBT 模塊的銷(xiāo)售收入占營(yíng)業(yè)收入的 73%，是公司的主要產(chǎn)品。 其他電壓 IGBT 模塊收入占比 24%。

其他產(chǎn)品占比較小，包括 MOSFET 模 塊、整流及快恢復(fù)二極管模塊等，占營(yíng)業(yè)收入的 3%。公司 IGBT 模塊產(chǎn)品豐 富，種類(lèi)齊全，覆蓋工業(yè)級(jí)、汽車(chē)級(jí)和家電領(lǐng)域的應(yīng)用。目前，公司 IGBT 產(chǎn) 品種類(lèi)超過(guò) 600 種，電壓等級(jí)涵蓋 100V～3300V，電流等級(jí)涵蓋 10A～3600A。

中車(chē)時(shí)代電氣

中車(chē)時(shí)代半導(dǎo)體是中車(chē)時(shí)代電氣子公司，主要生產(chǎn)大功率晶閘管、IGCT、IGBT 及 SiC 器件及其組件，以 IDM 模式，聚焦軌道交通、高壓輸配電和新能源市場(chǎng)， 著眼于推進(jìn)新能源汽車(chē)組件配套建設(shè)項(xiàng)目，包括電控、電機(jī)、IGBT、傳感器在 內(nèi)的系統(tǒng)集成。目前，公司功率器件產(chǎn)品要應(yīng)用于軌道交通、新能源汽車(chē)、光 伏逆變器等領(lǐng)域，IGBT 已覆蓋 750 V-6500 V，SiC 器件已覆蓋 650 V-1700 V， 700V、3300V 混合 SiC 牽引變流器以及 3300V 全 SiC 牽引變流器已規(guī)模應(yīng)用。

三安光電

三安集成是三安光電子公司，三安集成電路涵蓋微波射頻、高功率電力電子、 光通訊等領(lǐng)域的化合物半導(dǎo)體制造平臺(tái)，以 IDM 模式，具備襯底材料、外延生長(zhǎng)、以及芯片制造能力。公司 2020 年以來(lái)銷(xiāo)售出貨大幅增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入 3.75 億元，同比增長(zhǎng) 680.48%。

砷化鎵射頻出貨客戶累計(jì)將近 100 家、氮化鎵射頻產(chǎn)品重要客戶產(chǎn)能正逐步爬 坡；電力電子產(chǎn)品客戶累計(jì)超過(guò) 60 家，27 種產(chǎn)品已進(jìn)入批量量產(chǎn)階段；光通 訊業(yè)務(wù)除擴(kuò)大現(xiàn)有中低速 PD/MPD 產(chǎn)品的市場(chǎng)領(lǐng)先份額外，高端產(chǎn)品 10G APD/25G PD、VCSEL 和 DFB 發(fā)射端產(chǎn)品均已在行業(yè)重要客戶處驗(yàn)證通過(guò)， 進(jìn)入批量試產(chǎn)階段；濾波器產(chǎn)品開(kāi)發(fā)性能優(yōu)越，產(chǎn)線持續(xù)擴(kuò)充及備貨中。 目前，公司已經(jīng)完成 SIC MOSFET 器件量產(chǎn)平臺(tái)的打造，1200V 80mΩ產(chǎn)品 已完成研發(fā)并通過(guò)一系列產(chǎn)品性能和可靠性測(cè)試，可廣泛適用于光伏逆變器、 開(kāi)關(guān)電源、脈沖電源、高壓 DC/DC、新能源充電和電機(jī)驅(qū)動(dòng)等應(yīng)用領(lǐng)域。

英飛凌(Infineon)

英飛凌科技公司于 1999 年在德國(guó)慕尼黑正式成立，是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司 之一。公司前身為西門(mén)子集團(tuán)的半導(dǎo)體部門(mén)，于 1999 年獨(dú)立，2000 年上市。 公司作為國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的領(lǐng)導(dǎo)者，為有線和無(wú)線通信、汽車(chē)及工業(yè)電子、 內(nèi)存、計(jì)算機(jī)安全以及芯片卡市場(chǎng)提供先進(jìn)的半導(dǎo)體產(chǎn)品及完整的系統(tǒng)解決方 案。截止 2020 年 12 月 18 日，英飛凌科技公司市值為 405 億美金，靜態(tài)估值 為 42 倍。

作為功率半導(dǎo)體領(lǐng)導(dǎo)者，英飛凌是市場(chǎng)上唯一一家提供覆蓋硅、碳化硅和氮化 鎵等材料的全系列功率產(chǎn)品的公司，擁有高性價(jià)比的第七代 CoolMOS?、基于 第三代寬禁帶半導(dǎo)體的高性能 CoolSiC?與 CoolGaN?、以及支持更高頻率應(yīng) 用的第六代 OptiMOS?等豐富產(chǎn)品組合，從芯片技術(shù)層面提升電源效率。同時(shí) 英飛凌也是 IGBT 技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，根據(jù) IHS Markit 最新數(shù)據(jù)，英飛凌在全球 IGBT 市場(chǎng)市占率達(dá) 34.5%。

公司在汽車(chē)半導(dǎo)體領(lǐng)域深耕多年，近 20 年公司汽車(chē)半導(dǎo)體收入逐年上升，復(fù)合 增速約為 10.1%。隨著 2015 年新能源汽車(chē)市場(chǎng)的增長(zhǎng)，汽車(chē)半導(dǎo)體收入增幅 及市場(chǎng)份額逐年擴(kuò)大，目前公司已成為汽車(chē)半導(dǎo)體最大的供應(yīng)廠商。

2020 年第三季度汽車(chē)事業(yè)部收入 10 億歐元，環(huán)比增加 29.08% ， 同 比 增 加 17.81%。根據(jù)公司三季報(bào)說(shuō)明，收入大幅增加主要源于電動(dòng)車(chē)以及 MCU 銷(xiāo)量 的增加。從收入構(gòu)成上看，2020 年公司功率半導(dǎo)體收入 55%，其中約一半來(lái) 自于新能源汽車(chē)和自動(dòng)駕駛部分的需求。

從公司歷史估值情況看，2020 年公司 PE 倍數(shù)持續(xù)走高，在 2020 年 9 月后市 盈率大幅上升，究其原因主要是新能源車(chē)歐洲市場(chǎng) 2020 年的爆發(fā)。根據(jù)歐洲 汽車(chē)制造商協(xié)會(huì)（ACEA）的統(tǒng)計(jì)，歐洲新能源車(chē)注冊(cè)量在 2020 年明顯增加， 第三季度大幅增加至 27 萬(wàn)輛左右，同比增加 221.6%，環(huán)比增加 111.69%。

根據(jù)英飛凌對(duì)未來(lái)新能源汽車(chē)市場(chǎng)預(yù)測(cè)，2023 年全球新能源市場(chǎng)滲透率將超過(guò) 23%，2027 年將超過(guò) 50%。未來(lái)公司重點(diǎn)布局 SiC 功率模組為基礎(chǔ)的升級(jí)版 電動(dòng)車(chē)平臺(tái)，同時(shí) SiC MOSFET 業(yè)務(wù)借由 IGBT 的大量客戶優(yōu)勢(shì)將迅速增長(zhǎng)， 預(yù)計(jì)汽車(chē)半導(dǎo)體整體銷(xiāo)量有大幅增加。

三菱電機(jī)

三菱電機(jī)株式會(huì)社是三菱集團(tuán)的核心企業(yè)之一，成立于 1921 年。根據(jù)三菱電 機(jī)株式會(huì)社 2019 年年報(bào)，截至 2019 年 3 月 31 日，公司員工數(shù)量達(dá) 145,817 人。三菱電機(jī)在全球的電力設(shè)備、通信設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化、電子元器件、家電 等市場(chǎng)占據(jù)著重要的地位。三菱電機(jī)的半導(dǎo)體產(chǎn)品包括功率模塊（IGBT、IPM、 MOSFET 等）、微波/射頻和高頻光器件、光模塊和標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用的 TFTLCD 等。

作為全球領(lǐng)先的 IGBT 企業(yè)，三菱電機(jī)在中等電壓、高電壓 IGBT 領(lǐng)域處于領(lǐng) 先地位。根據(jù) IHSMarkit 2018 年報(bào)告，2017 年全球市場(chǎng)占有率為 17.90%， 僅次于英飛凌。

風(fēng)險(xiǎn)提示

核心假設(shè)或邏輯的主要風(fēng)險(xiǎn)

1、 新能源汽車(chē)市場(chǎng)銷(xiāo)售量不及預(yù)期；

2、 歐美新能源汽車(chē)品牌對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)形成壓力，國(guó)產(chǎn)化進(jìn)度不及預(yù)期；

3、 科技研發(fā)不及預(yù)期，車(chē)規(guī)級(jí)功率器件國(guó)產(chǎn)化不及預(yù)期。

4、 中美科技貿(mào)易戰(zhàn)導(dǎo)致國(guó)內(nèi)企業(yè)采購(gòu)設(shè)備及材料方面受到限制，技術(shù)及產(chǎn)出 受到限制，導(dǎo)致業(yè)務(wù)低于預(yù)期。