文本描述
证券研究报告
行业深度报告
八大维度解析:功率公司碳化硅/IGBT/分立
器件哪家强?
——功率半导体行业深度报告
长城证券研究院
科技首席:唐泓翼
执业证书编号:
S1070521120001
2022.09.28 一张图看懂功率半导体全景梳理
半导体分类低压(20V-50V) 中压(50V-500V)高压(500V以上) 产业链
光电子 上游原材料
市场规模:136亿美元
434亿美元
二极管 晶闸管 BJTMOSFETIGBTSiC器件 GaN器件 Si SiC GaN
929亿美元 传感器 功
分立器件 33+3%亿美元 3亿美元55亿美元78亿美元14亿美元2亿美元1亿美元
191亿美元率
D-O-S
分立元 分 功率芯片制造
半 器件 TVS SCR GTRLDMOSTrenchSBD HEMT
5559
导303亿美元立SBDTRIACSJ FS DMOS
亿美元FRD GTOSGTIGBT7
体模拟IC 器芯片 晶圆 器件/模块
设计 制造封测
集成电路741亿美元件
IC Fabless
数字ICFabless
4630亿美元 第一代半导体器件 第三代半导体器件
3889亿美元IDM
市场规模:监控、定序器、228亿美元 市场规模:57亿美元
功线性稳压器 开关稳压器 开关 二极管
二极管 多通道PMICIC 电池管理IC 其他功率ICIGBT模块其他模块 SiC
国外 国内 率 LDODC-DC 国外 国内
英飞凌三安光电
威世扬杰科技 I28亿美元40亿美元50亿美元34亿美元76亿美元47亿美元10亿美元
罗姆华微电子 ++ ++ V + V +意法半导体时代电气
VV VV 集成开关的多相过压保护电压基准
SiC 功率模块等
苏州固锝 C 升降压转换器欠压保护等 PFC控制器等三菱电机 华润微
及 - -
晶闸管 模SiC MOSFET
国外 国内 块 国外 国内
意法半导体捷捷微电 英飞凌 华润微
恩智浦华微电子 Wolfspeed 时代电气
瑞能半导体罗姆三安光电
BJT 逆变电路 整流电路 升降压电路功率模块
国外 国内 电 国外 国内
低压 高压
英飞凌扬杰科技 路 直流 交流 英飞凌斯达半导
安森美华微电子 安森美时代电气
士兰微 搭三菱电机BYD半导
建交流 交流
MOSFET 功率IC
国外 国内国外 国内
英飞凌 新洁能 发电端电力运输用电端 英飞凌富满电子
德州仪器闻泰科技 风电27亿美元航空航天 德州仪器 芯朋微
安森美 华润微 高压电力运输55亿美元意法半导体 圣邦微
应 工业应用
28亿美元
IGBT 用 通信应用 下游应用
27亿美元
国外 国内 领 光伏 国外 国内
英飞凌时代电气 域 电动汽车及交通 特斯拉 华为
三菱电机 士兰微 108亿美元 消费电子宝马 格力
富士电机斯达半导 176亿美元 蔚来
数据来源:WSTS,Yole,KBV Research,长城证券研究院整理 注:图中所示市场规模均为2021年预测数据2 产业
市场 一级 市场 二级 市场市场
链环 三级分类全球主要厂家国内主要厂家
规模 分类 规模 分类 规模规模
节
扬杰科技、苏州固锝、华微电子、华润微、瑞能半导
二极管 33 威世、罗姆
体、银河微电、东微半导、士兰微、捷捷微电
第一晶闸管 3 意法半导体、恩智浦 捷捷微电、华微电子、瑞能半导体、台基股份
代半
133BJT 5 英飞凌、安森美 华润微、瑞能半导体、银河微电、士兰微
导体
英飞凌、德州仪器、安森美、意法半导体、罗姆、 士兰微、华微电子、新洁能、闻泰科技、华润微、东
功率 器件MOSFET78
分立 136 东芝、恩智浦、威世、瑞萨微半导
器件 英飞凌、三菱电机、富士电机、Semikron、日立、 比亚迪半导体、士兰微、华微电子、时代电气、斯达
IGBT 14
安森美、威科、ABB 半导、华润微、宏微科技、新洁能
第三 三安光电、BYD半导、斯达半导、华润微、士兰微、
SiC 分立器件 2 Cree、罗姆、英飞凌、STM
代半 时代电气、瑞能半导体
3
导体
器件 GaN 分立器件 1 Cree、Nitronex、东芝 士兰微、华润微、闻泰科技
功率
芯片 斯达半导、BYD半导、时代电气、宏微科技、华微电
421IGBT模块 47 英飞凌、Semikron、富士电机、三菱电机
制造 子、台基股份
功率模块 57 SiC模块 6 英飞凌、罗姆、三菱电机BYD半导、斯达半导、时代电气
其他 4 英飞凌、Semikron、三菱电机士兰微、华微电子
多通道PMIC 50 英飞凌、德州仪器、瑞萨、MPS 圣邦微、矽力杰
DC-DC开关稳
40 英飞凌、德州仪器、意法半导体、安森美、MPS 矽力杰、圣邦微
压器
功率IC 228 电池管理IC 34 英飞凌、德州仪器、罗姆、瑞萨、MPS矽力杰、圣邦微
线性稳压器 28 德州仪器、ADI、英飞凌、意法半导体、MPS 圣邦微、矽力杰、芯朋微、力芯微
其他 76 英飞凌、德州仪器、意法半导体、安森美、MPS 圣邦微、矽力杰
消费电子 176 索尼、Apple、戴尔、三星、LG小米、VIVO、OPPO、联想、美的、格力、海尔
电动汽车与交通 108 特斯拉、宝马、奔驰 蔚来、小鹏、比亚迪、理想
下游 工业 55 西门子、ABB、艾默生、罗克韦尔、施耐德、GE汇川技术、英威腾
421
应用
信息与通信技术 27 爱立信、三星华为、中兴、移动、联通、电信、TP-LINK
国防与航空航天 28 波音 中国航天、中国商飞
其他 27 Nodex、Eurus Energy、First Solar天合光能
数据来源:WSTS,Yole,KBV Research,长城证券研究院整理 (本表格中未注明处,其单位均为:亿美元) 3
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功率半导体趋势:围绕性能升级,向更高频高压领域进发
01 ● 功率半导体分类:功率分立器件+功率模块+功率IC
● 市场结构化演变,转向高频高压领域:二极管、三极管、晶闸管→主流的MOSFET、IGBT
● 行业未来发展趋势:(1)内部结构迭代升级;(2)功能模块集成度升级;(3)宽禁带
材料替代突破硅限
公司横向对比:各有千秋,时代、斯达、BYD产品优势凸显
02 ●产品线布局的广度:闻泰科技、华润微布局最全(覆盖80%),士兰微其次(覆盖73%);
第三代半导体器件布局趋向全面,九成以上公司布局SiC赛道。
● 产品技术深度:IGBT:斯达、时代、BYD、士兰微对标国际英飞凌最新Gen.7;SiC:斯
达、时代、BYD领先车规级SiC模块;GaN:闻泰、三安、华润微领先8英寸硅基GaN器件。
● 产品议价能力:时代、BYD、斯达以IGBT模块产品均价高于百元量级,其他公司均价个位
数;一些公司在第三代半导体价格端优势显现:泰科天润SiC二极管均价两位数,安世GaN晶
体管均价上百元,斯达SiCMOSFET模块均价高达几千元。
● 实际经营情况:(1)闻泰科技体量最大,营收达138亿元;(2) 东微半导人均创收1043万元,
管理效率最高; (3) 闻泰科技研发支出最高,高达37亿元;(4)圣邦微PMIC盈利能力最强,毛
利率高达53%;(5)闻泰科技、苏州固锝运营能力最强,存货周转天数仅45天、48天。
投资建议:IGBT赛道和第三代半导体赛道“龙头低估”&“小而美”
03 ● 持续看好半导体国产替代趋势,重点关注IGBT及SiC布局的相关公司。随着车规级IGBT
需求驱动以及第三代半导体加速渗透,持续看好IGBT和SiC&GaN布局的“小而美”成长型
公司,其中重点关注斯达半导、BYD半导、时代电气等。同时“龙头赛道”具备长期配置价
值,重点关注闻泰科技、华润微、士兰微等。
4一、功率半导体趋势:围绕性能升级,向更高频高压领域进发
一、汽车功能模块
功率半导体分类: 功率器件产品端演进:
功率分立器件+功率模块+功率IC 功能集成模块化,更适用高压大电流场景
早期二极管VS 三极管 VS 晶闸管: 功率器件材料端演进:
开关速度慢,常用于低频领域 性能突破硅限,SiC、GaN成未来功率新趋势
主流功率器件MOSFET VS IGBT:
向更高频领域 VS 向更高压领域;
功率器件结构端演进:
器件结构迭代性能升级,工艺复杂度提升
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