深度报告-20220512-国金证券-电子行业研究_IGBT_新能源驱动成长_国产化率加速攀升_37页_4mb
报告摘要
创新技术与企业服务研究中心 - 电子行业研究报告总结
核心内容概览
本报告聚焦于IGBT(绝缘栅双极型晶体管)行业,分析其市场前景、供需格局、技术壁垒及投资建议。报告指出,新能源汽车、光伏与储能是IGBT需求增长的主要驱动力,预计全球与中国市场将保持较高增速。同时,报告强调国产替代进程加速,2022年行业国产化率有望提升至38%。此外,SiC(碳化硅)作为第三代半导体材料,具备显著优势,未来市场增长潜力巨大。
主要观点
1. 市场增长强劲
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全球与中国市场增长:
- 2020年全球IGBT市场规模为66.5亿美元,中国约占全球市场的40%。
- 预计2025年全球IGBT市场规模达954亿元,中国达458亿元,2020~2025年CAGR分别为16%和21%。
- 2030年全球IGBT市场规模达1609亿元,中国达732亿元,2020~2030年CAGR分别为13%和15%。
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新能源车是最大增量市场:
- 2025年全球新能源车IGBT市场规模预计达383亿元,2020~2025年CAGR为48%。
- 2030年预计达765亿元,2020~2030年CAGR为31%。
- 2025年中国新能源车IGBT市场规模预计达204亿元,2020~2025年CAGR为54%;2030年达306亿元,CAGR为29%。
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光伏&储能是第二增量市场:
- 2025年全球光伏&储能IGBT市场规模预计达108亿元,2020~2025年CAGR为30%。
- 2030年预计达280亿元,CAGR为25%。
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传统领域稳健增长:
- 家电、工业及其他市场增长稳定,预计未来CAGR分别为4%和6%。
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SiC市场前景广阔:
- 2027年全球SiC功率器件市场规模预计达63亿美元,六年CAGR达34%。
- 新能源车SiC模块市场预计2025年达218亿元,2030年达478亿元,CAGR分别为72%和42%。
关键信息
1. IGBT市场结构
- IGBT主要分为单管、IPM模块、模块三种类型。
- 2020年单管、IPM模块、模块市场规模占比为24%、22%、55%。
2. IGBT应用场景
- 新能源车:应用于电机控制系统、热管理系统、车载充电机等。
- 光伏&储能:主要用于逆变器中,集中式光伏主要采用模块,分布式光伏主要采用单管或模块。
- 工业及其他:包括变频器、逆变焊机、UPS等。
- 白电:主要应用于变频空调、变频洗衣机等。
3. IGBT价值量
- 新能源车IGBT单车价值量约为1700元,四驱车型可达3200元。
- 光伏储能逆变器中IGBT价值量占比约为7%,对应单GW价值量为2100万元。
国产化率提升
- 2019年国内IGBT自给率仅为12%,2022年有望提升至38%。
- 海外大厂交期持续上升,价格上升,推动国产替代进程。
- 国内企业如斯达半导、士兰微、比亚迪半导体等表现突出,2021年收入增速显著高于海外厂商。
技术与行业壁垒
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技术壁垒:
- IGBT芯片设计、制造和模块封装技术门槛高。
- 芯片制造难点在于减薄工艺、背面工艺,模块封装需高可靠性。
- IGBT技术持续升级,具备较高的技术复杂性。
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客户壁垒:
- 车规级认证周期长(2~3年),先发企业具有明显优势。
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资金壁垒:
- IGBT制造属于重资产行业,一条8寸晶圆线投资额超20亿元。
财务对比
- 海外龙头:毛利率更高且稳定性强,研发费用占比高。
- 国内企业:成长性更佳,但毛利率受价格波动影响较大。
- 斯达半导:2016~2021年收入CAGR达42%,归母净利CAGR达79%;2022年Q1收入、归母净利同增67%、102%。
投资建议
- 重点关注企业:
- 斯达半导:国内IGBT模块龙头,新能源业务快速放量。
- 比亚迪半导体:国内新能源车IGBT模块龙头,SiC全球首家批量上车。
- 士兰微:国内功率IDM大厂,MOS、IPM模块市占率领先。
- 时代电气:轨交装备龙头,新能源IGBT快速放量。
- 华润微:国内功率IDM大厂、MOSFET龙头。
- 宏微科技:深耕IGBT产业,光伏、车规级IGBT进展顺利。
- 新洁能:MOSFET设计大厂,新能源用IGBT快速放量。
- 扬杰科技:IGBT快速放量。
- 东微半导:IGBT处于在研阶段。
- 捷捷微电:IGBT处于在研阶段。
风险提示
- 新能源汽车、光伏、储能发展不及预期。
- 产能投放不及预期。
- 行业竞争加剧。
行业趋势与展望
- 新能源驱动:IGBT需求快速增长,新能源车、光伏&储能贡献最大增量。
- 国产替代加速:2022年国产化率有望达38%,主要受益于海外产能受限和价格上升。
- SiC发展迅速:SiC模块市场预计持续增长,国内企业积极布局,未来市场空间更大。
图表目录
- 图表1:功率半导体产品划分
- 图表2:全球功率分立器件&模块市场规模
- 图表3:2020年功率半导体产品市场规模结构
- 图表4:BJT、MOS、IGBT性能对比
- 图表5:IGBT适用于高压领域
- 图表6:全球IGBT市场规模
- 图表7:中国IGBT需求占比为40%
- 图表8:2020年IGBT按下游应用划分市场结构
- 图表9:2020~2030年全球IGBT市场稳健增长
- 图表10:2020~2030年中国IGBT市场稳健增长
- 图表11:新能源车用IGBT市场规模测算
- 图表12:2020年48V轻混半导体价值量
- 图表13:2020年HEV、BEV半导体价值量
- 图表14:光伏&储能IGBT市场规模测算
- 图表15:逆变器IGBT市场规模测算公式
- 图表16:2019年固德威原材料采购成本构成
- 图表17:2018年锦浪科技原材料采购成本构成
- 图表18:2019年固德威营业成本构成
- 图表19:2018~2020年固德威、锦浪科技毛利率
- 图表20:2020年全球光伏逆变器竞争格局
- 图表21:白电IGBT市场规模测算
- 图表22:2020~2030年全球工业及其他IGBT市场稳健增长
- 图表23:2020~2030年中国工业及其他IGBT市场稳健增长
- 图表24:工控IGBT市场规模测算
- 图表25:2019年正弦原材料采购成本构成
- 图表26:2019年伟创电气原材料采购成本构成
- 图表27:2015年上海沪工原材料采购成本构成
- 图表28:2017~2019年正弦电气、伟创电气毛利率
- 图表29:Si与SiC的特性对比
- 图表30:宽禁带材料在高频率-高功率领域具有优势
- 图表31:预计2027年SiC功率器件市场规模达63亿美元、六年CAGR达34%
- 图表32:车载SiC模块、IGBT市场规模
- 图表33:2020年全球IGBT竞争格局
- 图表34:2020年全球IGBT单管市场竞争格局
- 图表35:2020年全球IPM模块市场竞争格局
- 图表36:2020年全球IGBT模块市场竞争格局
- 图表37:国内IGBT自给率较低
- 图表38:2019年中国新能源车用IGBT竞争格局
- 图表39:国际大厂IGBT交期、价格持续上升
- 图表40:2021年上市公司IGBT业务收入增速快速增长
- 图表41:2021年上市公司IGBT业务收入快速增长
- 图表42:2021年国内新能源车IGBT国产化率达34%
- 图表43:国内新能源车、工控、白电行业IGBT国产化率快速提升
- 图表44:英飞凌积压订单金额达370亿欧元
- 图表45:2022年国内IGBT厂商产能快速扩张
- 图表46:IGBT行业国产化率快速攀升
- 图表47:SiC产业链一览
- 图表48:2020年SiC衬底、外延片竞争格局
- 图表49:2021年SiC功率器件竞争格局
- 图表50:IGBT技术演变
- 图表51:IGBT芯片的部分重要参数释义
- 图表52:IGBT的折衷曲线
- 图表53:IGBT芯片不同参数间的取舍
- 图表54:IGBT芯片制造流程
- 图表55:IGBT模块封装流程
- 图表56:IGBT封装技术的升级方向
- 图表57:高工作结温显著提升IGBT功率密度
- 图表58:不同下游要求不同
- 图表59:近年来各企业投资项目一览
- 图表60:2016~2021年收入五年CAGR
- 图表61:2016~2021年归母净利五年CAGR
- 图表62:2022年Q1收入增速一览
- 图表63:2022年Q1归母净利增速一览
- 图表64:各企业ROE一览
- 图表65:各企业净利率一览
- 图表66:各企业毛利率一览
- 图表67:各企业研发费用一览
- 图表68:各企业研发费率一览
- 图表69:各企业固定资产周转率一览
- 图表70:各企业应收账款周转率一览
- 图表71:2021年IGBT各企业业务一览
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