产能+产品优势助力，IDM龙头扬帆起航

深耕20余载的IDM龙头。士兰微成立于1997年，自2001年开始切入晶圆制造，成为IDM企业。截至22Q1末，公司拥有一座5/6寸晶圆厂（士兰集成）、一座8寸晶圆厂（士兰集昕）、一座12寸晶圆厂（士兰集科），一座外延厂（成都士兰）、一座封测厂（成都集佳）、一座LED芯片厂（士兰明芯）、一座LED封装厂（美卡乐）和一座先进化合物晶圆厂（士兰明镓）。产品涵盖功率器件、模拟电路、MCU、MEMS传感器、LED芯片等多个品类，产能规模和产品组合均在国内处于领先地位。 功率半导体是新能源时代的核心，产能紧张带来高景气周期。新能源汽车、新能源发电需求快速发展，功率半导体是新能源汽车电驱、光伏逆变器、风电变流器、储能PCS的核心零部件，在成本中占有重要比重，是受益于新能源领域增长的半导体产品之一。需求的迅速增长导致产能紧张，功率半导体相关产品景气高企，给予了国内企业宝贵的国产替代窗口机遇。 产能优势+丰富品类，平台化IDM龙头初具规模。横向对比国内IDM和晶圆代工厂，士兰微的产能规模以及在12寸产线的布局均处于领先地位。 据我们跟踪，虽然消费端需求承压，但IGBT、SJ-MOS需求依然旺盛。 随着公司产能释放，相关产品收入规模有望快速增长，公司产品结构有望持续改善。展望未来，随着功率半导体行业的竞争进入下半场，产能端的成本优势有望助力公司在市场竞争中胜出，公司全面的产品布局亦有望带来较强协同效应，助力公司长期发展。平台化IDM龙头已经呼之欲出。 盈利预测和投资建议：随着公司产能释放带动收入体量持续增长，产品结构亦有望迎来改善，毛利率稳中有进。预计士兰微2022/2023/2024年归母净利润为14.57/18.95/24.07亿元，对应2022年8月23日收盘价PE为40.75/31.33/24.67倍，首次覆盖给予“增持”评级。 风险提示：产能释放不及预期；新产品销售不及预期；行业竞争加剧风险； 宏观经济下行风险。 1.士兰微：深耕20余载，IDM龙头规模初具 1.1.坚定走IDM路线的功率/模拟芯片龙头 士兰微成立于1997年，早期公司主要从事模拟电路设计，2001年杭州士兰集成成立，切入硅芯片制造业务，士兰微正式成为IDM模式的半导体企业。2003年3月，公司在上交所主板上市，此后近20年间，士兰微逐步开拓LED、IPM、IGBT等新产品板块。2017年12月，士兰微与厦门海沧区政府签署协议，投资220亿元建设两条12寸特色工艺晶圆产线及一条先进化合物半导体器件产线，士兰微成为国内率先布局12寸晶圆产线的IDM企业。 图1.士兰微发展历程 目前，士兰微共有士兰集成（5/6寸）、士兰集昕（8寸）、士兰集科（12寸）三座硅晶圆厂，一座先进化合物晶圆厂（士兰明镓）。产品涵盖功率器件、模拟电路、MCU、MEMS传感器、LED芯片等多个品类。产能规模、产品品类在国内半导体企业中处于突出地位。 图2.士兰微主要研发、生产、销售子公司分布 1.2.收入利润稳健增长，IDM龙头优势逐渐凸显 2020年之前，尽管士兰微收入稳定增长，但IDM模式带来的折旧压力，以及需求不振（如2019年）带来的产能利用率压力，两重因素叠加导致公司在利润端承压。进入2021年，随着全球半导体需求的繁荣，公司积累多年的产能和产品优势得到集中释放，利润迎来快速增长。2021年公司实现收入71.94亿元，同比增长68.07%；归母净利润15.18亿元，同比增长超过20倍；扣非归母净利润8.95亿元，同比大幅扭亏为盈。 图3.士兰微收入情况（亿元） 图4.士兰微归母净利润情况（亿元） 2021年公司毛利率33.19%，同比增长10.69pcts。22H1公司毛利率31.12%，同比-0.48pct。回顾历史上来看，公司毛利率主要受产品价格波动、产品结构变化及产能利用率波动影响。随着公司产品结构不断升级，收入规模和盈利能力提升，以及公司老产线折旧压力逐渐释放，公司毛利率有望稳中求进，平稳成长。 图5.士兰集成产能利用率情况 图6.士兰微利润率情况 研发费用率领先同行，收入规模增长摊薄期间费用。2021年公司研发费用率达8.61%；即使加回折旧摊销费用，公司研发费用率仍然达到7.08%，处于同行领先水平。公司销售费用率和管理费用率近年来随着收入规模增长呈现下降状态，我们预期未来随着公司收入持续增长摊薄费用，公司盈利能力有望进一步提升。 图7.士兰微研发费用率情况 图8.士兰微管理费用率情况 图9.士兰微销售费用率情况 图10.士兰微财务费用率情况 1.3.股权结构稳定，股权激励增强员工凝聚力 公司实际控制人为七位联合创始人（陈向东、范伟宏、郑少波、江忠永、罗华兵、宋卫权、陈国华），截至2021年底，实际控制人直接+间接共计持有公司39.87%股权。1997年，在杭州友旺电子工作的七位联合创始人共同出资创立杭州士兰电子有限公司。 股权激励绑定核心人员。2021年，公司公告股权激励计划，拟向公司高中层管理人员和核心技术（业务）骨干共计2467人授予2150万份股票期权。以2020年为基数，行权条件中对公司业绩的考核要求为2021/2022/2023/2024年累计营业收入（ 自2021年度起各年度营业收入之和 ）增长率分别为62%/273%/508%/767%。 图11.士兰微与实际控制人之间的产权及控制关系 2.功率半导体为根基，充分受益景气周期 功率半导体泛指在电力电子技术中用做开关的一切半导体器件。具体类型包括金属氧化物场效应管（MOSFET）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）、二极管、三极管、晶闸管（SCR）、可关断晶闸管（GTO）等。电力电子技术广泛应用于一切需要电能变换的场合，如手机、手表中的供电，伺服、变频的电机驱动，高铁、动车的牵引系统等。 图12.功率半导体的分类及应用场景 常见的功率半导体器件包括IGBT、MOSFET、BJT、晶闸管等。其中IGBT、BJT、晶闸管在电流通过时同时有电子（带负电）和空穴（带正电）的参与，统称为双极导通器件；而MOSFET在导通时只有电子或空穴参与，称为单极导通器件。单极导通器件的通态特性类似于电阻，通态损耗与通过电流大小成平方正比关系（即P=IR）；而双极导通器件所特有的电导调制效应，使得器件在大电流通过时仍可保持电压相对稳定，通态损耗与通过电流大小成正比关系（P=IU），因此双极性导通器件如IGBT、晶闸管在大功率、大电流场景下更具有优势，而Si-MOS在中小功率场景下优势更加突出。 图13.IGBT、SJ-MOS、Hybrid-MOS的特性对比 2.1.IGBT+SiC：中大功率变换器的核心，新能源需求带动成长 IGBT是目前中大功率变换器中应用最为广泛的功率器件之一。近年来，新能源汽车、新能源发电需求快速发展，而IGBT是新能源汽车电驱、光伏逆变器、风电变流器、储能PCS的核心零部件。一辆单电机的新能源汽车主驱需要1个全桥IGBT模块或三个半桥IGBT模块，价值量约1000~1500元，随着新能源车双电机、大功率的渗透率提升，单车IGBT价值量亦有提升空间。在新能源发电领域功率半导体亦占有重要比重，根据锦浪科技、固德威、上能电器招股说明书数据，功率半导体器件在采购成本中的占比约在15-20%。 图14.新能源电车中的IGBT模块 图15.光伏逆变器中的IGBT模块 根据Yole数据，2020年全球IGBT市场规模约54亿美元，预计到2026年市场规模将增长至84亿美元，2020-2026年CAGR=7.64%。分市场来看，电动汽车和DC充电桩市场增速最快，其中电动汽车市场从2020年的5.09亿美元增长至2026年的17亿美元，2020-2026年CAGR=22.26%；DC充电桩市场从2020年的6900万美元增长至2026年的2.33亿美元，2020-2026年CAGR=22.49%。 图16.全球IGBT市场规模（亿美元） 海外企业占比高，国产替代空间大。根据英飞凌数据，2020年英飞凌在全球功率器件市场中占比达到19.7%，处于绝对优势地位。前10大企业均为欧美日企业，占比合计达到58.7%。 图17.全球功率器件市场格局 第三代半导体技术将引领功率半导体下一波浪潮。第三代半导体，或称宽禁带半导体，主要指由SiC、GaN等材料构成的半导体器件。第三代半导体材料由于禁带宽度更宽，可以耐受更高的电压（相应地在同等电压下器件体积也可以更小），且在高温下热稳定性更好，功率器件的结温可以做得更高，在高压、高频、大功率、高响应速度的场合有显著优势。尽管第三代半导体材料目前制备仍然存在一定瓶颈，成本较高，但从系统层面优化设计后，在新能源车、光伏发电等领域应用第三代半导体器件已有显著优势。目前SiC-MOS已经在保时捷Taycan、比亚迪汉、特斯拉Model3、小鹏G9等车型上率先得到应用。 同时从供给端来看，数量众多的海内外企业布局SiC、GaN领域，海外龙头Wolfspeed在8寸SiC晶圆制造方面亦取得显著进展。随着国内外企业相继突破第三代半导体制造技术，产能规模提升+生产效益升级，预期未来第三代半导体材料成本将持续下降，其性能和成本优势将进一步凸显。第三代半导体器件渗透率提升趋势已经非常明确。 图18.第三代半导体材料具有优异的特性 图19.应用SiC器件可以提升系统功率密度 根据Yole数据，2021年全球功率SiC市场规模约10.90亿美金，预计到2027年将增长至62.97亿美金，2021-2027年CAGR=33.95%。其中新能源汽车是最大下游，2021年新能源汽车SiC市场规模约6.85亿美金，预计到2027年市场规模将增长至49.86亿美金，2021-2027年CAGR=39.21%。 图20.全球SiC市场规模（亿美元） 2.2.IPM：小巧玲珑而五脏俱全，小体积场景的首选 IPM是SiP的一种，通过将驱动电路、控制电路和功率器件（一般是IGBT）封装在同一个模块中，极大地缩小了系统体积，降低了外围电路的设计成本。一般IPM模块用在空调压缩机等功率不高而体积要求较高的场合。此外在新能源汽车中，空调压缩机也需要用电动机带动，IPM模块一般用在小型车（A00级）空调系统中。 图21.IPM模块可以缩减电路面积 根据正能量电子网数据，空调中使用的英飞凌IPM模块IGCM15F60GA价格约20元。考虑到经销商价格与原厂价格之间的出入，保守起见，我们按照15元单价，年降3%对市场规模进行测算。根据国家统计局数据，2021年中国空调/冰箱/洗衣机/新能源车产量分别为2.18/0.90/0.80亿台，新能源车产量为367.70万台。根据乘联会数据，2021年中国新能源车出货中A00级占比约为33%，对应121.34万台。按照空调/冰箱/洗衣机/新能源汽车单台消耗3/1/1/2只IPM模块，综合得到2021年中国IPM市场规模约124.18亿元，未来看市场规模基本维持稳定，到2025年约为123.87亿元。 需要指出的是，IPM模块还有小功率工业伺服、变频等应用场景，测算中并未考虑；在白色家电、新能源车中也有部分产品未采用IPM模块，本测算仅供作一数量级上的参考。 表1.全国IPM市场规模测算 2.3.MOSFET：应用广泛下游分散，汽车需求是重要增长引擎 MOSFET用于将输入电压的变化转化为输出电流的变化，如前文所述，因其在大电流工况下损耗较大，一般应用在中小功率变换或信号变换场合。MOSFET还可以更进一步分为沟槽（Trench）、屏蔽栅（SGT）、超级结（SJ）等类型，对应低、中、高压应用场合。 根据Yole数据，2020年全球MOSFET市场规模约75亿美元，预计到2026年全球MOSFET市场规模将达到94亿美元。分市场来看，2020-2026年复合增速最快的下游市场是EV/HEV、汽车，CAGR分别达到38.31%/8.63%。 EV/HEV和汽车市场对MOSFET的需求带动主要体现