存量替代与增量渗透，硅基与碳化硅基器件多维发展

斯达半导作为全球IGBT模块领先厂商，市占率位列全球第六、国内第一。 斯达半导是我国IGBT的领军企业，公司聚焦高性能IGBT模块，下游应用覆盖工业控制、新能源及白电等领域，21年公司在全球IGBT模块市占率排名第六（占3.0%），国内IGBT模块市场份额第一。2017-2021年公司营业收入由4.4亿元增长至17.07亿元，年复合增速达40.4%；扣非归母净利润由0.5亿元增长至3.78亿元，年复合增速达65.5%。 在工控与新能源应用驱动下，25年全球IGBT市场有望增至1071亿元，其中新能源汽车(占31.1%)、工业(占23.7%)、光风储（占23.4%）为主要市场。 在汽车电动化驱动下，我们预计21-25年全球新能源汽车IGBT市场将从99.5亿元增至333.2亿元以上。新能源发电带来电网架构变革，光伏、风电及电化学储能（光风储）打开IGBT应用增量，我们预计21-25年全球光风储用IGBT市场规模将由74.8亿元增长至250亿元。 存量替代与增量渗透，公司技术与市场的先发优势铸就核心竞争力。随着公司不断开拓，IGBT模块全球市占率由17年的1.9%（位列第十）逐步提升至21年的3.0%（位列第六）。目前公司掌握了包括基于第七代微沟槽Trench FieldStop技术的车规级650V/750VIGBT芯片及集中式光储系统的1200V IGBT模块等多项核心技术。在国产替代与新能源增量驱动下，公司17-21年新能源领域营收复合增速达71.6%；根据NE时代数据，22年1-11月新能源上险乘用车功率模块公司累计配套量超65.7万套，国内市占率达13%。 Fabless与IDM融合互补，高压与碳化硅基器件拓宽发展空间。目前，碳化硅器件是增速最快的功率器件，21-25年全球市场复合增速达42%；公司自15年研发出SiC模块到22年批量装车，在技术与客户积累上保持行业领先。 21年起，公司建设年产8万颗车规级全SiC功率模组产线和年产6万片的6英寸SiC芯片产线以加强器件制造能力。此外，在智能电网、风电用高压器件国产化驱动下，公司推出3300V-6500V高压IGBT产品并于21年建设年产30万片的6英寸高压功率芯片产线。未来，公司有望随行业渗透多维发展。 盈利预测与估值：我们看好公司在新能源汽车与光伏IGBT模块的龙头地位、SiC模块的先发优势以及高压器件的拓展能力。预计22-24年公司有望实现归母净利润8.12/12.27/17.24亿元，对应增速104%/51%/41%，对应合理估值为388.0-427.7元，维持“买入”评级。 风险提示：新能源发电及汽车需求不及预期，芯片产线建设不及预期等。 盈利预测和财务指标 斯达半导：全球IGBT模块领先厂商 全球IGBT模块领先厂商，国内IGBT领军企业 公司成立于2005年4月，深耕以IGBT为核心的功率半导体器件，是国内该领域领军企业，于2020年在上海交易所主板上市。公司总部位于浙江嘉兴，在上海和欧洲均设有子公司，并在国内和欧洲设有研发中心。根据Omdia数据，2021年公司在全球IGBT模块市占率排名第六（占3.0%）。 图1：公司发展历史 公司产品聚焦IGBT相关的功率器件，包括全系列IGBT芯片、FRD芯片、IPM和IGBT模块等产品形态，其中IGBT模块产品电压等级涵盖100V～3300V，电流等级涵盖10A～3600A，型号齐全且技术领先，被广泛应用于新能源汽车、工控、新能源发电及白色家电等领域。此外，公司推出了碳化硅模块等新型功率器件产品，在新能源汽车领域已批量应用。 图2：公司主要产品及应用领域 公司产品生产流程主要分为芯片和模块设计、芯片外协制造与模块生产三阶段: （1）芯片和模块设计。本阶段公司根据客户对IGBT关键参数的需求，设计出符合客户性能要求的芯片；根据客户对电路拓扑及模块结构的要求，结合IGBT模块的电性能以及可靠性标准，设计出各满足各行业性能要求的IGBT模块。 （2）芯片外协制造。公司根据阶段一完成的芯片设计方案委托第三方晶圆代工厂如上海华虹、上海先进等外协厂商外协制造自主研发的芯片，公司在外协制造过程中提供芯片设计图纸和工艺制作流程，不承担芯片制造环节。 （3）模块生产。模块生产是将单个或多个如IGBT芯片、快恢复二极管等功率芯片用先进的封装技术封装在一个绝缘外壳内的过程。本阶段公司根据不同产品需要采购相应的芯片、DBC、散热基板等原材料，通过芯片贴片、回流焊接、铝线键合、测试等生产环节，最终生产出符合公司标准的IGBT模块。 公司外协加工主要存在于IGBT模块材料准备阶段，除了自制IGBT芯片及快恢复二极管芯片通过芯片代工厂进行外协制造之外，一些非核心部件的加工环节如功率端子电镀等交由外协厂商进行加工生产。 图3：公司产品生产过程 公司股权结构稳定，公司的实际控制人是沈华、胡畏夫妇。香港斯达持有斯达半导41.77%股份，其中沈华持有香港斯达70%股份，胡畏持有香港斯达30%股份。 截至2022年6月公司共有四个全资子公司，两个控股子公司。子公司上海道之成立于2013年，专注新能源汽车IGBT模块的研发和生产。子公司斯达欧洲成立于2014年，主要承担公司在欧洲市场的业务拓展，致力于功率器件先进技术研发。 1H22，子公司斯达欧洲实现营业收入3,790.59万元，同比增长97.62%。 图4：公司股权结构（截至1H22） 公司核心技术人员均有丰富的半导体从业经历。公司在全球拥有1000多位员工，主要技术骨干主要来自麻省理工学院、斯坦福大学等国际知名高校的博士或硕士，在IGBT芯片和模块领域有着10-25年的研发和生产管理经验。此外，公司十分重视技术人员培养，与浙江大学、中科院电工所等高校和科研机构建立了紧密的产学研合作联盟。 图5：公司主要高级管理人员情况 公司保持高速增长，新能源业务占比逐年提升 公司近5年业绩保持高速增长，扣非归母净利润复合增速为65.5%。2017-2021年公司营业收入由4.4亿元增长至17.07亿元，年均复合增速达40.4%；扣非归母净利润由0.5亿元增长至3.78亿元，年均复合增长率65.5%。 图6：公司2017-2022营业收入及增速（亿元，%） 图7：公司2017-2021年扣非归母净利润及增速（亿元，%） 公司主营业务为IGBT模块，新能源行业占比逐年提高。公司收入主要来自IGBT模块，从细分行业看，工控应用17-21年占比由80%下降至63%，新能源行业17-21年由15%上升至34%。1H22工控占比进一步降至49%，新能源占比提升至47%，变频白色家电占比为4%。 图8：公司收入构成（按产品分） 图9：公司收入构成（按下游应用分） 公司毛利率及净利率加速提升，研发投入不断增加。随着新能源汽车及发电IGBT产品向高附加值的方向渗透，2017年以来公司毛利率保持稳定上升，从17年的30.60%提升至1-3Q22的41.1%。此外，公司持续加大研发投入，近5年研发费用持续增加，22年前三季度公司研发费用达1.3亿元。 图10：公司17-22年毛利率和净利率情况 图11：2015-2021年公司研发费用 工控与新能源应用驱动IGBT加速发展 IGBT是电能转换的核心器件 IGBT主要用于调节电路中的电压、电流、频率、相位等，是电能转换的核心器件。 从20世纪80年代至今，IGBT优化路径围绕着电场分布、结温、短路能力等展开。 第三代背面多注入了一个掺杂浓度略高于N-衬底的N缓冲层，可迅速降低电场强度，使整体电场呈梯形且漂移区厚度减小，降低了关断时的拖尾电流及损耗即低导通压降。IGBT4通过薄晶圆及优化背面结构，进一步降低了开关损耗，器件输出电流能力提升。IGBT7里的沟槽有多种形式，综合各种沟槽形式的优点，性能显著提升。 图12：英飞凌IGBT产品 预计在工控与新能源应用的驱动下，22-25年全球IGBT市场有望由687.3亿元增至1070.6亿元，其中新能源汽车(占31.1%)、工业(占23.7%)、光风储（占23.4%）为主要市场。结合Omdia的数据，我们测算22-25年全球IGBT市场将由625亿元增至1070亿元，对应复合增速14.2%；其中25年新能源汽车IGBT市场对应333.2亿元，工业IGBT市场对应253.3亿元，新能源发电IGBT市场对应250.3亿元。 图13：2021-2025年全球IGBT市场规模（亿元） 图14：2021-2025年中国IGBT市场规模（亿元） 工业控制是IGBT的重要应用市场 IGBT模块是工业电机及其控制系统核心元器件之一，可实现整流及逆变等功能。 根据英飞凌数据，预计到2040年工业电机系统中电机耗电量将占60%。全球工业驱动市场高压电机变频器（>1kV）占9%；中低电压驱动（<1kV）占91%，其中约三分之二为通用型占60%，包括风机、泵类和空气压缩机及升降、起重电机和船舶驱动等领域；约三分之一为伺服驱动，包括协作机器人、物流机器人等。以协作机器人为例，其单机半导体价值量达350欧元，其中功率器件约200欧元。 图15：全球工业驱动市场情况与应用 2025年全球工控IGBT市场规模将达到253.3亿元。在逆变焊机、变频器及伺服电机等需求拉动下，Omdia预计全球工业IGBT市场将从2021年170.8亿元增至253.3亿元，复合增速7.9%。相应地，我国工业IGBT市场从2021年62.9亿元增加至92.2亿元，复合增速8.2%，整体需求稳步增加。 图16：2021-2025全球工业IGBT市场（亿美元）及增速 图17：2021-2025中国工业IGBT市场（亿美元）及增速 公司目前已经成为国内多家头部变频器企业IGBT模块的主要供应商，1H22工控营收同比增长12.98%。公司IPM模块（智能功率模块）在国内工业变频器、伺服控制器等行业广泛应用，2016-2021年工控领域整体营收由2.5亿元增长至10.6亿元，五年来营收增长4倍。 图18：公司低压变频器解决方案示例 图19：2016-2021年公司工控领域营收（亿元） 新能源汽车加速渗透，IGBT量价齐升 汽车电动化拉动功率器件用量倍增，IGBT是主要的增量功率器件。汽车电动化后，传统燃油被电能取代作为主要能量源。作为电能转换的载体，IGBT广泛应用于汽车的电动部分以完成电流形式（直流-交流）和电压的转换，是新能源汽车电机控制器、车载空调、充电桩等设备的核心元器件。以主驱电控为例，IGBT与其他功率器件约占成本的近41%。 图20：IGBT在汽车中的应用 汽车电动化加速，预计2021-2025年全球新能源汽车销量复合增速将达40%。结合中汽协与乘联会数据，我们预计2021-2025年全球新能源汽车销量将由650万辆增长至2516万辆，对应复合增速为40%。2021-2025年中国新能源汽车销量将由313万辆增长至1333万辆，对应复合增速为44%，其中21-22年为新能源汽车渗透高峰期，23-25年随新能源汽车渗透了提升增速将逐步回落至30%左右。 图21：2021-2025年全球新能源汽车销量（万辆） 图22：2021-2025年中国新能源汽车销量（万辆） 在汽车电动化催化下，2025年全球新能源汽车IGBT市场空间将增至333亿元以上。我们测算21-25年全球新能源汽车IGBT市场将从99.5亿元增至333亿元，其中IGBT单管市场将从19.1亿元增至71.7亿元，模块市场将从80.4亿元增至261.5亿元；中国新能源汽车IGBT市场将从48亿元增至187亿元，其中IGBT单管市场将从9.2亿元增至38亿元，模块市场将从39亿元增至149亿元。 图23：21-25年全球新能源汽车IGBT市场规模（亿元） 图24：21-25年中国新能源汽车IGBT市场规模（亿元） 公司新能源汽车IGBT产品主要应用于主电机控制器、车用空调、充电桩及电子助力转向等部分