走进“芯”时代系列之八十“功率半导”深度分析：功率半导”铸全球竞争护城河，产品格局看“底部”机遇

证券研究报告 分立器件/行业深度报告领先大市-A（首次） 走进“芯”时代系列之八十“功率半导”深度分析 “功率半导”铸全球竞争护城河，产品格局看“底部”机遇 分析师： 孙远峰 S0910522120001 分析师： 王海维 S0910523020005 联系人： 吴家欢 S0910123110007 2024年6月5日 本报告仅供华金证券客户中的专业投资者参考请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 国产功率参与全球化竞争，产品与技术从“缓慢追赶”到“逐步领先”，积极拓展海外市场。国产功率厂商近几年快速进行技术升级与产品迭代，与国际龙头厂商差距显著缩小甚至在特定领域内快速取代海外龙头成为核心供应商，并且形成不可逆转的主流趋势。在二极管/IGBT模组领域，国内厂商建立强护城河，全球市占率显著提升，替代空间足，同时运用海外品牌或海外建厂等方式积极拓展海外市场，龙头企业海外销售占比有望进一步提升。MOSFET方面，AI服务器的快速放量提供增量空间，国产MOSFET替代空间足。 车规主驱IGBT模块供给格局逐渐稳定，2024年为国产SiCMOSFET主驱规模放量元年。车规IGBT模组供给侧格局逐渐稳定，经过过去3年终端数据统计，车企更倾向于稳定性/可靠性占优的龙头供应商，由于缺货带来的多家供应的格局将逐渐向头部龙头企业集中。2024年为国产SiCMOSFET主驱规模放量的元年，8寸线逐渐落地，预计沟槽型SiCMOSFET也逐步追赶国际大厂。其中，性能指标（包括比导通电阻/短路耐受时间等）、产能（优先考虑产能供给充沛厂商）以及高可靠性成为终端车企关注重点。我们认为，具备领先SiC模块封装能力、充分的产能配套能力以及产品高可靠性的龙头企业有望充分受益。 国产功率（上市公司）全球市占率约21%，长期替代空间足，短期需求缓慢恢复格局优化，板块处于估值底部。根据我们统计，上市功率公司2023年营收合计为443亿元，全球市占率约为21%，Omdia预计2026年全球功率半导体市场规模将增长至358.65亿美元（约2600亿元），长期看国产功率厂商将与国际大厂同台竞争替代空间足，短期来看，终端需求逐季复苏，产能充裕供给侧相对过剩，但格局上看会逐渐向头部厂商集中优化，当前功率板块处于历史估值底部，建议关注扬杰科技（双品牌运营，积极开拓海外市场）、斯达半导（车规IGBT龙头，SiCMOS步入快速放量阶段）、华润微（国产MOSFET领先，12寸产线多品类布局）、新洁能（AI服务器等新兴应用占比提升）、芯联集成（8寸SiCMOS产线进展顺利，国产车规系统解决方案提供商）。 风险提示：下游需求低于预期、产品同质化严重竞争激烈盈利能力低于预期、技术迭代低于预期等。 01 国产二极管/IGBT模组全球市占提升，AI服务器贡献MOS新应用 02 车规主驱SiCMOSFET国产放量元年，“器件”环节“性能/产能 /可靠性”为重要指标 03 04 需求缓慢复苏，依托本土终端需求市占率或进一步提升相关标的&投资建议 05 风险提示 2017年-2021年全球二极管竞争格局，21年开始“扬杰科技”参与全球化竞争，位列第9 20172018 12% 2021年“扬杰科技”位列“第9” 10% 8% 6% 4% 2% 0% 二极管参与全球化竞争，铸极强护城河 Vishay ONSemi Rohm Nexperia Diodes STMicro Infineon PanJIT Microchip Shindengen 2019年-2023年美国Vishay二极管营收（亿美元） 2019年/2022年/2023年强茂二极管营收（亿元） 7.65 7.09 6.91 5.57 5.02 8.0025.00 7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 2019年2020年2021年2022年2023年 20.00 约 50 亿营收 15.00 10.00 5.00 0.00 2019年 2022年 强茂约20 亿营收 2023年 扬杰科技“双品牌+双循环”，景气拐点向上，估值处于历史底部 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 2019年-2022年扬杰科技整体营收及海外销售营收（亿元） 扬杰科技营收（亿元）海外销售营收（亿元） 20192020202120222023 2019Q1~2023Q4Vishay二极管BB值 33% 31% 29% 27% 25% 23% 21% 19% 17% 15% 2019年-2022年“MCC”海外销售占比（%） 近1/3占比 ①“YJ+MCC”双品牌运转 ②形成“双循环” ③率先越南封测基地，优化全球产业布局 23年海外去库影响 20192020202120222023 2017年至今扬杰科技PE(TTM） 200% 180% 160% 140% 120% 100% 80% 60% 40% 20% 2019Q1 2019Q2 2019Q3 2019Q4 2020Q1 2020Q2 2020Q3 2020Q4 2021Q1 2021Q2 2021Q3 2021Q4 2022Q1 2022Q2 2022Q3 2022Q4 2023Q1 2023Q2 2023Q3 2023Q4 2024Q1 0% 140 估值底部，约20倍PE 景气拐点向上 120 100 80 60 40 20 0 2017-01-012018-01-012019-01-012020-01-012021-01-012022-01-012023-01-012024-01-01 2020年（左）/2021年（中）/2022年（右）IGBT模块供给侧格局 英飞凌富士三菱赛米控 威科电子斯达半导体 日立丹佛斯 日立ABB电网 博世 5.8% 3.3% 2.8% 2.7% 2.5% 2.3% 2.1% 11.4% 9.7% TOP10合计占比79.1% 36.5% 英飞凌三菱富士赛米控 威科电子斯达半导体 博世丹佛斯日立 时代电气 3.6% 3.0% 2.6% 2.6% 2.6% 2.0% 6.6% 12.4% 11.4% TOP10合计占比79.8% 33.0%英飞凌 三菱富士赛米控 斯达半导体时代电气威科电子 日立安森美东芝 4.3% 4.1% 3.3% 2.2% 2.2% 1.7% 7.4% 11.9% 11.7% TOP10合计占比80.5% 31.7% 0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0%35.0%40.0% 0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0%35.0% 0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0%35.0% 根据omdia和英飞凌官方数据，2022年全球IGBT产品市场规模约为90亿美元； IGBT模块从供给侧格局看，经过21年缺货替代国产份额提升，2022年海外大厂恢复供应后份额依然继续提升（体现为上图中英飞凌市占率持续降低，国产厂商份额进一步提升）； 我们认为，在全球功率半导体不缺货的市场环境下，终端客户不需要引入太多国产供应链企业，在2021年已经切入品牌终端客户的厂商具备极强的先发优势，国产IGBT以及SiCMOS在车规主驱应用中的份额有望逐渐提升，供给侧格局持续优化。 2021-2025年全球IGBT市场规模（亿美元） 斯达半导，当前处于估值底部 斯达欧洲营收及占比（亿元，%） 400 350 300 250 200 150 100 50 0 3.509% 海外营收增 长超200% 3.11 0.95 海外占比 提升 8.49% 3.51% 估值底部 3.008% 7% 2.50 6% 2.005% 1.504% 3% 1.00 2% 0.501% 2020-02-16 2020-04-16 2020-06-16 2020-08-16 2020-10-16 2020-12-16 2021-02-16 2021-04-16 2021-06-16 2021-08-16 2021-10-16 2021-12-16 2022-02-16 2022-04-16 2022-06-16 2022-08-16 2022-10-16 2022-12-16 2023-02-16 2023-04-16 2023-06-16 2023-08-16 2023-10-16 2023-12-16 2024-02-16 2024-04-16 0.00 2022年 2023年 0% 2022年 2023年 海外拓展：2023年公司海外新能源汽车市场取得重要进展，车规级IGBT模块在欧洲一线品牌Tier1开始大批量交付，同时新增IGBT/SiCMOS主电机项目定点，快速增长； SiCMOS：自主研发SiCMosfet芯片通过多家客户整车验证并开始批量供货； 具备极强的“先发优势”：国产功率替代的机遇存在于“缺芯”，公司抓住替代契机，成为主流IGBT模块供应商，叠加公司供货稳定性及产品先进性，先发优势不断加强与巩固。 不同产品应用区间，斯达SiCMOS项目进展顺利 48V 转 12V 供电 英伟达H100供电系统，功率器件迎增量 AI服务器电源解决方案：一级转换电源：AC-DC； 二级转换电源：48V→5V/12V（降压），需要MOSFET；三级供电电源：DrMOS 关注国内MOSFET突破AI服务器厂商以及布局DrMOS/多相控制器供应商 MPS算力领域布局 英伟达H100卡结构图 MOSFET，格局稳定 2020年-2022年全球MOSFET格局相对稳定，国内企业抢占东芝瑞萨份额2019Q1-2023Q4VishayMOSFETBB值 30% 2.50 2.00 景气拐点向上 1.50 1.00 0.50 0.00 2020年2021年2022年 全球MOSFET供给格局相对稳定，国内厂商份额有待持续提升。 25% 20% 15% 10% 5% 英飞凌 安森美 STM 东芝 Vishay Alpha&Omega 瑞萨 安世 华润微 士兰微 2019Q1 2019Q2 2019Q3 2019Q4 2020Q1 2020Q2 2020Q3 2020Q4 2021Q1 2021Q2 2021Q3 2021Q4 2022Q1 2022Q2 2022Q3 2022Q4 2023Q1 2023Q2 2023Q3 2023Q4 2024Q1 0% 2018年-2025年全球和中国MOSFET市场规模（亿美元）MOSFET技术演进 方式名称 演进特点 代表案例 影响 制程缩小 线宽制程的缩减，但不追求先进的制程 从10m演进至0.15μm-0.35μm 全面提升器件性能 技术变化 同种设计结构中新技术带来的结构调整 从Planar变化至Trench再变化至SuprJunction与AdvancedTrench 提高器件的电压承载能力与工作频率 工艺进步 同种设计与技术结构中生产工艺的进步 英飞凌CooLMOS系列S5-C7 主要提高器件的FOM品质，降低功耗 材料迭代 半导体材料的改变 SiMOSFET演进至SiC/GANMOSFET 全面提升器件性能并降低功耗 目录 01 国产二极管/IGBT模组全球市占提升，AI服务器贡献MOS新应用 02 车规主驱SiCMOSFET国产放量元年，“器件”环节“性能/产能 /可靠性”为重要指标 03 04 需求缓慢复苏，依托本土终端需求市占率或进一步提升相关标的&投资建议 05 风险提示 SiCMOSFET：衬底由Si变SiC 高压SiCMOSFET器件是一种具有输入阻抗高、工作频率高、无拖尾电流等特点的单极型功率器件，相较于其他单/双极型开关器件具有以下优越性：其开关损耗低，易于提高功率模块整体效