伴伴隨著全球汽車電氣化的東風，功率半導體行業(yè)乘風破浪，汽車智能化，電氣化趨勢明顯帶動汽車半導體價值提升。

同時，面對半導體需求突增，海外交付延長等因素，國內(nèi)功率半導體廠商將迎來國產(chǎn)替代的機會，國內(nèi)廠商有望受益。

最近幾天，開源證券電子團隊發(fā)布了深度行業(yè)報告《功率半導體專題系列一:乘新能源汽車東風而起——行業(yè)深度報告》，深入分析了全球汽車電氣化背景下功率半導體及其受益產(chǎn)業(yè)鏈的行業(yè)發(fā)展，尋找最具投資價值的標的。

新能源汽車東風已至

功率半導體從風中升起

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1.全球新能源汽車銷量快速增長，滲透率不斷提高

伴隨著全球環(huán)保政策的日益嚴格和改善能源結構的要求日益迫切，許多國家都制定了新能源汽車的發(fā)展規(guī)劃以純電和油電混合動力為主要動力形式的新能源汽車進入快速發(fā)展期，車輛電氣化成為大勢所趨

許多政府已經(jīng)出臺了促進新能源汽車發(fā)展的計劃

根據(jù)中國汽車工程學會編制的《節(jié)能與新能源技術路線圖2.0》，到2025年，我國新能源汽車在新車銷售中的滲透率將達到20%根據(jù)中汽協(xié)預測，2025年中國汽車銷量有望達到3000萬輛，以20%的滲透率，屆時中國新能源汽車銷量有望達到600萬輛到2035年，新能源汽車將成為主流，占總銷量的50%

據(jù)EV Sales數(shù)據(jù)顯示，2020年全球新能源乘用車銷量達312.48萬輛，即使在全球汽車市場萎縮的情況下，新能源乘用車仍保持著41.40%的高增長率根據(jù)EVTank的預測，到2025年，全球新能源汽車銷量有望達到1200萬輛

2025年，中國新能源汽車銷量有望達到600萬輛

2025年，全球新能源乘用車銷量有望達到1200萬輛

2.新能源汽車用半導體的價值有所提升，其中功率半導體的提升最為顯著

汽車智能化，電氣化的趨勢，顯然在推動汽車半導體的價值提升汽車智能化的含義主要包括智能駕駛，智能座艙，網(wǎng)絡化等在普通車輛上增加先進的傳感器，控制器，執(zhí)行器等設備，與人，車，路等進行智能信息交換通過車載傳感系統(tǒng)和信息終端實現(xiàn)，顯著提升乘坐體驗，實現(xiàn)輔助駕駛甚至自動駕駛汽車智能化主要帶動汽車數(shù)字芯片，傳感器芯片，存儲芯片的消費

電氣化是指動力電池代替燃料作為汽車的動力源，由電機負責將動力電池的化學能轉化為汽車的動能在這個過程中，用于功率轉換的功率半導體的數(shù)量將顯著增加功率半導體顯著受益于電氣化趨勢，就價值增長而言，電氣化是汽車半導體最重要的類別之一

功率半導體從電氣化趨勢中受益匪淺，

增長勢不可擋

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1.IGBT是新能源汽車高壓系統(tǒng)的核心設備，深深受益于電氣化趨勢

新能源汽車的母線電壓通常在400V左右，而IGBT是耐高壓高頻的電力電子開關器件，其額定電壓通常在600V V以上，因此IGBT在汽車上的應用主要集中在高壓能量轉換，核心應用主要是驅動逆變器。

IGBT用于主驅動逆變器

其他應用包括車輛OBC和電池管理/車輛空氣

除了直接搭載在新能源汽車上，IGBT還是DC充電樁的核心動力裝置與OBC的功能類似，IGBT在DC充電樁的功能是DC—DC轉型DC充電樁的一端與交流電網(wǎng)相連，工頻交流經(jīng)整流電源模塊轉換成DC，流經(jīng)DC—林克電容穩(wěn)壓濾波器，進入DC—DC變換環(huán)節(jié)

IGBT用于充電樁中的DC—DC轉換

2.MOSFET廣泛應用于低壓系統(tǒng)，未來其消耗量還將繼續(xù)增加

汽車上的各種供電裝置直接從電池取電，電池的電壓通常為24V和12V而新能源汽車的動力電池電壓一般高達300—400V，因此需要功率器件來調節(jié)新能源汽車高低壓系統(tǒng)之間的電壓，實現(xiàn)高低壓系統(tǒng)之間的功率流動

MOSFET在汽車高低壓系統(tǒng)功率轉換中的應用

伴隨著汽車電子元器件的增多，MOSFET在汽車上的應用日益增多我們統(tǒng)計了英飛凌為新能源汽車提供的MOSFET解決方案，發(fā)現(xiàn)單輛車分立MOSFET器件的消耗量可達近200個如果算上Switch，PMIC等集成設計的功率半導體產(chǎn)品，整車低壓系統(tǒng)對功率半導體產(chǎn)品的消耗會更大

凌預計，高端新能源汽車上MOSFET的用量可達400個左右。

統(tǒng)計英飛凌提供的解決方案對應的MOS數(shù)量接近200個

功率半導體加速國產(chǎn)替代，

國產(chǎn)企業(yè)嶄露頭角

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1，國產(chǎn)替代進度總體加快，車規(guī)器件準入門檻高

我國功率半導體產(chǎn)業(yè)起步晚，基礎低，在整體的技術實力和市場占有率上與海外廠商仍有較為明顯的差距據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，我國在中高端MOSFET及IGBT器件市場上，90%依賴進口，市場基本被歐美，日本企業(yè)壟斷全球范圍來看，前十大功率半導體廠商均為海外廠商，合計占據(jù)60%的市場份額

2019年全球功率半導體市場主要被海外廠商占據(jù)

產(chǎn)能緊張及地緣政治因素帶來國產(chǎn)替代契機，部分企業(yè)開始嶄露頭角2017—2018年前后，全球功率半導體產(chǎn)能緊張，海外廠商器件交期延長，客戶需求得不到滿足由此部分國內(nèi)客戶開始對國產(chǎn)功率器件進行供應認證，按下了功率半導體國產(chǎn)替代加速鍵

2018Q4海外廠商功率半導體器件交期明顯延長

車規(guī)產(chǎn)品認證要求高，國產(chǎn)功率器件替代在汽車領域的替代總體仍處于較為初步的階段汽車半導體產(chǎn)品的認證壁壘主要來自兩方面，一方面是ISO，AEC—Q等國際組織的標準認證，是車規(guī)供應的進入門檻，另一方面是來自各家整車廠自身嚴格的標準認證車規(guī)認證流程周期長，項目多，標準高，對供應商的生產(chǎn)流程，生產(chǎn)設施，產(chǎn)品性能，產(chǎn)品穩(wěn)定性及安全性都提出了較高要求，形成了較高的進入門檻目前我國功率半導體企業(yè)已經(jīng)全面進入消費級，中低端工業(yè)領域的供應，在汽車市場的供應滲透總體仍較為初步

車規(guī)電子零部件供應認證壁壘高

2，微型車為突破口，國產(chǎn)主驅IGBT發(fā)展加速

IGBT發(fā)明于上個世紀80年代，海外產(chǎn)品發(fā)展已有40年左右的時間，龍頭廠商英飛凌推出7代IGBT產(chǎn)品經(jīng)過追趕，我國IGBT企業(yè)的技術和生產(chǎn)水平有了較大的進步，目前我國部分領先的IGBT企業(yè)能夠量產(chǎn)對標英飛凌5—6代的技術水平，與國際領先廠商技術水平仍有差距，但差距在不斷縮小

英飛凌歷代IGBT芯片技術升級

我國領先企業(yè)已量產(chǎn)對標英飛凌第5—6代的產(chǎn)品

在車規(guī)IGBT市場份額上國內(nèi)企業(yè)占比仍較小，國產(chǎn)替代空間大據(jù)Yole數(shù)據(jù)，2019年全球IGBT市場達63.4億美元據(jù)Omdia數(shù)據(jù)，2019年國內(nèi)僅有斯達半導以2.5%的市占率進入了全球前十大IGBT模塊供應商，國內(nèi)企業(yè)開始嶄露頭角，但在市場份額上與海外廠商差距仍較大

全球IGBT市場不斷成長

2019年全球IGBT市場主要被海外廠商壟斷

國產(chǎn)車規(guī)IGBT模塊借助我國肥沃的汽車市場土壤，在近幾年取得了長足的進步據(jù)EV Sales，我國2020年新能源乘用車銷量127.19萬輛，占全球銷量的40.7%同時，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)得到較大的政策扶持，經(jīng)過十余年的快速發(fā)展，已經(jīng)建立了從電池，電機，電控等核心零配件到整車裝配，自主品牌的完整自主產(chǎn)業(yè)鏈，為汽車半導體的逐步自主化提供了良好的土壤

我國已建立起完整的新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈

我國A00級新能源車占比較高

A00級別新能源汽車在續(xù)航里程，輸出功率等方面的標準相對A級車及SUV較低，品牌車型眾多的A00級別新能源車對采用國產(chǎn)IGBT模塊的驗證測試秉持更為開放的態(tài)度因此，以A00級微型新能源車為主要突破口，國產(chǎn)廠商在車規(guī)主驅逆變IGBT模塊領域取得了快速發(fā)展

根據(jù)佐思汽研的數(shù)據(jù)，按照銷量數(shù)據(jù)來看，2019年英飛凌在中國新能源汽車IGBT領域排名第一，占比高達 49.3%，其次是比亞迪，主要給比亞迪品牌車型配套，占比20%，斯達半導體位居第三，市占率達到16.6%。

英飛凌占據(jù)國內(nèi)新能源汽車IGBT市場的半壁江山

造車新勢力或將率先開啟A級及以上車型的主驅IGBT模塊自主化進程以蔚來，理想，小鵬等為代表的國內(nèi)造車新勢力的車型開發(fā)周期相對傳統(tǒng)車企更短，造車理念更為激進，相比合資，外資品牌的車企，大部分新勢力廠商對海外汽車半導體供應商的議價權不足，因此其出于成本控制和供應鏈保障的原因也更愿意嘗試引入國產(chǎn)供應商國產(chǎn)IGBT模塊廠商有望先通過造車新勢力廠商進軍A級乃至更高級的新能源汽車市場

展望未來，新能源汽車A00—A0級別市場占比將逐步下降，A級及以上市場占比提升，國內(nèi)企業(yè)一旦突破A級車型供應，也將受益新能源汽車消費升級帶來的量價齊升。

A00級別電動車銷量占比在2017—2019年持續(xù)下降

3，國內(nèi)領先MOSFET廠商初步進入車規(guī)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈

MOSFET市場空間廣闊，下游市場分散，我國MOSFET企業(yè)市占率低2019年，我國本土龍頭企業(yè)華潤微以3.00%市占率位列全球第九大MOSFET供應商被我國ODM龍頭企業(yè)聞泰科技收購的安世半導體則以4.10%的市占率位列全球第八大供應商

2019年全球IGBT市場主要被海外廠商壟斷

最近幾年來國內(nèi)MOSFET企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)明顯進步，產(chǎn)品矩陣迅速完善，代工/晶圓制造水平不斷提高，為全面進入車規(guī)供應鏈打下了基礎。

產(chǎn)品方面，以華潤微，士蘭微，華微電子，新潔能等為代表的企業(yè)，均建立起比較完備的產(chǎn)品體系，不僅有供應平面型，溝槽型這類比較成熟的MOSFET種類的能力，也基本具備隔離柵，超級結等先進種類的MOSFET的能力，并且本土頭部企業(yè)的MOSFET產(chǎn)品線也基本做到比較完整的電壓，電流覆蓋此外，聞泰科技則通過外延并購，將汽車MOSFET/二極管領先供應商安世半導體收入麾下，有望使得我國MOSFET的車規(guī)供應能力實現(xiàn)快速提升

國內(nèi)硅基MOSFET產(chǎn)品系列較為完善

目前國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)，制造工藝，封裝能力正不斷提升，未來有希望全面進入車規(guī)MOSFET產(chǎn)品的供應。

第三代半導體性能優(yōu)異，已開啟逐步滲透

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SiC屬于第三代半導體材料，以其制作成的功率器件性能優(yōu)異SiC 具有高臨界磁場，高電子飽和速度與極高熱導率等特點，使得其器件適用于高壓，高頻，高溫的應用場景，相較于硅器件，可以顯著降低開關損耗因此，SiC 可以制造高耐壓，大功率的電力電子器件，下游主要用于智能電網(wǎng)，新能源汽車等行業(yè)

第三代半導體在高壓，高頻，高溫環(huán)境下表現(xiàn)優(yōu)異

新能源汽車市場的蓬勃發(fā)展將帶動SiC功率器件的市場需求SiC功率器件能滿足新能源汽車多方位的需求，給新能源汽車帶來諸多方面的性能升級

根據(jù) Yole預測，2019—2025年功率SiC市場將由5.41億美元增長至25.62億美元，年均復合增速高達約30%

第三代半導體現(xiàn)階段的滲透瓶頸主要是成本過高，尤其是襯底的成本高企現(xiàn)有SiC單晶的制備常使用PVT法，該方法不可實施監(jiān)控，相當于黑匣子操作，生長出來的單晶位錯多，質量難以提高此外該方法生長速度較慢，難以生長形成大晶體，規(guī)模化生產(chǎn)效率低

第三代半導體制造流程總體與硅基半導體類似

當前全球市場上，6英寸SiC襯底已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化，主流幾家大廠商推出8英寸襯底樣品據(jù)CASA預計，5年內(nèi)8英寸將全面商用伴隨著6英寸SiC單晶襯底和外延晶片的缺陷降低和質量提高，8英寸產(chǎn)線有望逐步實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，SiC器件制造成本將持續(xù)下降，推進SiC器件和模塊的普及

受益標的

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1，斯達半導:IGBT國產(chǎn)替代領頭羊，車規(guī)IGBT供應破冰者

公司IGBT模塊收入占據(jù)2020年營收的94.65%，型號超過600種，電壓等級涵蓋100V~3300V，廣泛應用于新能源汽車，變頻器，逆變焊機，UPS，光伏/風電發(fā)力，SVG，白色家電等領域。

2020年，公司IGBT模塊配套逾20萬輛新能源汽車，覆蓋超過20家汽車品牌，處于國內(nèi)領先地位，是國內(nèi)為數(shù)不多能夠供應車規(guī)級IGBT模塊的廠商之一公司不斷加強研發(fā)，有望提升IGBT模塊供應車型等級，實現(xiàn)產(chǎn)品銷售單價提升及銷售結構優(yōu)化，并憑借優(yōu)質的客戶充分受益新能源車市場的快速發(fā)展

2，士蘭微:產(chǎn)品線豐富的IDM廠商，IGBT產(chǎn)品實力強勁

公司是國內(nèi)半導體領先企業(yè)，現(xiàn)已形成器件，集成電路，LED芯片及外延片等業(yè)務板塊，是國內(nèi)產(chǎn)品線最為齊全的半導體IDM廠商公司投產(chǎn)國內(nèi)IDM廠商第一條12英寸功率產(chǎn)線，不斷發(fā)力功率半導體板塊，堅定走IDM之路

公司歷史上歸母凈利潤波動較大，主要是受到LED業(yè)務利潤率降低，8英寸產(chǎn)線折舊壓力較大等因素影響現(xiàn)階段公司基本面迎改善:LED業(yè)務收入占比總體呈下降趨勢，影響逐漸減小，公司資本開支已連續(xù)2年下降，伴隨著8寸產(chǎn)線產(chǎn)能爬坡接近尾聲，營收體量不斷增加，公司折舊成本占營收比重也有望轉而下行，折舊壓力有望減小結合功率半導體行業(yè)高景氣，公司業(yè)績有望在2020—2021兩年持續(xù)改善

3，新潔能:MOSFET設計龍頭，已開啟新能源汽車滲透

公司MOSFET產(chǎn)品矩陣完善，是國內(nèi)少數(shù)幾家能夠研發(fā)設計并量產(chǎn)先進的屏蔽柵MOSFET和超級結MOSFET的廠家之一。

公司在車規(guī)MOSFET供應方面亦已有所突破，公司部分產(chǎn)品已經(jīng)應用到新能源汽車及充電樁等領域據(jù)公司2020年年報，公司汽車領域客戶包括長城汽車，寧德時代，比亞迪等此外，公司亦積極布局應用于汽車的第三代半導體產(chǎn)品，1200V新能源汽車用SiC MOSFET正在積極研發(fā)之中

公司有望憑借自身深厚的技術積累和強大的代工資源獲得長足發(fā)展，充分受益功率半導體的國產(chǎn)化發(fā)展進程以及新能源汽車市場等下游的蓬勃發(fā)展。

4，捷捷微電:進擊的高效率民營IDM廠商，車規(guī)MOSFET建設中

公司立足晶閘管的領先地位，積極推進SGT MOS，SJ MOS，先進整流器，先進TVS等產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，成果顯著2020年MOSFET在公司營收中占比已達20%，預計2021年有望進一步提升，為整體收入增長提供充足動能

汽車產(chǎn)品方面，公司正積極開發(fā)應用于汽車的MOSFET產(chǎn)品，并配套建設相關產(chǎn)能日前，公司成功向不特定對象發(fā)行1，195萬張可轉換公司債券，募集資金總額11.95億元，擬全部用于投入車規(guī)級先進封測項目，幫助公司建立起DFN，TOLL，LFPACK，WCSP等形式的先進封裝制造能力，為公司MOSFET產(chǎn)品提升毛利率，打入車規(guī)等高端客戶提供有力支撐

5，聞泰科技:收購安世半導體，大步跨入功率半導體行業(yè)

安世半導體前身為恩智浦半導體公司的標準產(chǎn)品事業(yè)部，于2017年初開始獨立運營安世半導體采用IDM模式運營，在德國和英國分別擁有一座晶圓廠，在中國東莞，菲律賓及馬尼拉設有封裝廠據(jù)聞泰科技年報，2020年安世半導體營業(yè)收入達到98.92億元人民幣，在全球功率分立器件行業(yè)中位列第九

2020年，安世半導體有45%的營業(yè)收入來自汽車領域，是全球汽車半導體的龍頭企業(yè)之一，擁有近1.6萬種產(chǎn)品料號，在汽車類POWER MOSFET預計市場地位僅次于英飛凌聞泰科技通過收購安世半導體，大踏步進入半導體領域，也有望整體提升了我國功率半導體的供應水平和能力2021年，聞泰科技在上海臨港的12英寸車規(guī)級晶圓產(chǎn)線開工建設，該產(chǎn)線總投資120億元，預計年產(chǎn)晶圓40萬片，有望大幅提升安世半導體服務我國本土新能源汽車市場的能力，為公司掘金我國新能源汽車市場的快速發(fā)展打下扎實的基礎

受益公司盈利預測與估值