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    IGBT巨頭最大生產線落戶中國 新能源市場驅動下 這些廠商已跑步入場

    近日,全球IGBT領頭羊英飛凌宣布,將新增在華投資,擴大其無錫工廠的IGBT模塊生產線,后者將成為英飛凌最大的IGBT生產基地之一。

    據介紹,建成后的新生產制造中心將生產用于電動汽車的HybridPACK雙面冷卻模塊,用于風電、光伏及眾多工業應用的EasyPACK 1A/2A模塊和1B/1B模塊,用于家電和工業等領域的CIPOS Mini智能功率模塊(IPM)等功率模塊器件。

    IGBT是功率半導體的一種,后者按工作的電壓和頻率,主要劃分為 MOSFET(40%)、IGBT(33%)、二極管(27%)。其中,IGBT的集成度、結構的復雜程度均排首位,被稱為電力電子行業里的“CPU”,功率半導體“皇冠上的明珠”。

    此次英飛凌選擇將中國工廠建設成為其在全球最大的生產基地之一,不僅反映了其對中國市場的重視,并且從側面印證了IGBT以及其背后的功率半導體在國內市場的需求正在激增,行業景氣周期或已悄然開啟。

    行業業績向好 新能車或成最強驅動力

    根據光大證券分析師劉凱11月2日報告對電子行業前三季度業績進行回顧,其中半導體行業平均收入同比增速為電子行業所有子行業中第一(23.6%),半導體細分領域中又以功率半導體同比增速最高(81.5%)。

    以國內龍頭斯達半導為例,公司三季報指出,受益于國內疫情的好轉,新能源汽車以及工業領域需求的快速回升,公司業績保持較高增速。前三季度營收同比上升18.14%,凈利潤同比上升29.44%,其中第三季度營業同比增長26.39%,凈利潤同比增長36.24%。同時第三季度毛利率33.41%,相比于一季度提升2.51pct,呈現持續回升持續的態勢。

    根據摩根士丹利報告,新能源汽車、工業控制、變頻家電為IGBT三大主要市場,其中新能源汽車占比最高,未來或將達到27%。

    比亞迪半導體總經理陳剛指出,新能源汽車已從上半場的“電動化”切換到下半場的“智能化”,而智能化為車規級半導體創造巨額市場增量,帶動多樣化半導體增量需求。“新能源車單車半導體價值量是傳統燃油車的2倍,并逐年遞增。現在是2倍,未來可能是10倍。”

    在此前提之下,作為典型的車規級半導體,IGBT未來市場規模不容小覷。據并購優塾報告測算,一輛電動車IGBT采購成本大約在450美元/輛,采購金額占電動車總成本的8%至10%。以一輛特斯拉Model X為例,采用了英飛凌提供的132個IGBT單管(非模塊)來進行控制,總成本是650美元。

    根據中國產業信息網預測,到2020年,國內IGBT市場規模將超過200億元。另據摩根士丹利報告預測,2020年-2025年,中國IGBT市場規模將增長到2020年的379億元人民幣,年復合增長率為15%。

    國產化迫在眉睫 這些產業鏈公司先行

    百億市場近在眼前,但需要指出的是,在IGBT領域,國內公司仍然面臨嚴峻的挑戰。

    根據IHS Markit 2018年報告數據,英飛凌以22.4%的市場份額高居全球第一,為IGBT領域當仁不讓的領頭羊,除了斯達半導外,前十名其余均為外國企業,行業仍處于外國企業壟斷的局勢之中。

    有研究報告認為,IGBT在國內市場的增長問題,并不在需求上,供給才是主要矛盾。目前IGBT國產化率極低,2018年,市場需求是國產供給量的7倍。中航證券分析師張超8月15日報告指出,目前我國IGBT對外依存度超過90%,國產替代迫在眉睫。

    從產業鏈各環節來看,國內IDM廠商包括中車時代電氣、比亞迪、士蘭微,設計環節包括臺基股份、新潔能、斯達半導、華微電子,制造環節包括華虹半導體、華潤微、上海先進、中芯國際,模組環節包括斯達半導、捷捷微電、揚杰科技、宏微科技。

    需要注意的是,由于IDM模式在提高產品毛利并建立技術壁壘上更有優勢,從全球IGBT市場競爭格局來看,海外龍頭以IDM為主,但國內僅有三家公司,各自產能如下圖所示:

    此外,IGBT作為大功率半導體器件,耐壓能力越高,技術壁壘越強,且功率越高的廠商,毛利率水平更高。但當前國內廠家的IGBT產品大多集中于中高功率(斯達半導、華虹半導體)以及低功率(華微電子、新潔能、中芯國際),產品涉及高功率IGBT產品的只有中車時代電氣。

    并購優塾對產業鏈進行梳理后指出,目前國內的IGBT公司大多以非主業的形式存在,IGBT業務占比較高的公司其實只有兩家:斯達半導和華虹半導體。前者主攻設計和模組,1200V的IGBT模塊占收入比重75%,后者主攻代工代工,IGBT/MOSFET占收入比重39%。

    產能方面,斯達半導上市募集資金擴張IGBT模塊產能120萬個/年、IPM模塊產能,預計2年投產,全面達產后帶來收入7.3億元。2019年IGBT產能400萬個/年,營業收入7.79億元;華虹半導體2020年上半年收入同比增長-4.96%,其中,IGBT同比增長11.9%,是四大類收入中,唯一實現正增長的業務。

    迭代慢、周期長 IGBT國產化有望超速

    雖然當前國內廠商仍在成長當中,但好消息是,相較于其他半導體細分領域,以IGBT為代表的功率半導體的國產替代難度相對較小。

    華安證券分析師尹沿技7月6日報告指出,IGBT具有產品更新相對較慢,價格也相對穩定的特點。資料顯示,從20世紀80年代至今,IGBT芯片僅經歷了6代升級,目前英飛凌定義的IGBT 4代是市場主流,已應用了十年以上。

    同時,IGBT產品的驗證周期較長,一般客戶需要5-10年驗證可靠性和應用端的問題,從芯片設計到模組都需要很長時間技術積累以及在實際應用中不斷調試,注重資深工程師的經驗積累,因此迭代速度較慢。

    在此基礎上,疊加政策、資金、人才多方面的扶持,國內功率半導體企業快速發展,近年來已取得較大進步。2020年,國內廠商加速IGBT項目的布局和落地,進一步推進IGBT的國產化:

    比亞迪IGBT項目開工,中車260億元IGBT項目落戶贛州,振華科技IGBT產品已實現小批量供貨,華虹半導體將全面發力并打造IGBT生態鏈,合肥中恒微半導體目前產能達到每個月4000-600只IGBT模塊,并正在進行產能爬坡。

    中航證券張超認為,綜合來看,一方面,IGBT作為最有潛力的半導體功率器件之一,當前市場規模快速增長;另一方面,國內廠商跑步入場,加速擴產,IGBT國產化率進一步提升,認為在市場規模擴大疊加國產替代加速的新一輪創新周期中,中國企業有望繼續引領全球高增長。


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