电子设备、仪器和元件行业专题报告：功率半导体迎新能源东风，乘势而起长江证券-16页_1mb

电子设备、仪器和元件行业总结

核心内容

功率半导体是电子产品的必需品，广泛应用于各类电子设备的电源和电能转换模块中。其在不同功率范围的应用包括：小功率（几W至几千W）用于家用电器、计算机等；中等功率（10000W到几兆瓦）用于工业设备和轨道交通；大功率（GW级）用于高压直流输电系统。功率半导体主要类型包括二极管、MOSFET、IGBT等，其中IGBT因其在高压、大电流、高速方面的卓越性能，被誉为“功率器件皇冠明珠”。

主要观点

• IGBT 是新能源汽车和高铁等轨道交通车辆动力系统的核心组件，其市场需求随着新能源车的发展快速增长。
• 进口替代空间巨大：目前IGBT市场仍由欧美日企业主导，国内企业起步较晚，技术积累和产业化能力较弱，依赖进口严重。
• 化合物半导体（SiC 和 GaN）具有显著性能优势，SiC适用于高压大功率领域，GaN适用于高频小功率领域，具有成本优势。
• SiC 功率器件在新能源车中应用广泛，如主逆变器、车载充电器、DC/DC 转换器等，其市场空间预计在2023年达到13.99亿美元。
• GaN 功率器件市场增长迅速，预计在2023年达到4.3亿美元，主要应用于消费电子电源、无线充电等场景。
• 中国是全球最大的功率半导体市场，占全球需求的43%，具备较强的国产替代潜力。

关键信息

IGBT 发展与市场

• IGBT 是由 BJT 和 MOSFET 组成的复合器件，具有高开关速度、低通态饱和压降、低功率损耗等优点。
• IGBT 芯片经历了6代技术升级，从平面穿通型（PT）到沟槽型电场截止型（FS-Trench），各项性能指标持续优化。
• 根据 Yole 预测，电动汽车用 IGBT 市场到 2022 年将占整个 IGBT 市场的约 40%。
• 2018 年国内 IGBT 市场规模达 153 亿元，全球 IGBT 市场预计 2022 年将超过 55 亿美元。

化合物半导体发展

• SiC 功率器件：具备更高的热导率和功率密度，适用于 1200V 以上的高压大功率领域。
• GaN 功率器件：具有高频性能优势和成本优势，适用于 600V 以下的小功率电源领域。
• 市场增长预测：SiC 市场预计 2017-2023 年复合增速达 29%，GaN 市场预计复合增速达 87%。

国内功率半导体企业

• 国内功率半导体产业链正在逐步完善，主要企业包括斯达半导、台基股份、三安光电、华虹宏力、上海先进、中芯国际、华润微、闻泰科技、中车时代电气、比亚迪微电子、士兰微、华微电子、扬杰科技、捷捷微电等。
• 企业主要模式包括封装设计、制造、IDM（集成器件制造）等，部分企业已具备 SiC 和 GaN 器件的生产能力。

风险提示

• 新能源车渗透率不及预期；
• 国内功率半导体企业技术突破和客户拓展不及预期。

投资建议

• 建议关注国内功率半导体产业链相关公司，特别是在 IGBT、SiC 和 GaN 领域具备技术积累和生产能力的企业。
• 投资评级为“看好”，认为该行业具备长期增长潜力。

市场规模与趋势

• 全球分立器件市场规模超过 200 亿美元，其中 IGBT 市场占比显著。
• 随着新能源车和清洁能源行业的发展，功率半导体需求将持续增长，尤其是 IGBT、SiC 和 GaN 器件。

总结

功率半导体作为电子设备的核心组件，其市场发展潜力巨大。随着新能源车和清洁能源行业的快速发展，IGBT、SiC 和 GaN 等高端功率器件需求迅速增长，国内企业在技术突破和市场拓展方面具备潜力，进口替代空间广阔。建议投资者关注具备技术实力和产业基础的国内功率半导体企业。