半导体产业系列研究:长风破浪,功率半导体国产化之路稳中求进_70页_6mb
报告摘要
功率半导体国产化之路总结
核心内容
功率半导体作为微电子领域的重要基础器件,广泛应用于从低功率到高功率的电子电力系统中,包括整流、开关、变频、变压、变流、功率管理等。其市场空间广阔,尤其在新能源汽车、工业控制、智能家居、5G通讯、智能电网和光伏发电等新兴领域需求增长迅速。然而,尽管中国大陆在功率半导体市场占有全球约43%的份额,国内厂商自给率却仅为约5%,进口替代空间巨大。
主要观点
- 市场需求驱动:随着新能源汽车、工业自动化、智能家居、5G通讯、智能电网和光伏发电等下游行业的快速发展,功率半导体需求持续增长。
- 技术瓶颈与政策支持:中国在功率半导体领域起步较晚,技术水平和产品线相对落后,但政府政策和产业基金的支持为国产厂商提供了良好的发展契机。
- 产业链逐步完善:国内企业如士兰微、捷捷微电、华微电子、扬杰科技、台基股份等已逐步在功率半导体领域取得进展,部分产品实现进口替代。
- 未来发展方向:第三代半导体材料如碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)因具备高效率、高温性能、高频特性等优势,成为功率半导体未来发展的重点方向。
关键信息
市场规模与增长
- 全球市场规模:2018年全球功率半导体市场规模为2591亿元人民币,预计到2022年,车用功率半导体市场规模将达到85亿美元,复合增长率约为7.5%。
- 中国市场需求:2018年中国功率半导体市场规模同比增长12.76%,占全球市场约43%。
- 新能源汽车市场:2018年中国新能源汽车产量达819,991辆,年复合增长率高达93%;充电桩市场受益于电动车增长,预计2020年功率器件市场规模将超35亿元。
- 智能电网与光伏发电:全球光伏和风力发电消费量持续增长,2017年光伏发电消费量达442.64亿千瓦时,年复合增长率超过43%。
技术与材料发展
- 第三代半导体材料:碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)因其高效率、高温、高频特性,成为未来功率半导体发展的重点,尤其是在新能源汽车、5G通讯和智能电网等高要求领域。
- 功率半导体分类:根据控制类型、驱动方式、载流子类型、材料特性和集成度,功率半导体可以分为多种类型,如不可控型、半控型、全控型、分立器件、模块和集成电路等。
国内厂商进展
- 士兰微:已形成分立器件和功率IC体系化产品,产品导入白电产业链。
- 捷捷微电:在晶闸管领域实现部分进口替代,是国产晶闸管龙头。
- 华微电子:国内功率器件销量领先,募投8寸产线扩大产能。
- 扬杰科技:国内二极管龙头,布局SiC芯片和器件。
- 台基股份:大功率器件领先厂商,深化主业布局IGBT。
- 三安光电:LED龙头,积极布局化合物半导体,打造化合物材料领先平台。
- 闻泰科技:通过收购安世半导体,成为国内标准器件和功率半导体龙头。
投资建议
- 推荐公司:闻泰科技、韦尔股份、士兰微、华微电子、捷捷微电。
- 投资逻辑:关注具备较强综合实力、技术实力和市场竞争力的公司,尤其是那些在功率半导体领域有明确布局和显著进展的企业。
风险提示
- 贸易摩擦:可能带来供应链风险。
- 研发进展:部分公司研发进度可能不及预期。
- 汇率波动:影响企业盈利能力。
- 下游需求:可能因市场变化而不及预期。
- 客户认证:新产品可能面临认证难度。
附表:重点公司盈利预测
| 公司代码 | 公司名称 | 投资评级 | 昨收盘 (元) | 总市值 (百万元) | EPS 2018 | EPS 2019E | EPS 2020E | PE 2018 | PE 2019E | PE 2020E |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 600745 | 闻泰科技 | 买入 | 33.82 | 21552.35 | 0.10 | 1.15 | 1.61 | 220.68 | 25.22 | 18.09 |
| 603501 | 韦尔股份 | 增持 | 55.8 | 25428.28 | 0.30 | 0.81 | 1.18 | 96.51 | 68.77 | 47.34 |
| 600460 | 士兰微 | 增持 | 17.15 | 22501.86 | 0.13 | 0.21 | 0.29 | 62.50 | 82.63 | 59.93 |
| 300623 | 捷捷微电 | 增持 | 23.21 | 6257.15 | 0.92 | 0.74 | 0.91 | 25.47 | 31.30 | 25.59 |
| 600360 | 华微电子 | 增持 | 6.77 | 6528.12 | 0.40 | 0.66 | 0.81 | 36.39 | 23.20 | 18.92 |
相关图表
- 图1:功率半导体应用范围
- 图2:功率半导体发展历史
- 图3:2017年全球功率半导体器件市场结构
- 图4:2017年模拟集成电路市场结构
- 图5:各种类型二极管
- 图6:二极管伏安特性
- 图7:晶闸管产品图
- 图8:晶闸管伏安特性曲线
- 图9:功率MOSFET产品图
- 图10:功率MOSFET模组等效电路图
- 图11:IGBT模块产品图
- 图12:IGBT模组等效电路图
- 图13:功率半导体分类
- 图14:功率半导体按控制类型分类
- 图15:功率半导体按驱动方式分类
- 图16:功率半导体按载流子类型分类
- 图17:功率半导体按材料特性分类
- 图18:功率半导体制造工艺
- 图19:功率半导体器件市场规模(亿美元)
- 图20:2017年全球功率半导体器件全球市场竞争格局
- 图21:2018年全球功率半导体市场区域分布
- 图22:2018年中国大陆功率半导体自给率分析
- 图23:全球功率MOSFET市场规模
- 图24:2018年全球MOSFET厂商市场份额
- 图25:功率半导体器件发展轨迹
- 图26:IGBT市场规模
- 图27:2017年全球IGBT厂商市场份额
- 图28:中国IGBT供需关系
- 图29:全球功率IC市场规模
- 图30:2017年全球功率IC厂商市场份额
- 图31:2017全球功率半导体下游应用市场
- 图32:2017中国功率半导体下游应用市场
- 图33:汽车领域功率半导体应用
- 图34:新能源汽车与传统汽车半导体含量对比图
- 图35:中国新能源汽车产量
- 图36:中国新能源汽车销量
- 图37:我国电动汽车充电桩数量统计情况
- 图38:中国充电桩功率器件市场
- 图39:碳化硅与硅器件性能比较
- 图40:按应用细分的射频GaN市场
- 图41:2016~2022年按应用细分的SiC功率器件市场预测
- 图42:GaN功率器件应用场景
- 图43:功率GaN集成技术路线图
- 图44:SiC功率半导体市场驱动力发展路线图
- 图45:SiC功率器件发展概况
- 图46:功率半导体市场应用
- 图47:全球工业功率半导体市场规模
- 图48:四次工业革命
- 图49:工业自动化系统图
- 图50:变频家电市场规模
- 图51:智能家居示意图
- 图52:智能家居全球市场规模
- 图53:智能家居中国市场规模
- 图54:通讯领域功率半导体行业构成
- 图55:通讯领域功率半导体器件市场规模
- 图56:光伏发电流程
- 图57:全球光伏和风力发电消费量(万亿瓦时)
- 图58:智能电网架构示意图
产业格局与竞争分析
- 全球市场格局:欧美日企业占据全球绝对主导地位,如英飞凌、安森美、意法半导体、三菱电机、东芝等。
- 国内企业现状:国内企业虽起步较晚,但在政策支持下发展迅速,已基本完成产业链布局,但整体实力仍落后于国际大厂。
- 技术突破:国内企业正逐步在功率半导体领域实现技术突破,部分产品已实现进口替代,未来有望进一步扩大市场份额。
结论
功率半导体行业受益于新能源汽车、工业自动化、智能家居、5G通讯、智能电网和光伏发电等下游行业的快速发展,市场空间广阔。虽然国内厂商自给率较低,但随着政策支持、技术进步和产业链完善,国产替代趋势明显,未来发展前景乐观。建议关注具备较强技术实力和市场竞争力的国内企业,如士兰微、捷捷微电、华微电子、扬杰科技、台基股份等。同时,第三代半导体材料SiC和GaN的应用前景广阔,将成为未来功率半导体行业的重要增长点。
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