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半导体行业深度报告：功率半导体专题系列二

核心内容

本报告聚焦于“碳中和”背景下，新能源发电与储能产业对功率半导体，尤其是IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的需求增长。随着光伏、风电及储能市场的快速发展，IGBT作为核心半导体器件，其市场需求将显著提升。预计2021年全球风电、光伏及储能对IGBT的需求价值为86.7亿元，到2025年将增长至182.5亿元，年复合增长率（CAGR）达20.45%。

主要观点

1. 新能源发电与储能的发展机遇

• “碳中和”目标推动新能源发展：全球能源结构正在向可再生能源转型，至2025年可再生能源将占全球能源消耗的28%。
• 新能源发电的不稳定性：光伏和风电具有间歇性、波动性等特性，储能系统能够有效平抑新能源发电的输出，提升能源利用效率。
• 储能系统的发展：随着政策推动，储能系统在发电侧、电网侧及用户侧均有广泛应用，电化学储能累计装机量在全球和国内均快速增长。

2. IGBT在新能源发电与储能中的核心作用

• IGBT在逆变器与变流器中的应用：IGBT是光伏逆变器、风电变流器及储能变流器的核心器件，承担电能转换、整流、逆变等功能。
• 不同新能源设备对IGBT的需求差异：微型逆变器主要使用IGBT单管，而大功率逆变器及储能变流器则采用IGBT模块或SiC MOSFET模块。
• IGBT市场空间广阔：预计2025年IGBT市场空间将达182.5亿元，未来增长空间显著。

3. 国内IGBT国产化替代进程加快

• 海外IGBT供应紧张：2021年海外光伏芯片大厂因疫情交期延长，导致逆变器IGBT芯片供需矛盾，推动国产替代进程。
• 国内光伏逆变器企业实力雄厚：2020年全球前十大逆变器厂商中，我国企业占据6家，其中华为和阳光电源市占率分别为23%和19%。
• 国产IGBT具备性价比优势：随着国产IGBT性能提升和成本下降，其有望逐步替代进口产品，提升市场占有率。

4. 国内具备光伏全产业链优势

• 完善的光伏产业链：我国在光伏产业链的各个环节均具备较强竞争力，为IGBT国产化提供土壤。
• 分布式光伏推动IGBT单管需求：2021年我国分布式光伏装机量占比达64.19%，对IGBT单管需求旺盛。
• 政策支持：国内各省份对新建新能源发电项目提出配套储能建设要求，进一步推动IGBT市场需求。

关键信息

IGBT市场需求预测

储能系统的作用

• 发电侧：用于平抑新能源发电波动。
• 电网侧：用于调峰调频，提升电网稳定性。
• 用户侧：用于备用电源和削峰填谷实现电价套利。

国内主要受益标的

• 士兰微：国内半导体领先企业，具备完整的功率半导体产品线，2020年投产12英寸功率产线，产品竞争力持续增强。
• 斯达半导：专注于IGBT和功率半导体模块，已实现自主IGBT芯片在主流光伏逆变器中的应用。
• 新洁能：国内领先的功率半导体设计企业，产品线涵盖MOSFET、IGBT、SiC等，2021年IGBT收入初具规模。
• 宏微科技：主要产品为IGBT、FRED等，已与华为等龙头企业合作，有望受益于光伏市场发展。
• 扬杰科技：国内领先的功率半导体IDM厂商，具备芯片设计、制造、封装能力，2021年业绩增长显著。

风险提示

• 光伏、风电及储能新增装机量不及预期；
• 国产IGBT等功率半导体产品导入、客户验证不及预期；
• 行业竞争格局恶化，毛利率下降。

估值与盈利预测

总结

本报告分析了“碳中和”背景下，新能源发电与储能对功率半导体，尤其是IGBT的需求增长。随着全球能源结构向可再生能源转型，IGBT作为核心器件，其市场空间持续扩大。我国光伏逆变器企业在全球市场占有率领先，推动国产IGBT替代进程。同时，国内具备完善的光伏产业链，为IGBT国产化提供坚实基础。预计2025年IGBT市场规模将达182.5亿元，年复合增长率20.45%。建议关注士兰微、斯达半导、新洁能、宏微科技和扬杰科技等国内功率半导体企业，它们在新能源领域具备较强的竞争力和发展潜力。