半导体行业:全球科技研究框架,功率半导体研究框架总论-200110_37页__2mb
报告摘要
方正证券全球科技研究框架:功率半导体研究框架总论总结
行业概述
功率半导体是电力电子系统的核心组件,广泛应用于各种与电能转换相关的设备中。它不仅满足人类日常生活的基础需求(如“柴米油盐”),也支持机器的运行,是“必选消费品”之一。功率半导体行业的发展与全球GDP密切相关,具有4-5年的周期性波动规律。
行业增长模型:需求驱动
功率半导体的需求增长主要来自于各行各业对电力电子设备的需求提升,尤其是单机中半导体(硅)含量的增加。随着技术进步,功率半导体在提升功率、缩小体积、降低损耗和提高性价比方面持续演进。
行业发展逻辑:技术驱动
行业技术进步主要体现在以下几点:
- 更高的功率:满足更高功率需求的器件不断出现。
- 更小的体积:小型化趋势明显。
- 更低的损耗:提高效率,降低能耗。
- 更好的性价比:新技术不断降低成本,提升性能。
产品形态从单一的二极管、MOS管向融合的IGBT发展,材料也从硅衬底向宽禁带半导体(如SiC和GaN)发展。
行业壁垒和竞争格局
功率半导体行业壁垒较高,主流厂商普遍采用IDM(集成器件制造)模式,具备规模化生产能力和工艺保密优势。目前,全球功率半导体市场主要由欧美日企业主导,中国企业在市场份额和产品技术上仍有较大提升空间。
主要技术优势与特点
| 半导体材料 | 第一代 Si | 第三代 SiC | GaN |
|---|---|---|---|
| 禁带宽度 | 1.12 | 3.02 | 3.45 |
| 电子迁移率 | 1500 | 700 | 1200 |
| 热导率 | 1.5 | 4.5 | 1.5 |
| 击穿电场 | 0.3 | 3 | 3.3 |
| 饱和电子漂移速度 | 0.9 | 2 | 3 |
产品应用领域
| 产品类型 | 应用领域 |
|---|---|
| 二极管 | 电流开关、整流、防浪涌、防静电 |
| MOSFET | 中低压应用,如手机、家电、电动车等 |
| IGBT | 高压、大功率应用,如变频器、电动车、智能电网等 |
主要应用行业
- 消费电子:手机、数码相机等设备广泛使用ESD保护器件。
- 汽车电子:MOSFET和IGBT是汽车电子系统的核心,尤其是新能源汽车。
- 电力与能源:智能电网、风电、高铁等需要大量使用IGBT和MOSFET。
- 工业设备:变频器、电源、电机控制等。
重点公司投资机会分析
闻泰科技(600745)
- 已完成对安世半导体的收购,拥有60多年半导体行业经验。
- 专注于分立器件、逻辑器件和MOSFET的设计、生产与销售。
- 产品广泛应用于汽车、工业、消费电子等领域。
捷捷微电(300623)
- 晶闸管国产龙头,国内市场占有率45%以上。
- 营收中晶闸管占比超过60%,在晶闸管与防护器件领域具有较强竞争力。
- 公司发展战略清晰,产品结构多样化。
扬杰科技(300373)
- 国内分立器件龙头,市占率排名第二。
- 采用IDM模式,布局全产业链。
- 光伏二极管和GPP晶圆产品线市场占有率均达40%以上。
行业趋势与市场前景
- 功率半导体市场规模:2018年全球市场规模约391亿美元,预计2021年将增长至441亿美元,年化增长率约4.1%。
- 中国市场:2018年市场需求达138亿美元,年化增长率9.5%,占全球需求比例达35%。
- 未来增长:随着5G、新能源汽车、智能电网等行业的快速发展,功率半导体市场前景广阔。
行业挑战
- 贸易摩擦:可能延长半导体周期下行时间。
- 技术壁垒:欧美企业仍占据主导地位,国内企业需加快技术突破。
- 制造限制:核心设备和原材料可能受到禁运影响。
投资建议
-
行业投资评级:
- 推荐:分析师预测未来半年行业表现强于沪深300指数。
- 中性:分析师预测未来半年行业表现与沪深300指数持平。
- 减持:分析师预测未来半年行业表现弱于沪深300指数。
-
公司投资评级:
- 强烈推荐:预测未来半年公司股价有20%以上的涨幅。
- 推荐:预测未来半年公司股价有10%以上的涨幅。
- 中性:预测未来半年公司股价在-10%和10%之间波动。
- 减持:预测未来半年公司股价有10%以上的跌幅。
总结
功率半导体行业具有明确的需求和技术创新驱动,随着新能源汽车、5G通信、智能电网等领域的快速发展,行业前景广阔。尽管目前欧美企业占据主导地位,但国内企业在技术突破和市场份额上仍有较大提升空间。建议关注具备IDM模式、技术实力强、市场占有率高的企业,如闻泰科技、捷捷微电和扬杰科技。
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