【研报】电子行业：功率半导体需求旺盛，涨价潮与国产替代驱动业绩增长-20201013（38页）_3mb

功率半导体需求旺盛，涨价潮与国产替代驱动业绩增长

核心内容

功率半导体市场正经历需求增长、价格上升和国产替代加速的多重利好。当前，功率半导体主要由8寸晶圆生产线制造，联电、世界先进等厂商开工率接近或超过100%，8寸晶圆价格持续上涨。同时，国内厂商在多个细分市场中取得突破，推动国产替代进程。预计全球功率半导体市场规模将从2020年的430亿美元增长至2024年的520亿美元以上，CAGR约为5.1%。

主要观点

• 需求增长：新能源汽车、工业自动化、消费电子、通信和储能等领域对功率半导体的需求持续增长，其中新能源汽车和充电桩市场是主要增长点。
• 涨价趋势：由于8寸晶圆产能紧张，功率半导体价格持续上涨，MOS管价格预计在2020年10月起上涨20%，并可能蔓延至整个行业。
• 国产替代加速：国内厂商在中低端市场已实现替代，中高端产品也不断突破，如闻泰科技、华润微、斯达半导等。随着技术门槛降低，国产替代空间广阔。
• 技术门槛低：功率半导体技术迭代速度较慢，制程难度相对较低，有利于国内厂商快速追赶。

关键信息

下游需求旺盛

1. 新能源汽车：电动车和混合动力车对功率半导体的需求显著增加，单车价值量提升至传统燃油车的5倍以上。预计到2030年，全球电动车销量将增长至近6000万辆，带动市场高速扩张。
2. 充电桩：随着快充需求增长，充电桩功率半导体价值量显著提升。350kW充电桩使用SiC方案，其价值量是Si方案的35倍。
3. 新能源发电：光伏和风电装机量预计增长至2023年的160GW和67GW，新增整流、汇流和逆变环节，提升功率半导体需求。
4. 工业自动化：中国“2025”战略推动工业功率半导体市场增长，单机功率半导体价值量提升。
5. 家电变频化：变频家电的普及带动功率半导体用量提升，单机价值量是普通家电的13倍。
6. 消费电子快充：快充技术带动MOSFET和ESD器件需求增长，预计2022年快充占比达21%。

国产替代进程

• 国内功率半导体市场占全球约36%，但国产化率仍较低，尤其在IGBT模组、MOSFET等中高端产品上，国产化率仅30%左右。
• 国内厂商在成本控制和产能建设方面具备优势，随着技术突破和产能扩张，有望提升市场份额。
• 12寸晶圆产线建设有助于提升单位成本优势，增强盈利能力。

国内厂商布局

• 国内功率半导体厂商涵盖设计、制造、封装等环节，已形成较为完善的产业链。
• 代表企业包括华润微、闻泰科技、斯达半导、华虹半导体等，其中闻泰科技拥有安世半导体，产品广泛应用于汽车、消费电子等领域。
• 第三代半导体（SiC/GaN）方面，闻泰科技、扬杰科技、华润微等已实现量产或试用。

投资建议

• 关注企业：华润微、闻泰科技、华虹半导体、斯达半导。
• 行业评级：看好（维持）。
• 市场表现：2020年10月13日报告发布，国内功率半导体行业面临显著增长机遇。

风险提示

• 市场需求不及预期。
• 国产替代进程不及预期。

附录：功率半导体简介

• 种类：包括功率IC、功率分立器件（如二极管、晶体管、晶闸管）。
• 作用：实现开关、放大、整流、逆变等功能。
• 应用场景：不同功率半导体适用于不同场景，如二极管用于消费电子和工业，IGBT用于新能源汽车和智能电网，MOSFET用于消费电子、PC电源等。

图表目录（关键数据）

• 图1：全球主要8寸晶圆代工厂8寸片产能情况（千片/月）
• 图2：全球主要8寸晶圆代工厂产能利用率
• 图3：全球主要8寸晶圆代工厂晶圆ASP（美元）
• 图4：发电端、传输端、用电端中功率半导体的主要应用
• 图5：2019年全球功率半导体分行业市场规模占比
• 图6：2019年中国功率半导体分行业市场规模占比
• 图7：电动化需要更多更高压高频的功率器件
• 图8：世界主要国家和地区CO2排放量走势及规划
• 图9：全球新能源汽车销量预测（百万辆）
• 图10：锂电池相较铅酸电池具备全方位优势
• 图11：低速电动车新国标有望在2021年出台
• 图12：MOSFET需求随低速电动车销量增长和锂电池渗透率提升快速增加
• 图13：电动自行车新国标的具体要求
• 图14：中国电动两轮车销量与锂电渗透率情况
• 图15：不同功率充电桩功率半导体用量
• 图16：全球充电桩市场结构（按出货量，千台）
• 图17：全球充电桩功率半导体市场结构（百万美元）
• 图18：英飞凌2018财年中国IPC业务下游拆分
• 图19：新能源发电增加了整流/汇流和逆变的环节
• 图20：新能源发电中的电能转换
• 图21：全球光伏装机量预测
• 图22：全球风电装机量预测
• 图23：工业自动化中功率半导体用量
• 图24：可变频驱动电机中功率半导体用量
• 图25：变频家电单机功率半导体用量是普通家电的13倍
• 图26：全球家电功率半导体市场规模预测
• 图27：快充充电器兴起
• 图28：全球充电器市场规模（亿美元）
• 图29：手机ESD保护器件分布
• 图30：5G建设对功率半导体需求拉动的四个部分
• 图31：5G基站需要更大的覆盖密度
• 图32：5G基站功率较4G基站提升了68%
• 图33：5G天线演变
• 图34：第三代半导体材料助推功率半导体高频、高功率、轻量化发展
• 图35：SiC功率器件能满足大部分电动车核心部件需求
• 图36：电动车中SiC渗透率预计在2025年达到20%
• 图37：冷切技术的成熟有望显著降低材料损失
• 图38：SiC150mm晶圆价格预测
• 图39：SiC/GaN在电力电子领域的渗透率情况
• 图40：全球功率半导体器件市场规模预测（亿美元）
• 图41：功率半导体市场规模预测
• 图42：各类器件国产化率情况（2017年）
• 图43：2019全球功率半导体分立器件及模组市场格局
• 图44：2018年全球IGBT分立市场竞争格局
• 图45：2018年全球功率MOSFET分立器件竞争格局
• 图46：国内功率半导体厂商营收和毛利率与海外头部厂商对比情况
• 图47：功率半导体与数字集成电路对比
• 图48：英飞凌IGBT芯片技术发展
• 图49：英飞凌各代IGBT产品导入市场后收入变化情况
• 图50：逻辑芯片制程升级节奏快，追赶难度较大
• 图51：IGBT结构与制程演进
• 图52：意法半导体BCD工艺
• 图53：逻辑芯片相对于功率半导体对生态的要求更高
• 图54：国内功率半导体主要上市公司情况
• 图55：国内主要功率半导体厂商产线情况
• 图56：12寸片和8寸片相对成本对比
• 图57：中国二极管及相关器件进出口数量
• 图58：国际大厂退出部分中低端MOSFET产能
• 图59：中车时代IGBT产品在多个高端领域获得认可
• 图60：国产厂商已在车规级IGBT领域占据可观份额
• 图61：半导体产品分类
• 图62：全球功率半导体市场结构（2019）
• 图63：功率IC市场结构（2018）
• 图64：二极管工作原理示意图
• 图65：晶体管工作原理示意图
• 图66：功率分立器件与功率IC对比
• 图67：不同功率半导体应用场景
• 图68：MOSFET结构
• 图69：功率MOSFET的电压及应用场景
• 图70：IGBT结构原理图
• 图71：IGBT产品图