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制造為先、技術為本,新能源變革下的國產功率半導體發(fā)展機遇
日期:2023-07-18   [復制鏈接]
責任編輯:sy_dingshuqi 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
新能源產業(yè)高速發(fā)展,正在推動一系列行業(yè)變革,功率半導體正是其中之一。

“只要用電的地方,就要用到功率半導體,制造工藝是功率器件的核心,企業(yè)依靠對下游應用的know-how及客戶黏性構筑護城河。”揚杰科技、黨委書記、副董事長梁瑤接受第一財經記者專訪時如是說。

功率半導體是功率器件與電源管理IC的集合,其中功率器件例如二極管、MOSFET及IGBT等作為快速的電子“開關”可實現電流、電壓狀態(tài)的改變。以電為能量來源的應用均需用到功率器件,其是電子系統運行的底層基礎。

士蘭微、華潤微、揚杰科技、聞泰科技、斯達半導、捷捷微電、新潔能等A股功率半導體頭部企業(yè),過去五到十年迎來了高速發(fā)展期。

往后看,新能源領域變革帶動功率半導體需求結構優(yōu)化,以IGBT、MOSFET為代表的中高端功率器件正在被國產廠商逐步攻克,尤其是碳化硅等第三代寬禁帶半導體產品銷售規(guī)模高速增長。隨著本輪半導體周期筑底完成,電子消費需求反彈,功率半導體企業(yè)的盈利提升或值得期待。

高速成長中的國產功率半導體

功率器件多樣化應用決定了市場集中度不高,全球第一大廠商市占率不到20%。由于功率半導體生命周期迭代慢的特有屬性,使得國產廠商更有機會追上歐美大廠。近幾年,隨著5G、物聯網、工業(yè)控制、新能源(風光電儲)、新能源汽車等行業(yè)高速發(fā)展,大幅帶動功率半導體需求,上市公司整體營收規(guī)模實現穩(wěn)步增長。

我們以士蘭微、華潤微、揚杰科技、聞泰科技、斯達半導、捷捷微電、新潔能7家A股功率半導體公司業(yè)績作為樣本。統計數據顯示,2020年7家公司合計實現營業(yè)收入和歸母凈利潤分別為685.1億元、44.28億元,2022年這項數據為881.65億元、78.02億元,整體業(yè)績規(guī)模實現不俗增長。

士蘭微、揚杰科技、新潔能、斯達半導展現出更強勁的增長勢頭,2022年營業(yè)收入規(guī)模較2020年翻番。其中,揚杰科技的營業(yè)收入規(guī)模由2020年26.17億元增長至2022年54.03億元,實現翻番式增長;歸母凈利潤的增速更高,由2020年的3.78億元增長至10.61億元。

對于功率半導體國產化進程,梁瑤認為,國內廠商正在一步步“吃下”歐美大廠不愿意做的份額。“歐美大廠的產品品類相比國內廠商多得多,當某種產品進入市場完全競爭狀態(tài),毛利率開始下行,歐美大廠就會放棄這項產品,專注于高毛利率產品,這就為國產廠商提供了空間。”梁瑤說,現在是各家國產廠商各自發(fā)展、高速成長階段,還遠遠沒到國產功率半導體企業(yè)互相競爭的時候。

面對可見的市場空間,國產功率半導體廠商都在加碼技術與產能。近日,國家集成電路產業(yè)投資基金二期股份有限公司(下稱“大基金二期”)再次向士蘭微拋出橄欖枝,其與士蘭微共同向成都士蘭半導體制造有限公司增資近16億元,為進一步推動汽車級功率模塊項目建設。

隨著功率裝置應用領域逐漸擴大,晶圓制程也正在不斷向12英寸拓展當中,龍頭廠商紛紛布局。今年初華潤微的重慶12英寸晶圓制造生產線通線,聞泰科技控股股東聞天下投資的上海臨港12英寸車規(guī)級晶圓項目也已經試產通線。

晶圓制造是功率半導體IDM企業(yè)發(fā)展過程中必須掌握的核心工藝環(huán)節(jié),梁瑤表示,IDM為長遠發(fā)展趨勢,與集成電路不同,功率半導體的功能實現及差異化來源于不同的器件結構,制造工藝好壞直接決定了芯片的電子傳輸等性能表現。“揚杰科技的8英寸產能正在不斷爬坡,未來我們也考慮建設12英寸晶圓生產線,進一步提升公司產品整體競爭力。”梁瑤說。

匯正財經資深研究員范立瑀認為,晶圓廠擴產將對我國材料和設備方面有較大的需求驅動。從原材料提純、到晶圓的提取,再到半導體的成品,整個工藝的流程比較復雜,當中需要的關鍵環(huán)節(jié)也比較多。光刻膠、刻蝕液、液模板等材料都將從晶圓廠擴張中受益。

新能源變革帶動功率半導體需求

新能源時代已至,一邊是新能源汽車滲透率持續(xù)提升,另一邊今年前四個月我國光伏裝機規(guī)模維持高速增長,裝機規(guī)模首次超越水電。

新能源領域發(fā)展也優(yōu)化了功率半導體的需求結構,過去兩年,功率半導體出貨量恢復核心在于工業(yè)、汽車領域、光伏領域的需求量提升。

不同于集成電路設計的產品差異化,功率半導體未來將向著高效率、高可靠性和低成本方向發(fā)展。結構性需求增長的當前,A股頭部功率半導體企業(yè)正在發(fā)力布局MOSFET、IGBT、SiC器件等中高端功率器件研發(fā)、擴產,以期打開第二成長曲線。以揚杰科技為例,公司IGBT、SiC的新品陸續(xù)量產,已進入工控、光伏頭部企業(yè)供應鏈,車載 SiC MOS產品已于2023年量產,車載IGBT模塊有望于23年量產。

匯正財經資深研究員曹文德表示,車載半導體對芯片和元器件的工作溫度要求更寬,根據不同的安裝位置等有不同的需求。比如發(fā)動機艙要求-40℃-150℃;車身控制要求-40℃-125℃,遠高于民用產品對消費類芯片和元器件0℃-70℃的要求。汽車電子元件對運行性穩(wěn)定要求極高。無論是在濕度、發(fā)霉、粉塵、鹽堿自然環(huán)境、EMC以及有害氣體侵蝕等環(huán)境下,還是在高低溫交變、震動風擊、高速移動等各類變化中,車載半導體穩(wěn)定性要求都高于消費類芯片。

相比傳統硅基半導體,以碳化硅、氮化鎵器件為代表的的第三代半導體具有耐高溫、低損耗、導熱性良好、耐腐蝕、強度大、高純度等優(yōu)點,并且在禁帶寬度、絕緣擊穿場強、熱導率以及功率密度等參數方面具有明顯優(yōu)勢,更能適配新能源領域的高功率應用場景。

全球碳化硅功率器件市場集中度較高,歐美日廠商引領全球,國內傳統功率器件制造商紛紛入局,加大研發(fā)力度將第三代半導體應用逐步從消費類和工業(yè)類產品拓展至車規(guī)級與新能源市場。

據東吳證券研報顯示,2021年揚杰科技的傳統二極管市占率超過7%,其中光伏二極管市占率接近40%,處于全球龍頭地位。近幾年,公司重點發(fā)力中高端功率器件,同步推動IGBT、SiC業(yè)務在新能源領域的應用,重視構建強化IDM能力。其中IGBT 產品重點布局工控、光伏逆變、新能源汽車等應用領域,已獲多家光伏TOP客戶認可,并穩(wěn)定取得大批量訂單。SiC SBD在光伏領域批量出貨,SiC MOS持續(xù)推出新品,1200V 80moh系列產品已實現量產,1200V 40mohm已于2023年推出。

另外,聞泰科技的碳化硅在2022年都將逐步進入客戶驗證、試產或量產階段。士蘭微已完成車規(guī)級SiC-MOS器件研發(fā),正做全面的可靠性評估,將要送客戶評價。

2022年全球半導體周期下行,終端需求萎縮嚴重,上游公司持續(xù)承壓,行業(yè)成長性弱化。目前周期進入筑底階段,主動去庫存是主旋律,全行業(yè)靜待需求反轉。目前電子行業(yè)處于需求放緩、上游公司持續(xù)承壓階段,行業(yè)成長性弱化,進而影響行業(yè)估值水平。隨著下游去庫存持續(xù)推進,業(yè)內預計,消費市場需求有望在今年三季度迎來探底回升,將推動功率半導體整體出貨量增長約10%,行業(yè)內公司盈利有望得到逐步改善。

關于“對話隱形冠軍”

“隱形冠軍”企業(yè)是國家創(chuàng)新體系的重要組成部分,是推動經濟發(fā)展和產業(yè)升級的強大動力。2023 年,第一財經攜手產學研融聯合調研團,尋找挖掘資本市場“隱形冠軍”,探尋它們的成長軌跡,總結創(chuàng)新的發(fā)展路徑,為產業(yè)和市場呈現詳細的高質量發(fā)展案例剖析。數字經濟、傳媒、半導體等相關產業(yè)專輯將陸續(xù)推出。 

原標題:制造為先、技術為本,新能源變革下的國產功率半導體發(fā)展機遇
 
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來源:第一財經
 
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