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功率半导体赛道火热国内厂商谁能占得先机?

  功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制的核心,主要用于改变电子装置中电压和频率、直流交流转换等。

  功率分立器件包括MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、SBD(肖特基二极管)及FRD(快速恢复二极管)等;

  据 Omdia 数据,2021年全球功率半导体市场规模为 441亿美元,预计到2024 年将突破500亿美元;2021年国内功率半导体市场规模为159亿美元,到2024年有望达到190亿美元,功率半导体国产替代空间广阔。

  客观而言,功率半导体属于特色工艺产品,非尺寸依赖型,在制程方面不追求极致的线宽,不必遵循摩尔定律,而是需要专注结构、封装技术以及基础材料的迭代升级。

  在投资方面,功率半导体是电力电子装置的必备元件,全球市场规模稳定保持在半导体行业的8%—10%之间,行业周期性波动较弱。且功率半导体验证周期相对较短,商业模式清晰,能快速提升产量,实现企业的业绩增长。

  在需求方面,现如今,功率半导体的应用领域已经从消费电子和工业控制,拓展到汽车电子、新能源、轨道交通、智能电网、变频家电等领域,行业市场规模稳步增长。

  尤其是在疫情波及全球的大背景下,人们的生产、生活方式发生了巨大改变,居家办公、视频会议、云上课堂、在线娱乐等场景催生了云电源、5G基站电源等产品和技术的使用需求;

  与此同时,在双碳目标下,电动汽车、新能源光伏发展迅速,随着电动汽车渗透率的快速提升、智能化领域需求的扩大以及新能源光伏等产品的推广普及,功率半导体业务有望进入较长时间的高速增长阶段。

  因此,近些年全球包括功率半导体在内的半导体产品涨价、供不应求,长期处在缺货状态。与此同时,在国际环境日益复杂的情形下,供应链本土化也为国内的半导体功率企业提供了发展机遇。

  和传统半导体材料相比,第三代半导体材料可以在更高的温度、更强的电压与更快的开关频率下工作。例如,SiC 具有高临界磁场、高电子饱和速度、高热导率等优点,以SiC 为材料的功率半导体元件可适用于高频、高温的应用场景,相较于传统硅器件,能显著降低开关损耗。

  闻泰科技的主营业务包括半导体IDM、光学模组、通讯产品集成三大业务板块,现已形成从半导体芯片设计、晶圆制造、封装测试、半导体设备,到光学模组、通讯终端、笔记本电脑、汽车电子产品等研发制造于一体的全产业链布局。

  2019年,闻泰科技收购安世半导体后,业务分布更为多元——安世半导体作为闻泰科技半导体业务的承载平台,是全球领先的分立与功率芯片厂商,稳居国内功率半导体企业龙头位置。

  2021年,闻泰科技实现营业收入 527.29 亿元,同比增长 1.98%;归属于上市公司股东的净利润 26.12 亿元,同比增长 8.12%。其中半导体业务对外主营业务收入为 138.03 亿元,同比增长 39.54%,毛利率 37.17%,净利润 26.32 亿元,同比增长 166.31%。

  2021年,安世集团在汽车、移动及穿戴设备、工业与电力、计算机设备、消费五个领域的收入占比分别为 44%、23%、23%、5%、5%。其功率半导体在汽车领域的占比最高,车规级功率半导体的技术和利润相对较高,产品广泛应用在驱动系统、电源系统、电控系统、智能座舱系统等体系,可见业内对其产品可靠性的认可。

  华润微是中国领先的拥有芯片设计、晶圆制造、封装测试等全产业链一体化经营能力的半导体企业,华润微的产品聚焦于功率半导体、智能传感器与智能控制三大领域。

  华润微是国内以 IDM 模式为主经营的半导体企业,同时也是中国最大的功率器件企业之一。功率半导体领域由于对设计和制造环节结合的要求更高,华润微采取IDM 模式利于设计和制造工艺的积累,利于快速推出新产品抢占市场。

  在功率半导体领域,华润微多项产品性能、工艺达到国内领先水平,与国外产品差距不断缩小,国产化替代进程稳步进行。

  2021年,华润微实现营业收入92.49亿元,较上年同期增长 32.56%;实现利润总额23.54亿元,较上年同期增长116.84%;2021年,功率器件事业群销售收入同比增长35%,净利润增长约150%。

  2021年华润微MOSFET 和IGBT的销售收入都实现了不同程度的上涨,在汽车电子体系建设方面也在积极推进,正在不断完善车规级产品体系与供应能力。

  士兰微成立于1997年,现已发展为国内规模最大的集成电路芯片设计与制造于一体(IDM)的企业之一,其主要产品包括集成电路、半导体分立器件、LED(发光二极管)产品三大类。

  分立器件产品中,MOSFET、IGBT、IGBT大功率模块(PIM)、肖特基管、稳压管、开关管、TVS管、快恢复管等产品增长速度较快,士兰微的超结MOSFET、IGBT、FRD、高性能低压分离栅 MOSFET等分立器件技术平台研发获得较快进展。

  2021年,士兰微营业总收入为 71.94亿元,同比增长68.07%;营业利润为17.35亿元,同比增加 17.70亿元;其中,分立器件产品的营业收入为 38.13 亿元,同比增长 73.08%。

  士兰微的分立器件和大功率模块除了在白电、工业控制等市场持续拓展外,已开始加速进入新能源汽车、光伏等领域。在第三代半导体方面,士兰微也在加快 SiC 器件和模块的量产步伐,力争赶上 SiC 模块在国内新能源汽车大范围应用的窗口。

  新洁能成立于2013年,自成立以来便专注于MOSFET、IGBT等功率半导体的研发、设计和销售,产品广泛应用于消费电子、工业电子、新能源汽车及充电桩、轨道交通、光伏新能源、5G等领域。

  2021年,新洁能实现营业收入 14.98亿元,较去年同期增长56.89%;其中主营业务收入 14.94亿元,较去年同期增长56.75%;归属于上市公司股东的净利润 4.10亿元,较去年同期增长194.55%。

  2021年,新洁能积极发展汽车电子、光伏逆变和光伏储能、5G 基站电源、工业控制、高端电动工具等中高端行业,在汽车电子领域进入了以比亚迪为代表的多家汽车品牌供应链,汽车电子功率器件销售得以提升,同时,为了满足双碳目标下的市场需求,新洁能重点发力光伏逆变和光伏储能市场,IGBT 和 MOSFET 产品在该国内领域的市占率大幅提升。

  斯达半导成立于2005年,是一家专业从事功率半导体芯片和模块研发、生产和销售服务的高新技术企业。斯达半导主要产品为功率半导体元器件,包括IGBT、MOSFET、IPM、FRD、SiC等。斯达半导成功研发出了全系列IGBT芯片、FRD芯片和IGBT模块,实现了进口替代。其产品已被成功应用于新能源汽车、变频器、逆变焊机、UPS、光伏/风力发电、SVG、白色家电等领域。

  2021年,斯达半导实现营业收入17.07亿元,较2020年同期增长77.22%,实现归属于上市公司股东的净利润3.98亿元,较2020 年同期增长120.49%。其中,在工业控制和电源行业的营收占比过半,达到10.64亿元。

  斯达半导是国内的IGBT龙头企业,在销售模式上与国际品牌厂商存在显著不同,斯达半导采用了直销模式,直接与客户对接,有效提升了服务客户的效率。

  现目前,功率半导体的主要应用领域已经从传统的工业控制、消费电子等拓展至电动汽车、新能源等市场,功率半导体市场规模逐年增长。尤其在国产化替代、疫情持续、第三代半导体技术日益成熟等因素的影响,在一段时间内功率半导体仍将持续受到资本追捧。最终国产功率半导体厂商谁能在激烈的竞争中脱颖而出,恐怕目前还得让子弹再飞一会。

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