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新能源汽車中功率半導(dǎo)體的解析

qq876811522 ? 來源:國信證券、馭勢資本研究 ? 作者:國信證券、馭勢資 ? 2022-11-06 21:20 ? 次閱讀

隨著汽車電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化等發(fā)展,汽車電子迎來結(jié)構(gòu)性變革大機(jī)會。在傳統(tǒng)燃料汽車中,汽車電子主要分布于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、車身、安全、娛樂等子系統(tǒng)中。按照功能劃分,汽車半導(dǎo)體可大致分為功率半導(dǎo)體(IGBTMOSFET等)、MCU、傳感器及其他等元器件。

對于新能源汽車而言,汽車不再使用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、油箱或變速器,“三電系統(tǒng)”即電池、電機(jī)、電控系統(tǒng)取而代之,新增DC-DC模塊、電機(jī)控制系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、高壓電路等部件。相應(yīng)地實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換及傳輸?shù)暮诵钠骷β拾雽?dǎo)體含量大大增加。因此從半導(dǎo)體種類上看,傳統(tǒng)燃料汽車中MCU含量最高(23%),而新能源汽車中功率半導(dǎo)體含量最高(55%)。

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新能源汽車市場概況

目前,我國2020年前三季度整體乘用車銷量1337.6萬輛,其中新能源車銷量為65萬輛,而假設(shè)每個(gè)月200萬輛銷量,占比不到5%。預(yù)計(jì)2020年新能源銷量在120萬輛左右,市場滲透率4.8%。2025年滲透率目標(biāo)為20%,要實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)意味著接下來5年新能源汽車占比要提升15%,每年滲透率平均提升約3%,對應(yīng)約75萬輛的增量。

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展望2021年,我國將成為拉升新能源車增量的主要地區(qū):一方面,多項(xiàng)政策拉動(dòng)車輛銷售與充電站設(shè)立;另一方面,對外牌車施行嚴(yán)格限行措施的一線城市如上海,新能源車牌不在限行規(guī)范內(nèi)等,在多方面的刺激下,新能源車的銷售將回升至全球平均值之上。

新能源汽車景氣度高企

全球汽車市場規(guī)模超過3.5億美元,年均銷量9000萬輛左右,汽車行業(yè)成為一個(gè)龐大的支柱性產(chǎn)業(yè)。2009年中國汽車銷量首次超越美國,至今已連續(xù)11年穩(wěn)居全球第一大汽車市場,近幾年汽車銷量穩(wěn)定在2500萬輛/年左右。

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2010年新能源汽車被國務(wù)院確定為七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,行業(yè)于2014年后開始進(jìn)入高速增長通道,從2015年開始國內(nèi)新能源車銷量穩(wěn)居全球第一。2019年中國新能源汽車銷量共計(jì)120.6萬輛,占全球221萬輛的一半以上。 2020年11月,國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)》(以下簡稱《規(guī)劃》),提出到2025年,新能源汽車新車銷量將達(dá)到汽車總銷量的20%,預(yù)計(jì)500-600萬輛。未來5年中國的新能源汽車行業(yè)將迎來近40%的復(fù)合增速,顯示行業(yè)超高的景氣度。

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新能源汽車優(yōu)勢明顯

在成本、效率和環(huán)保的驅(qū)動(dòng)下,新能源汽車注定成為未來汽車的主流形態(tài): 從成本角度看,目前國家補(bǔ)貼和地方政府補(bǔ)貼相對較高,同時(shí)新能源汽車能耗費(fèi)用以及保養(yǎng)費(fèi)用較低,從車輛的全生命周期角度看,新能源汽車的全生命周期成本低于燃油汽車。 從技術(shù)角度看,在汽車智能化大趨勢下,電動(dòng)汽車在承接自動(dòng)駕駛性能方面更具優(yōu)勢。和燃油車相比,電動(dòng)車整體結(jié)構(gòu)更加簡化,計(jì)算機(jī)和其他電子設(shè)備更易與汽車控制器接口銜接,與智能網(wǎng)聯(lián)汽車相結(jié)合更具能耗優(yōu)勢。 從環(huán)保角度看,歐美繼續(xù)推行嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn),美國加州政府要求2035年起,加州銷售的每輛新車必須實(shí)現(xiàn)零排放。我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中提出到2025年,新能源汽車新車銷售量達(dá)到汽車新車銷售總量的20%左右。

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汽車電動(dòng)化推動(dòng)功率半導(dǎo)體量價(jià)齊升

汽車電子拉動(dòng)半導(dǎo)體整體需求 從傳統(tǒng)燃料汽車到新能源汽車,半導(dǎo)體在汽車領(lǐng)域的占比逐年增加,汽車含硅量大大提升。2019年全球半導(dǎo)體行業(yè)市場規(guī)模為4121億美元,其中汽車行業(yè)貢獻(xiàn)12.3%的營收。2010-2019年汽車成為半導(dǎo)體行業(yè)需求增長最快的行業(yè),年復(fù)合增速高達(dá)9.2%,遠(yuǎn)高于半導(dǎo)體行業(yè)整體3.7%的增速水平。

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半導(dǎo)體價(jià)值倍增

從單車半導(dǎo)體價(jià)值量看,混動(dòng)汽車和純電動(dòng)車半導(dǎo)體價(jià)值分別為735美元和750美元,相比傳統(tǒng)燃油汽車450美元大大增加。 在傳統(tǒng)燃油汽車中,功率半導(dǎo)體主要用在啟動(dòng)、停止和行車安全等領(lǐng)域。按照傳統(tǒng)汽車中半導(dǎo)體價(jià)值450美元,功率器件為50美元,占比10%左右。由于新能源汽車電池動(dòng)力模塊都需要功率半導(dǎo)體,混合動(dòng)力汽車的功率器件占比增至40%,純電動(dòng)汽車的功率器件占比增至55%。按照純電動(dòng)汽車半導(dǎo)體單車價(jià)值750美元計(jì)算,功率半導(dǎo)體單車價(jià)值量約為455美元,相比傳統(tǒng)汽車新能源車隊(duì)功率半導(dǎo)體需求提升接近9倍。

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新能源汽車半導(dǎo)體主賽道:功率半導(dǎo)體

相較于燃油汽車,電動(dòng)車新增功率器件的需求主要有三個(gè)方面:逆變器中的IGBT模塊;OBC、DC/DC中的高壓MOSFET;輔助電器中的IGBT分立器件。功率半導(dǎo)體是新能源汽車價(jià)值量提升最多的部分,需求端主要為IGBT、MOSFET及多個(gè)IGBT集成的IPM模塊等產(chǎn)品,核心用于大電流和大電壓的環(huán)境。

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根據(jù)英飛凌介紹,從器件對應(yīng)功率看,當(dāng)功率從100kW增加到200kW以上,對應(yīng)的器件從IGBT到SiC MOSFET過渡。根據(jù)應(yīng)用場景不同,具體對應(yīng)不同的功率器件。

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新能源汽車功率半導(dǎo)體市場空間測算

根據(jù)全球新能源乘用車銷售量預(yù)計(jì)2025年約2100萬輛推算,按微混(525元)、插電混動(dòng)(2100元)和純電(3185元)三類車型功率器件成本估算,2025年全球新能源汽車功率半導(dǎo)體市場空間約370億元。 按照我國新能源汽車產(chǎn)量有望在2025年實(shí)現(xiàn)600萬輛左右估算,考慮功率半導(dǎo)體價(jià)格漲幅,按純電動(dòng)車EV功率器件800-3500元/輛,插電混動(dòng)車PHEV(燃油動(dòng)力系統(tǒng)上外掛電動(dòng)系統(tǒng))功率器件均為2100元/輛,預(yù)計(jì)國內(nèi)新能源車功率器件市場空間2025年將增至160億元。

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細(xì)分賽道一:IGBT,汽車動(dòng)力系統(tǒng)的“CPU” IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)即絕緣柵雙極型晶體管,是國際上公認(rèn)的電力電子技術(shù)第三次革命最具代表性的產(chǎn)品。IGBT是工業(yè)控制及自動(dòng)化領(lǐng)域的核心元器件,其作用類似于人類的心臟,能夠根據(jù)工業(yè)裝置中的信號指令來調(diào)節(jié)電路中的電壓、電流、頻率、相位等,以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控的目的。保障電子產(chǎn)品、電力設(shè)備正常運(yùn)行,同時(shí)降低電壓損耗,使設(shè)備節(jié)能高效。

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IGBT是由MOSFET和BJT組成的復(fù)合功率半導(dǎo)體器件,既具備MOSFET輸入阻抗高、控制功率小、驅(qū)動(dòng)電路簡單、開關(guān)速度快的優(yōu)勢,也具備BJT通態(tài)電流大、通電壓低、損耗小等優(yōu)點(diǎn)。其在高壓、高速、大電流等方面相比其他功率半導(dǎo)體器件具備明顯優(yōu)勢,是未來功率半導(dǎo)體應(yīng)用的主要發(fā)展方向。

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從上世紀(jì)80年代至今,IGBT經(jīng)歷了數(shù)代更新發(fā)展,從平面穿通型(PT)到溝槽型電場—截止型(FS-Trench),芯片面積、工藝線寬、通態(tài)飽和壓降、關(guān)斷時(shí)間、功率損耗等各項(xiàng)指標(biāo)經(jīng)歷了不斷的優(yōu)化,斷態(tài)電壓也從600V提高到6500V以上。IGBT技術(shù)不斷更新是提高耐壓水平和減小損耗以達(dá)到下游領(lǐng)域的需求。采用新架構(gòu)的IGBT通過降低關(guān)斷時(shí)間和通態(tài)壓降來減少功率損耗,提高斷態(tài)電壓水平,同時(shí)新工藝使得面積更小,工作溫度更高,成本更低。

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IGBT未來發(fā)展趨勢主要薄片工藝,目的在于減小襯底電阻和較少熱阻而達(dá)到進(jìn)一步減少損耗。在管芯上主要增加器件面積,提高電流密度。同時(shí)為了進(jìn)一步降低制造成本,硅片也從一開始的5英寸到現(xiàn)在主流的8英寸和12英寸,折算后每顆芯顆成本可進(jìn)一步降低。

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技術(shù)方面。在新能源汽車中IGBT應(yīng)用范圍一般在電壓600V以上,電流10A以上或頻率1KHz以上的區(qū)域,主要對應(yīng)高電壓環(huán)境的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),電機(jī)控制系統(tǒng)及車載充電器,單車IGBT價(jià)值約400美元左右。 電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要用在逆變器DC-AC中,將充電電池12V的直流電轉(zhuǎn)換成為驅(qū)動(dòng)電機(jī)220V的交流電驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作。電機(jī)控制系統(tǒng)上需要用到幾十個(gè)IGBT,從電池輸出高電壓后,需通過DC-DC變化為低電壓后供汽車低壓網(wǎng)絡(luò)使用,例如特斯拉的三相交流異步電機(jī),每相用28個(gè)IGBT累計(jì)84個(gè),其他電機(jī)12個(gè)IGBT,特斯拉總共用到96個(gè)IGBT。 電控系統(tǒng)是電動(dòng)車價(jià)值量第二大單個(gè)部件,單個(gè)電動(dòng)車中電控采購成本約為3000-5000元,其中IGBT在電控成本中占比高達(dá)41%,是電控核心部件,其功能主要是完成車載充電器上電流變化。除此之外,IGBT亦用于空調(diào)系統(tǒng),PCT加熱器等小功率逆變部分。

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IGBT市場規(guī)??臻g較大,全球IGBT市場2018年規(guī)模約為62.24億美元,預(yù)計(jì)2025年達(dá)到95億美元。我國IGBT市場規(guī)模2019年達(dá)155億元,根據(jù)Trendforce預(yù)測,受益于新能源汽車和工業(yè)領(lǐng)域的需求大幅增加,中國IGBT市場規(guī)模將持續(xù)增長,預(yù)計(jì)到2025年中國IGBT市場規(guī)模將達(dá)到526億元(75億美金),年復(fù)合增長率達(dá)19.11%。

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競爭格局。目前IGBT芯片基本都被外資壟斷,我國IGBT高度依賴進(jìn)口。根據(jù)英飛凌對2018年全球市場格局的統(tǒng)計(jì),模組端斯達(dá)半導(dǎo)作為唯一國產(chǎn)公司躋身前十位,市場占比2.2%。從汽車功率半導(dǎo)體公司上看,前5大企業(yè)主要為英飛凌、STM等外資企業(yè),市占率達(dá)到63%,整體市場還是被海外壟斷。

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除斯達(dá)半導(dǎo)外,中車時(shí)代電氣及比亞迪為國內(nèi)IGBT自主研發(fā)領(lǐng)軍企業(yè)。根據(jù)2019年國內(nèi)車規(guī)級IGBT市場統(tǒng)計(jì),前10名供應(yīng)商中三家中國企業(yè)(比亞迪、斯達(dá)半導(dǎo)、中車時(shí)代電氣)的市場份額合計(jì)僅20.4%,國產(chǎn)化程度低。相對全球整體市場,國內(nèi)市場生態(tài)相對寬松,國產(chǎn)品牌獲得相對更高的市場份額。 整體上看IGBT市場空間大,且目前國產(chǎn)化程度低,車規(guī)級IGBT國產(chǎn)化替代空間大。目前國產(chǎn)龍頭已進(jìn)入頭部市場,且技術(shù)發(fā)展較快,在政策和資本大力支持下,國內(nèi)廠商有望打開市場缺口占領(lǐng)部分市場份額。 細(xì)分賽道二:第三代半導(dǎo)體SiC等器件嶄露頭角 硅是半導(dǎo)體行業(yè)第一代基礎(chǔ)材料,目前全球95%以上的集成電路元器件是以硅為襯底制造的。半導(dǎo)體材料經(jīng)過幾十年的發(fā)展,可以分為三代:

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第一代半導(dǎo)體材料:鍺、硅等單晶半導(dǎo)體材料,硅擁有1.1eV的禁帶寬度以及氧化后非常穩(wěn)定的特性。 第二代半導(dǎo)體材料:砷化鎵、銻化銦等化合物半導(dǎo)體材料,砷化鎵擁有1.4電子伏特的禁帶寬度以及比硅高五倍的電子遷移率。 第三代半導(dǎo)體材料:以碳化硅、氮化鎵為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料,有更高飽和漂移速度和更高的臨界擊穿電壓等突出優(yōu)點(diǎn),適合大功率、高溫、高頻、抗輻照應(yīng)用場合。 半導(dǎo)材料發(fā)展至今,第一代硅材料半導(dǎo)體已經(jīng)接近完美晶體。基于硅材料上器件的設(shè)計(jì)和開發(fā)也經(jīng)過了許多代的結(jié)構(gòu)和工藝優(yōu)化和更新,正在逐漸接近硅材料的極限,基于硅材料的器件性能提高的潛力愈來愈小。以氮化鎵、碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體具備優(yōu)異的材料物理特性,為進(jìn)一步提升電力電子器件的性能提供了更大的空間。

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第三代半導(dǎo)體由于在物理結(jié)構(gòu)上具有能級禁帶寬的特點(diǎn),又稱為寬禁帶半導(dǎo)體,主要是以氮化鎵和碳化硅為代表,其在半導(dǎo)體性能特征上與第一代的硅、第二代的砷化鎵有所區(qū)別,使得其能夠具備高禁帶寬度、高熱導(dǎo)率、高擊穿場強(qiáng)、高電子飽和漂移速率等優(yōu)勢,從而能夠開發(fā)出更適應(yīng)高溫、高功率、高壓、高頻以及抗輻射等惡劣條件的小型化功率半導(dǎo)體器件,可有效突破傳統(tǒng)硅基功率半導(dǎo)體器件及其材料的物理極限。

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SiC與Si相比,在耐高壓、耐高溫、高頻等方面具備碾壓優(yōu)勢,是材料端革命性的突破。在耐高壓方面,SiC擊穿場強(qiáng)是Si的10倍,這意味著同樣電壓等級的SiC MOSFET晶圓的外延層厚度只需要Si的十分之一,對應(yīng)的漂移區(qū)阻抗大大降低,且SiC禁帶寬度是Si的3倍,導(dǎo)電能力更強(qiáng)。在耐高溫方面,SiC熱導(dǎo)率及熔點(diǎn)非常高,是Si的2-3倍。在高頻方面,SiC電子飽和速度是Si的2-3倍,能夠?qū)崿F(xiàn)10倍的工作頻率。 根據(jù)Rohm對SiC MOSFET在汽車應(yīng)用中的進(jìn)度預(yù)測,隨著技術(shù)成熟,SiC MOSFET將逐漸替代部分Si MOSFET。通過采用全SiC功率模塊制造的逆變器可以使開關(guān)損耗降低75%(芯片溫度為150°C),逆變器尺寸下降43%,重量輕6kg,最終汽車連續(xù)續(xù)航距離增加20-30%。

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目前SiC市場滲透率相對較低,根據(jù)Cree對SiC器件的預(yù)測,18年全球SiC的器件銷售額4.2億美元,預(yù)計(jì)在2024年達(dá)到50億美元。特斯拉2018年將SiC用于Model 3后,超過90%電動(dòng)車廠決定要用SiC,整個(gè)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈出現(xiàn)SiC缺貨。

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從競爭格局上看,Cree、Rohm、ST都已形成了SiC襯底-外延-器件-模塊垂直供應(yīng)的體系,而Infineon、Bosch、On Semi等廠商則購買SiC襯底,隨后自行進(jìn)行外延生長并制作器件及模塊。 目前SiC市場的供給牢牢把控在襯底廠商手里,Cree、II-VI及Si-Crystal(Rohm旗下)合計(jì)占據(jù)了90%的出貨量,而器件及模組的供應(yīng)商中Cree、Rohm、Infineon及ST合計(jì)占據(jù)了超過70%的市場份額,但總體上由于市場目前還處于初期階段,滲透率較低,未來幾年的競爭格局還有較大不確定性。 目前我國SiC方面也有多個(gè)玩家加入,在材料端有多家公司進(jìn)入賽道,例如天科合達(dá)和山東天岳;在外延方面有瀚天天成、東莞天域、三安集成、中電科等。三安是目前第三代半導(dǎo)體布局最全的龍頭企業(yè),下游有多家整車廠商及功率器件廠商都加入到該賽道中。 整體上看SiC功率器件市場滲透率較低,增速較快,目前行業(yè)內(nèi)企業(yè)還處于跑馬圈地階段,市場競爭格局存在不確定性,國內(nèi)廠商有望在未來的增量市場中獲得一定份額。

國內(nèi)外功率半導(dǎo)體代表企業(yè)

國內(nèi)主要功率半導(dǎo)體公司 由于車規(guī)級半導(dǎo)體市場門檻高,在運(yùn)行環(huán)境、器件穩(wěn)定性、可靠性和故障率等多方面均有嚴(yán)格要求,加之汽車半導(dǎo)體產(chǎn)品生命周期通常要求15年以上(即整車生命周期均能正常工作),供貨周期則可能長達(dá)30年,因此在汽車半導(dǎo)體行業(yè),IDM模式是廠商主要發(fā)展模式。國內(nèi)代表性上市公司有:斯達(dá)半導(dǎo),比亞迪半導(dǎo)體,中車時(shí)代電氣,三安光電等。 比亞迪 比亞迪半導(dǎo)體公司是比亞迪子公司,是中國最大的車規(guī)級IGBT廠商。公司主要業(yè)務(wù)覆蓋功率半導(dǎo)體、智能控制IC、智能傳感器及光電半導(dǎo)體的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售,以IDM模式,擁有包含芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造封裝測試和下游應(yīng)用在內(nèi)的一體化經(jīng)營全產(chǎn)業(yè)鏈。根據(jù)科創(chuàng)板日報(bào)消息,目前比亞迪車規(guī)級的IGBT已到5代,碳化硅MOSFET已到3代,自有SiC產(chǎn)線正在建設(shè)中。比亞迪旗艦車型漢EV四驅(qū)版是國內(nèi)首款批量搭載SiC MOSFET組件的車型,按照比亞迪公布的計(jì)劃,預(yù)計(jì)到2023年,其旗下電動(dòng)車將實(shí)現(xiàn)碳化硅功率半導(dǎo)體全面替代,整車性能在現(xiàn)有基礎(chǔ)上再提升10%。 斯達(dá)半導(dǎo) 斯達(dá)半導(dǎo)自成立以來一直從事以IGBT為主的功率半導(dǎo)體芯片和模塊的設(shè)計(jì)研發(fā)和生產(chǎn),并以IGBT模塊形式對外實(shí)現(xiàn)銷售。根據(jù)IHS Markit的數(shù)據(jù),2018年公司在全球IGBT模塊市場排名第八,在國內(nèi)企業(yè)中排名第一。目前已實(shí)現(xiàn)自主設(shè)計(jì)并量產(chǎn)IGBT國際第六代芯片(FS-Trench),并掌握相應(yīng)封裝工藝,打破了國外功率半導(dǎo)體巨頭長期實(shí)現(xiàn)IGBT芯片的壟斷。除了IGBT之外,公司產(chǎn)品同時(shí)還有MOSFET模塊、晶閘管、SiC功率器件等。日前,公司發(fā)布投資約2.29億元建設(shè)全碳化硅功率模組產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目公告,預(yù)計(jì)項(xiàng)目建設(shè)周期2年,建成后項(xiàng)目將有年產(chǎn)8萬顆車規(guī)級全碳化硅功率模組生產(chǎn)線和研發(fā)測試中心。 2019年公司營收實(shí)現(xiàn)7.79億元,同比增長15.41%,凈利潤實(shí)現(xiàn)1.36億元,同比增長40.74%。近五年公司營收和凈利潤復(fù)合增長率分別達(dá)32.6%和62.81%。2019年IGBT模塊的銷售收入占營業(yè)收入的97%,其中1200V IGBT模塊的銷售收入占營業(yè)收入的73%,是公司的主要產(chǎn)品。 其他電壓IGBT模塊收入占比24%。其他產(chǎn)品占比較小,包括MOSFET模塊、整流及快恢復(fù)二極管模塊等,占營業(yè)收入的3%。公司IGBT模塊產(chǎn)品豐富,種類齊全,覆蓋工業(yè)級、汽車級和家電領(lǐng)域的應(yīng)用。目前,公司IGBT產(chǎn)品種類超過600種,電壓等級涵蓋100V~3300V,電流等級涵蓋10A~3600A。 中車時(shí)代電氣 中車時(shí)代半導(dǎo)體是中車時(shí)代電氣子公司,主要生產(chǎn)大功率晶閘管、IGCT、IGBT及SiC器件及其組件,以IDM模式,聚焦軌道交通、高壓輸配電和新能源市場,著眼于推進(jìn)新能源汽車組件配套建設(shè)項(xiàng)目,包括電控、電機(jī)、IGBT、傳感器在內(nèi)的系統(tǒng)集成。目前,公司功率器件產(chǎn)品要應(yīng)用于軌道交通、新能源汽車、光伏逆變器等領(lǐng)域,IGBT已覆蓋750 V-6500 V,SiC器件已覆蓋650 V-1700 V,700V、3300V混合SiC牽引變流器以及3300V全SiC牽引變流器已規(guī)模應(yīng)用。 三安光電 三安集成是三安光電子公司,三安集成電路涵蓋微波射頻、高功率電力電子、光通訊等領(lǐng)域的化合物半導(dǎo)體制造平臺,以IDM模式,具備襯底材料、外延生長、以及芯片制造能力。公司2020年以來銷售出貨大幅增長,實(shí)現(xiàn)銷售收入3.75億元,同比增長680.48%。 砷化鎵射頻出貨客戶累計(jì)將近100家、氮化鎵射頻產(chǎn)品重要客戶產(chǎn)能正逐步爬坡;電力電子產(chǎn)品客戶累計(jì)超過60家,27種產(chǎn)品已進(jìn)入批量量產(chǎn)階段;光通訊業(yè)務(wù)除擴(kuò)大現(xiàn)有中低速PD/MPD產(chǎn)品的市場領(lǐng)先份額外,高端產(chǎn)品10G APD/25G PD、VCSEL和DFB發(fā)射端產(chǎn)品均已在行業(yè)重要客戶處驗(yàn)證通過,進(jìn)入批量試產(chǎn)階段;濾波器產(chǎn)品開發(fā)性能優(yōu)越,產(chǎn)線持續(xù)擴(kuò)充及備貨中。 目前,公司已經(jīng)完成SIC MOSFET器件量產(chǎn)平臺的打造,1200V 80mΩ產(chǎn)品已完成研發(fā)并通過一系列產(chǎn)品性能和可靠性測試,可廣泛適用于光伏逆變器、開關(guān)電源、脈沖電源、高壓DC/DC、新能源充電和電機(jī)驅(qū)動(dòng)等應(yīng)用領(lǐng)域。 國外主要競爭對手英飛凌(Infineon) 英飛凌科技公司于1999年在德國慕尼黑正式成立,是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體公之一。公司前身為西門子集團(tuán)的半導(dǎo)體部門,于1999年獨(dú)立,2000年上市。公司作為國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的領(lǐng)導(dǎo)者,為有線和無線通信、汽車及工業(yè)電子、內(nèi)存、計(jì)算機(jī)安全以及芯片卡市場提供先進(jìn)的半導(dǎo)體產(chǎn)品及完整的系統(tǒng)解決方案。截止2020年12月18日,英飛凌科技公司市值為405億美金,靜態(tài)估值為42倍。

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作為功率半導(dǎo)體領(lǐng)導(dǎo)者,英飛凌是市場上唯一一家提供覆蓋硅、碳化硅和氮化鎵等材料的全系列功率產(chǎn)品的公司,擁有高性價(jià)比的第七代CoolMOS、基于第三代寬禁帶半導(dǎo)體的高性能CoolSiC與CoolGaN、以及支持更高頻率應(yīng)用的第六代OptiMOS等豐富產(chǎn)品組合,從芯片技術(shù)層面提升電源效率。同時(shí)英飛凌也是IGBT技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者,根據(jù)IHS Markit最新數(shù)據(jù),英飛凌在全球IGBT市場市占率達(dá)34.5%。

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公司在汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域深耕多年,近20年公司汽車半導(dǎo)體收入逐年上升,復(fù)合增速約為10.1%。隨著2015年新能源汽車市場的增長,汽車半導(dǎo)體收入增幅及市場份額逐年擴(kuò)大,目前公司已成為汽車半導(dǎo)體最大的供應(yīng)廠商。 2020年第三季度汽車事業(yè)部收入10億歐元,環(huán)比增加29.08%,同比增加17.81%。根據(jù)公司三季報(bào)說明,收入大幅增加主要源于電動(dòng)車以及MCU銷量的增加。從收入構(gòu)成上看,2020年公司功率半導(dǎo)體收入55%,其中約一半來自于新能源汽車和自動(dòng)駕駛部分的需求。

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從公司歷史估值情況看,2020年公司PE倍數(shù)持續(xù)走高,在2020年9月后市盈率大幅上升,究其原因主要是新能源車歐洲市場2020年的爆發(fā)。根據(jù)歐洲汽車制造商協(xié)會(ACEA)的統(tǒng)計(jì),歐洲新能源車注冊量在2020年明顯增加,第三季度大幅增加至27萬輛左右,同比增加221.6%,環(huán)比增加111.69%。

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根據(jù)英飛凌對未來新能源汽車市場預(yù)測,2023年全球新能源市場滲透率將超過23%,2027年將超過50%。未來公司重點(diǎn)布局SiC功率模組為基礎(chǔ)的升級版電動(dòng)車平臺,同時(shí)SiC MOSFET業(yè)務(wù)借由IGBT的大量客戶優(yōu)勢將迅速增長,預(yù)計(jì)汽車半導(dǎo)體整體銷量有大幅增加。 三菱電機(jī) 三菱電機(jī)株式會社是三菱集團(tuán)的核心企業(yè)之一,成立于1921年。根據(jù)三菱電機(jī)株式會社2019年年報(bào),截至2019年3月31日,公司員工數(shù)量達(dá)145,817人。三菱電機(jī)在全球的電力設(shè)備、通信設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化、電子元器件、家電等市場占據(jù)著重要的地位。三菱電機(jī)的半導(dǎo)體產(chǎn)品包括功率模塊(IGBT、IPM、MOSFET等)、微波/射頻和高頻光器件、光模塊和標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用的TFTLCD等。

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作為全球領(lǐng)先的IGBT企業(yè),三菱電機(jī)在中等電壓、高電壓IGBT領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。根據(jù)IHSMarkit 2018年報(bào)告,2017年全球市場占有率為17.90%,僅次于英飛凌。

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審核編輯:郭婷

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原文標(biāo)題:深度解析!汽車上的功率半導(dǎo)體

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