2022年IGBT行业之宏微科技研究报告 公司优化产品结构，产品以IGBT、FRED为主

1.宏微科技：深耕多年的优质 IGBT 厂商

1.1 公司简况：深耕功率几十余年，行业积累深厚

宏微科技成立于 2006 年 8 月，是国内第一批生产制造 IGBT 的公司，设立以来专注 IGBT、FRED 为主的功率芯片、单管、模块等产品与解决方案，广泛应用于工业控制 （变频器、伺服电机、电焊机、UPS 电源）、新能源发电（光伏逆变器、风能变流 器）、电动汽车（电控系统、汽车充电桩）领域。截至目前，公司已有 IGBT、FRED 芯片及单管产品 100 余种，IGBT、FRED、整流二极管及晶闸管等模块产品 400 余种， 电流范围从 3A 到 1000A，电压范围从 60V 到 2000V。其中，公司 IGBT 单管芯片全 部来自自研，模块产品芯片自研外购并举；公司自研产品性能与工艺技术处于行业 先进水平，截至 2021 年，公司已推出第五代 650V IGBT 芯片和第五代 FRED 芯片。

实控人具有深厚功率研发背景，公司股权分配均衡。公司创始人赵善麒为公司董事 长兼总经理，作为第一大股东持有 17.79%的股份，为公司实际控制人。赵善麒专注 功率半导体领域研究多年，从事 IGBT 研发 30 多年，是国家“八五”、“九五”、 “十一五”、“十二五”重点攻关项目 IGBT 芯片研发的攻关负责人或参与人；曾任 职吉林大学博士后/副教授、北京电子电子中心常务副主任/研究员、香港科技大学 副研究员、美国 Advanced Power Technology 中国区首席代表兼总经理/资深高级 工程师/技术转移部总监、宏电节能总经理等职务。

此外，公司持股平台宏众咨询持股 2.74%，与核心技术人员绑定提升员工积极性， 其中，团队核心研发人员也均是来自国内外从事 IGBT 和 FRED 的研究人员，具备 15 年以上的研发经验。从参控股公司来看，公司（持股近 40%）与苏州汇川联合动力 （持股近 60%）联合成立常州汇创芯驱股权投资企业，加深与汇川技术在新能源汽 车等领域的合作。

公司优化产品结构，产品以 IGBT、FRED 为主。公司深耕于功率半导体器件行业， 主营产品包含模块产品、单管、芯片、电源模组、受托加工五大部分，下游主要应 用领域为工业控制、新能源发电、电动汽车/充电桩。随着下游市场景气，公司提 升新能源发电和电动汽车/充电桩的销售占比，并不断优化工业控制的占比以更好 的应对下游市场的发展需求。公司依靠工艺技术承托发展，辅以人才和管理等长期 积累的优势，成功实现了功率半导体器件的全产品链布局，成为国内少数实现 IGBT、 FRED 芯片及模组产业化设计制造的企业。

1.2 经营数据：营收利润快速增长，盈利水平高企

受益于双碳政策，营收与利润持续向好。在双碳政策以及国产 IGBT 替代机遇下， 公司业绩实现快速增长。2021 年，公司营业收入达到 5.51 亿元，同比增长 66.04%； 归母净利润为 6882.94 万元，同比增长 158.37%；毛利率与净利率分别为 21.57%、 12.39%。2022 年一季度，公司实现收入 1.40 亿元，同比增长 34.17%，归母净利润 1221.87 万元，同比减少 26.13%；毛利率与净利率分别为 21.12%、8.73%。22 年新 能源车与光伏景气背景下，公司在手订单情况充足，业务指标有望持续向好。

盈利能力稳定，产品结构改善有望提升利润率。公司 2018 年至 2021 年毛利率分别 为 22.67%、23.71%、23.59%、21.57%，整体毛利率稳定。其中 2021 年受原材料价 格上涨、募投项目投产影响、公司资产折旧摊销增长等因素，公司综合毛利率下滑， 但是公司下游订单饱满，整体产能提升，为公司带来了更多的营业收入和净利润。 分业务来看，2021 年，公司主要销售产品芯片、单管、模块毛利率分别为 28.17%、 24.21%、19.21%。2022 年，公司代工产能问题解决，产品结构优化将进一步提升 公司盈利能力，下游市场持续景气应用领域结构也将优化，公司产品下游将由工控 进一步向汽车、光伏等领域过渡，毛利率和净利率有望改善提升。

从产品形态来看，公司主要业务包括模块、单管、芯片等，21 年其收入贡献占比分 别为 63.91%、26.97%、3.10%。公司芯片、模块技术不断实现迭代突破、技术创新， 已然形成完整产品线、规模化生产能力和专业高效的应用技术服务能力，支撑了公 司业绩的快速增长。从产品下游来看，公司招股书披露，2020 年工控、新能源、家 电消费收入贡献占比分别 91.85%、5.68%、2.47%。2021 年，公司加强对重点客户 的需求对接和应用技术服务，实现在变频器、定制化、光伏、电动汽车产品的大批 量导入，下游应用如新能源发电、电动汽车、工控等领域持续向好，市场对国产器 件需求不断。从未来发展布局来看，公司会加大在新能源、汽车以及风能等领域的布局，目前研发的 IGBT 与 FRED 产品也在进一步往高功率领域发展，未来业务占比 有望优化。

2.IGBT性能优越，国产厂商替代优势明显

2.1 IGBT 性能优越，为电能转换核心器件

功率半导体器件是电力电子应用领域的核心器件。以电能为处理对象，通过电力电 子技术对电能进行整流、稳压、开关和变频等，实现高效率和高品质转换。功率半 导体器是构成电力电子变换装置的核心器件和“CPU”，尤其是在大功率、大电流、 高频高速、低噪声等应用领域起着无法替代的关键作用，被广泛应用于工控、新能 源发电、汽车与充电桩、轨道交通等场景。

功率半导体可以大体为功率 IC 和功率器件两大类别。其中，功率器件主要包括二 极管、晶闸管和晶体管，功率 IC 又包括电源管理 IC 和驱动 IC 等。二极管和晶闸 管出现的时间相对较早，总体结构和生产工艺较为简单；晶体管是目前市场份额最 大的种类，细分为 IGBT、MOSFET、双极型晶体管等。从功能来看，功率器件主要用 于电能变换和电能控制电路，主要功能为逆变、整流、变压和变频；而功率 IC 则 由于进一步封装了驱动、控制、保护、接口、监测等外围电路，从而具有电源管理、 驱动电路、电能变换和控制等功能。

IGBT 兼具 MOSFET 和 BJT 优势，性能优越。IGBT 全称为绝缘栅极晶体管，是由 双极结型晶体管（ BJT）和金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）组成的复合全 控型电压驱动式电力电子器件。IGBT 兼具 MOSFET 开关速度高、输入阻抗高、 控制功率小、驱动电路简单、开关损耗小的优点，和 BJT 导通电压低、通态电流 大、损耗小的优点，在高压、大电流、高速等方面性能优越，展开大规模应用。

2.2 需求端：新能源高景气，驱动 IGBT 市场快速增长

受益于下游高景气市场如新能源汽车(电控系统、汽车充电桩)、新能源发电（光伏、 风电、储能）等需求的推动下，及一系列“双碳”政策的催化支持下，全球 IGBT 市场增长迅速，我国 IGBT 市场叠加国产替代因素需求则更为强烈。据 Yole 数据统 计，全球 IGBT 市场 2021 年约为 61.82 亿美元，预估至 2026 年将增长至 84.08 亿 美元，年复合增速为 6.34%；其中，市场占比最大的为工控市场，份额占三成左右， 而市场增速预估最快的则是来自电动车、直流充电、光伏储能等新能源行业带来的 需求。

（1）新能源汽车与充电桩市场： IGBT 器件在新能源汽车领域中发挥着至关重要的作用，是新能源汽车电机驱动控制 系统、热管理系统、电源系统、配套充电桩等设备的核心元器件。在新能源汽车中，功率器件的具体功能如下：1）在主逆变器中，将高压电池的直流电转换为驱动三 相电机的交流电；2）在车载充电器中，将交流电转化为直流电并为高压电池充电； 3）在 DC-DC 变换器中，将高压电池输出的高电压转化成低电压后供汽车低压供电 网络使用；4）其余应用包括在 PTC 加热器、水泵、油泵、空调压缩机等辅逆变器 中，完成小功率 DC-AC 转换。

新能源汽车因采用更高压平台，功率半导体价值量提升十分显著，据英飞凌报告显 示，新能源汽车中功率半导体器件的价值量约为传统燃油车的 5 倍以上。其中， IGBT 约占新能源汽车电控系统成本的 37%，是电控系统中最核心的电子器件之一， 且电动化程度越高，IGBT 在车中所占比例越高。IGBT 目前在 AOO 级车上价格成本 约 500-600 元，A 级车上价格成本 1200 元以上，B 级车上价格成本 2000 元以上； 其中混动车上价格成本约为 2000-3500 元，纯电动车上价格成本为 2000-4000 元， 部分豪华车上单车成本在 5000 元以上。今年以来，新能源新车型加速推新，新能 源车销量大超预期，基于此，我们乐观测算，22 年中国新能源车销量达 600 万辆， 2025 年新能源车销量达 1300 万辆，对应市场空间分别为 144 亿元/259 亿元，22 年中国新能源车 IGBT 市场增长 89.5%。

新能源车的快速增长驱动了充电桩数量的不断提升，据 EVCIPA 数据计算，当前车桩 比约为 3:1，截至 2021 年，中国充电桩数量为 262 万个，新增 94 万个，其中公共直 流、公共交流、私人交流充电桩占比分别为 17.92%、25.91%、56.17%；我们预计到 2025 年车桩比将改善至 2.2:1,对应的充电桩数量将提升至 1439 万个，其中，公共直 流充电桩占比进一步提升。IGBT 对于新能源车充电桩来说同样具备价值，其在充电 桩中的成本占比约 20%。目前，普通充电桩市场价 1KW 对应价格成本约 300 元，因此 我们假设直流充电桩价格为 45000-60000 元，交流充电桩价格为 2000-2500 元，预计 对应的充电桩 IGBT 市场在 2022 年新增规模 43 亿元，2025 年新增规模 110 亿元。

（2）光伏与风力发电市场： IGBT 是光伏逆变器和风力发电逆变器的核心器件。新能源发电输出的电能通过光伏 逆变器或风力发电逆变器将整流后的直流电逆变为符合电网要求的交流电后输入电 网。新能源领域海内外需求旺盛：欧洲市场在能源危机背景下，于今年 3 月 8 日， 欧委会提出 REPower EU 方案，核心是保障欧盟能源安全，制定明确装机目标，预 计到 2025 年实现光伏装机 320GW，2030 年 600GW；国内市场同样景气，据国家能源 局数据显示，2022 年 1-5 月，全国太阳能发电新增装机 2371 万千瓦，同比增幅为 139%。

光伏、风电装机量持续上修，逆变器市场供不应求；而中国是全球逆变器最大供应 国，据 Wood Mackenzie 最新公布数据，逆变器出货量约占全球 63%的份额，逆变器 厂商对国内功率器件厂商的采购，带动 IGBT 单管与模组迎来大批量市场订单。目 前，光伏市场中 IGBT 价格 2200-2900 万元/GW，风电 IGBT 价格成本则更高，我们 假设 22 年全球光伏新增装机达 240GW，风电新增装机为 95GW，对应中国光伏与风 电 IGBT 市场分别为 36 亿元、28 亿元，合计为 64 亿元，同比增长 20%。

（3）工业控制市场 。传统工业控制及电源行业是支撑 IGBT 市场稳步发展的基石。工业控制是 IGBT 第一 大应用领域，需求稳健增长。随着工业自动化的深化，广泛部署的工业机器人和智 能化机床都依赖于强大而灵活的交流电机、伺服电机以及节能的变频器和电源装置， IGBT 广泛应用于可变速电机、不间断电源、工控变频器、接触器中，为工业自动 化提供高效灵活的电能输出。功率半导体器件作为电机控制的核心器件，对其性能 起着关键影响，IGBT 在工业控制领域的应用场景包括变频器、逆变焊机、电磁感应 加热、工业电源等。

近年来，我国变频器、电焊机市场稳步增长，工业机器人市场 加速发展，伺服电机需求快速提升，对应的工控 IGBT 市场也将稳步增长。根据集 邦咨询数据，2020 年全球工控 IGBT 市场规模约为 140 亿元，其中我国工控 IGBT 市场规模约为 53 亿元，预计到 2025 年全球工控 IGBT 市场规模将达到 170 亿元。

2.3 供给端：供不应求行情持续，国产替代机会显著

中国是功率半导体最大的消费国。据 Omdia 数据预计，至 2024 年全球功率半导体 市场将增长至 522 亿美元，中国作为最大的功率半导体消费国，规模占全球比例的 38%左右，预计至 2024 年市场规模有望达到 206 亿美元，其中汽车与光伏市场占比 尤为突出。2020 年，全球 IGBT 市场中，中国需求占据全球约 40%的份额。而综观 全球功率半导体供应商多为海外厂商，2020 年全球 IGBT 市场中，英飞凌占 26.4%， 三菱电机占 13.4%，安森美占 9.6%；前十大厂商中仅有一家中国厂商占 2.9%。

中国 IGBT 供需缺口仍然较大，国产替代机会显著。对应当前我国巨大 IGBT 市场需 求的却是产能紧缺的供应量，根据 Yole 数据，2021 年中国 IGBT 需求量 1.32 亿只， 对应 IGBT 产量为 2580 万只，产量自给率为 19.5%。目前我国各大晶圆厂均处于扩张状态，伴随多条 8 寸、12 寸产线投产，IGBT 产量也有进一步提升，2024 年 IGBT 自给率有望提升至 40%，国产替代机会显著。

供不应求行情持续，器件交货周期环比稳中有升。功率器件自去年因下游需求旺盛 与产能扩张速度较慢等原因，持续供不应求的市场行情，分立器件交货周期逐季拉 长。拆分影响因素来看，早期主要受新能源车市场快速启动导致市场缺芯，整体产 能分配不足，IGBT 模块需求紧张；后期则因海外能源危机影响，光风储装机持续上 修，逆变器需求逐季提升，光伏 IGBT 单管与模块均有所缺乏。据富昌电子最新统 计，22 年 Q2 环比 Q1，分立器件交货周期整体维持稳定，但仍有部分产品交货周期 拉长。

3.宏微科技自研能力出众，在手订单充足支撑长期业绩

3.1 技术端：自研能力出众，产品比肩海外厂商

研发费用率高于同业平均水平，整体投入稳中有增。公司自成立以来注重产品研发 技术创新，研发费用率始终高于同业平均水平，21 年公司研发费率为 6.88%，22 年 进一步加大研发力度，一季度研发费用率提高至 8.53%。公司自研能力出众，曾承 担多项国家及省级重要科研项目，包括“国家 02 重大专项-工业控制与风机高压芯 片封装和模块技术研发及产业化-001 课题和 004 课题”、“国家 02 重大专项4,500V 新型高压功率芯片工艺开发与产业化-005 课题”等与公司主营业务相关的 科研项目。截至 2021 年，公司已拥有授权专利合计 119 项，发明专利 37 项。

同类产品性能比肩海外龙头企业，技术实力在市场占据优势。随着公司在行业发展 进程中，截至目前，公司已推出第五代微沟槽 M5i 650V 和 1200V 快速系列 IGBT 单管产品，较上一代性能提升 15%，已完成客户端验证导入实现批量交付；已开发 完成第七代微沟槽 M7i IGBT 芯片(对标英飞凌第七代产品)，对应成品已经获得客 户验证；已开发完成第七代 M7d FRED 芯片(对标英飞凌第七代产品)，配合 M7i IGBT 芯片配套，其核心产品同海外龙头公司差距日渐缩小。

3.2 客户端：依托 A 客户打开光伏市场，车端客户加速放量

公司依托技术优势与众多优质客户开展合作，下游涵盖工控、新能源发电、电动汽 车领域。在工业控制领域，公司已成为多家变频器、电焊机、伺服电机行业知名企 业的供应商；在新能源发电领域，公司和 A 公司、阳光电源等多家知名企业展开合 作，并不断扩大市场份额；在电动汽车领域，公司产品主要用于电控系统，和比亚 迪等车厂以及知名 Tier1 厂商如汇川技术、臻驱科技等展开合作，充电桩领域与英 飞源、英可瑞等多家知名企业合作。

依托 A 客户打开光伏市场，持续突破国内逆变器厂商。目前，以华为、阳光电源为 主的本土厂商在光伏逆变器市场持续突破，根据 Wood Mackenzie 公布最新全球光 伏逆变器出货量数据，华为与阳光电源继续领跑，占据第一和第二的位置，份额在 2021 年分别为 23%和 21%，除此以外，古瑞瓦特、固德威等国内逆变器厂商也位居 前十。国内光伏逆变器厂商的快速发展和突出的市场地位，为国产 IGBT 替代带来 了显著的合作优势。据招股书信息显示，公司现已成为 A 客户光伏逆变器的供应商 之一，2020 年 2 月，公司与 A 客户签订了《关于光伏 IGBT 产品的合作协议》，合同 期限至 2025 年 12 月 31 日，经过长时间技术开发与多维度可靠性验证，公司产品 质量过关。

公司进入 A 客户供应链，并在光伏 IGBT 领域展开深度合作，侧面证明公司产品质 量优秀，掌握替代进口 IGBT、FRED 芯片的能力，且公司凭借其在行业抢先布局的 先发优势，吸引了更多国内新能源客户。且光伏产品导入验证需要一定周期，一旦 形成合作后，后续推广新产品优势也更为明显。2021 年，公司已在光伏领域成功推 出 M5i650V 和 1200V 快速系列 IGBT 单管产品，丰富光伏领域产品组合；完成 3 款 定制化用于新能源领域的 SiC MOS 模块的开发，预计逐步上量交付。据公司公开调 研信息披露，截至 2021 年，公司来自光伏领域的收入已经超过 10%，22 年订单有 望实现更迅速的增长。

布局新能源汽车领域，实现更广泛的 IGBT 应用。车规级 IGBT 对产品的安全性以及 可靠性要求更高，其工作温度跨度大，且车规级 IGBT 需承受频繁启停、加减速带来的电流冲击，对行驶过程中的稳定性要求也更高。据公司招股书披露，公司车规 级 IGBT 模块 GV 系列产品此前已实现对臻驱科技(上海)有限公司小批量供货，2019 年度、2020 年度分别实现销售收入 39.50 万元和 122.76 万元。公司与 Tier1 厂商 汇川技术及整车厂商比亚迪等亦完成车规领域的深度合作。

公司同步研发汽车领域新品与拓展客户。2021 年，公司完成 2 款定制化商用电动车 电控用 IGBT 模块的开发，顺利交付给客户端，产品逐步上量交付；SiC 领域，完成 乘用电动车电控用 SiC 模块及封装技术的预研和样品制作，定制化车乘用电动车 电控用 SiC 模块开发进度加快，完成样品的交付。据公司公开调研信息披露，公司 2021 年车规级客户主要是 Tier1 客户，以定制化服务加深与 tier1 厂商的合作，增 加在手订单；预计 2022 年开始有整车厂客户开始合作。公司现已有 15 个定点车型， 覆盖约 4-5 个品牌，预计 2023 年开始大幅起量。

3.3 产能端：加大开发新代工产能，封测产能持续爬坡

公司目前产能端分为两部分：一部分是自主设计委外代工的晶圆产能，该产能去年 缺口严重，2022 年公司通过和国内龙头代工厂深入合作，争取更多份额；目前国内 代工厂 8 寸线已经完成车规级认证，12 寸正在认证过程中。另一部分是公司模块产 品的封测产能，位于公司新型电力半导体器件产业基地项目，目前已经建成 2 条模 块产线，产能按照募投项目实施进度推进中，持续爬坡满足部分客户的增长需求。 晶圆产能紧缺，公司积极开发其他代工厂产能。华虹半导体等代工商是公司 IGBT 芯片晶圆代工合作伙伴，2021 年全球晶圆产能紧缺，为满足增长的订单需求，公司 积极开拓国内其他具有 IGBT、FRD 代工能力的厂家，并已与部分厂家签订代工协议 并形成了批量供应。

截至目前，公司在华虹 12 寸平台开发的 IGBT 芯片处于量产阶 段，供货稳定；通过开发第三代工厂，22 年产能将持续稳定增长。 募投项目稳步实施，封测产能持续爬坡。公司上市时 IPO 募资 5.58 亿元用于新型 电力半导体器件产业基地建设等项目。2021 年，公司积极推进募投项目建设，一方 面，加快引进先进的生产工艺设备，扩大产能；另一方面，加快净化厂房建设，缓 解了产能缺口。截至 2021 年底，“新型电力半导体器件产业基地项目”及“研发 中心建设项目”共计已投入 1.27 亿元。其中，6000 平净化厂房项目已经投入使用， 部分设备进场调试。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）