2022年东微半导研究报告 器件技术不断革新，产品性能行业领先

1.东微半导：国内高性能功率器件引领者

公司是国内高性能功率半导体领域的头部设计公司，专注半导体器件结构的技术 创新，拥有多项半导体器件核心专利。2008 年，龚轶与王鹏飞先生作为联合创始 人共同创办东微半导体，13 年东微在国际顶尖期刊《Science》上发表了原创的 半浮栅器件技术论文，取得我国半导体核心技术的重大突破。随后公司在高压超 级结 MOSFET 等功率器件结构设计上不断革新，产品打破了大功率充电桩等领域国 外厂商的长期垄断，逐渐成为了国内高性能功率半导体领域的代表公司。

公司实际控制人为联合创始人龚轶及王鹏飞，均拥有丰富的半导体从业经验。公 司董事长兼总经理龚轶先生曾担任美国超微半导体公司工程师和德国英飞凌汽车 电子与芯片卡部门技术专家；董事兼首席技术官王鹏飞博士，曾担任德国英飞凌 科技存储器研发中心研发工程师、德国奇梦达公司研发工程师及复旦大学微电子 学院教授，提出并制造世界上首个半浮栅晶体管，成果于《Science》发表。目前 东微半导拥有 2 家子公司(广州动能半导体、香港赛普锐思)以及两家分公司(上 海分公司、深圳分公司)，并作为有限合伙人参与苏州工业园区苏纳微新创业投资 合伙企业（基金）。

器件技术不断革新，产品性能行业领先

公司产品包括高压超级结 MOSFET（简称超结 MOS）、中低压屏蔽栅 MOSFET、超级 硅及 IGBT(TGBT)等器件类型，中低压产品应用于高性能同步整流、专用机器人及 各类工具电机驱动，高压产品应用于直流充电桩及车载充电机、变频及电机驱动、 数据中心及通讯电源、光伏及储能工业电源、大屏幕显示电源和工业照明等领域。

公司通过器件设计创新实现产品性能领先，在各类器件性能交叉区开发差异化品 类拓宽产品能力圈。单管产品封装形式偏标准化，产品竞争力来源于芯片性能。 公司产品性能对标国际一流厂商，铸就了在超结 MOS 等细分领域的领先地位；在 此基础上，公司在 MOSFET、IGBT 等传统器件结构上进行设计革新，推出了超级硅、 TGBT、碳化硅及 Hybrid FET 等新品类，可将原传统器件参数范围拓宽至品类交叉 区，最终实现产品能力圈的扩展。

公司处于高速成长期，研发投入保持高增长

2018-2021 年公司营业收入年均复合增长率 72.3%；扣非归母净利润年均复合增 长率 95.1%。在新能源应用的驱动下，公司近五年保持高速成长，2018-2021 年公 司营业收入年均复合增长率 72.3%；扣非归母净利润年均复合增长率 95.1%。22 年 前 三 季 度 公 司 实 现 营 收 7.9 亿 元 (YoY+41.3%) ， 归 母 净 利 润 2 亿 元 (YoY+115.62%) ， 扣 非 归 母 净 利 润 1.9 亿 元 (YoY+114.5%) ， 毛 利 率 33.7%(YoY+5.1pct)。

高压超结 MOS 目前为公司主要产品，公司研发投入保持高增长。公司主要产品高 压超结 MOS 在储能及光伏需求拉动下，1H22 占比为 78.1%。TGBT 产品经过 21 年 小批量过程后进入高速增长期，1H22 营收同比增长 70 倍且占比增至 3.7%。在此 基础上，公司持续进行研发投入，保持技术迭代升级。截至 1H22，公司研发部共 拥有 44 名研发人员，合计占员工总数的 44.90%；1H22 研发投入 2072.58 万元， 同比增长 25.60%。

2.国产化驱动存量替代，新能源加速增量渗透

超结MOSFET：功率器件里程碑式的革新

MOSFET 可通过控制电压实现电路的“导通”或“关断”，最终对电流与电压实现调 控，是一个快速的“电子开关”。以平面型 MOSFET 为例，通过控制漏极和源极、栅 极与源极之间的电压，可使得电子在器件中形成“沟道”，实现器件的导通；通过调 节电压的大小可以控制导通电流大小。最终，通过“开”与“关”的切换，配合其他 元器件，实现直流电与交流电、电流频率、电压高低等状态的切换。因此，降低器件 电流传输过程中的损耗（如导通电阻）以提升电能的转换效率是 MOSFET 器件技术演 进的主要驱动力。

由于下游应用对耐受电压、开关频率、导通电阻等器件性能要求不同，MOSFET 器 件发展出了平面型、沟槽型及超级结等不同结构。平面型 MOSFET 结构由于芯片面 积大（耐压高）且工艺简单，可应用于对中小电流的场景；而沟槽型 MOSFET 相比 平面型 MOSFET 缩短了电流的导通路径（消除了 J-FET 电阻），在低压高电流的场 景中被广泛应用；在此基础上，为进一步提升沟槽栅结构耐压能力与导通性能， 将电场强度均匀化且用低阻 N 层设计的超级结 MOSFET（SJ-MOS）出现，并广泛应 用于中高压大电流的电源场景中。

超级结 MOSFET 突破了“硅极限”，是功率器件里程碑式的革新。在传统结构的 硅器件中，击穿电压的提升通常会导致导通电阻的增加即电能转换效率降低，使 得硅基 MOSFET 击穿电压较低。而超级结 MOS 通过 P 层和 N 层交替排列设计，在增 大器件击穿电压的同时降低了器件的导通电阻，解决了“硅极限”的矛盾关系， 实现了能源使用效率的提升，是功率器件里程碑式的革新。

单管产品依靠芯片性能拉开差距，行业格局中短期利好设计公司

单管依靠芯片技术拉开差距，参与者通过芯片设计能力铸就产品竞争力。功率器 件包含单管与模块两种产品形式。单管产品封装形式标准化，产品竞争力来源于 芯片结构优化、性能提升以及芯片面积减小带来的成本降低，对于应用团队人数 配置要求较低，拥有芯片设计差异化能力的厂商在成本可控的基础上可实现资源 的最大化利用。而模块产品设计与下游应用工况强相关，不仅需要芯片设计团队 还需要培养强大的应用团队以快速、准确地理解客户的个性化需求，且产品验证 成本高，一旦定型后替换难度大，因此该模式将给厂商带来较大的成本开支。

特色工艺代工厂扩产持续，Fabless 与 IDM 界限渐模糊，中短期设计公司受益。 与全球功率半导体 IDM 为主的产能格局不同，我国特色工艺代工厂在政策及市场 双重驱动下迅速成长。我们预计 21-25 年我国特色工艺代工产能增速将高于 IDM 产能增速，以华虹为代表的代工平台产能与工艺成熟度为国内领先，相应地头部 设计公司产能相对充裕且工艺平台领先，与 IDM 差异化竞争尚不显著，短期受益。

超结MOS国产化率仍低，汽车、新能源与5G带来增量需求

22-25 年全球 MOSFET 市场 400V 以上的高压器件占比增加，其中超结 MOS 占比为 54.4%且增速最快。根据 Omdia 数据，22-25 年全球 MOSFET 产品主流电压段为 200V 以下（25 年占 75.3%）及 400V 以上（25 年占 23.5%）。其中，技术壁垒较高的超 结 MOS 作为 400V 以上的主要器件其市场将从 10.5 亿美元增至 11.8 亿美元。

汽车智能化、电动化拉动 MOSFET 需求，超结 MOS 是汽车电动化动力总成的新增 器件。MOSFET 被广泛应用于汽车中涉及直流电机、电源等零部件中。在主流中低 功率（6.6KW\11KW）车载充电机、HV LV DC-DC 转换器（500V 以下汽车高压电池） 中，超级结性能优秀、工艺成熟且产品组合最多，是最具性价比的选择。以英飞 凌方案为例，在 OBC 中超结 MOSFET 用量可拓展至 20 个，DC-DC。受益于汽车电动化与智能化，汽车 MOSFET 平均用量将增加至 135 个以上。受益 于汽车智能化，20-26 年 MOSFET 非动力应用市场将从 8.3 增至 11.1 亿美元；受 益于汽车电动化，包含轻混动的非燃油车动力总成市场将从 1.5 增至 6 亿美元； ADAS(CAGR20-26=21.9%)与非燃油汽车动力总成(CAGR20-26=26%)市场增速最快。

光伏与储能应用带来功率器件需求，单 MW 功率半导体价值量超 2000 欧元。随光 伏及储能等新型直流装备将接入配电网，配电网的整体架构随之发生变化。直流 设备接入交流电网再以直流或交流的形式分配于储能设备中，每次电能变换均需 用到功率器件。根据英飞凌数据，光伏与储能配电装置中单位 MW 的功率器件价值 量约为 2000-5000 和 2500-3500 欧元；其中 MOSFET 为低功率段主要器件，IGBT 单管为中功率段主要器件，IGBT 模块则适用于高功率段应用。

预计 22-25 年全球光伏与电化学储能装机量复合增速为 27.5%，驱动功率器件需 求同步增长。根据 CPIA 数据，22-25 年全球光伏装机量将从 202.5GW 增至 300GW， 我国光伏装机量将从 67.5GW 增至 100GW。根据 Trendforce 与 CNESA 数据，22-25 年全球电化学储能装机量将以 57.6%复合增速由 67.5GW 增至 254GW，我国电化学 储能装机量将以 47.4%复合增速由 15.2GW 增至 48.5GW。MOSFET、IGBT 等功率器 件作为逆变器与变流器的核心半导体器件，将随下游装机量增加同步渗透。

22-25 年全球充电桩年需求量将以 33%复合增速加速渗透，超结 MOSFET 需求量大 幅增加。根据英飞凌数据，50kW 充电桩对应半导体价值量为 100 美元，其中 PFC、 DC-DC、AUX 等部分均需要用到高压超结 MOS。根据中国充电联盟数据，22 年 1-11 月我国车桩比为 2.6:1，我们预计到 2027 年车桩比有望达到 2:1；随着全球新能 源汽车加速渗透，我们预计 22-25 年全球充电桩年增量将由 410 万座/年增至 1094 万座/年，我国充电桩年增量将由 250 万座/年增至 580 万座/年。

5G 带来功率半导体用量增加，基站、射频端、雾计算与云计算为主要驱动力。据 前瞻产业研究院数据，预计 2024 年 5G 基站新建数量有望达到顶峰，预计达到 265 万站。随着 5G 渗透，据华为数据，4G 基站到 5G 基站其所需功率由 6.877kW 增至 11.577kW，且覆盖密度增加 2 倍以上，在功率提升且数量增加驱动下，MOSFET 等 功率器件用量增加。根据英飞凌数据，传统 MIMO 天线过渡为 Massvie MIMO 天线 阵列后所需的 MOSFET 等功率半导体价值增加 3 倍至 100 美元。雾计算与云计算增 加带来运算设备增加，MOSFET 作为主要功率器件用量大幅提升。

3.国产化驱动存量替代，新能源加速增量渗透

公司产品性能比肩国际一流厂商，研发成果转换效率高

器件设计能力强，产品性能比肩国际一流厂商。以公司超级结 GreenMOS 系列产品 为例，通过自主器件设计和工艺优化，GreenMOS 产品解决了常规超级结 MOSFET 所存在的成品良率低、开关波形震荡等技术问题，实现了产品优值、导通电阻等 性能指标达到国际先进水平，是国内最早进入工业和汽车相关应用领域的功率器 件厂商之一。

人均创收能力强且研发成果转换效率高。公司持续推进底层器件结构的自主创新， 在高压超级结 MOSFET、中低压屏蔽栅 MOSFET 以及 TGBT 产品领域形成了一系列具 有自主知识产权的核心技术，截至 1H22 公司累计申请专利数为 307 个，其中包含 发明专利 131 个。21 年公司研发人员占比达 44%，明显高于行业其他可比公司； 此外，公司 21 年人均营收贡献 1043 万元，明显高于其他可比公司，人均贡献比 达 37，研发成果转换效率高。

公司产品结构不断优化，客户覆盖各行业龙头

公司产品线丰富，客户覆盖各应用领域头部厂商。截止 1H22 公司共计拥有产品规 格型号 1958 款；其中高压超级结 MOSFET 产品（含超级硅 MOSFET）1150 款（覆盖 工作电压范围 500V-950V），中低压屏蔽栅 MOSFET 产品 710 款（覆盖工作电压范 围 25V-200V），TGBT 产品 98 款（600V-1350V），客户涵盖各应用领域头部厂商。

公司 1H22 汽车与工业级应用已超 70%，库存周转天数优于行业平均水平。截至 1H22 公司直流充电桩收入占比超 17%(YoY+60%)，光伏逆变器收入占比约 10%(YoY+300%)，车载充电机收入占比超 14%，约为去年同期 14.5 倍，各类工业 及通信电源领域收入占比约 21%(YoY+58%)；3Q22 汽车与工业应用占比在此基础上 持续提升。3Q22 库存周转天数约为 66.5 天，明显低于功率半导体行业平均水平， 库存保持健康状态。

TGBT与碳化硅等新产品打开公司多维增长空间

22-25 年全球 IGBT 市场将 12.1%复合增速增长至 136 亿美元，公司 TGBT 产品性 能优异，业务进入高速增长期。根据 Omdia 数据，22-25 年全球 IGBT 市场将从 96.7 亿美元增至 136 亿美元。公司自主设计的 TGBT 产品通过创新性结构实现了在导通 压降、开关速度等 IGBT 关键技术参数上的提升，对基于传统 trench-gate FS-IGBT 技术的芯片顺利进行替代，已在光伏逆变器、储能、直流充电桩、电机 驱动等领域获客户批量应用。1H22 公司 TGBT 实现收入 1710.46 万元，同比增长 70 倍以上。

22-25 年全球碳化硅器件市场将以 42%复合增速增长至 43 亿美元，公司已推出碳 化硅产品。与 Si 相比，SiC 击穿场强是 Si 的 10 倍，导电能力更强，且热导率及 熔点是 Si 的 2-3 倍，电子饱和速度是 Si 的 2-3 倍，性能优异，未来将在中功率 大电流场景中快速渗透。我们结合 Yole 数据测算，预计 SiC 器件市场将从 2021 年 10.9 亿美元增至 2025 年 43 亿美元以上，复合增速达 42%。其中，新能源汽车 将从 2021 年 6.7 亿增至 2025 年 34 亿美元，复合增速 51%，占整个市场 80%。目 前公司 SiC MOSFET 器件已申请多项专利，部分新能源车载充电机客户已使用公司 开发的并联 SiC 二极管的高速系列 TGBT 产品，并初步获得批量订单，未来，随着 碳化硅行业加速渗透，公司该业务有望同步快速成长。

4.盈利预测

假设前提。高压 MOSFET 产品及晶圆：公司高压超结 MOS 主要用于光伏与储能、新能源汽车车 载充电器、直流充电桩及工业电源等领域。在储能与光伏逆变器领域，公司超结 MOS 已实现对部分 IGBT 应用替代，高压超结 MOS 营收占比持续增加，预计 22 年 全年将超 75%以上。考虑公司 12 英寸产能增加且良率不断提升，8 英寸转 12 英寸 后产出芯片数量翻倍成本有望下降，相应地产品单价将部分下调而毛利有望逐步 提升，预计公司产能将支撑 22-24 年高压 MOSFET 业务增速为 50%/34%/24%,对应 22-24 年收入约 8.6/11.5/14.3 亿元。

中低压屏蔽栅 MOSFET 产品及晶圆：公司中低压屏蔽栅 MOSFET 主要用于数据中心、 汽车电子及通信与工业电源等领域，考虑工业等应用增速相比新能源应用较慢， 我们预计中低压屏蔽栅 MOSFET 业务 22-24 年增速为 8.9%/14.4%/24.4%，对应营 收 2.2/2.6/3.2 亿元。 TGBT 产品：TGBT 产品经过 21 年小批量过程后 22 年进入高速增长期，多款产品已 经进入光伏逆变、储能、车载充电机等领域的头部企业并批量供货，我们预计 TBGT 产品 22-24 年增速为 874%/300%/100%，对应营收 0.55/2.21/4.43 亿元。

超级硅产品（含其他新产品）：公司超级硅产品已批量进入中车株洲、航嘉驰源、 易米通科技、视源股份、富安电子、硕通电子等客户以及微逆变龙头 Enphase Energy，目前处于技术升级应用渗透的过程中，23 年预计超级硅系列产品进入小 批量供应，24 年有望在客户端逐步放量；此外考虑加入碳化硅的新结构产品逐步 放量，我们预计超级硅产品（含其他新产品）22-24 年增速为 20%/400%/500%，对 应营收 0.02/0.13/0.77 亿元。

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