2023年东微半导研究报告 延伸布局IGBT和第三代半导体器件

  • 来源:方正证券
  • 发布时间:2023/01/17
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东微半导(688261)研究报告:结构创新缔造汽车工控领域功率之“芯”.pdf

东微半导(688261)研究报告:结构创新缔造汽车工控领域功率之“芯”。深耕MOSFET十余年,延伸布局IGBT和第三代半导体器件。公司产品包括高压超级结/中低压屏蔽栅/超级硅MOSFET及TGBT,覆盖0~1350V电压及0~300A电流;下游应用聚焦在工业级和消费级领域,2016年自研的新能源汽车直流大功率充电桩用核心芯片量产,打破国际垄断;同时公司积累了全球知名的品牌客户群如英飞源、客户A、高斯宝及视源股份等。具备从专利到量产的完整经验,高性能功率半导体设计的技术不可替代性极强。公司的高压超级结MOSFET相比普通硅基MOSFET在性能及电压等方面技术优势明显;较...

核心观点:

深耕MOSFET十余年,延伸布局IGBT和第三代半导体器件。公司产品包括高压超级结/中低 压屏蔽栅/超级硅MOSFET及TGBT,覆盖0~1350V电压及0~300A电流;下游应用聚焦在工 业级和消费级领域,2016年自研的新能源汽车直流大功率充电桩用核心芯片量产,打破国 际垄断;同时公司积累了全球知名的品牌客户群如英飞源、客户A、高斯宝及视源股份等。 具备从专利到量产的完整经验,高性能功率半导体设计的技术不可替代性极强。公司的高压 超级结MOSFET相比普通硅基MOSFET在性能及电压等方面技术优势明显;较普通沟槽栅 VDMOSFET器件,公司的中低压屏蔽栅MOSFET的导通特性与开关损耗等更优。

根据Omdia预测,2024E全球功率半导体522亿美元市场空间,充电桩、5G基站及新能源 汽车赋能需求。功率半导体仍被国际巨头垄断,CR5达43%,但中国功率半导体市场稳步增 长,国产替代需求助推国内厂商发展;根据前瞻产业研究院与EVTank预测,2024E中国充 电桩保有量、新建5G基站数量及新能源汽车销量或达967万台/80万站/405万辆,广阔的应 用市场空间持续驱动MOSFET及IGBT等功率半导体的需求。

1、公司介绍:具备从专利到量产高性能功率器件的完整经验

公司发展历程:技术驱动型的功率半导体公司

技术驱动型的半导体技术公司:东微半导体成立于2008年,采用 Fabless 的经营模式,专 注功率半导体技术创新,拥有多项半导体器件核心专利。坚持打破国外厂商的垄断:2016年东微半导自主研发的新能源汽车直流大功率充电桩用核 心芯片成功量产,打破国外厂商垄断。目前是国内少数具备从专利到量产完整经验的高性 能功率器件设计公司之一,在新能源领域替代进口半导体产品迈出了坚实一步,产品进入 多个国际一线客户。

股权架构:实控人股权集中

实控人股权集中,股权激励绑定人才红利。截至2022年2月9日,公司联合创始人王鹏飞博 士和龚轶直接或间接控制及通过一致行动安排合计共同控制了公司43.51%股份,系本公司 的实际控制人。公司在2018年、2019年对部分核心员工实施了三次股权激励,公司部分核 心员工通过持股平台苏州高维和得数聚才间接持有公司3.32%、2.11%权益。

财务分析:产品出货量持续提升

近三年,公司营业收入年均复合增长率达72.30%:公司主营产品广泛应用于新能源汽车充 电桩、通信电源、光伏逆变器、新能源车车载充电机、数据中心服务器电源、快速充电器 等领域。公司业绩的持续增长主要系受前述应用领域需求增长、产能持续扩大、新产品不 断推出及产品组合结构进一步优化等因素影响。2021年收入达7.82亿元,同比增长 153.28%,扣非归母净利润达到1.41亿元,同比增长588.67%。2022 年上半年公司营收同 比增长。主要产品出货量持续增长,2021年高压超结MOSFET出货量达1.88亿颗,三年复合增长率 为57%,中低压屏蔽栅MOSFET出货量为0.99亿颗,三年复合增长114%。

财务分析:高压超级结MOS和屏蔽栅MOS占据收入主导

近三年营收增长率分别为28.22%、57.51%、153.28%。公司主要产品分为高压超级结 MOSFET,中低压屏蔽栅MOSFET,超级硅MOSFET,TGBT四大类,其中前两者为公司的 主要产品,二者合计占比超过98%,超级硅MOSFET和TGBT处于初期阶段,收入占比较低 ,但是增长趋势良好。公司产品的终端应用聚焦在工业级领域和消费级领域。车规级和工业级应用领域以新能源 汽车直流充电桩、5G 基站电源及通信电源、数据中心服务器电源和工业照明电源为主,消 费电子应用领域以 PC 电源、适配器、TV 电源板、手机快速充电器为代表。

应用领域:应用领域广泛

公司实现大规模销售的主要产品为MOSFET功率器件,包括高压超级结MOSFET及中低压 屏蔽栅 MOSFET等。同时公司已开发了超级硅MOSFET及TGBT等先进功率器件产品,也已处于量产阶段。产品的电压范围0~1350V,电流从0A~300A,应用场景跨度较大。

高压超级结MOSFET:相比普通硅基MOSFET技术优势明显

超级结产品相比普通硅基MOSFET具有显著优势,公司产品 Green MOS 产品系列性能先 进:超级结 MOSFET 产品通常需要更高的技术设计能力及工艺制造水平,能够突破平面型 器件的性能局限性,具备更好的静态和动态特性,可以工作于更大功率的系统之中。公司 产品主要为 GreenMOS 产品系列,是该领域规格较完整的国内厂商之一。

超级硅MOSFET和TGBT:销量大幅增速

超级硅MOSFET和TGBT都是公司最新产品,销量大幅增长:2021年公司超级硅MOSFET的 销量为72.7万颗,同比增长413.06%,TBGT的销量为72.43万颗。 公司超级硅MOSFET和TGBT具有明显技术优势:超级硅MOSFET性能对标氮化镓功率器件产 品,采用硅基材料,具有工艺成熟度高、工艺成本低及高可靠性等技术特点及竞争优势。公司 的 IGBT 产品采用具有独立知识产权的 TGBT 器件结构,不提高制造难度的前提下提升了功率 密度,优化了内部载流子分布,调整了电场与电荷的分布,同时优化了导通损耗与开关损耗, 具有高功率密度、开关损耗低、可靠性高、自保护等特点。

2、行业情况:2024E全球功率半导体522亿美元市场空间

功率半导体:中国市场稳步增长,国产厂商增长潜力巨大

功率半导体可以分为功率 IC 和功率分立器件 两大类,其中功率分立器件主要包括功率二 极管、晶闸管、高压晶体管MOSFET、IGBT 等产品。中国是全球最大的功率半导体消费国,2019 年市场规模达到177亿美元,Omdia预计 2024年中国功率半导体市场规模达到206亿 美元,2019-2024年的CAGR达3.1%。国际巨头垄断市场:英飞凌、安森美、意法 半导体等前五大国际厂商市场份额达43%。

MOSFET:新技术浪潮到来,有望打破国际厂商垄断

功率 MOSFET 性能提升主要包括三个方面 :在制造工艺上,线宽制程从 10 微米缩减 至 0.15-0.35 微米.在器件结构改进方面, 功率器件经历了平面(Planar)、沟槽( Trench)、超级结(Super Junction)等 器件结构的变化,进一步提高了器件的功 率密度和工作频率。在材料方面,新兴的 第三代半导体进一步提升了器件的开关特 性、降低了功耗,也改善了其高温特性。前五大国际巨头垄断市场,CR5为58%。

超级结MOSFET:大幅提升硅基MOS性能

超级结MOSFET:超级结MOSFET结构设计 的先进技术使该结构具备更好的导通特性,可 工作于更大的电流条件。市场增长迅速:随着5G通讯、汽车电动化、 高 性 能 充 电 器 等 应 用 领 域 的 发 展 , 根 据 Omdia 与 Yole 的 统 计 及 预 测 , 超级结 MOSFET的晶圆月出货量由2020年的23.8万 片有望增长至2025年的35.1万片,2020- 2025年的CAGR为8.1%。

IGBT:市场规模提升迅速,应用领域广泛

2019 年,全球整体IGBT 的市场规模为 60.66 亿美元,中国 IGBT 市场规模为 23.98 亿美元,二者均保持稳步增长。在中低电压领域,IGBT 广泛应用于新能源 汽车和白色家电中;在 1700V 以上的高电 压领域,应用于轨道交通、清洁发电、智 能电网等重要领域。

充电桩:保有量大幅上升同时带动超结MOS产量上涨

中国充电桩保有量持续上升,根据前瞻产业 研究院预测,预计2027年或达2284万台, 5年CAGR为35%。充电桩不断建设推动功率器件尤其是超级结 MOSFET 将迎来高速发展机遇。充电桩根据功率可分为三级,最高级的直流 充电桩高达56~60kW,其中。高端三相交 流桩主要使用三相维也纳输入整流器(PFC ),其中部分功率器件的领先解决方案使用 了超级结 MOSFET。

新能源汽车:汽车功率半导体在新能源浪潮中茁壮成长

新能源汽车中广泛应用功率半导体:车载 OBC,DC-DC,辅助电源,逆变器等部件均 应用功率半导体。 功率半导体占据汽车半导体总成本的39% ,根据英飞凌的估计,单车功率半导体成 本达330美元。 新能源汽车销量节节攀升带动汽车功率半 导体销量上升,EVTank预测2025年新能 源汽车销量达到1200万量。

3、盈利预测

高压超级结MOSFET:在下游光伏、储能以及新能源汽车等需求持续放量的推动下,此 类终端应用对高压超级结MOSFET的需求预计将高速增长。同时公司的高压超级结 MOSFET相比普通硅基MOSFET在性能及电压等方面技术优势明显;因此我们赋予高压 超级结MOSFET 2022-2024各年分别40%、35%以及30%的营收增速。中低压屏蔽栅MOSFET:公司中低压MOSFET功率器件产品涵盖25V-200V工作电压, 可广泛应用于电机驱动、同步整流等领域。同时较普通沟槽栅VDMOS器件,公司的中 低压屏蔽栅MOSFET的导通特性与开关损耗等更优;叠加下游需求驱动,我们赋予中低 压屏蔽栅MOSFET 2022-2024各年分别30%、25%以及20%的营收增速。

IGBT:公司基于自主专利技术开发出 650V、1200V 及 1350V 等电压平台的多种 TGBT系列 IGBT 器件已经实现量产,批量进入光伏逆变、储能、直流充电桩、电机驱动 等应用领域的多个头部客户。随着未来IGBT市场规模的迅速提升,公司的TGBT将加速 放量,因此我们赋予IGBT 2022-2024各年分别880%、220%以及95%的营收增速。超级硅MOSFET:公司的超级硅系列MOSFET产品已经研发成功并实现量产出货,同时 公司新一代超级硅 MOSFET 开发成功,进入认证阶段,预计未来将助力放量;叠加下 游新能源汽车以及5G基站等的需求提升,公司的超级硅MOSFET将持续放量,因此我 们赋予超级硅MOSFET 2022-2024各年分别400%、100%以及50%的营收增速。


(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。)

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