2023年扬杰科技研究报告:功率半导体IDM国内领先,业务聚焦新能源高启在即
- 来源:东海证券
- 发布时间:2023/12/18
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扬杰科技研究报告:功率半导体IDM国内领先,业务聚焦新能源高启在即。公司产品全方位布局,海外业务去库存结束后有望重启增长态势。公司产品版图丰富,二极管、小信号、MOSFET、IGBT、SiC系列产品均持续以新能源、汽车电子等高增长领域为导向突破技术瓶颈、进行新产品开发;公司“双品牌”战略布局海内外业务,收购美国MCC在欧美市场主打“MCC”品牌,在中国和亚太市场主打“YJ”品牌,随着海外市场去库存周期结束,高毛利海外业务营收表现有望在2024年迎来增长期。二极管行业全球龙头,光伏二极管占据国内优势地位。光伏二极管业务在公司...
1.国内 IDM+Fabless 相结合,功率器件产品布局 多样化
1.1.并购战略扩充公司产线,业绩有望再次重启增长态势
(1)通过收购进军功率半导体领域,实现全产业链布局。扬州杨杰电子科技股份有限 公司是国内少数集半导体分立器件芯片设计制造、器件封装测试、终端销售与服务等产业 链垂直一体化(IDM)的规模企业,同时在 MOSFET、IGBT、第三代半导体等高端领域采 用 IDM+Fabless 相结合的模式。产品线涵盖分立器件芯片、MOSFET、IGBT&功率模块、 SiC、整流器件、保护器件、小信号等,为客户提供一揽子产品解决方案。扬杰科技 2000 年在江苏扬州成立,2009 年设立 4 寸芯片产线,2014 年在深交所上市后,通过不断投资并 购进行业务扩张和产业链整合,2018 年收购宜兴杰芯,主要补充高压 MOS 技术和产品, 同年设立汽车电子产线,2020 年收购润奥公司,主要补充晶闸管和少量 IGBT 产品,同年 设立 IGBT 产线,2021 年收购雅吉芯,主要补充外延片技术和产品。
(2)营收规模保持稳增长态势,归母净利润高增。公司 2022 年实现营收 54.04 亿元, 同比增长 22.90%,归母净利润为 10.6 亿元,同比增长 38.02%,续扬“双增长”态势,业 绩表现亮眼要源于新能源行业的需求旺盛,公司深度布局汽车电子应用领域,获得多家海 内外著名汽车零部件企业认可,新能源领域行业继续保持较快增长水平,工业控制领域和 消费领域等传统板块增速相对稳定。公司 2023 年前三季度实现营收 40.41 亿元,同比下降 8.54%,归母净利润 6.18亿元,同比下降 33.39%,业绩有所回落主要是受到海外市场波动 的影响,但短期周期性扰动不影响公司长期发展态势;公司 2023Q3实现营业收入 14.16亿 元,同比下降 3.46%,环比上升 7.73%,公司汽车电子业务持续扩张,清洁能源业务订单 饱满,工业和消费领域业务正逐步复苏,业绩有所修复,改善态势向好。

(3)盈利水平稳中有升,期间费用持续优化。公司 2022 年毛利率和净利率分别增至 36.29%和 20.24%,同比上升 1.18pcts 和 1.46pcts,盈利能力稳定,2022 年销售、管理、 财务费用率分别降至 3.16%、5.02%、-0.20%,费用管控能力实现进一步提高。2023 年前 三季度盈利水平短期承压,降至 30.87%和 15.24%,主要是由于利润率更高的海外市场营 收占比降低以及毛利率较低的产品同比增长幅度相对较大,占比增加导致整体毛利率有所 下滑;2023Q3 毛利率为 32.28%,同比下降 2.90pcts,环比提高 2.76pcts,毛利环比有所 回升主要是受益于公司稼动率提升显著以及汽车电子等高毛利率业务实现快速增长。未来 随着海外业务复苏,公司毛利率有望持续改善以逐步提升。
(4)半导体器件在公司业务中占据主导地位,产品和技术水平不断更新迭代。营收构 成方面,根据产品类别主要分为三大板块业务:半导体器件、分立器件芯片和半导体硅片, 2023 年上半年半导体器件营收占比 85%左右,是公司实现营收的主要来源。公司在半导体 器件领域布局不断深入,在 MOSFET 板块,强化产品竞争力,加速研发 SGT-MOSFET、 SJ-MOSFET、车规级 MOSFET 等高端产品,积极对标国际品牌,加速实现进口替代;在 IGBT 板块,聚集一流人才,加大芯片研发投入,引入 FS(场终止)技术、MPT 微沟槽技术, 大力开发车规级产品,实现 IGBT 的进口替代;在 SiC 板块,公司布局全系列 SiC 产品, 结合高温离子注入、薄片技术,已经成功推出 SiC 系列二极管产品,SiC MOSFET 已经成 功推出 80mohm、40mohm、20mohm、17mohm 产品,产品性能对标国际标杆 SiC MOS 平面栅企业的第三代水平。
(5)扬杰科技实控人为梁勤女士,从事电子元器件制造业务的重要子公司共 5 家。股 权结构来看,截止 2023 年 9 月 30 日,江苏扬杰投资有限公司、建水县杰杰企业管理有限 公司为公司前二大股东,分别持有公司 36.23%和 11.77%的股份,梁勤女士是上述这两家 公司的最大股东,分别持有 82.48%和 42%的股份,间接成为公司实控人,同时担任公司 董事长。公司纳入合并财务报表范围共 28 家公司,其中 6 家重要非全资子公司均从事电子 元器件制造业务,包括成都青洋电子、扬杰润奥半导、四川雅吉芯电子、湖南楚微半导, 以上公司均以收购方式取得;另外 2 家宜兴杰芯半导、扬州杰利半导,则是分别于 2018 年 和 2009 年出资设立。
1.2.加大研发在多领域+多样化布局产品品类
(1)公司主营产品主要分为三大板块,包括材料板块、晶圆板块和封装器件板块。材 料板块包括单晶硅棒、硅片以及外延片,晶圆板块包括 4、5、6、8 寸电子电力器件芯片, 封装器件板块包括 MOSFET、IGBT、SiC 系列产品、整流器件、保护器件、小信号及其他 产品系列等。公司以 IDM+Fabless 生产模式相结合,自建 4、5、6寸晶圆产线以及器件端 的封测产线,收购楚微半导以获得 8 寸晶圆产线,与上游主流代工厂合作以获得部分高端 MOS、IGBT 以及 SiC 产能。光伏领域主要使用二极管、IGBT 和 FRD,其中光伏二极管公 司订单饱满,手机等消费类产品领域使用小信号、MOSFET,汽车领域使用二极管、 MOSFET、小信号这三类产品,其中二极管的毛利率较高。
(2)公司产品广泛应用于汽车电子、清洁能源、5G 通讯、安防、工业、消费类电子 等诸多领域,为客户提供一揽子产品、技术、服务解决方案。公司与国内外各行业 TOP 客 户展开积极合作,目前汽车电子、清洁能源行业需求持续旺盛,汽车电子领域国内客户主 要包括比亚迪、小鹏、小米,国外方面,取得安波福、博格华纳、联合电子等客户认证及 订单;在光伏储能领域,国内客户包括宁德时代和阳光电源,国外方面与 SMA、 SOLAREDGE 等客户持续扩大合作。
(3)公司持续加码研发投入,进行技术积累以加快更新迭代。2022 年公司研发投入 达到 2.93 亿元,同比增长 21.07%,2023 年前三季度公司研发投入达到 2.63 亿元,研发费 用率从 2022 年的 5.42%增长至 6.51%,研发人员数量从 2018 年的 605 人逐年增长至 2022 年 851 人。公司近三年研发投入快速增长进入高峰期,公司技术方面正处于突破性进程中, 目前公司拥有 SiC 研发团队、GaN 研发团队、IGBT 研发团队、MOSFET 研发团队、二三 极管芯片研发团队、Clip 封装研发团队、WB封装研发团队、8 寸晶圆长沙研发团队、IGBT 日本研发团队、MOSFET 台湾研发团队、单晶硅成都研发团队。公司建立了覆盖芯片、封 装、应用的仿真平台,健全了产品参数的测试中心,完善了新能源、汽车电子应用平台的 构建,形成了从晶圆设计研发到封装产品研发,从硅基到第三代半导体研发从售前技术支 持到售后技术服务的完备的研发及技术服务体系,为公司新品开发、技术瓶颈突破、扩展 市场版图等提供了强有力的保障。
1.3.“YJ”+“MCC”双品牌实现海内外双空间布局
(1)公司实行“双品牌”+“双循环”及品牌产品差异化的业务模式。2015 年,公司 收购美国 MCC 半导体公司,在欧美市场,公司主推“MCC”品牌产品,对标安森美等国 际第一梯队公司。在中国和亚太市场,公司主推“YJ”品牌产品,通过持续扩大直销渠道 网点,与各行业 TOP 大客户达成战略合作伙伴关系。目前,公司设有深圳、上海、北京、 广州、武汉等 20 多个境内销售和技术服务站,境外设有美国、韩国、日本、印度、新加坡 等 12 个国际营销、技术网点。与此同时,公司积极响应国家“国内国际双循环相互促进发 展”的号召,积极拓展国际业务。2023 年上半年,公司发行 GDR 募集资金在越南投资设 立下属子公司美微科(越南)有限公司,建立东南亚国家建设封装测试生产线,投资总额 8.74 亿元,深耕国际市场,进一步优化公司的全球产业布局。
(2)公司海外业务情况有望改善,海外业务毛利率高于国内业务。2022 年国内业务 实现营收 36.84 亿元,占比 68.17%,而 2022 年海外业务实现 16.67 亿元,同比增长占比 57.86%,占比为 30.85%,与 2021 年相比提升 6.83pcts,2022 年公司海外业务高速扩张 而海外业务毛利率较高带动公司总体毛利率提升,2023 上半年海外业务实现营收 6.39 亿 元,占比为 15.81%,占比大幅下降是由于海外处于去库存阶段,目前去库存周期已接近尾 声,将于 2024 年 Q1 结束,从 2024 年 Q2 开始公司海外业务营收表现将有望实现较大改 善。未来公司将持续推进国际化战略布局,加强海外市场与国内市场的双向联动。
1.4.IDM+Fabless 模式并行,产业链一体化布局
IDM+Fabless 模式进行产线布局,以保障未来产能。公司经营模式以 IDM 为主,同时 在 MOSFET、IGBT、SiC 等高端领域采用 IDM+Fabless 相结合的模式。
晶圆产线布局方面,目前公司拥有两条 6 英寸晶圆生产线,月产合计 10 万片,以及 4、 5 英寸晶圆生产线,月产合计 100 万片。公司于 2009 年自建 4 寸芯片产线,2013 年又设 立第二条 4 寸芯片产线,2015 年取得中电五十五所旗下扬州国宇 14.95%的股份,布局 5 英寸产线,2018 年设立宜兴杰芯,布局 6 英寸产线,在 2023 年 Q1 完成对湖南楚微的收 购,持有其 70%的股份,补充 8 寸芯片产线,二期建设规划为 3 万片/月的 8 英寸硅基芯片 生产线项目和 5000 片/月的 6 英寸碳化硅基芯片生产线项目,一期和二期 8 英寸硅基芯片 生产线项目产能规划共 4 万片/月,目前月产能达 2.5 万片;而代工厂方面,与中芯绍兴在 8寸高端MOS和IGBT方面合作获得代工产能,协议约定年度平均产能不低于 2000片/月。 目前公司 6 寸线、8 寸线实现满产状态,4、5 寸线稼动率也在稳步提升。
器件端封测产线布局方面,2012 年设立功率模块产线,2020 年定向增发募资建设超 薄微功率半导体芯片封测项目,主要进行 SOT、SOD 等小封装,建成后月产达 2000kk, 2023 年成功发行 GDR 募资建设越南封装厂,满足海外客户需求。
上游材料布局方面,2017 年收购成都青洋,布局单晶硅片,2021 年完成收购四川雅 吉芯,布局单晶硅棒。
IGBT 布局方面,2021 年收购江苏润奥设立 IGBT 产线,2022 年投资成都森米合伙企 业,间接持股成都森未 3%的股份,此后成都森未被高新发展收购,业务端与振华集团合作 布局军工领域,扬杰科技目前仍间接持股成都森未,布局了军工 IGBT。
SiC 产线公司布局方面,2016 定向增发募资用于 SiC 芯片、器件研发及产业化建设项 目,2023 年在扬州投资新建碳化硅产线。此外,公司与代工厂积塔半导体进行合作获得硅 晶圆产能,用于新能源汽车核心零件 OBC。
2.功率半导体:燃新能源之火,促国产替代之行
2.1.功率半导体品类众多,应用范围广泛
(1)功率半导体根据集成度可以分为分立器件中的功率器件和集成电路 IC 中的功率 IC 两个大类。半导体产品的分类是一个十分复杂困难的过程,国际上多种分类方法都不可 能完美区分出来各种产品种类与规模,目前较多采用 WSTS(世界半导体贸易协会)的分 类方法。功率半导体是包含了功率器件与功率 IC 两大类,功率 IC 相对来说集成芯片的小功率、小电压产品,功率 IC 集成度较高,是指将高压功率器件与其 控制电路、外围接口电路及保护电路等集成在同一芯片的集成电路,主要应用于手机等小 电压产品。功率器件包括二极管、晶体管和晶闸管三大类,其中晶体管市场规模最大,晶 体管又细分为 IGBT、MOSFET、双极型晶体管(BJT)等。功率器件是指体积较大,用来 处理较大功率、大电压的产品。

(2)功率半导体的两大功能是开关与电能转换,主要可以依据工作频率与功率大小将 功率半导体分为不同类型。功率器件通过调节改变电子元器件的功率来实现电源开关和电 能转换的功能,主要体现在变频、整流、变压、开关等方面。其应用范围广泛,包括工控、 风电、光伏、电动汽车与充电桩、轨交、消费电子以及 5G 通信等领域,其中 IGBT、 MOSFET、SiC、GaN 功率器件由于工作频率更高,耐高压性能更优,因而应用领域更广, 更适用于电动汽车、充电桩、工业电源、轨道交通等高压和工作环境更为复杂情况的工作 场景。
(3)全球及中国功率半导体市场规模将在 2023 年有望分别增长至 502 亿美元和 1519.36 亿元,2020-2023 年 CAGR 达 3.56%和 7.22%,预计长期保持增长,未来几年年 均复合增速保持在 4%和 8%左右。根据 Omdia 数据显示,从 2021 年起半导体市场局面扭 转重启增长,2022 年全球及中国功率半导体市场规模分别为 481 亿美元和 1368.86 亿元 (191 亿美元),同比增长 4.79%和 4.37%,2023 年全球功率半导体市场规模有望继续增 长至 502 亿美元,2023 年中国功率半导体市场规模将较大幅增长至 1519.36 亿元,同比增 速达 10.99%,达到历史新高,2020-2023 年 CAGR 预计分别为 3.56%和 7.22%。
(4)2021 年全球功率器件中主要以 MOSFET 和 IGBT 这两类器件为主,2027 年这 两类器件仍占据主导地位,SiC、GaN 等第三代半导体占比有望从 4%提升至 19%。根据 Yole 数据,在 2021 年全球功率半导体市场中 MOSFET 分立器件占比最大为 42%,IGBT 模块、单管占比分别为 24%和 7%,这两类器件占据主要地位,广泛应用于电动汽车和充 电桩等领域。2027 年 IGBT 模块、单管占比分别为 26%、5%,仍然保持在 31%,成为占 比最大的细分市场,MOSFET 占比为 30%,而 SiC 模块、分立器件、GaN 分立器件占比 分别为 15%、1%和 3%,第三代半导体在性能优势下发展迅速合计占比有望提升至 19%。
(5)2021 年全球功率器件下游应用中工业和汽车领域占比总和超过 50%,预计未来 工业市场占比较为稳定,汽车市场在新能源车带动下占比有望提升成为第一大应用领域。 从下游应用占比来看,根据 TrendForce 数据,2021 年全球功率半导体下游应用领域中, 工业和汽车领域占比较大,分别为 35%和 29%,消费电子为第三大应用领域占比为 18%, 其次是通讯和电脑领域,占比分别为 10%和 7%。作为最大的存量市场,预计未来工业市 场保持稳定增长,占比也将保持稳定;汽车领域在近几年新能源汽车的蓬勃发展带动下, 成为助推功率半导体行业的最充足动力,未来汽车市场将有望超越工业市场成为第一大应 用领域,占比将进一步提升。
2.2.海外龙头主导,国产化率有望加速提升
(1)功率半导体市场行业集中度高,海外龙头占据主导地位。全球功率半导体市场份 额绝大多数主要由日本、美国、欧洲这些国家和地区的企业占据,根据 Yole,2020-2022 年前三大厂商均为英飞凌、安森美、意法半导体。其中英飞凌居于绝对龙头地位,功率半 导体营收在市场中遥遥领先第二名安森美,是全球业务面最广、体量最大的汽车半导体龙 头公司,根据英飞凌年报,2022 年实现营收 142.18 亿欧元,同比增长 28.6%,利润为33.78 亿欧元,同比劲增 63%,利润率为 23.8%,同比增长 5.1pcts,这三项指标均创历史 新高,在汽车功率器件细分领域中占据行业领先地位;安森美是第二大功率半导体供应商, 产品布局丰富,2022 年实现营收 83.26 亿美元,同比增长 24%,创历史纪录,其中汽车业 务增速最快;意法半导体是传统功率半导体龙头公司,是 MOSFET 领域中的佼佼者,其他 主要产品包括 SiC 和高低压硅二极管、GaN 功率器件、射频晶体管、IGBT 等,基于 SiC 的 分立器件在下一代电动汽车应用上大获成功。全球前十大厂商中国内只有闻泰科技旗下的 安世半导体进入此行列,安世半导体曾为飞利浦半导体标准产品事业部,2019 年被闻泰科 技收购,其产品线中二极管产品与小型号 MOSFET 领先优势明显,2022 年安世半导体总 营收为 23.6 亿美元,同比增长 10.7%,在汽车和工业等重要领域表现良好,2023 年上半 年,受益于新能源汽车行业的迅速发展带来的持续活跃的需求,来自汽车领域的收入占比 为 61.05%。
(2)中国功率半导体器件市场中,国内厂商占据不到 30%的市场份额,国产化率仍 处在较低位,替代空间广阔。2022 年国内功率半导体市场中主要 13 家国产厂商市场份额 占比为 21%左右,国内龙头公司是闻泰科技旗下的安世半导体,2022 年功率半导体营收达 160.01 亿元,市场份额为 9.26%,公司产品覆盖最为全面,基本上涵盖了二极管、MOS、 IGBT、SiC 等主要产品线,其次为扬杰科技、士兰微、斯达半导、时代电气,2022 年功率 半导体营收分别为 46.22、44.67、26.82、18.35 亿元,市场份额分别为 2.67%、2.58%、 1.55%、1.06%,其中时代电气借助其在轨交领域优势,成为国内高压 IGBT龙头,2022年 功率半导体营收增速最高,达 71.83%。与国外厂商相比,国内厂商的产品结构、技术水平 和创新能力仍在存在较大差距,但近年来通过对国际大厂先进技术的持续引进以及自主创 新,国内企业已经完成 0-1 的技术突破,我国厂商在消费级、工业级中低端产品上已经实 现了部分国产化,并且在车规级、轨交级高端产品上也有了一定突破。未来随着国内厂商 技术水平的提升和管理经验的积累,以及终端客户持续国产替代需求下,目前不足 30%的 国产化率将有望加速提升。
(3)全球半导体周期下行趋势下,短期功率器件全球价格保持相对稳定。2023 年第 三季度,海外主要厂商交货周期和价格保持平稳态势。1)二极管交货周期方面,罗姆货期 为维持在 13-30 周,国内龙头安世半导体肖特基、齐纳二极管货期维持在 4-20 周,开关二 极管货期维持在 8-50 周,二极管价格趋势均与 2023Q2 持平。2)小信号交货周期方面, 海外厂商 Diodes 小信号 Mosfet 货期维持在 20-30 周,国内安世半导体货期维持在 10-26 周,价格趋势也均与 2023Q2 持平。3)MOSFET 和 IGBT 交货周期方面,英飞凌 IGBT 货 期维持在 39-50 周,低压 Mosfet 货期维持在 18-48 周,高压 Mosfet 货期维持在 39-56 周, 意法半导体 IGBT 货期维持 47-52 周,低压 Mosfet 货期维持在 50-54 周,高压 Mosfet 货期 维持在 39-52 周;价格趋势方面,英飞凌与意法半导体均环比持平。现阶段下游需求持续 高景气度,而上游海外厂商产能释放有限,功率半导体市场面临短期内供不应求的状态, 这为国产企业提供了机遇。如今,本土功率半导体产品性能已经逐渐成熟,且部分产品性 能可对标海外大厂产品,加速国产化产品市场渗透,逐步切入高端市场,助力应用新能源 车与发电领域的功率半导体市场保持向好态势。
(4)短期内国内企业功率器件产品价格预计保持稳定,未来仍有一定上升空间。国内 企业在全球规模较小,在全球不具备产品定价权,海外巨头企业的价格是国内企业产品定 价的锚,短期内国内企业产品价格预计保持稳定。全球巨头产品的价格有所调整,国内企 业价格理论上也会同方向上调整。2021 年受到全球缺芯价格影响,国内企业的功率器件产 品大幅度涨价,2022 年缺芯逐步缓解,价格企稳下降,到目前为止,功率器件的供货周期 稳定,价格相对稳定。未来在下游新兴应用领域持续景气下,国内功率器件价格有望得到 一定提升。
3.二极管行业龙头企业,国内第一,全球第四
3.1.二极管市场需求持续释放,初步替代完成
(1)二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode),是一种具有不对称电导的双电 极电子元件。晶体二极管是一个由 p 型半导体和 n 型半导体烧结形成的 p-n 结界面,具备 单向传导电流的特性,理想的二极管在正向导通时两个电极(阳极和阴极)间拥有零电阻, 而反向时则有无穷大电阻,即电流只允许由单一方向流过二极管。按照用途不同可以将二 极管分为整流二极管、开关二极管、肖特基二极管、齐纳二极管、TVS 二极管、高频二极 管等,主要具有包括整流、开关、保护等作用。
(2)从二极管产业链来看,我国企业均积极布局,目前已经实现初步国产替代,国内 核心的二极管生产制造企业包括安世半导体(闻泰科技)、扬杰科技、苏州固锝等。二极 管产业链上游主要是硅、硒、锗等晶圆材料、封装材料等原材料供应商以及生产设备供应 商,中游主要是指二极管生产制造企业,下游应用领域广泛,包括新能源汽车、计算机、 手机、家电等消费电子领域,光伏、风能等可再生能源,包括室内、户外、汽车照明的 LED 照明以及工业自动化领域。
(3)二极管行业已趋饱和,预计 2023 年全球市场规模将小幅降至 45.69 亿美元, 2026 年逐步增长至 53.51 亿美元。由于二极管行业技术壁垒较低,行业参与者众多,近年 来市场规模表现较为稳定,2022 年达到短期峰值,2023 年下滑后 2024 年重新步入上行通 道。据芯谋研究数据,2022 年全球二极管市场规模达 55.73 亿美元,与上年同期基本持平, 2019-2022 年年均复合增长率达 7%,预计 2023 年市场规模达 45.69 亿美元,2026 年逐步 增长至 53.51 亿美元,国内市场表现与全球市场趋同。

(4)二极管行业是我国功率半导体中发展最早、成熟度最高的市场,国产替代程度已 经初有成效。在二极管低端应用市场中,国产替代效应显现,已经基本实现国产替代,而 在汽车等高端市场国产替代程度较低,可替代空间较为广阔,二极管在电动汽车的充电桩、 电池管理系统、电机控制、汽车照明等方面都起到重要作用,对二极管在高温耐压、高效 能等方面要求更高,国产产品替代空间更大。据海关总署统计数据,二极管及类似半导体器件出口/进口数量 2022 全年为 6566/5986 亿个,同比下降 13.09%/20.15%,2023 年前三 季度出口/进口数量为 4445/3346 亿个,同比下降 12.60%/29.50%,二极管及类似半导体器 件出口/进口金额 2022 年为 4,298.43/1,950.99 亿元,同比增长 40%/1.72%。从金额同比增 速来看,2022年实现出口金额增速显著高于进口金额,从数量同比变化趋势来看,2023年 二极管及类似半导体器件出口数量的下降幅度有所收窄,而进口数量的下降幅度仍在扩大, 可以看出随着国产厂商不断提升核心竞争力,提高产品性能降低产品成本,二极管市场的 国产替代程度持续不断加深,未来在高端领域发力,替代进程有望进一步推进。
3.2.扎根二极管领域,光伏起家,汽车助力
(1)扬杰科技是国内二极管市场龙头,扎根二极管领域逐渐发展壮大。根据芯谋研究 数据,2019 年扬杰科技在功率二极管市场中国排名第一,全球第四,国内市占率为 13.5%, 在二极管整流桥细分领域全球市占率高达 20.5%,成为全球第一,在整流快恢复二极管、 肖特基二极管、TVS 细分领域中表现也较好,全球市占率分别为 4.0%、6.3%、5.7%,在 光伏二极管领域市占率和产能均全球第一。在投资者互动平台,公司表示在光伏接线盒旁 路二极管领域的市场占有率已超过 30%。根据公司 2023 年半年报,2023 年上半年光伏二 极管业务同比增长 20%以上。公司 2006 年正式设立扬杰科技,自建桥堆二极管产线, 2008 年设立 4 英寸产线主攻光伏二极管成为 IDM 光伏二极管厂商后逐步扩大业务范围。之 后公司继续在光伏二极管产品类型上进行突破,2022 年公司使用 950V 快速恢复二极管 (FRD)芯片的光伏逆变用 950V 续流二极管产品实现批量生产,高集成整流器件也实现批量 生产。
(2)目前公司持续优化二极管产品应用结构,继续深耕光伏领域,向汽车领域积极转 型:1)PSBD 芯片、PMBD 芯片已大批量应用于新能源汽车三电领域,产品规格持续拓 展,产量占比大幅提升;2)TSBD 芯片在清洁能源领域获得大规模应用,并持续扩展产品 规格,生产线覆盖 6 寸和 8 寸平台,产品性能即将全面提升;3)FRED 整流芯片 200V1200V 全系列量产,续流芯片 650V、1200V 均已经量产,1700V 续流芯片研发合格,即 将量产。基于 8 寸平台和全新寿命控制技术的新一代续流 FRED 已在研发中,预计 2024 年实现量产; 4)同时全面提升 TVS 芯片的产品性能,未来公司市占率有望进一步提升。
4.小信号、MOSFET 国内领军企业,发力手机及 汽车领域
4.1.国内小信号市场前列企业
4.1.1.小信号市场稳步扩张,高端领域替代空间广阔
(1)小信号器件具有小电流、低功率的特点。小信号器件,又称小功率半导体器件, 是指额定电流低于 1A 或额定功率低于 1W 的半导体分立器件。小信号器件主要可分为两大 类:小信号二极管、小信号三极管,按照芯片结构和功能不同,小信号二极管可以进一步 细分为小信号开关二极管、小信号肖特基二极管、小信号稳压二极管、ESD(ElectroStatic discharge,释放静电),小信号三极管可以进一步细分为普通小信号三极管、小信 号 MOSFET。小信号器件主要功能有开关、续流、建波、稳压、ESD 等,由于额定电流低 主要在二次电源对电路中各并联功能模块的供电过程中使用。
(2)小信号器件市场持续稳步扩张,全球市场规模 2029 年有望增至 116 亿美元, 2022-2029 年 CAGR 为 7.40%。根据 QYResearch 报告显示,2022 年全球小信号器件市 场总体规模达 70 亿美元,2018-2022 年复合增长率为 9.10%,预计 2029 年将不断增长达 到116亿美元,2019-2022年均复合增长率为7.40%。小信号器件市场总体发展较为稳定, 小信号器件在芯片供电、小信号射频、ESD 等特定工作环境下,具有不可替代性,随着下 游需求持续上涨,未来也将保持稳定增长态势。
(3)从小信号产业链来看,上游主要为晶圆代工厂、半导体材料与生产设备供应商, 下游应用范围广泛。小信号产业链中游为小信号器件生产商,其中国产产品多为小信号二 极管。小信号分立器件是电子电路的基础元器件,是各类电子产品线路中不可或缺的重要 组件,广泛应用于小电流、高功率的工作场景,其中汽车电子、工业、消费电子是主要的 三大应用领域,汽车电子领域主要由新能源汽车行业的快速崛起驱动,工业领域中工业控 制细分市场是最重要的应用场景,作为高压高频要求的高端应用领域国产替代率较低,发 展空间较大,消费电子中计算机、智能手机等移动设备及可穿戴设备中都广泛使用了小信 号器件,例如一些手机中基带部分就使用了数十只小信号分立器件。此外,通讯及绿色照 明市场等领域近年来也高速发展,成为下游中重要的增量市场。
(4)在小信号器件市场中,海外企业占据领先地位,但国内企业也处于高速发展中, 在中低端领域基本实现了国产替代。欧美、日本、中国台湾地区等境外厂商具有先发优势, 在全球竞争中保持优势地位,在中低端领域,国产小信号产品具有性价比基本形成了进口 替代,在中高端领域客户以性能为主要考虑因素,仍以进口产品为主,例如在小信号 MOSFET 细分领域,海外厂商技术成熟,小信号 MOSFET 产品系列丰富以满足不同负载 要求,下游客户为保证适配性更倾向于选择海外品牌产品,绝大多数市场份额被国际大厂 占据,头部TOP5企业分别是Infineon、NXP Semiconductor、Vishay、ONSemiconductor 和 Toshiba,市场份额超过了 52%。但近年来国产厂商加速赶超技术,国产替代率也在持 续上升中,根据 QYResearch 报告显示,国内共有 8 家企业进入 2022 年全球小信号市场 TOP23 厂商行列,依次分别为闻泰科技收购的安世半导体、扬杰科技、乐山无线电、士兰 微、燕东微、苏州固锝、捷捷微电、银河微电,其中安世半导体位列 13,扬杰科技位列 17。
4.1.2.小信号产品丰富,封装项目稳步推进
(1)扬杰科技积极布局小信号器件,募资 12.9 亿元用于封装项目以扩张产能。公司 2017 年设立小信号产线,2018 年成功开发 18 类性能卓越的新产品并实现量产,2020 年定 向增发股票将其中 12.9 亿元募集资金用于智能终端用超薄微半导体芯片封测项目,采用 FBP 平面凸点式封装、SOT 小外形晶体管封装、SOD 小外形二级管封装等封装技术,建成 投产后智能终端用超薄微功率半导体器件产能达 2,000KK/月,可广泛应用于开关电源、变 频器、驱动器等电路,作为高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管使 用,或是在 5G 通信、微波通信等电路中作为整流二极管、小信号检波二极管使用。2021 年公司新增 TOLL(lead less)-8L 无引脚 TO 封装项目,开发对标国际领先厂商的 TOLL 封装产品,以丰富小信号产品种类。

(2)公司加快小信号技术研发,消费电子领域新产品频出。目前普通电容单向、双向 ESD 芯片实现量产,多通道低电容 ESD 芯片、多通道低电容回扫的 ESD 芯片研发中,预 计 2024 年实现量产。2023 年公司推出小信号肖特基及开关二极管 DFN0603 封装新品,用 于开关、检波等电路,目前为止是行业内 DFN 产品系列最小封装尺寸,产品具有开关效率 高、工艺稳定、可靠性强的特性,应用于智能穿戴、家电、手机等消费电子领域。此外, 针对消费电子领域还推出恒 VC ESD 产品,产品采用超薄封装外形,可应用于小型化电路, 主要作用在低速信号线,控制总线,电源线的静电防护,应用于手机、数码产品、笔记本 电脑、家用电器等场景。
4.2.国内 MOSFET 市场领先企业
4.2.1.MOSFET 市场持续快速发展,2026 年国产化率有望达 64.5%
(1)MOSFET 全称金属氧化物半导体场效应管,是电压型控制器件,通过栅极电压 的变化来控制输出电流的大小,并实现开通和关断。MOSFET 具有驱动电路简单,驱动功 率小,开关速度快,工作频率高等特点,是功率半导体重要的基础元器件。随着沟道结构 的不断演变,MOSFET 可细分为平面型、沟槽型、屏蔽栅和超结功率 MOSFET,平面型MOSFET 电压覆盖范围广,适用于 250-900V,应用领域众多;Trench(沟槽型) MOSFET 主要用于低压领域,适用于 12V-250V,在移动电源、手机数据线等场景中应用; SGT(屏蔽栅沟槽)MOSFET 在传统沟槽 MOSFET 器件 PN 结垂直耗尽的基础上引入了水 平耗尽获得更高的击穿电压,主要用于中压和低压领域,适用于 30V-300V,在充电桩、智 能机器人、无人机等场景中应用;SJ-(超结)MOSFET 打破了硅材料极限,大幅降低了 器件的导通电阻和开关损耗,主要在高压领域应用,适用于 500V-900V,在 LED 驱动电源 适配器、大功率电动车充电器等场景中应用。
(2)MOSFET 行业发展前景广阔,全球市场规模有望在 2023 年达到 133.9 亿美元。 MOSFET 器件应用广泛,规模也较为可观,是功率半导体中非常重要的细分领域。根据中 商产业研究院数据,2022 年全球 MOSFET 市场规模达到 129.6 亿美元,2019-2022 年均 复合增速 CAGR 为 19.31%,保持较高速增长态势,2023 年有望继续增长达到 133.9 亿美 元。
(3)从 MOSFET 产业链来看,上游包括半导体材料和设备,中游为 MOSFET 生产制 造商,下游终端应用需求领域广泛。上游半导体材料包括硅片、电子特气、光掩模、光刻 胶和半导体设备包括光刻机、刻蚀机、清洗和离子注入等;中游制造企业包含 IDM 以及 Fabless 模式等厂商,海外包括英飞凌、安森美、东芝等欧美日国际巨头,国内企业以华润 微电子为代表;MOSFET 驱动简单且高效的性能优势明显,下游应用领域众多,包含通信、 消费电子、汽车电子、工业控制、计算机、电源管理等。
(4)在国内 MOSFET 市场中,汽车电子是体量最大的下游应用市场,2026 年应用领 域占比有望从 2022 年的 23.70%增长至 28.20%。在国内 MOSFET 市场中,汽车电子、工 业、通信、消费电子是主要的四大应用领域,根据芯谋研究数据,汽车电子领域占比最大, 受益于新能源汽车景气持续,主体地位将继续得到巩固,2026 年国内汽车电子领域 MOSFET 市场规模有望从 2022 年的 12.8 亿美元增长至 19.6 亿美元,CAGR 达 11.24%,下游占比也将从 2022 年的 23.70%提高到 28.20%,其他领域占比变动不大,2026 年工业、 通信、消费电子各下游领域占比将分别达到 19.71%、18.56%、17.12%。
(5)2022 年全球 MOSFET 市场中前五大厂商占有超过 50%的市场份额,以海外企 业为主体,国内企业有 3 家企业进入 TOP10 行列。根据 omdia 数据,在全球 MOSFET 市 场中,2022 年 TOP10 厂商与 2021 年相同,排名次序稍有变化,但英飞凌和安森美一直稳 居龙头地位,其中英飞凌处于绝对主导地位,MOSFET 营收远超第二名安森美,前五大厂 商均为具有先发优势和技术优势的海外企业,2021 年和 2022 年 CR5 分别为 56.20%和 57.79%,集中度较高,国内主要是闻泰科技旗下的安世半导体、华润微电子、士兰微 3 家 企业上榜,2022 年安世半导体以 4.26%的市占率超过华润微成为国内 MOSFET 市场第一, 3 家企业 2021 年和 2022 年市场份额总计均不超过 12%,随着未来国产替代程度加深,核 心竞争力提高,国内企业在全球范围内有望占据更大的市场份额。
(6)国内 MOSFET 市场国产替代进程加快步伐,2026 年国产化率有望从 2022 年的 35.3%快速提升至 64.5%。根据芯谋研究报告数据,2021 年国内 MOSFET 市场中海外龙头企业英飞凌和安森美占据 32%的份额,国内企业华润微、士兰微、新洁能、东微半导这 4 家企业进入前十大厂商行列,共计占据 23.4%的市场份额,目前国内 MOSFET 市场中海 外厂商占比仍然较大,国内厂商也加速提高其竞争力逐步迈入行业前列。国内 MOSFET 市 场规模预计从 2022 年的 54 亿美元将逐年增长至 69.5 亿美元,2026 年国产 MOSFET 市场 规模有望达 44.8 亿美元,随着国内厂商逐步扩大市场,未来产品性能赶超国际先进水平同 时产能大量释放,2026 年国产化率也将从 2022 年的 35.3%快速增长至 64.5%,基本形成 国产替代局面。
4.2.2.MOS 技术研发和产品优化持续进行,满足客户多样性需求
(1)扬杰科技加速研发 MOSFET 高端产品。公司 2016 年成立低压 MOS 研发中心, 2017 年实现中低压沟槽 MOSFET 产品的量产,掌握低压 MOSFET 最先进技术 SGT MOS, 2018 年收购宜兴杰芯高压 MOS 产线。公司聚焦于高端领域进行开发以满足市场需求,1) SGT-MOSFET 板块,公司 2020 年推出 SGT MOS 30V~150V 系列产品,并持续优化 SGT 产品性能,陆续推出了第二代 SGT 产品,2022 年 100V 屏蔽栅沟槽(SGT)MOSFET 芯 片进入开发验证阶段;2)SJ-MOSFET 板块,2022 年封装大功率 MOS 的新封装产品已批 量生产,此封装适用于高压大电流 SJ MOS/SiC MOS 芯片的特定应用场景,新封装技术将 驱动端的源极单独引出,可以降低内部源极连接电感的干扰,有助于提高 MOSFET 开关速 度,降低导通损耗,抑制栅极振荡,并且开通损耗减小 19%-5%;3)车规级 MOSFET 板 块,2022 年车规级-20V P 型沟槽(Trench)MOSFET 芯片、车规级 40V N 型沟槽 (Trench) MOSFET 芯片进入开发验证阶段。此外,公司完成了 CLIP、TOLL 等封装形式 的开发,PDFN5060 高性能超低阻抗 Clip/ Dual Pad 产品处于开发验证中,可以配合超低 内阻 MOSFET 芯片研发进行新品开发,减小封装的寄生电阻,进一步优化公司低内阻产品 性能。
(2)2023 年扬杰科技在各领域继续推出性能更优、更加符合市场需求的 MOSFET 新产品。1)在光伏领域,推出 N800V 超结 TO-263 和 N150V SGT PDFN5X6 MOSFET 新品,用于光伏微逆产品的输出逆变与初级电路控制,可以支持更高频率与动态响应。2) 在快充领域,推出用于 PD VBUS 的 N30V Trench MOSFET,采用 Trench 技术,产品封 装小,内阻低,短路能力与 ESD 能力强。3)在消费电子领域,推出用于散热风扇控制的 N+P Dual 30V Trench MOSFET,简化产品电路桥接结构的同时保留了工程师应用的灵活 性,并可较大限度节省 PCB 尺寸面积,适用于内部空间狭小的各类散热风扇产品;以及推 出用于吸尘器 N40V SGT MOSFETS 新品,产品采用 PDFN5060-8L 封装,相较于 TO252 封装更适用于紧凑设计,具有过流能力强,热阻低的特性。4)在安防、基站等通信领域, 推出用于以太网供电(POE/PoE+)的 N150V SGT MOSFETs 新品,采用 SGT 技术,相比 于传统 Trench MOS 产品拥有更高的开关速度以及更低损耗。
5.IGBT 产品技术领先、SiC 早期布局
5.1.国内 IGBT 市场优势企业
5.1.1.IGBT 市场前景广阔,新能源驱动+国产替代加速
(1)IGBT 全称为绝缘栅双极型晶体管,是由双极型三极管(BJT)和绝缘栅型场效 应管(MOS)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。IGBT 兼具 MOSFET 及 BJT 两类器件优势,驱动功率小而饱和压降低。金氧半场效晶体管(MOSFET)输入阻抗高、 驱动功率小、开关速度快;而双极型三极管(BJT)饱和压降低,BJT 更强调工作功率, MOSFET 更强调工作频率,因此 IGBT 兼有以上两种器件的优点,性能优势显著。
(2)IGBT 芯片随着每一代产品的升级,各项性能指标均有提升,考虑成本后,当前 性价比较高、应用广泛的是第四代产品。如下所表示,全球 IGBT龙头企业英飞凌有史以来 诞生了七代不同的产品,每一代产品在结构上有较大的差异,在关键性能指标上也都有较 大的提升,相对来说越是先进的产品,性能效果越高,能够将产品研发到第几代技术,某 种程度上也说明了企业在绝对技术上的研发实力。如果考虑到成本等因素,IGBT 目前性价 比较高的产品属于第四代产品。
(3)IGBT 应用范围按照领域的不同主要可以分为三大类:消费类,工业类,汽车类。 IGBT 单管主要应用于小功率家用电器、分布式光伏逆变器;IGBT 模块主要应用于大功率 工业变频器、电焊机、新能源汽车(电机控制器、车载空调、充电桩)等领域;而 IPM 模 块应用于变频空调、变频冰箱等白色家电产品。
(4)受益于新能源汽车和新能源发电的需求大幅增加,中国 IGBT 市场规模将持续增 长,根据之前 IGBT 行业深度报告测算,到 2026 年,中国 IGBT 市场规模将有望达到 685.78 亿人民币,年复合增长率达 21.48%。在各下游市场中,新能源汽车市场依然是增 速最快的部分,其市场规模 2022-2026年复合增速高达 32.84%;而新能源发电市场也将获 得 21.34%的行业增速,成为第二大增速较高的领域;轨道交通市场的增速也相对较快达 17.04%,由于其体量较小,对 IGBT 市场规模扩张提供的贡献相对较小,但仍然是具有良 好发展前景的应用领域;工控市场发展较为成熟,波动较小成为下游市场稳健支撑,工控 IGBT 市场规模保持稳定增长;变频白电虽然增速最低,但其体量大、应用渗透率高,也是 不可或缺的重要助力。
(5)从下游占比来看,2026 年预计新能源汽车、工业控制、变频白电、新能源发电、 轨道交通分别为 60%、18%、15%、6%以及 1%。下游应用领域中规模占比最大的前三大 领域始终为新能源汽车、工业控制和变频白电,新能源汽车市场将在双碳政策和技术升级双轮驱动下继续保持旺盛需求,其主导地位未来有望得到进一步巩固,市场占比从 2022 年 的 42%有望在 2026 年提升至 60%,占据 IGBT 市场一半以上的份额。

(6)从整个 IGBT 的产业链来看,核心环节几乎都是海外企业为主,但在每一个产业 链环节,我国均有企业在积极布局。海外龙头企业多为 IDM 模式,如英飞凌、安森美等企 业,国内 IDM 模式的公司较少,绝大多数为上市公司,但在全球市场中占据一定的市场份 额,如比亚迪半导、士兰微、中车时代电气等公司。国内主流的芯片生产是采用 Fabless 的代工模式,典型公司有斯达半导、宏微科技等,而代工厂根据公司提供的工艺流程和设 计版图,生产出各项参数符合设计指标的芯片,华虹宏力目前是国内最先进,最全面的半 导体功率器件代工厂。
(7)全球 IGBT 市场呈现出集中度高,海外厂商英飞凌、富士电机、三菱这 TOP3 大 企业占据了超过 50%的市场份额。根据 Omdia 数据,2021 年全球 IGBT 单管市场中,中国 大陆企业只有士兰微进入前十大厂商中,占据 4%的市场份额;2021 年全球 IGBT 模块市场中,中国大陆只有斯达半导和中车时代进入前十大厂商,分别占据 3%和 2%。国外巨头 英飞凌无论在单管还是模块都处于绝对龙头地位,而国内厂商市场份额较低,且只在某一 产品上具备竞争优势。国内厂商和国外厂商存在差距的原因主要是国外厂商成立时间早, 比如富士电机成立于 1923 年,三菱电机成立于 1921 年,技术积累丰富,同时与海外汽车、 工控等大型企业合作十分紧密,在技术与生态上优势显著。国内的几大厂商主要集中在 1997—2005 年,技术追赶较慢,产业资源十分稀缺,但国内企业已经完成 0-1 的技术突破, 先从消费级、工业级中低端产品入手逐步打开市场,目前已经有一些企业带来车规级高端 产品市场,随着国产化不断深入,国内企业未来迎来加速发展期。
(8)国内 IGBT 产量稳步提升,国产化率长期不断上升。根据中商产业研究院预计, 2023 年中国 IGBT 产量有望快速增长达到 3624 万只,自给率也将达到 32.90%,近年来, 随着我国 IGBT 技术的不断更新迭代,国产厂商逐步突破产能受限问题,加速产能布局,目 前正处于国产替代的增长阶段。
5.1.2.IGBT 业务高速发展,重点布局光伏、工业、新能源汽车领域
(1)IGBT 产品以光伏和工业应用为主,逐步接入汽车领域。公司在 IGBT 模块市场 是一家集芯片设计和模块封装的重要参与者,瞄准清洁能源市场,利用 Trench Field Stop 型 IGBT 技术,通过采用高密度器件结构设计以及先进的背面加工工艺,显著降低了器件饱 和压降和关断损耗,成功推出 1200V 系列、650V 系列 TO220、TO247、TO247PLUS 封 装产品,性能对标国外主流标杆。公司 IGBT 板块发展迅速,2020 年收购润奥电子,设立 IGBT 产线,2021 年工业领域中变频器用 P、E系列封装 IGBT 模块产品实现量产,2022 年 光伏逆变用 IGBT 分立器件实现量产,车规级 1200V450A IGBT 模块进入开发验证阶段。
(2)扬杰科技 IGBT 模块开始批量交付,2023 年上半年 IGBT 营收同比超 50%。根 据公司 2023 年半年报,2023 年上半年 IGBT 产品营收同比增长超过 50%,目前公司 IGBT 产品应用领域占比中,在光伏领域具备先天优势和客户资源积累从而占据主导地位,占比 约 60%~70%,工业占比约 20%,汽车占比约 10%。2023 年以来公司以下游需求为导向获 得行业内订单并持续进行产品开发,1)针对新能源汽车领域,公司新能源汽车 PTC 用 1200V 系列单管通过车规认证,大批量交付客户;2)在新能源汽车控制器应用上,重点解 决了低电感封装、多芯片均流、铜线互连、银烧结等关键技术,研制了 750V/820A IGBT、 750V400A SiC 三相桥大电流、高可靠功率模块;3)针对光伏领域,成功研制了 650V/400A 三电平 IGBT 模块,并投放市场,同时着手开发下一代 950V/600A 三电平 IGBT 模块。
5.2.国内 SiC 市场先锋企业
5.2.1.新能源汽车驱动 SiC 器件市场规模高速增长
(1)SiC 属于第三代宽禁带半导体材料,是由碳元素和硅元素组成的一种化合物半导 体材料。SiC 器件具有耐高温、高频、耐高压、大功率的特性。SiC 功率器件包括 SiC 二极 管、SiC 晶体管和 SiC 功率模块,根据性能不同,SiC 二极管可以细分为四种:SBD(肖特 基)二极管、PIN(混合 PN 结)二极管、JBS(结势垒肖特基)和 MPS(混合 pin/肖特基) 二极管,JBS 和 MPS 这两类导通电阻较低浪涌能力较好;SiC 晶体管也分为四种:SiC BJT 、SiC MOSFET、SiC JFET、SiC IGBT,与硅基期间相比具有更高的击穿电压和更低 的导通电阻;SiC 功率模块也分为全 SiC 功率模块、混合 SiC 功率模块,混合 SiC 功率模 块用 SiC SBD 替换 Si FRD,全 SiC 模块采用 SiC SBD 与 SiC MOSFET 一体化封装。目 前 SiC SBD 二极管和 SiC MOSFET 应用最广泛、市场化成熟度最高。
(2)相较于第一、二代半导体材料,碳化硅材料禁带宽度更大、热导率和击穿场强更 高,在高温、高压、高频、大功率电子器件领域优势显。半导体材料历经了三代发展,第 一代半导体以硅、锗为代表,带动以集成电路为核心的微电子产业的快速发展,第二代半 导体材料以砷化镓为代表,具有较好的电子迁移率和带隙,在卫星通讯等领域广泛应用, 第三代半导体以碳化硅、氮化镓为代表,在高温、高耐压以及承受大电流等方面更具优势。 相比于传统硅基材料,SiC 的禁带宽度在 2.2~3.26ev 之间,是硅的 3 倍左右,击穿场强在 3~5MV/cm 之间,是硅的 8-10 倍,能承受更大的电流和电压,具有耐高压特性,热导率在 3.6~4.9W/cm*K 之间,是硅的 4-5 倍,能在更高温度下工作,具有耐高温特性。因此碳化 硅器件在高温、高压、大功率电子器件和航天、军工等极端应用领域中具有不可替代的优 势。此外,碳化硅基模块集成度更高,可以缩小模块体积 50%以上,从而消减功率损耗, 降低综合成本。
(3)在碳化硅器件的成本结构中,上游中的衬底占比 47%,是价值量最大的环节。 SiC 产业链上游是衬底和外延,中游是器件的设计、制造和封测环节,下游是终端应用, 碳化硅产业链价值量集中于上游,成本占比为 70%,其中衬底占比 47%,价值量最大,也 是最重要的环节,衬底的性质决定器件的最终应用领域,根据所生长外延片的不同,碳化 硅衬底可分为导电型和半绝缘型,导电型衬底的外延是碳化硅,主要用于制造耐高温、耐 高压的功率器件,广泛应用于新能源汽车、光伏新能源发电、电力系统、轨道交通等领域, 而半绝缘型衬底的外延是氮化镓,主要用于制造微波射频器件,应用于 5G 通信、国防军工 等领域。国内上游中游全布局的企业仅有三安光电,布局上游衬底的公司以天科合达和天 岳先进为主,布局中游的 IDM 厂商包括时代电气、华润微、扬杰科技等,晶圆制造的 foudary 厂商主要是以积塔半导为代表,封测厂商主要包括长电科技、通富微电等。
(4)全球 SiC 功率器件市场规模高速增长,有望在 2023 年达到 19.72 亿美元。碳化 硅功率器件优势显著,近年来步入快速发展期,根据 Yole 数据,2022 年全球碳化硅功率器件市场规模为 14.72 亿美元,2019-2022 年 CAGR 高达 36.40%,随着技术突破和成本下 降,在电动汽车、充电桩、光伏新能源等高增长领域中的应用规模有望继续高速扩张, 2023 年全球碳化硅功率器件市场规模将增长至 19.72 亿美元,同比增速达 33.97%,成为 功率半导体中增速最高的细分产品。

(5)汽车市场是全球 SiC 功率器件市场中的第一大应用市场,2028 年占比有望从 2022 年的 70%提高至 74%,在国内新能源汽车也是高增长下游市场,2021 年占比为 38%。 根据 Yole 报告中数据,2028 年碳化硅功率器件市场规模有望达 89.06 亿美元,汽车、工 业、能源成为全球碳化硅功率器件市场的主要的三大应用市场,其中汽车市场主导整个应 用市场,2028 年下游占比将从 2022 年的 70%提升至 74%,这主要受益于新能源汽车的高 速发展推动,由于碳化硅耐高压的优势性能,在 800V 电动汽车和 DC 充电器中的应用成为 SiC 器件高增的关键驱动因素,工业市场是第二大市场,占比提升幅度较小,将从 2022 年 的 13%提升至 2028 年的 14%,是下游最重要的存量市场,能源市场也为碳化硅的发展贡 献了相对较大的力量,2028 年占比将达到 8%,主要是受光伏和风电等装机量的增长驱动, 其他领域占比较小,包括运输、消费、通讯和基础设施等。国内碳化硅器件市场主要是受 新能源汽车、消费类电源、光伏逆变器这三大领域驱动,根据 CASA 数据,2021 年占比分 别为 38%、22%、15%,新能源汽车市场景气持续,消费电子持续复苏,光伏等新能源发 展快速,未来市场规模有望继续高增长。
(6)全球 SiC 功率器件绝大多数市场份额由海外巨头攫取,2021 年全球市场 CR3 为 79%。根据 yole数据,2021年全球碳化硅器件市场中海外龙头占据 90%以上的市场份额, 前三大企业分别为意法半导体、英飞凌、wolfspeed,市场份额分别为 41%、23%和 15%, CR3 为 79%。国内厂商占据的市场份额不足 1%,国内企业在材料、产能、尺寸、器件各 方面的技术水平与国外相比都存在一定差距,致使国内企业的竞争力水平均低于国外企业, 随着国内产能逐步释放,技术水平持续提升,成本降低驱使国产替代需求提升,国内企业 的竞争能力有望进一步提升。
5.2.2.SiC 领域早期布局优势,晶圆产线持续建设保障产能
(1)公司 SiC 主驱模块将完成 A 样试制,已获多家 Tier1 和车企合作意向。公司在碳 化硅上布局较早,2016 年自主封装的碳化硅 SBD、碳化硅 JBS 产品获得电动汽车、充电桩及光伏逆变器等领域客户的批量订单,定增募资 1.5 亿元投资 SiC 芯片、器件研发及产 业化建设项目;2021 年,公司成功开发出 650V/1200V 2A-50A G2 SiC 二极管产品,实现 SiC二极管全系列产品开发上市,同步在年底完成AECQ和PPAP车规级认证和产品上市, 在 OBC、光伏储能、充电桩、工业电驱等市场均已得到国内 TOP10 客户的认可,累计出 货量突破 10kk;2022 年开始,成功陆续完成 1200V 17-240mohm、650V 20-120mohm SiC MOSFET 产品开发上市,产品性能对标国际标杆 SiC MOS 平面栅企业的第三代水平, 1200V MOS 平台的比导通电阻(RSP)做到 3.5mΩ.cm2以下,FOM 值达到 3300mΩ.nC 以下,在国内已上市的平面栅器件中表现优异受到多家光伏储能以及充电模块客户的青睐, 目前累计出货量已突破 1kk。车载模块方面,公司自主开发的 HPD 以及 DCM 全碳化硅主 驱模块将在今年完成 A 样试制,目前已经获得多家 Tier1 和终端车企的测试及合作意向,计 划于 2025 年完成全国产主驱碳化硅模块的批量上车。
(2)公司推进 SiC 芯片产线建设,产能供应有望突破 1 万片/月。2022 年 4 月,扬杰 科技斥资 2.95 亿收购中电科四十八所旗下湖南楚微 40%股份,楚微对应估值 7.375 亿,截 至 2021 年底,楚微净资产 6.51 亿,营收 2655 万,净利润 1433 万(包含政府的 1.1 亿补 贴),对应 PB1.13,2023 年 3 月又以 2.94 亿再次收购了楚微 30%的股权,实现对楚微的 控股,成为子公司纳入合并报表,楚微二期规划建设 6 寸碳化硅产线,达产后产能 5000 片 /月。2023 年 4 月与扬州市邗江区政府签署《6 英寸碳化硅晶圆项目进园框架合同》,拟在 当地投资新建 6 英寸碳化硅晶圆生产线项目,总投资约 10 亿元,分两期实施建设,全部建 成投产后,形成碳化硅 6 英寸晶圆产能 5000 片/月,扬州厂是公司布局碳化硅晶圆产能的 主要阵地,建设投产速度将快于楚微二期碳化硅产线。此外,公司目前在上游代工厂积塔 半导体获得碳化硅晶圆产能为 300-500 片/月。
(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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