2024年扬杰科技研究报告:产品多元化布局、海内外协同发展的国内功率器件IDM领军企业
- 来源:国金证券
- 发布时间:2024/03/21
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扬杰科技研究报告:产品多元化布局、海内外协同发展的国内功率器件IDM领军企业。公司核心产品为二极管整流桥、小信号、MOSFET、IGBT和SiC等,公司采用垂直整合(IDM)一体化和Fabless并行的经营模式,集研发、生产、销售于一体,晶圆板块拥有4/5/6/8英寸产线,2015年收购MCC100%股权进军海外市场,国际化布局行业领先。产品力驱动2019~2022年营收CAGR39%、归母净利CAGR68%,1~3Q23行业景气度下滑,公司营收yoy-9%;归母净利yoy-33%。产能灵活布局、产品高端化转型、价格触底回升未来有望推动量价齐升。公司在保证现有4/5/6寸线稼动率的情况下,8寸...
一、功率二极管行业龙头,海外大厂转型+本土厂商加速渗透
1.1 功率二极管是最基础分立器件之一,IHS Markit 预测国内市场 24 年达 15 亿美元
功率二极管被广泛应用于各类电子设备中,如整流器、稳压器、放大器等。按频率是划分 二极管的常见分类方法,根据二极管的特性一般可分为整流二极管、开关二极管、肖特基 势垒二极管、齐纳二极管、高频二极管。最常见的应用是整流电路,整流主要目的为将交 流转换为直流,用于驱动直流电源或电机、电磁铁等负载。具有开关功能的二极管还可实 现数据传输和逻辑控制等功能。在保护元件一般会使用齐纳二极管,但如果周边电路的精 密化、应用细微化,则需要使用更高性能的保护元件 TVS。
从二极管的产业链来看,上游市场的主要参与者为工业硅、封装材料等原材料的供应商及 生产设备的供应商,中游为半导体二极管制造商,作为最基础的功率半导体分立器件之一, 二极管的下游也涵盖了消费电子、汽车电子、工业、新能源等多个领域。

全球的功率二极管厂商主要可分为 IDM(垂直整合制造)模式、Fabless(芯片设计公司) 模式及 Foundry(代工厂)模式。IDM 模式集半导体二极管设计、制造、封测,甚至是下游电子终端产品生产于一体的模式。Fabless 模式的二极管厂商仅负责二极管芯片的设计, 生产、测试、封装等环节都外包给了 Foundry 模式的代工厂,而 Foundry 模式只负责代 工制造或是封装测试中的某一环节,不涉及功率二极管的产品设计。
随着 AI 相关应用、汽车、新能源等领域对于电子元器件的需求不断增长,IHS Markit 预 测,到 2024 年国内功率二极管市场空间有望达到 15.54 亿美元。
1.2 海外大厂转型内资企业加速渗透,公司光伏二极管市占率全球领先
大陆二极管厂商更具竞争优势,有望承接海外厂商退出的市场份额。根据 Yole 的数据, 目前功率二极管和整流桥器件大约占全球功率半导体分立器件+模块市场的 20%。功率二 极管技术成熟且门槛较低,市场竞争激烈,英飞凌、安森美、Vishay 等欧美企业开始转 向汽车电子、新能源等高毛利的应用,逐步退出中低端的功率二极管业务。大陆二极管厂 商下游主要集中在新能源光伏、家电、LED 照明、智能电表等领域。
从功率二极管的下游客户来看,公司主要和台系厂商在光伏、家电等领域有业务重叠。相 较于台系厂商,大陆企业更为贴近下游市场,凭借更有竞争力的价格、更快的客户响应速 度与服务等优势,有望承接欧美大厂的功率二极管产能转移,持续提升大陆厂商二极管市 场份额占比。
根据芯谋研究发布的关于 2022 年全球前 20 大功率分立器件公司排名,其中前三分别为 德国的英飞凌、美国的安森美和日本的罗姆半导体,中国有 5 家企业入榜。闻泰科技旗下 安世半导体跻身全球前 5,同时排名中国第 1。2022 年,全球功率器件市场大幅增长的主 要驱动因素为新能源汽车市场的高速发展。芯谋研究预测 2023、2024 年全球功率器件市 场仍将小幅成长。
目前在中低端应用的功率二极管市场国产替代已初步实现,但在车用、轨交等高端领域仍 有较大替代空间。中国对功率二极管有着巨大的市场需求,先前受制于国内的制造工艺相 对落后于海外大厂,整体国产化率处于偏低的水平。根据 Wind 的数据,2023 年全年中 国的二极管出口数量为 598,200 百万只,而同期的进口数量为 478,900 百万只。经过多 年的工艺积淀,大陆的功率二极管制作水平已趋于稳定,部分产品在实现国产替代的基础 上还实现了对外出口。
英飞凌和安森美是全球功率器件厂商中的领军企业,从他们公布的战略发展方向上可以一 窥功率半导体行业未来的发展道路。早在 2021 年,安森美半导体就公布了两个战略发展 方向,Intelligent Power 智能电源和 Intelligent Sensing 智能感知。而英飞凌同年也公布 了 Electrification 电气化和 Digitalization 数字化的发展方向。两家功率器件的头部企业虽 然在名义上的发展战略有所不同,但本质上还是继续在功率器件方面深耕,产品和下游应 用领域都在往高端化发展。
在电气化或智能电源的战略发展方向上,英飞凌和安森美的核心产品都是以 IGBT、 MOSFET 和化合物半导体为主的功率器件,涵盖了从低压到高压的模块和单管产品。此 外还包括了各类功率 IC 产品,如驱动芯片和电源管理芯片等。下游的应用也都集中在 5G 与云计算所需电源、新能源汽车动力总成及配套充电设施、风电光伏等能源转换与储能、 工业自动化的电源管理和传统的汽车应用如发动机控制,车身和车灯电源等。与安森美的 布局稍有不同的是,英飞凌拥有数千伏特的大功率模块产品线,能够覆盖到电力传输和轨 交领域的高铁动力总成这类电压在千伏以上的特高压产品的应用。
行业领先的英飞凌和安森美仍不断在功率半导体领域加强自身优势,在传统的硅器件上保 持研发强度,陆续推出各类汽车和工业用大功率模块,还自建或收购 12 英寸晶圆厂用于 功率半导体的生产,实现降本增效。在 2015 年半导体行业的并购高峰时期,安森美收购 了业内传奇厂商仙童半导体(Fairchild Semiconductor)。此次收购安森美获得了仙童半 导体的车规级功率模块产线和完整的 IGBT 布局,以及一条初具规模的 SiC 产线,强化了 安森美在汽车和工业两大市场的业务能力。

安森美在晶圆制造方面的重大改变就是从 IDM 转向 Fab-Liter 战略。在生产设施和固定资 产的管理上更为激进,“资产瘦身”不断收缩现有产品线、卖出不赚钱的 Fab 厂。自 2022 年以来相继出售 4 座晶圆厂,获得现金收入,减少运营费用。2023 年安森美进一步调整 运营模式,从 Fab-Liter 升级到 Fab-Right 制造战略,建立更具弹性和韧性的产能体系, 在保证内部基础稼动率的情况下,充分利用外部代工厂作为常规产品的产能蓄水池,同时 把资本支出投入到内外部有能力差异的产品产能上,例如第三代半导体功率器件。如此既 降低运营费用,又能获得符合营收增速的产能,将有限资本投入到关键的高附加值产品中。
过去 10 年间英飞凌也在剥离冗余业务,不断收购协同联动性高的公司,重视车用半导体, 聚焦电气化和数字化。英飞凌通过收购并购,构建了功率半导体和车用相关的庞大产品线, 在 IGBT、MOSFET、GaN、SiC 冷切割技术、MEMS、MCU 等领域全面开花。
欧美大厂的产品定位高端,依托于他们在中高端领域的高市占率和较强的生产工艺,欧美 的功率二极管厂商开始转向汽车电子、服务器、工业等高毛利应用领域,并逐步退出二极 管业务。根据集邦化合物半导体的报道,公司目前的功率二极管业务国内市占率第一,我 们认为未来仍有望从国际大厂产能转移的趋势中持续受益。 公司的光伏二极管市占率全球领先,下游客户均为全球光伏组件行业龙头。根据公司公告, 公司在清洁能源领域的大客户包括了全球光伏组件行业巨头。根据 PV-Tech 公布的《2022 全球 Top10 光伏组件供应商排名》前十名中,中国企业占据八席,隆基绿能继续稳居全 球第一。根据 PV-Tech 的数据,全球前十大光伏组件供应商的出货量为 245GW,占全球 供应量的 75%以上。公司作为全球光伏二极管领域市占率最高的供应商,有望从下游的 光伏大客户强势的市场竞争力中受益。
根据公司公告,2018 年,公司的 4 寸线晶圆产能全球第一,产能为 100 万片/月,主要生 产常规二极管芯片,包括 GPP 芯片、车用大功率二极管芯片等;6 寸线主要生产平面型 肖特基二极管,2018 年底产能爬坡至 4-5 万片/月。公司在晶圆制造与封装产能上具备先 发优势和规模优势,同时公司的功率二极管业务毛利率也处于较高水平,未来有望继续在 突破客户与市场竞争时占据有利地位。
随着光伏组件各大厂商持续扩产,预计未来产量仍将继续增长。根据中国光伏行业协会 (CPIA)的数据,2023 年中国光伏组件产量达到 499GW,同比+69.3%。近年来我国光 伏组件行业集中度持续提升,根据 CPIA 的数据,2022 年我国光伏组件 CR5 达 67.53%, CR10 达 90.52%。光伏组件市场产量保持增长,行业集中度提升,下游大客户扩产也将 带动公司光伏二极管业务成长。
二、小信号市场稳健成长,MOSFET 本土厂商市占率逐步增长
2.1 小信号器件需求稳健增长,本土厂商顺利切入市场
分立器件依据电流、功率的不同,可划分为小信号器件和功率分立器件,小信号器件指额 定电流低于 1A 或额定功率低于 1W 的分立器件,从芯片结构和功能角度,可进一步划分 为小信号二极管、三极管。
由于小信号分立器件的额定电流低,适用于小电流场景,通常不会应用于一次电源与二次 电源间的整流转换,大多数应用场景集中于二次电源对电路中各并联功能模块的供电过程。 小信号分立器件是分立器件的重要细分产品,从晶圆结构和制造技术来看,与普通的分立 器件基本一致。
小信号器件为芯片提供稳定的输电环境,在无线通信中,接收系统的前端、发射系统的末 端都需要使用高性能的小信号分立器件,如一些手机中基带部分就使用了数十只小信号分 立器件,而射频部分更是搭载低噪声晶体管、小信号数字晶体管、检波管等多种分立器件。 小信号分立器件在芯片供电、小信号射频、ESD 等特定工作环境下,具有不可替代性, 受成本与良率制约难以集成。 受汽车电子、智能电表、智能手机及家电物联网等市场长期需求增长的推动,小信号产品 市场规模将持续增长。根据 VMR 的预测,全球小信号分立器件产品的市场规模有望从 2023 年的 24 亿美元增长至 2030 年的 116 亿美元。 全球小信号器件市场由海外大厂主导,本土厂商由中低端市场切入。小信号器件的头部供 应商包括罗姆、安世、威世、安森美等,由于小信号器件型号种类多、需求量大、单位货 值低,龙头厂商可通过品牌、规模优势建立护城河。以公司、乐山无线电和银河微电为代 表的本土厂商已逐步开启国产替代,持续扩充小信号器件封测产能,完成 QFN/DFN 等高 性能封测工艺平台投产,并将应用领域逐步拓展至高端消费、汽车、工控等中高端领域。 目前小信号分立器件的国产替代在部分中低端的应用场景已基本实现,在中高端应用场景, 中国头部企业逐渐实现技术赶超,下游需求端的国产替代意愿逐年升高。未来,随着中国 小信号分立器件行业逐步突破高端产品的技术瓶颈,中国小信号分立器件对进口的依赖将 会进一步减弱,替代效应将显著增加。
根据头豹研究院整理统计的数据,在小信号分立器件的制造中,设计、晶圆制造、封测、 编带及包装分别约占制造成本的 15%、35%、40%、10%。晶圆制造费用受晶圆供需情 况波动,通常小信号 MOSFET 芯片制程多为 8 英寸,小信号二极管及普通小信号三极管 多为 6 英寸制程。8 英寸晶圆成本占比相对更高。
公司在小信号分立器件的生产模式为 IDM+OEM 结合,根据华经产业研究院的数据,2022 年公司的小信号分立器件产能达 360 亿只,除乐山无线电外(主要为封测产能),产能规 模行业内领先。
2.2 车用、数据中心等高端 MOSFET 市场需求旺盛,消费等领域国产替代空间广阔
功率 MOSFET 是一种金属氧化物-硅场效应晶体管,旨在用于低压应用,兼顾高开关速度 和卓越效率。这项创新技术是诸多应用的核心组成部分,包括消费电子产品、电源、DC-DC 转换器、电机控制器、射频(RF)应用、交通技术和汽车电子产品。 在 5G、PC 和云服务器、新能源汽车等市场的推动下,全球 MOSFET 市场高速度增长。 根据芯谋研究的数据,2021 年全球 MOSFET 市场规模首次突破 100 亿美元,达到 113.2 亿美元,同 比+33.6%,同期国内市场规模为 46.6 亿美元,同比+37.9%,增幅高于全球水平,主要系 国内新能源汽车、充电桩、光伏等应用领域的快速发展。随后几年全球 MOSFET 市场将 持续增长,2023 年增长率回落到 3.3%后缓慢反弹,至 2026 年市场规模将达到 160.6 亿 美元。同期,国内 MOSFET 市场增长将略高于全球,至 2026 年国内市场规模达到 69.5 亿美元。随着国内 MOSFET 市场的持续快速增长,中国市场在全球市场的占比也将持续 提升,从 2021 年的 41.2%提升至 43.3%。
据芯谋研究统计,2021 年,中国 MOSFET 市场的国产化率达到 30.5%。预计随着国产 替代加速,至 2026 年 MOSFET 的国产化率将达到 64.5%。
根据Omdia的数据,2022年全球功率MOSFET 排名前3的供应商所占市场总份额为47%, 2022 年全球功率 MOSFET 管排名前 6 的供应商所占市场总份额为 63%,2022 年全球功 率 MOSFET 管排名前 10 的供应商所占市场总份额约为 79%,排名前 3 的供应商市场份 额进一步增加,行业集中度较高。在功率 MOSFET 市场,2022 年,全球排名第一的英 飞凌全球市场份额达 26.01%,全球 MOSFET 市场仍由英飞凌、安森美、意法半导体、 东芝等欧美日系厂商主导。 近年来,全球部分国家相继推出了燃油车禁售时间表,目的在于积极推进节能减排,鼓励 新能源汽车的发展。随着汽车电动化的发展,功率半导体的应用场景已经从燃油车时代的 辅助驱动系统的单一场景不断向牵引逆变器、OBC、高低压辅助驱动系统、DC/DC 模块、 充电桩等多个细分领域拓展,因此也带动了内部的功率半导体使用数量迅速增加。
车用功率器件的快速增长主要源于汽车电动化以及 800V 高压平台的渗透率逐步提高。相 较于传统燃油车,新能源汽车电气化、智能化程度越高,单车功率半导体的价值量也就越 大。根据英飞凌的数据,目前新能源汽车的单车功率半导体价值量可达到 458.7 美元,约 为传统燃油车 87.6 美元的 5 倍。根据 Marklines 的数据,中国 2023 年新能源汽车全年完 成销售 649.5 万辆,新能源汽车渗透率达 31.6%。根据国金证券研究所电车组的预测数据, 2025 年中国的新能源汽车销量将达到 1325 万辆,同比增长 20.45%。
充电桩领域目前高压充电是主流趋势,IGBT 更适用于 1000V 以上、350A 以上的大功率 直流快充,但目前仍存在一定技术瓶颈。短期 MOSFET 仍是充电桩的主流应用器件。根 据 Wind 的数据,截至 2024 年 1 月,中国公共充电桩保有量为 278.21 万个,同比增长 51.32%。根据充电联盟的数据,截至 2023 年底,全国充电基础设施累计数量为 859.6 万台,同期中国新能源汽车保有量达 2041 万辆。以此计算,目前国内新能源汽车和充电 桩的比例为 2.3:1。而 2022 年底,这一比例为 2.5:1。 车规级 MOSFET 长景气期驱动,国产替代加速进行中。目前来看,国内企业在中高端 MOSFET 市场的占有率仍处较低水平。出于供应链安全、市场供应紧张等多方面因素的 考量,国内的整车厂、Tier 1 等下游客户会有较大意愿导入国产供应商。
未来世界的信息化是必然趋势,从物联网到 Ai 的云端、终端应用都离不开更大程度上数 据的收集、计算与传输,数据量的增加也带动了用电量与用电设备的增加,从而提高在这 些设备中会被主要使用的功率 MOSFET 的市场空间。

对用电终端性能的更高追求,包括更高的音画质、变频降噪等舒适感需求以及更精准多样 的医疗设备检测等。以对电脑画质更高的要求为例,更高的电脑画质需要更高运算速度的 GPU 和更多的显存,更高运算速度的 GPU 和更多的显存便需要更多相的供电来驱动其稳 定工作,而每一相供电都要用到 2-4 个功率 MOSFET。
经过 2022-2023 年周期下行的调整,目前国内的功率半导体中低端产品价格基本回调至 2021 年国内新能源汽车需求爆发以及全球汽车行业“缺芯”导致的行业景气高点之前的 水平。根据草根调研,行业的库存因素对周期的影响自 2H2023 已经逐步消化,下游需求 稳步回升。2024 年 1 月,部分功率厂商针对中低压 MOSFET 产品发出了涨价函(涨价 幅度在 5%-10%),产品调价主要系:在过去市场需求低迷的情况下,产品降价、材料涨 价等因素对功率器件厂商的成本造成了较大压力,目前下游需求逐步好转,我们认为 2024 年 MOSFET 厂商有望将运营成本压力向下游进行传导,成本端压力有所好转,产能利用 率回升将有助于毛利率的修复从而带来业绩的改善。
三、IGBT 市场空间广阔,SiC 功率器件方兴未艾
3.1 IGBT 市场由欧美和日系厂商主导,部分中高端产品交货周期仍高达 50 周
IGBT 是一种由 BJT(双极型三极管)和 MOSFET 组成的复合全控型电压驱动式功率半 导体器件,IGBT 具有效率高、热损耗少、噪音低、体积小与产品寿命长等优点。IGBT 能够根据装置中的信号指令调节电路中的电压、电流、频率、相位等,实现精准调控。 IGBT 是目前发展最快的功率半导体器件之一。根据集微咨询(JW Insights)的数据,2022 年全球 IGBT 市场规模约为 76 亿美元,同比+19%。JW Insights 预测 2023 年全球 IGBT 市场规模有望增长至 86.2 亿美元。
根据 JW Insights 统计,从 IGBT 下游应用来看,在新能源汽车、风光储市场带动下,中 国 IGBT 市场呈现结构性快速增长态势。2022 年中国 IGBT 市场总规模达 321.9 亿元, 预计 2025 年市场总规模有望达 468.1 亿元,2022-2025 年复合增速为 13.3%。
根据 Yole 的数据统计,全球 IGBT 市场集中度较高,2022 年行业 CR3 达 51%。其中, 英飞凌、三菱、安森美三家的市占率分别达到了 27%、14%、10%。英飞凌、富士电机、 三菱等欧美和日系厂商在 IGBT 市场竞争中拥有优势地位。IGBT 单管和 IGBT 模块领域, CR3 超 50%;IPM 领域,三菱占领先地位,市场占有率约为 30%。英飞凌、三菱电机、 ABB 等国外厂商基本覆盖 600V-6500V 全系列电压,在 1700V 以上中高压领域具有绝对 优势,英飞凌、赛米控、安森美在 1700V 以下具有优势;而国内厂商基本集中在中低压 领域,时代电气和斯达半导已经有高压 3300V 及以上的产品应用。 IGBT 模块主要应用于大功率变频器、电焊机、新能源车、集中式光伏等领域,从全球 IGBT模块市场竞争格局来看,全球 IGBT 模块的市场集中度较高,根据 YOLE 的数据,行业 CR3 达到 57.60%。其中,英飞凌的市场份额高达 36.50%,在行业中处于绝对的领先地 位,其次是富士电机 11.40%和三菱 9.70%,分别位列行业的第二、三名;国内企业斯达 半导的市场份额为 2.80%,在行业中位居第六名。
目前国内的 IGBT 行业已具备一定产业协同能力,在制造工艺水平、模块封装的散热效率 上与国外英飞凌等厂商尚存在一定差距。在产业链本土化的发展上,由于 IGBT 芯片、模 块制造工艺复杂度较高,2021 年以前大部分产品均需要进口。随着我国相关企业的技术 不断投入发展,IGBT 行业的自给率也在缓慢提升。根据 JW Insights 的数据,2022 年 IGBT 国产化率已提升至约 30%-35%。得益于海外大厂扩产进度慢,IGBT 行业国产化率快速 提升,基于国家相关政策中提出核心元器件国产化的要求,国产替代成为国内 IGBT 行 业内企业发展的主要驱动因素。根据尚阳通招股说明书显示,Yole 和中商产业研究院预 测到 2023 年,我国 IGBT 自给率将达到 32.9%。
需求端:得益于新能源车、风光储等下游需求爆发,国内 IGBT 行业的需求持续高增长; 供给端:IGBT 供需失衡,海外大厂订单饱和,交期持续高位。根据富昌电子 1Q24 的数 据,海外大厂的 IGBT 交货周期略有下降,但部分中高端产品交付周期仍维持在 50 周左 右,其中英飞凌的交期约 14-52 周,意法半导体的交期为约 14-52 周。海外公司扩产相 对谨慎,新产线产能爬坡也需要时间,因此海外大厂的中高端产品供应或将持续紧张。短 期内,供需错配为国产厂商的导入创造时间窗口,尤其是车规、新能源发电的下游客户保 供压力大,国内的客户出于供应链安全的考虑,将给予自主品牌更多机会。
3.2 半导体周期性“寒冬”下 SiC 赛道持续火热,全球厂商持续加码研发扩产
经历数十年的多次迭代和优化,硅基器件已经接近材料的物理极限。同时现代电子技术的 发展也对半导体材料在高温、高频、高压、抗辐射等方面的表现提出更高要求。以 SiC 为代表的第三代半导体材料应运而生。作为第三代半导体材料,碳化硅(SiC)相较于传 统的硅材料,具有大禁带宽度、高击穿电场、高饱和电子漂移速度、高热导率、高抗辐射等特点,适合制造耐高温、高压、高频、大功率的功率器件。 从缺芯潮缓解转向下游终端市场需求低迷,国内功率器件市场供需关系的恶化掣肘了行业 发展。在半导体赛道的周期性“寒冬”之下,各家企业相继采取措施,减产、缩减投资等逐 渐成为行业厂商度过危机的主要方式之一。在此背景下,SiC 的建厂扩产热潮却愈演愈烈。
根据半导体行业观察的数据,从 SiC 器件的成本结构来看,衬底和外延价值量占比超过 一半,其中衬底的成本最大,占比达 47%,其次外延成本占比 23%,成为决定 SiC 功率 器件品质的关键。衬底即通过沿特定结晶方向将晶体切割、研磨、抛光,得到具有特定晶 面和适当电学、光学和机械特性的洁净单晶圆薄片,用于生长外延层,可分为半绝缘型和 导电型。 根据 Yole 的数据,SiC 衬底行业高度集中,全球衬底前三名分别为 Wolfspeed(CREE)、 II-VI、Rohm。从半绝缘型的 SiC 衬底市场份额来看,Wolfspeed、II-VI 和山东天岳三家 公司平分秋色,各占据约 30%的市场份额。从导电型 SiC 衬底的市场份额来看,Wolfspeed 占据超 60%的市场份额,在 SiC 单晶市场价格和质量标准上有极大话语权,天科合达和 山东天岳占比仅为 1.7%和 0.5%。
SiC 器件环节主要负责芯片的制造,涉及的流程相对较长,以集合芯片设计、芯片制造、 芯片封测等多个产业链环节于一体的 IDM 模式目前较为常见。在器件制备方面,由于材 料的特殊性,器件过程的加工和硅不同,采用了高温工艺,包括高温离子注入、高温氧化 以及高温退火工艺。 在 SiC 器件市场,欧美厂商依然占据主导地位。根据 Yole 的数据,2022 年意法半导体占 据了全球 37%的市场份额,成为市场的领导者;其次英飞凌占据 19%的份额,紧随其后 的是 Wolfspeed,占据 16%的份额。 在汽车、新能源、工控等下游需求的强劲带动之下,全球 SiC 产业进入高速增长阶段。 根据集邦化合物半导体的预测,到 2026 年全球 SiC 功率组件的市场产值将达到 53.28 亿 美元,主流应用仍倚重电动汽车及再生能源,电动汽车领域的 SiC 器件市场规模达 39.8 亿美元;再生能源领域使用的 SiC 器件市场规模达 4.1 亿美元。
生产成本高是 SiC 器件普及的主要痛点之一。由于 SiC 在生产环节存在单晶生产周期长、 环境要求高、良率低等问题,碳化硅衬底的生产中的长晶环节需要在高温、真空环境中进 行,对温场稳定性要求高,并且其生长速度比硅材料有数量级的差异。因此,碳化硅衬底 生产工艺难度大,良率不高,直接导致 SiC 衬底价格高、产能低。 目前 SiC 功率器件的优异性能已得到广泛认可,但在规格相同条件下,SiC 器件的售价几 乎数倍于硅器件。近年来生产工艺不断提升,4 寸线向 6 寸线过渡,SiC 功率器件的生产 成本将逐步下降。随着 SiC 生产工艺技术的成熟,未来 2-3 年内供给产能提升,价格将进 一步下降将有利于 SiC 器件的渗透。
随着需求的提升,SiC 衬底从 6 英寸进阶到8 英寸是降低器件成本的关键。根据 Trendforce 的数据,若达到成熟阶段的 8 英寸单片的售价约为 6 英寸的 1.5 倍,但 8 英寸能够生产的 晶粒数约为 6 英寸 SiC 晶圆的 1.8 倍,晶圆利用率显著提高。根据化合物半导体市场对国内主流 SiC 企业的 8 英寸衬底进度进行的统计,目前国内有 10 家企业和机构在研发 8 英 寸衬底,其中烁科晶体、天科合达以及晶盛机电相对进度较快。从 6 英寸走向 8 英寸成 为产业界的共识,但要真正达到量产还有很长的路要走。根据 Trendforce 的数据,8 英 寸衬底的良率问题始终是困扰 SiC 的难题,目前 6 英寸 SiC 衬底国内的良率约为 40%, 海外大概为 60~70%,而在 8 英寸方面,国际大厂积极推进 8 英寸产线建设,现阶段也只 有 Wolfspeed 一家开始量产,且良率爬坡的实际进展也不及预期。 中国大陆的 SiC 产业链已初具规模,是国际上为数不多在各环节均紧跟先进水平的国家, 具备将 SiC 产业化的基础。公司作为国内较早布局 SiC 的公司之一,持续增加对第三代 半导体芯片行业的投入。
1)研发方面,2023 年 6 月,公司宣布与东南大学签署合作协议,组建“东南大学—扬杰 科技宽禁带功率器件技术联合研发中心”。基于此研发中心,双方将在功率半导体领域(尤 其是宽禁带功率器件领域)进行深层次合作; 2)产能方面,根据公司公告,楚微半导体的二期建设规划将新增 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。其中 5000 片/月的 6 英寸碳化硅基芯片生产线预计总投资金额 30,995.5 万元,主要产品为 6 英寸碳化硅芯片 代工。2023 年 4 月,公司与扬州市邗江区签署了《6 英寸碳化硅晶圆项目进园框架合同》, 拟投资新建 6 英寸晶圆生产线项目,总投资约 10 亿元,项目建成投产后,将形成 6 英寸 SiC 晶圆产能 5000 片/月。2024 年 2 月,在扬州市邗江区维扬经济开发区先进制造业项 目新春集中签约仪式上,公司的新能源车用 IGBT、碳化硅(SiC)模块封装项目完成签 约。项目总投资额 5 亿元,主要从事车规级 IGBT 模块、SiC MOSFET 模块的研发制造; 3)产品推广方面,公司于 2021 年成功开发出 650V/1200V 2A-50A G2 SiC 二极管产品, 实现 SiC 二极管全系列产品上市,并同步完成 AECQ 和 PPAP 车规级认证。在 OBC、 光伏储能、充电桩、工业电驱等市场均得到国内 TOP10 客户认可,累计出货量突破 10kk。 2022 年完成 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。 第三代半导体产品的持续推出,帮助公司实现从硅基功率半导体器件到第三代半导体功率 器件全系列产品一站式供应的全业务线 IDM 布局,为公司构建长期竞争优势打下基础。
四、YJ+MCC 双品牌战略,国内海外协同发展
4.1 全球化布局的国内功率半导体分立器件 IDM 龙头
1~3Q2023 营收同比略有下滑,盈利能力逐季改善。2023 年前三季度公司营收、归母净 利润分别为 40.41 亿元、6.18 亿元,分别同比-8.54%、-33.39%。公司近年来营收增长相 对稳定,2021 年受行业景气度影响,功率半导体行业整体增幅较大。公司在营收体量小 于士兰微和华润微,但领先于同行业其他公司。

从收入增速来看,公司近几年的收入增速与行业平均水平接近,斯达半导专注于 IGBT 模 组产品,近几年汽车、工控等领域的 IGBT 需求持续旺盛,斯达半导实现营收的快速增长, 而新洁能下游以消费电子、新能源和工业为主,收入增速与公司接近。2023 年由于国内 功率半导体行业处于下行阶段,需求偏弱导致 2023 年前三季度公司收入增速同比下滑。
得益于公司的垂直一体化布局,公司产品的毛利率保持相对稳定。在晶闸管领域市占率领 先的捷捷微电也受益于 IDM 模式,在 2023 年行业景气度下滑之前保持了行业领先的毛利 率水平。2020~2022 年,公司综合毛利率稳定在 35%左右,由于 1H2023 国内功率器件 行业于前几年投入的成熟制程产能逐步释放,产能供给过剩导致部分功率器件产品价格下 滑,拉低了公司综合毛利率,1~3Q2023 公司毛利率降至 30.87%。
公司研发费用率略低于行业平均水平,2022 年公司研发费用率为 5.42%,1~3Q2023 公 司大力建设研发中心,在研发车规 MOS、IGBT、SiC 等高端功率器件发力,研发费用率 有所提升,为 6.51%。
2018~2022 年,公司的存货周转天数持续低于同行业可比上市公司。新洁能为 Fabless 模式的功率器件公司,因此存货周转天数相对较短。而同为 IDM 模式的士兰微存货周转 天数更高。1~3Q2023 公司的存货周转天数为 114 天,低于同行业可比公司的平均水平。
公司应收账款和应付账款周转天数和行业平均水平基本一致。2023 年受行业整体需求下 滑的影响,公司积极消化库存,导致应收账款周转天数有所上升,2023 年前三季度应收 账款周转天数达 98 天。近年来公司应付账款周转天数基本保持稳定,1~3Q2023 公司应 付账款周转天数略有上升至 110 天。 从公司的主营业务收入构成来看,半导体功率器件贡献了公司的主营营收,根据公司公告, 2022 年功率器件收入为 46.22 亿元,占总营收的比重约为 85%。从分产品毛利率来看, 近几年半导体功率器件的毛利率相对稳定,2018~2022 年基本保持在 30%-35%。
4.2 收购“MCC”专攻欧美市场,发行 GDR 进一步拓展海外布局
拓宽公司海外销售渠道,扩大服务辐射范围。公司于 2015 年收购了台湾美微科半导体有 限公司,台湾美微科半导体专业从事半导体产品生产和销售,台湾美微科拥有的“MCC” 商标为北美半导体行业知名品牌。公司充分发挥“MCC”在国际市场的经验、品牌效应 以及营销渠道等方面优势,与 DIGI-KEY、Future、Arrow 等国际半导体行业知名企业建 立了广泛的业务联系,打开了北美、东南亚、中国香港以及中国台湾等国家和地区的市场。
随着经营规模持续扩大,公司逐步迈向集团化、国际化。公司实行“YJ”和“MCC”双品牌战 略,其中“YJ”品牌主攻国内和亚太市场,“MCC”品牌主打欧美市场。目前,公司设有深圳、 上海、北京、广州等 20 个境内技术服务站,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,为全球终端客户提供专业产品及技术支持服务。 公司于 2023 年 4 月发行 14,339,500 份 GDR 并在瑞士证券交易所上市,每份 GDR 代表 2 股公司 A 股股票。每份 GDR 发行价为 15 美元对应 A 股每股发行价约为 52.5 元(以人 民币兑美元 1:7 进行简化计算),此次发行的 14,339,500 份 GDR 对应境内新增基础 A 股 股票 28,679,000 股,募集资金总额约为 2.15 亿美元。公司发行 GDR 所募集资金将主要 用于进一步推进芯片研发、车规级分立器件制造、国际渠道拓展等领域的海外布局,持续 扩充和拓展核心业务领域的产能以及补充流动资金等。
24 年公司海外业务有望改善,海外业务稳态毛利率高于国内业务。根据 Wind 的数据, 2022 年公司在中国大陆实现营收 36.84 亿元,占比 68.17%,而 2022 年海外业务实现营 收 16.67 亿元,同比增长占比 57.86%,占比达 30.85%。从盈利能力来看,海外业务的 毛利率也持续高于国内业务,因此国外业务占比提升也带动了公司综合毛利率的提升。 1H2023 公司海外业务实现营收 6.39 亿元,占比为 24.34%,海外占比下降主要系海外也 处于去库存阶段,目前库存去化接近尾声,预计 2024 年公司海外业务占比有望回升。未 来公司将持续推进全球化的战略布局,国内和海外市场实现业务的协同发展。
(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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