2024年斯达半导研究报告：积技以培风，以IGBTSiC大翼将图南

1、斯达半导：国际 IGBT 模块领先企业

斯达半导专注从事以 IGBT 为主的功率半导体芯片和模块的设计研发、生产及销售服务，是目前国内功率半导体器件领域的领军企业。公司总部位于浙江嘉兴，在上海、重庆、浙江和欧洲均设有子公司，并在国内和欧洲德国及瑞士设有研发中心。公司主要产品分功率芯片和功率模块两大类，主要包括 IGBT、MOSFET、FRD、SiC 芯片和模块。公司成功研发出全系列IGBT芯片、FRD 芯片和 IGBT 模块，实现进口替代。其中 IGBT 模块产品超过600 种，电压等级涵盖100V-3300V，电流等级涵盖 10A-3600A。产品已被成功应用于新能源汽车、变频器、逆变焊机、UPS、光伏/风力发电、SVG、白色家电等领域。

1.1 发展历程：深耕 IGBT 领域，第七代微沟槽车规模块大批量装车

（1）IGBT 模块设计、制造和测试：公司自成立之初就专心进行IGBT 产品的研发、相关人才的培养和上游产业链的培育。经过一年多的研发，公司在2007 年成功完成了IGBT模块关键技术工艺的开发，如真空氢气无气孔焊接技术、超声波键合技术、测试和老化技术等，并于当年成功推出了第一款 IGBT 模块。随着公司技术的不断积累和进步，先后推出了各系列IGBT模块。2022 年，公司基于第七代微沟槽 Trench Field Stop 技术的新一代车规级650V/750VIGBT芯片通过客户验证并开始大批量供货。2023 年，公司基于第七代微沟槽TrenchFieldStop技术的 750V 车规级 IGBT 模块大批量装车，公司基于第七代微沟槽Trench Field Stop技术的1200V车规级 IGBT 模块新增多个 800V 系统车型的主电机控制器项目定点，将对2024年-2030年公司新能源汽车 IGBT 模块销售增长提供持续推动力。 （2）IGBT 芯片：IGBT 芯片是 IGBT 模块中最核心的原材料，研发难度较大，市场上可选择的供应商资源较少，客户验证周期较长，故公司较早开始布局研发IGBT 芯片。2012年，公司成功独立研发出了 NPT 型 IGBT 芯片，并于 2012 年实现量产。2015 年，公司成功独立研发出了最新一代 FS-Trench 型 IGBT 芯片，与市场主流的进口芯片性能相当，并于2016年底实现量产。到 2018 年底公司已量产所有型号的 IGBT 芯片。 （3）快恢复二极管芯片：快恢复二极管芯片较 IGBT 芯片来说研发难度相对较低且市面上可选择供应商较多，故公司开始研发快恢复二极管时间较晚。2017 年底，公司成功研发出漏电流小，正温度系数的快恢复二极管芯片，并实现量产。到 2018 年底公司已量产所有型号的快恢复二极管芯片。

1.2 股权架构：股权结构相对集中，实控人专业背景背书

公司股权结构相对集中，实控人专业背景背书有利于推动公司快速发展。公司实际控制人为沈华、胡畏夫妇，通过斯达控股间接持有香港斯达 100%股份，从而实际支配香港斯达所持公司41.68%股份。其中，沈华先生于 1995 年获得美国麻省理工学院材料学博士学位。1982年7月至 1983 年 8 月任杭州汽车发动机厂助理工程师，1986 年 7 月至1990 年6 月任北京科技大学讲师，1995 年 7 月至 1999 年 7 月任西门子半导体部门（英飞凌前身，1999 年成为英飞凌公司）高级研发工程师，1999 年 8 月至 2006 年 2 月任 XILINX 公司高级项目经理，公司设立以来一直担任公司董事长和总经理。 斯达欧洲/上海道之为公司重要组成部分。上海道之是专业从事功率半导体元器件尤其是新能源汽车用 IGBT 芯片和模块研发及生产的国家级高新技术企业。成立于2013 年1月，位于上海新能源汽车与关键零部件产业园内，占地 30 亩。主要产品包括可用于新能源汽车、工业控制和新能源等领域的 IGBT 芯片、FRD 芯片、IGBT 模块及功率组件等。是目前国内车用IGBT领域的领军企业。StarPower Europe AG 在其位于德国纽伦堡的分公司开设了一个欧洲研发中心，斯达半导持股比例为 70%，其目的是研究和测试功率半导体的新技术、封装和材料，以便为StarPower 开发未来几代型号。

1.3 科研能力：核心技术团队稳定，研发人员占比达24%

核心技术团队稳定，且从业经验丰富。公司创始人为半导体行业技术专家，具备丰富的知识、技术储备及行业经验；公司拥有多名具有国内外一流研发水平的技术人员，多人具备在国际著名功率半导体公司承担研发工作的经历；公司的核心技术团队稳定，大多数人在本公司拥有十年以上的工作经验。2023 年末，公司共有研究开发人员 483 名，占公司员工总数的24.13%。公司核心技术人员为沈华、汤艺、戴志展、刘志红和胡少华，其主要负责的技术研究方向如下：沈华先生有多年 IGBT 相关技术研发及生产管理经验，目前作为公司董事长及总经理，负责把控公司战略发展方向；汤艺女士有多年 IGBT 芯片技术研发及管理经验，目前作为公司副总经理及技术副总裁，负责公司 IGBT 芯片技术的研发工作；戴志展先生拥有多年半导体元器件设计及系统应用经验，目前作为公司副总经理，负责公司产品测试和系统应用工作；刘志红先生一直从事模块设计开发工作，拥有丰富的模块技术研发以及实践经验，现任公司研发部总监，负责公司模块封装技术的研发工作；胡少华先生一直从事模块制造工艺的开发工作，在模块制造工艺方面有丰富的行业经验和技术积累，现任公司工艺部总监。专业的人才团队为公司的持续稳定发展奠定良好基础，人才优势为公司持续发展提供动力。

1.4 产品矩阵：以 IGBT 模块为主，多领域广泛应用

公司长期致力于 IGBT、快恢复二极管、MOSFET 等功率芯片的设计和工艺及IGBT、SiCMOSFET 等功率模块的设计、制造和测试。2023 年，斯达半导IGBT 模块销售收入占主营业务收入比例为 91.55%，为公司主要收入来源产品。公司主要产品为功率半导体元器件，包括IGBT、MOSFET、IPM、FRD、SiC 等等。其中 IGBT 模块产品超过 600 种，电压等级涵盖100V-3300V，电流等级涵盖 10A-3600A。产品已被成功应用于新能源汽车、变频器、逆变焊机、UPS、光伏/风力发电、SVG、白色家电等领域。以新能源汽车为例，新能源汽车区别于传统车最核心的技术是“三电”系统，主要是指电机、电池、电控。“三电”中电控系统的主要作用是接收整车控制器的指令，进而控制驱动电机的转速和转矩，以控制整车的运动。另外，在制动阶段，电机控制器负责将驱动电机的回馈能量进行回收并储存到动力电池以提高能源利用效率。IGBT模块为电控系统的核心器件，担负着电控系统中将动力电池直流电能转换成驱动电机所需交流变频电能的功能，IGBT 模块决定了整车的电能转换效率。除 IGBT 模块外，公司还生产和供应碳化硅模块。

1.5 经营概况：经营管理卓尔不群，新能源为主要收入领域

各细分业务均实现稳步增长，营收同比增长超 35%。2023 年，公司实现营业收入36.63亿元，同比增长 35.39%，实现归母净利润 9.11 亿元，同比增长11.36%。同时，公司主营业务收入在各细分行业均实现稳步增长：（1）公司工业控制和电源业务营业收入为12.79亿元，同比增长 15.64%。（2）公司新能源业务营业收入为 21.56 亿元，同比增长48.09%。（3）公司变频白色家电及其他业务营业收入为 2.03 亿元，同比增长 69.48%。2024Q1，公司实现营收8.05亿元，同比增长 3.17%，归母净利润为 1.63 亿元，同比下降 21.14%。

功率品类差异化&进入技术附加值相对较高领域，共促公司毛利率名列前茅。2019-2024Q1，斯达半导毛利率分别为 30.61%/31.56%/36.73%/40.30%/37.51%/31.78%；可比公司毛利率均值为 21.73%/24.72%/31.54%/31.51%/25.63%/22.58%。公司综合毛利率相对较高的主要原因包括：（1）功率半导体器件行业细分产品领域众多，同行业各公司在产品类型、产品结构、成本结构、技术水平、所处市场竞争情况等方面均有所不同，因此各公司的综合毛利率水平存在差异。公司在多年的经营中积累了丰富的技术经验，形成了领先的生产工艺以及技术优势，产品竞争力突出，使得公司可保持相对较高的毛利率水平；（2）基于公司国内领先的技术实力、稳定可靠的产品质量和良好的信誉及口碑，产品已成功进入技术附加值相对较高的应用领域，在一定程度上提高了公司整体毛利率水平；（3）公司长期从事 IGBT 模块的生产销售业务，掌握了丰富的生产经营及管理经验。同时，公司通过加强采购、生产环节的成本管理，有效地控制了生产成本。

IGBT 模块为公司主要营收来源，占比高达 90%以上。公司主营业务是以IGBT为主的功率半导体芯片和模块的设计研发和生产，并以 IGBT 模块形式对外实现销售。IGBT模块的核心是 IGBT 芯片和快恢复二极管芯片，公司自主研发设计的 IGBT 芯片和快恢复二极管芯片是公司的核心竞争力之一。2019-2023 年，公司 IGBT 模块产品实现营收7.61/9.12/15.95/22.25/33.31亿 元 ， 占 总 营 收 比 例 分 别 为 97.58%/94.65%/93.46%/82.23%/90.94%，毛利率分别为30.81%/31.99%/37.14%/39.65%/37.72%。公司其他产品主要为MOSFET 模块、整流及快恢复二极管模块及分立器件等。2019-2023 年，公司其他产品实现营收0.16/0.48/1.01/4.57/3.32亿元 ， 占 总 营 收 比 例 分 别 为 1.99%/4.97%/5.91%/16.91%/9.06%，毛利率分别为12.15%/20.77%/27.19%/43.67%/35.35%。2022 年由于应用于光伏逆变器的IGBT单管销售收入同比增长 353.18%，故其他收入占比大幅上升，致使 IGBT 模块占比有所下降。

产销率保持较高水平，产品结构为毛利率/价格差异主要因素。公司逐步扩大生产规模，产能呈不断扩大的趋势；同时，随着公司与既有客户的合作日趋稳固，以及公司不断打开新的市场，公 司 的 产 能 利 用 率 呈 现 逐 步 上 升 趋 势 ， 2019-2023 年公司IGBT 模块产量分别为417/545/930/920/1,373 万 块 ， 销 量 分 别 为 418/523/878/980/1,274 万块，产销率分别为100.24%/95.96%/94.41%/106.52%/92.79% ，整体来看产销量率接近100%。价格方面，2019-2023 年，公司 IGBT 模块平均单价为 181.96/174.28/181.67/227.01/261.47元/块，同比增长 4.11%/-4.22%/4.24%/24.95%/15.18%。公司不同规格产品达千余种，产品价格因产品性能、参数要求等而有所不同，从几十元到几千元不等，年度产品平均单价的不同主要源自当年所销售产品的整体结构的差异。 新能源领域为公司产品主要下游应用方向，成为多领域头部企业主要供应商。2019-2023年，公司新能源领域营收占比分别为 21.14%/22.31%/33.48%/53.82%/58.87%，已成为公司主要营收来源领域。从客户角度分析，在新能源汽车领域，公司是国内车规级IGBT/SiC模块的主要供应商，公司积极开拓海外市场并获得了多家国外头部Tier1 的项目定点；在新能源发电领域，公司已是国内多家主流光伏逆变器客户、风电逆变器客户的主要供应商，并且与头部企业建立了深入的战略合作关系，公司根据客户需求不断推出符合市场需求的具有市场竞争力的产品；在工业控制领域，公司目前已经成为国内多家头部变频器企业IGBT 模块主要供应商，同时公司已是工控行业多家国际企业正式供应商。

Fabless 模式聚焦设计，原材料为公司主要成本。斯达半导采用Fabless 经营模式，公司聚焦研发、设计与销售，通过委外代工完成制造与封测环节，该模式相较于IDM属于轻资产模式，能够快速响应市场需求。受公司现有生产模式的影响，公司主营业务成本结构相对稳定，主营业务成本中原材料为最主要的成本，原材料主要包括 IGBT 芯片、快恢复二极管芯片、DBC板 、 散 热 基 板 等 ， 2016-2019H1 公 司 主 营 业 务成本中原材料占比分别为84.10%/87.29%/88.67%/87.21%（自 2019H1 起，公司不再披露材料、人工、制造费用细分占比）。

以直销为主，便于产品调整。斯达半导选择以直销为主、经销为辅的销售模式，可迅速了解客户需求，同时通过经销迅速拓张市场份额，提高市场声誉。此外，公司可以根据客户性质，灵活的选择直销和经销的维护方式，更好地服务客户。2023 年，公司直销占总营收85.79%，经销占比为 14.21%。

研发费用逐年增长，持续投入为公司转型战略塑造技术护城河。2019-2024Q1，公司研发费 用 分 别 为 0.54/0.77/1.10/1.89/2.87/0.64 亿 元 ，研发费用占营收比例为6.93%/8.00%/6.46%/6.98%/7.85%/7.91%。从研发费用增长层面分析，2019-2024Q1，公司研发费用同比增长分别为 10.10%/42.73%/42.95%/71.45%/52.17%/46.90%。2023年，公司在瑞士苏黎世成立新的研发中心，苏黎世研发中心是公司 2024 年成立德国纽伦堡研发中心后在欧洲设立的第二个海外研发中心，公司将不断补充高素质的专业技术团队，进一步加大对下一代IGBT、SiC 芯片以及模块先进封装技术的研发力度。 由于财务费用大幅下降，斯达半导四费合计占营收比例整体呈下降趋势。2019-2023年，四费（销售、管理、财务、研发）合计分别为 1.03/1.16/1.84/1.89/3.36 亿元，四费合计占营收比例分别为 13.27%/12.04%/10.76%/7.00%/9.19%，2022 年四费合计占营收比例显著下降，主要系公司利息收入增加所致。2023 年销售费用为 0.38 亿元，同比增长22.85%，主要系公司营业收入增加销售人员薪酬等支出相应增长所致；管理费用为 0.81 亿元，同比增长13.11%，主要系公司规模扩大人员增加，管理运营成本增加所致；财务费用为-0.70 亿元，同比下降31.64%。2024Q1 四费合计为 0.80 亿元，占营收比例为 9.89%。

2、IGBT：技术领先&多领域覆盖，打开新能源汽车/风光储/工控需求增量

2.1 行业综述：IGBT= MOSFET + BJT，为电力电子行业“CPU”

IGBT 作为一种新型电力电子器件，是国际上公认的电力电子技术第三次革命最具代表性的产品，是工业控制及自动化领域的核心元器件，其作用类似于人类的心脏，能够根据工业装置中的信号指令来调节电路中的电压、电流、频率、相位等，以实现精准调控的目的。因此，IGBT被称为电力电子行业里的“CPU”，广泛应用于电机节能、轨道交通、智能电网、航空航天、家用电器、汽车电子、新能源发电、新能源汽车等领域。 IGBT= MOSFET + BJT。IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）又称绝缘栅双极型晶体管，是由 MOS（绝缘栅型场效应管）和 BJT（双极型三极管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，其输入极为 MOSFET，输出极为 PNP 晶体管，因此，可以把其看作是MOS输入的达林顿管。它融合了 MOSFET 的高输入阻抗和 GTR 的低导通压降两方面的优点，具备易于驱动、峰值电流容量大、自关断、开关频率高 （10-40 kHz）等特点，已逐步取代晶闸管和 GTO（门极可关断晶闸管），是目前发展最为迅速的新一代电力电子器件，也是变频器的重要元件之一。

IGBT 由栅极（G）、发射极（E）和集电极（C）三个极控制。IGBT 的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给 PNP 晶体管提供基极电流，使 IGBT 导通。反之，加反向门极电压消除沟道，切断基极电流，使 IGBT 关断。若在 IGBT 的栅极和发射极之间加上驱动正电压，则MOSFET 导通，这样 PNP 晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通；若IGBT的栅极和发射极之间电压为 0V,则 MOSFET 截止，切断 PNP 晶体管基极电流的供给，使得晶体管截止。

IGBT 攻守兼备， BJT 及 MOSFET 优势集合体。IGBT 既有MOSFET 的开关速度高、输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关损耗小的优点，又有BJT 导通电压低、通态电流大、损耗小的优点，在高压、大电流、高速等方面是其他功率器件不能比拟的，因而是电力电子领域较为理想的开关器件,是未来应用发展的主要方向。IGBT稳定性比MOSFET稍差，强于BJT，但 IGBT 耐压比 MOSFET 容易做高，不易被二次击穿而失效，易于高压应用领域。

2.2 技术分析：沟槽栅+场截止系划时代技术组合

降低损耗与生产成本为主要发展趋势，沟槽栅+场截止成为划时代技术组合。第一阶段是第一、第二代 IGBT 为代表的平面栅型 IGBT，其中第一代由于工艺复杂且成本高，已基本被淘汰。第二代部分类型产品目前仍有销售；第二阶段是以第三代、第四代IGBT为代表的沟槽栅型IGBT。该类型产品通过创新的沟槽设计，大大减小了 IGBT 的体积和使用功耗，因此被广泛使用。第五代、第六代的 IGBT，属于对沟槽栅型的改进，结构并未有很大的变动。此外，该阶段还出现了第三阶段的过渡型产品 Trench Stop；第三阶段是 2018 年以后出现的第七代微沟槽型IGBT，该类型产品更大程度地减小了器件的体积和功耗，目前英飞凌等厂商技术已达量产水平。

穿通型 IGBT 为负温度系数，非穿通型 IGBT 为正温度系数。穿通型IGBT以高杂P+为村底，之上是 N+缓冲层，以 N-基为外延，最后通过扩散和注入工艺构造发射极和栅极。当外加电压足够高时，它可以穿通整个 N 基区，因而称为“穿通”型。非穿通型IGBT以低掺的N基区作为村底，这样 P+掺杂发射区就可以设计得很薄，在阻断状态，电场只在N型村底内存在。因为电场不再“穿通”N 型村底，所以被称为“非穿通”IGBT，低掺杂N-型村底必须设计得相对比较厚，以能够承受所有阻断电压，这样该层损耗为 IGBT 总损耗主要部分。由于背部发射区（P掺杂层）较薄，所以其中的载流子浓度不如穿通型 IGBT 中的浓度高，因而根难改变发射区中载流子寿命。相对于穿通型 IGBT，关断时拖尾电流较低，但是持续的时间更长。

P 型发射区反型沟道垂直，消除 JFET 效应。沟槽栅结构与平面栅极结构的主要区别在于，当 IGBT 开通时，P 型发射区的反型沟道是垂直的而不是水平的。在平面栅IGBT中，正向导通时，P 阱与 N-漂移区形成的 PN 结处于轻微的反向偏置状态，因而会形成有一定宽度的空间电荷区，它挤占了一定的空间，因此电流只能从一个相对较窄的空间流过，增大了电流通路上的阻抗。因此，在平面栅 IGBT 中，在电子流通方向上，包含沟道电阻Rkanal，JFET 电阻RJFET，与漂移区电阻 Rn-。而沟槽型 IGBT，因为沟道垂直，消灭 JFET 区域，因而整个电流通路上阻抗更低。沟槽型 IGBT 载流子浓度远高于平面型 IGBT，故在沟槽型 IGBT 中，适当沟槽宽度与间距可以提高 N-区近表面层的载流子浓度，从而减小漂移区电阻 Rn-。沟槽IGBT 的垂直结构省去在硅表面上制作导电沟道的面积，更有利于设计紧凑的元胞。即在同等芯片面积上可以制作更多的IGBT元胞，从而增加导电沟道宽度，降低沟道电阻。

截止层提前降低截止电场为达到高功率有效手段。要做到高功率，就必须要降低饱和压降，也就是降低 Ron。所以必须要降低 N-漂移区厚度，但 N-漂移区厚度受到截止状态的电场约束（太薄容易穿通）。故要想降低 N-漂移区厚度，必须要让截止电场到沟道前提前降下来。所以需要P型发射区与 N-漂移区之间引入 N+场截止层（Field Stop，FS）。当IGBT 处于关闭状态，电场在截止层内迅速降低到 0，达到终止的目的，从而进一步降低 N-漂移区厚度达到降低Ron和饱和压降。场截止结构与 N+缓冲结构类似，故同样存在穿通型 IGBT 器件抑制关闭状态下的拖尾电流提高关闭速度的效果。

2.3 市场追踪：国内 IGBT 总产能将达341 万片/年（等效8寸），厂商货期持续回落

2.3.1 规模：26 年全球 IGBT 规模有望突破80 亿美元，22年斯达半导模块进入全球前十

功率半导体主要用于电力设备的电能变换和电路控制，是进行电能处理的核心器件，弱电控制与强电运行间的桥梁，细分产品主要有 MOSFET、IGBT、BJT 等。随着世界各国对节能减排的需求越来越迫切，功率半导体器件已从传统的工业控制和4C（通信、计算机、消费电子、汽车）领域迈向新能源、新能源汽车、轨道交通、智能电网、变频家电等诸多产业。功率半导体的发展使得变频设备广泛的应用于日常的消费，促进了清洁能源、电力终端消费以及终端消费电子的产品发展。根据 Omida 数据，2023 年全球功率半导体市场规模达到503 亿美元，预计2027年市场规模将达到 596 亿美元。中国是最大的功率半导体市场之一，据中商产业研究院发布的《2024-2029 年中国功率半导体产业市场供需格局及发展前景预测报告》，2024年中国功率半导体市场规模预计将达到 1,752.55 亿元人民币，这一增长主要受到智能电网、新能源汽车等领域对功率半导体需求量大幅提升的推动。 IGBT 是目前发展最快的功率半导体器件之一，根据 Yole 数据，2022 年全球IGBT的市场规模约为 68 亿美元，受益于新能源汽车、新能源发电、工业控制等领域的需求大幅增加，预计2026 年全球 IGBT 市场规模将达到 84 亿美元。中国是全球最大的IGBT 市场，约占全球IGBT市场规模的 40%，预计到 2025 年中国 IGBT 市场规模将达到522 亿人民币，是细分市场中发展最快的半导体功率器件之一。

我国 IGBT 产业起步较晚，全球市场主要被国外企业垄断。IGBT 市场竞争格局较为稳定，其中英飞凌常年在分立式 IGBT 及 IGBT 模组领域位居全球第一。根据英飞凌财报数据，2022年英飞凌在分立式 IGBT 及 IGBT 模块领域以 32.1%/31.7%占据全球第一，三菱以24.3%的市场份额在 IPMs 市场占领榜首；从国内层面分析，在分立 IGBT 市场中，只有士兰微进入全球前十，以 3.4%的份额排名第八，在 IGBT 模组中仅斯达半导、时代电气进入全球前十，分别以4.3%/4.1%的市场份额排名第五、第六。

2.3.2 供需：24 年中国 IGBT 产量预计超7,500 万只，自给率或达40%

2024 年产量预计超 7,500 万只，国产替代为主要驱动力。根据芯八哥引用Yole数据，2019-2021 年我国 IGBT 产量分别为 1,550/2,020/2,580 万只，预计到2024 年将产量将增长至7,820 万只。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行业的发展趋势和促进行业内企业发展的主要驱动因素。IGBT 是我国重大科技突破专项中的重点扶持项目，自 2015 年以来我国 IGBT 自给率超过 10%并逐渐增长，预计2024 年我国IGBT自给率或达 40%。

国内 IGBT 总产能将达 341 万片/年（等效 8 寸）。我国半导体企业尚不能满足国内市场对于IGBT 的 需 求 ， 根 据 Yole 数 据 ， 2019-2021 年 我 国 IGBT 的市场总需求量分别为9,500/11,000/13,200 万只，国内生产占比不到 20%，预计 24 年国内生产占比有望达40%。根据半导体产业纵横数据，截至 2022 年 10 月 10 日统计，若统计产线均处于投产状态，按照规划产能我国 IGBT 产能（等效 8 寸）将达到 341 万片/年（约 28 万片/月）。其中：（1）比亚迪：目前比亚迪半导体拥有宁波比亚迪半导体、广东比亚迪节能科技、长沙比亚迪半导体、西安比亚迪半导体、济南比亚迪半导体 5 家子公司。产能方面则有宁波半导体（6 英寸）、长沙半导体（8英寸）和济南半导体（8 英寸）。根据比亚迪半导体的招股书披露，2021H1 的IGBT模块产能为130 万个/半年。（2）斯达半导：斯达半导是国内最大的第三方IGBT 厂，也是切入主流整车厂最多的公司。斯达半导采用的是 Fabless 模式，依靠华虹和积塔代工。2021 年公司IGBT模块产量 930 万只。2021 年 7 月，斯达半导与华虹半导体联手宣布12 英寸车规级IGBT规模量产，产出已超 10,000 片晶圆。根据斯达半导《2021 年度非公开发行A 股股票预案（修订稿）》披露，将募资 35 亿元用于 IGBT 芯片、SiC 芯片的研发及生产，预计将会达成6 英寸IGBT产能30万片/年，6 英寸 SiC 芯片产能 6 万片/年。

2.3.3 现状：24Q1 货期持续回落，价格保持稳定

各厂商 IGBT 货期呈现回落趋势，价格保持稳定。根据富昌电子数据，英飞凌IGBT货期从2023Q1 的 39-50 周下降至 2024Q1 的 14-52 周；微芯 IGBT 货期从2023Q1 的42-52周下降至2024Q1 的 22-46 周；意法半导体 IGBT 货期从 2023Q1 的 47-52 周下降至2024Q1的12-52周；安森美 IGBT货期从 2023Q3 的 39-52 周下降至 2024Q1 的 12-52 周。价格方面各厂商IGBT24Q1价格相较于 23Q4 保持稳定。根据萨科微数据，包括安森美、Microsemi、罗姆、安世在内的功率半导体厂商，旗下 IGBT、二极管、晶体管、低压 MOSFET、整流器等功率半导体正常的供货周期基本在 8 周左右。

2.4 应用详解：新能源领域快速发展，打开IGBT应用市场

IGBT 模块在高电压大电流及 HEV/EV 领域为主流，分立式IGBT 在家电及小型工业设备需求较大。IGBT 分立产品覆盖 1kHz-50、60kHz 的频率范围、稍高于1kVA 的输出容量范围。对于 IGBT 模块而言，根据与其他部件的组合等情况，工作频率上限程度相同，但输出容量范围可高达 100MVA 以上。随着输出容量的增加，工作频率会因为开关损耗等的限制而降低。①在IGBT 与 Si MOSFET 的比较中，IGBT 覆盖输出容量大的低频区域，Si MOSFET覆盖输出容量小的高频区域。② 在 IGBT 与 SiC MOSFET 的比较中，SiC MOSFET 覆盖输出容量大的高频区域。③ Si MOSFET 与 SiC MOSFET 覆盖的频率范围相同，但Si MOSFET覆盖低输出容量区域，而 SiC MOSFET 则覆盖高输出容量区域。在部分应用产品中各功率器件选择存在重叠（主要根据工作频率方面的优点来区分使用），但在处理高电压大电流的电车和HEV/EV领域，主流产品认为 IGBT 模块。分立式 IGBT 和 Si MOSFET 在家电和小型工业设备等应用中需求较大。

2.4.1 新能源汽车：新能源汽车增量带动汽车IGBT 需求，25年规模有望达 370 亿元

23 年全球电动汽车销量预计超 1,400 万辆，中国新能源汽车保持产销两旺发展势头。根据EV Volumes 数据，2023 年全球共销售约 1,420 万辆新型纯电动汽车（BEV）和插电式混合动力汽车（PHEV），同比增长 35%；其中，1,000 万辆为纯电动BEV，420 万辆为插电式混合动力汽车（PHEV）和增程式电动汽车（EREV）；插电式混合动力汽车销量较去年增长133万辆，其中大部分在中国（120 万辆），比亚迪插电式混合动力汽车销量高企以及增程式电动汽车（EREV）的复兴是主要原因；与插电式混合动力汽车相比，增程式电动汽车拥有更大的电池和更长全电动续航里程，并搭载小型汽油发动机作为“备用”发电机，2023 总销量为70.59 万辆，其中98%在中国 销售。电动汽车升级、财政激励措施持续实施、充电基础设施改善和环保主义继续支持电动汽车增长，叠加 OEM 制造商在利润允许的范围内降低价格，有望进一步促进新能源汽车销量增长，预计 2024 年全球电动汽车销量约为 1,776 万辆，占全球轻型汽车销量19.6%。我国新能源汽车近两年来高速发展，连续 9 年位居全球第一。根据中汽协数据，在政策和市场的双重作用下，2023 年新能源汽车持续快速增长，新能源汽车产销分别完成958.7 万辆和949.5万辆，同比分别增长 35.8%和 37.9%，市场占有率达到 31.6%，高于上年同期5.9pcts。其中，新能源商用车产销分别占商用车产销 11.5%和 11.1%；新能源乘用车产销分别占乘用车产销的34.9%和 34.7%。根据集微咨询数据，预计未来几年我国新能源汽车市场将保持稳定增长，2025年销量有望达 1,246 万辆，渗透率达 42%。新能源汽车的巨大增量将带动汽车IGBT需求稳定增长，根据集微咨询数据，在考虑 SiC 渗透率前提下，2022 年全球新能源车IGBT 市场规模达206亿元，预计 2025 年将达到 376 亿元，CAGR（2022-2025）为22.3%。

IGBT 广泛应用于电动汽车各个部件，系其核心器件。在新能源汽车中，IGBT主要应用于电机驱动控制系统、热管理系统、电源系统等，具体功能如下：在主逆变器中，IGBT将高压电池的直流电转换为驱动三相电机的交流电；在车载充电机中，IGBT 将交流电转化为直流电并为高压电池充电；在 DC-DC 变换器中，IGBT 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；此外，IGBT 也广泛应用在 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。根据集微咨询数据，新能源汽车中电机驱动系统是关键成本之一，约占整车成本的 15%-20%，IGBT 约占电机驱动系统成本的40%-50%，故IGBT约占整车成本的 6%-10%。

新能源汽车动力性能随 IGBT 组件数目增加而提升。随着新能源汽车动力性能增强，IGBT组件使用个数随之上升，例如 MHEV 48V 电动马达功率为 5-13KW，其IGBT组件数量约为2-5个，BEV B 电动马达功率为 120-150KW，其 IGBT 组件数量则为90-120 个。随着新能源汽车的动力性能增强，IGBT 组件数量也在提升，带动整体 IGBT 价值量提升。

电控部分 IGBT 用量最大，高级车型单车 IGBT 价值量最大。电动车功率半导体中，IGBT价值量最大，其中电控部分用量最大，一个电控模块 IGBT 价值量约1,000 元左右，OBC、电子助力转向、空调中 IGBT 价值量均在 300 元以下。不同车型单车IGBT 价值量，A00/A0级车约为 1,200-1,500 元；15 万左右车型约为 1,600-1,900 元，20 万-30 万车型单车IGBT价值量约为2,600-3,200 元；高级车型单车 IGBT 价值量则约 3,600-4,500 元。

Si-IGBT 仍将是主流功率器件，与 SiC 功率器件长期共存。SiC 性能优势叠加成本持续降低将助推 SiC 器件在新能源汽车领域快速发展。根据英飞凌数据，预计到2025 年SiC在新能源车的渗透率约达 20%。随着 SiC MOSFET 技术的发展及在新能源汽车领域持续渗透，未来将会抢占一部分 IGBT 市场空间。目前各大 IGBT 厂商也正在积极布局SiC 功率器件，综合SiC和IGBT的各自优势，Si-IGBT 及 SiC 二极管做混合模块的方案已经开始获得应用，未来具有很高的市场潜力。根据集微咨询预计，在综合考虑汽车性价比权衡下，未来几年Si-IGBT仍将是主流功率器件，并将与 SiC 功率器件长期共存，共同推动汽车产业升级发展，预计2025 年全球新能源车IGBT+SiC 市场规模将达 593 亿元，CAGR（2022-2025）达29%。其中，2022年中国新能源车 IGBT 市场规模约 127 亿元，预计 2025 年将达到 204 亿元，CAGR（2022-2025）为17%。目前国内厂商中 SiC 扩产及应用进程加速，预计 2025 年中国新能源车IGBT+SiC市场规模将达326 亿元，CAGR（2022-2025）达 23.7%。

2.4.2 新能源发电：风光储发展带动IGBT 需求空间增长

28 年可再生能源发电占 40%以上，其中近 60%来自中国。根据IEA 数据，在130多个国家支持性政策的推动下，2023-2028 年期间将有近 3,700GW 新增可再生能源发电量上线，太阳能光伏和风能将占全球新增可再生能源 95%，发电成本低于化石和非化石燃料替代品。其中：到 2024 年，风能和太阳能光伏发电总量将超过水力发电；2025 年，可再生能源将超越煤炭，成为最大的发电来源；风能和太阳能光伏发电将分别在 2025/2026 年超过核能发电；到2028年，可再生能源将占全球发电量的 42%以上，其中风能和太阳能光伏发电的份额将翻一番，达到25%。IEA预计中国将提前六年实现其2030年风电和太阳能光伏发电装机量的国家目标，2028年全球新增可再生能源发电量中将有近 60%来自中国。

1）光伏

全球光伏新增装机持续增长，中国集中式增长动能尤为强劲。尽管受到供应链价格波动、经济环境复杂等因素影响，2023 年全球光伏制造端规模仍保持高速扩张态势。集邦咨询预计，2023年全球光伏新增装机 411GW，同比增长 59%；预计 2024 年新增装机474GW，同比增长16%，新增装机增速放缓，将从⾼速增⻓回归理性。当前，电网容量不足和风光消纳问题已成为制约各国光伏需求保持高增的一大关键点，需待电网完成阶段性升级或储能装机放量后，全球光伏装机潜力才能进一步释放。2023 年，我国国内光伏新增装机 216.88GW，同比增加148.1%。其中，我国大部分大基地项目在 2023 年年底前并网，集中式光伏电站新增装机120.59GW，同比增长 232.2%，分布式光伏电站新增装机 96.29GW，同比增长88.4%。

光伏逆变器是将太阳能电池所产生的直流电能转换为交流电能的转换装置。将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变，完成逆变功能的电路称为逆变电路，而实现逆变过程的装置称为逆变器或逆变装置。太阳能光伏发电系统中使用的逆变器是一种将太阳能电池所产生的直流电能转换为交流电能的转换装置，它使转换后的交流电的电压、频率、波形等与电力系统交流电的电压、频率、波形等相一致，以满足为各种交流用电装置、设备供电及并网发电的需要。逆变器主要由半导体功率器件和逆变器驱动、控制电路两大部分组成。目前的逆变器多数采用功率场效应晶体管(VMOSFET )、绝缘栅极晶体管( IGBT )、可关断晶体管GTO)、MOS控制晶体管(MGT)、MOS 控制晶闸管(MCT)、静电感应晶体管(SIT)、静电感应晶闸管(SITH)以及智能型功率模块(IPM)等多种先进且易于控制的大功率器件，控制逆变驱动电路也从模拟集成电路发展到单片机控制，甚至采用数字信号处理器(DSP)控制，使逆变器向着高频化、节能化、全控化、集成化和多功能化方向发展。

光伏逆变器一般可以按照技术路线及功率水平分为集中式逆变器、组串式逆变器、模块化逆变器和微型逆变器等。（1）集中式逆变器：集中式逆变器单体容量通常在500kW以上，单体功率高，成本低，电网调节性好，但要求光伏组串之间要有很好的匹配，一旦出现多云、部分遮阴或单个组串故障，将影响整个光伏发电系统的效率和电产能。集中式逆变器最大功率点跟踪电压范围较窄，组件配置灵活性较低，发电时间短，主要适用于光照均匀的集中式大型地面光伏电站等。（2）组串式逆变器：组串式逆变器对应分布式光伏发电系统，其对数串光伏组件进行单独的最大功率点跟踪，再经过逆变单元以后并入交流电网，一台组串式逆变器可以有多个最大功率点跟踪模块，组串式逆变器的单体容量一般在 100kW 以下。（3）模块化逆变器：模块化逆变器的使用场景为百千瓦级至兆瓦级光伏电站的电能变换，其参考了微型逆变器“分布式电能变换”的设计思路。输入侧可接数个光伏组件串并联形成的光伏阵列，逆变器主体则由多个逆变器模块组合而成，两侧形成“多组串对多逆变器模块”的组合形式。（4）微型逆变器：主要应用于发电规模更小的分布式场景，微型逆变器的单体容量一般在 5kW 以下，其优点是可以对每块组件进行独立的最大功率跟踪控制，在碰到部分遮阴或者组件性能差异的情况提高整体效率，平均而言，微型逆变器的系统转换效率可达 90%以上。

组串式逆变器占比最大，半导体器件约占逆变器成本 12%。根据华经产业研究院数据，光伏逆变器原材料主要由结构件（27.6％）、电感（14.2％）、半导体器件等构成，半导体器件和集成电路材料主要为 IGBT 元器件、IC 半导体，其中以 IGBT 为主的半导体器件占逆变器成本约11.8％左右。根据中商产业研究院引用 CPIA 数据，2022 年中国光伏逆变器中组串式逆变器占比最多，为 78.3%，集中式逆变器与微型逆变器分别为 20.0%与1.7%。

2）风电

2023 年中国风电新增装机 14,187 台，同比增长 59.3%。根据CWEA数据，2023年全国（除港、澳、台地区外）新增装机 14,187 台，容量 7,937 万千瓦，同比增长59.3%；其中，陆上风电新增装机容量 7,219 万千瓦，占全部新增装机容量的 91%，海上风电新增装机容量718.3万千瓦，占全部新增装机容量的 9%。截至 2023 年底，累计装机超过19.5 万台，共计47,460万千瓦，同比增长 20%，其中：陆上累计装机容量 43,690 万千瓦，占全部累计装机容量的92.1%；海上累计装机容量 3,770 万千瓦，占全部累计装机容量的 7.9%。2023 年，中国风电机组新增出口671台，容量为3665.1MW，同比增长60.2%，其中：陆上风电机组出口667台，共计3651.6MW；海上风电机组出口 4 台，共计 13.5MW。截至 2023 年底，中国风电机组累计出口4,895台，容量为 15,594MW，其中:陆上风电机组累计出口 4,779 台，共计15,090.8MW，海上风电机组累计出口 116 台，共计 503MW。

风电变流器用于解决风机在变化转速下保证电能的恒频输出。风电变流器可根据风速的大小适应发电机的转速，使风机实现最佳风能捕获，同时实现风电机组的并网控制、有功输出以及对电网无功的支持和高低电压穿越控制，用以提高风能利用率，增加发电效率。风电变流器按适配不同的发电机类型可分为双馈型和全功率型两类。作为发电机和电网的接口，风电变流器是风电机组中的核心设备，是机组电气性能、变换效率、可用度的主要决定因素。风电变流器主要由控制模块、功率模块、断路器、接触器、滤波器、电抗器、变压器及机柜等组成。其中，功率模块组件主要包括IGBT、驱动板、PCB 印制板等。

功率模块在风机成本中占比约在 0.92%-1.60%。电气风电为中国领先的风电整机制造商与服务商，也是中国最大的海上风电整机制造商与服务商，根据电气风电招股说明书，2018-2020年变流器占其成本比例分别为 5.36%/5.13%/4.74%；根据三一重能招股说明书，2019-2021年其风机及配件业务营业成本原材料明细构成中，变流器占比分别为4.91%/4.27%/4.22%。日风电气是一家主要从事风电变流器等电力电子设备的研发、生产、销售及相关技术服务的高新技术企业，是中国海装、联合动力、上海电气、东方电气、运达股份、中国中车等国内主要风电整机厂家的关键设备供应商。根据日风电气招股说明书，2018-2020 年其采购功率模块组件占主要原材料 23.35%/31.67%/29.51%。假设：1）变流器在风机成本占比约4%-5%之间；2）功率模块在变流器成本占比约为 23%-32%。综上所述，功率模块在风机整机成本约0.92%-1.60%。价格方面，根据每日风电数据，华能阿荣旗岭东二期等 12 个风电项目共计2,390MW风力发电机组及其附属设备集中采购开标。开标信息显示，项目共有 10 家整机商竞标，标段一至标段二最低折合单价为 1,118 元/kW，并由同一家整机商给出；标段三最低折合单价为1,321元/kW；标段四最低折合单价为 1,443 元/kW；标段五最低折合单价为 2,380 元/kW；标段六最低折合单价为3,008 元/kW。其中，标段一至标段四不含塔筒；标段五为技改项目，塔筒全部利用原塔筒，含增加的塔筒过渡段；标段六为海上风电项目，含塔筒。

3）储能

2023 年全球储能新增装机规模超 100Gwh，中国新增规模超过美国占全球比例近50%。在全球碳中和的大背景下， 能源转型在世界范围内已呈现不可逆趋势，在此基础上，全球储能市场步入快速发展阶段。根据 EESA 数据，2017-2023 全球储能新增装机规模（GWh）平均增速超过 85%，在 2020 年后，呈现出近乎每年翻一番的增长趋势。2023 年全球储能市场新增装机规模达到了 103.5GWh，已超过全球储能装机的历史累计规模（101GWh）。中国储能市场在“十四五”期间增速迅猛，2023 年新增装机规模约为 23.22GW/51.13GWh，同比增长221%，约占全球储能市场新增装机规模的 49%，中国储能新增装机规模已连续两年超过美国，成为全球储能市场新增占比最高的国家。展望 2024 年，根据集邦咨询数据，24 年全球储能新增装机有望达71GW/167GWh，其中，中国储能新增装机有望达 29.2 GW/66.3GWh，美国储能新增装机有望达 13.7GW/43.4GWh。

储能变流器 PCS 为储能系统与电网中间实现电能双向流动的核心部件，约占成本11%。储能变流器的工作原理是交、直流侧可控的四象限运行的变流装置，实现对电能的交直流双向转换。该原理就是通过微网监控指令进行恒功率或恒流控制，给电池充电或放电，同时平滑风电、太阳能等波动性电源的输出。根据出海半导体引用起点研究院数据，储能PCS包含逆变器、充放电控制器、电池管理系统（BMS）等多个组成部分，成本占整体储能系统成本约11.4%，其主要功能包括平抑功率、信息交互、保护等，PCS 决定了输出电能质量和动态特性，也很大程度影响电池使用寿命。在储能 PCS 中，绝缘栅双极型晶体管（IGBT）是核心部件，其性能直接影响储能 PCS 的整体性能。

2.4.3 工控及白色家电：25 年工控IGBT 有望达170 亿元，变频家电对IPM 需求日益增长

广泛应用多工业领域，25 年工控 IGBT 有望达 170 亿元。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。如：（1）电磁感应加热：从技术上来讲，电磁感应加热系统本质上其实是一种交-直-交的变频装置，它的电路结构是由整流单元、滤波单元、逆变单元及其控制、保护单元和负载组成。电磁感应加热设备通常按照工作频率范围分成五类：低频感应加热，中频感应加热，高频感应加热，超高频感应加热。终端用户可根据不同类型的电磁感应加热设备的电压及频率等要求，选用相对应的 IGBT 型号进行匹配。（2）工业电源：大规模用到IGBT的工业电源一般有开关电源、中高频 IGBT 逆变电源、不间断电源（UPS）、应急电源（EPS）等。以开关电源为例来看，开关电源主要有两种，分别为直流开关电源和交流开关电源。其中直流开关电源的核心是 DC/DC 变换，即将来自于诸如市电电源、蓄电池电源等质量较差的原生态电源（通俗讲即为粗电），变成设备所需要的、高质量的电（即为精电）。（3）工业电焊：除去电磁感应和电源外，IGBT 在工业电焊中也有许多应用，一般称为逆变电焊机或者弧焊逆变器。其工作原理主要是通过将工频交流电（50Hz）经过整流滤波变成直流，再通过大功率开关电子元件（即IGBT）将直流逆变成千赫兹到万赫兹的中频交流电，同时经变压器降至适合于焊接的几十伏电压，再次整流并经过滤波输出平稳的直流电，进行焊接工作。从市场规模来看，根据集邦咨询数据，2021年全球工业控制 IGBT 市场规模约为 150 亿元，预计未来 4 年将保持在3%-5%的稳定增长，到2025 年市场规模将达到 170 亿元。

变频家电中 IPM 模块需求日益增加。IPM 模块将 IGBT 芯片、FRD芯片、驱动电路、保护电路、检测电路等集成在同一个模块内，通过调节输出交流电的幅值和频率控制电机的转速来实现变频。在变频家电领域，空调、冰箱、洗衣机等耗电较多的产品普遍具有节能、高效、降噪、智能控制的需求，因此对大功率 IPM 模块的需求量也在日益增长。根据产业在线的统计，2021年我国家用空调变频比例同比增加 14%，对应增加 4500 万颗IPM 模块，总量达2.5亿颗；冰箱变频增加 2000 万颗 IGBT 芯片需求，总量达 1.2 亿颗；而洗衣机的变频比例提升至45%，增加700 万颗 IPM 需求，总量达 3300 万颗。

2.5 公司优势：提供多领域解决方案，车规IGBT为欧洲Tier1批量供货

率先实现第七代 IGBT 研发，具备高压 IGBT 芯片技术。IGBT 不断进行技术迭代，主要向着降低开关损耗和创建更薄的结构方向改善和发展。其在纵向结构、栅极结构以及硅片加工工艺方面不断升级改进，共经历了七次大型技术演变，各项指标在演变中不断优化。目前，IGBT芯片已经迭代至第七代精细沟槽栅场截止型 IGBT，但考虑成本后，应用最广泛的仍是IGBT第四代产品。士兰微、华润微、新洁能、华微电子、比亚迪、宏微科技均已经拥有中低压IGBT产品的生产能力，而具备高压 IGBT 芯片生产能力的中国厂商则只有时代电气和斯达半导两家。其中，斯达半导优势在于 IGBT 模块，主要覆盖新能源汽车/发电和工控领域。2013 年斯达半导开始专注新能源汽车 IGBT 模块的研发，目前其 IGBT 电压等级涵盖范围为100V-3300V，率先实现第七代 IGBT 产品的研发。

车规 IGBT 模块合计配套超 200 万套主电机控制器，欧洲一线Tier 1 开始大批量交货。（1）产品应用：2023 年，公司生产的应用于主电机控制器的车规级IGBT 模块持续放量，合计配套超过 200 万套新能源汽车主电机控制器，公司在车用空调，充电桩，电子助力转向等新能源汽车半导体器件份额进一步提高。（2）技术迭代：2023 年，公司基于第七代微沟槽TrenchFieldStop 技术的 750V 车规级 IGBT 模块大批量装车，公司基于第七代微沟槽TrenchFieldStop技术的 1200V 车规级 IGBT 模块新增多个 800V 系统车型的主电机控制器项目定点，将对2024年-2030 年公司新能源汽车 IGBT 模块销售增长提供持续推动力。（3）产品：根据斯达半导公司官网显示，在公司己有封装基础上，市场上存在的电压电流等级模块斯达半导均可生产，如公司 在 GD800HHT65P4S 模 块 封 装 基 础 上 ， 还 可 生 产GD600HTT65P4S(650V/600A)、GD400HTT120P4S(1200V/400A)等模块，且该封装可做带Pin-in 的散热基板，也可做不带Pin-fin 的平面散热基板型模块。（4）产能：公司和深蓝汽车合资成立重庆安达半导体有限公司，研发生产高性能、高可靠性的车规级 IGBT 模块和车规级 SiC MOSFET 模块，预计2024年完成厂房建设并开始生产。（5）客户：斯达半导与国内大部分主流车企已取得合作关系，当前客户包括比亚迪、广汽、长安、奇瑞、北汽等。2023 年，斯达半导海外新能源汽车市场取得重要进展，车规级 IGBT 模块在欧洲一线品牌 Tier1 开始大批量交付，同时新增多个IGBT/SiCMOSFET主电机控制器项目定点，海外新能源汽车市场呈现快速增长趋势。2023 年，公司海外业务取得快速发展，子公司斯达欧洲实现营业收入 3.11 亿元，同比增长226.66%，连续两年保持翻翻以上成长；斯达欧洲以外的出口业务实现营业收入 0.77 亿元，同比增长70.88%，海外市场持续突破将给公司带来更广阔成长空间。

风光储业务快速增长产品，在北美等海外市场批量装机，工控领域已为多家国际企业正式供应商。在新能源发电领域，公司已是国内多家主流光伏逆变器、风电逆变器企业主要供应商，并且与头部企业建立了深入战略合作关系，继续发挥技术领先优势为客户提供更高功率、更高效率的解决方案。公司基于第七代微沟槽 Trench Field Stop 技术的IGBT 模块在地面光伏电站和大型储能批量装机，并在北美等海外电站批量装机；公司 1200V、650V 大电流单管已大批量应用于工商业光伏和储能，处于行业领先地位。目前，公司产品已经实现户用型、工商业、地面电站光伏和储能系统全功率覆盖，成为全球光伏和储能行业的重要战略供应商。在工业控制领域，公司目前已为国内多家头部变频器企业 IGBT 模块主要供应商，国际方面已是工控行业多家国际企业正式供应商。

3、SiC MOSFET：五大优势加速SiC上车，率先卡位打造第二增长极

3.1 行业综述：28 年全球 SiC 市场规模有望达90亿美元，汽车占比超 70%

一代材料决定一代器件，第三代半导体物理性能相对更为出色。第一代半导体材料以硅和锗等元素半导体为代表，其典型应用是集成电路，主要应用于低压、低频、低功率的晶体管和探测器中。硅基半导体材料是目前产量最大、应用最广的半导体材料，90%以上的半导体产品是用硅基材料制作的。第二代半导体材料是以砷化镓为代表，砷化镓材料的电子迁移率约是硅的6倍,具有直接带隙，故其器件相对硅基器件具有高频、高速的光电性能，因此被广泛应用于光电子和微电子领域，是制作半导体发光二极管和通信器件的关键衬底材料。第三代半导体材料是指以碳化硅、氮化镓为代表的宽禁带半导体材料，与前两代半导体材料相比，第三代半导体材料禁带宽度大，具有击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射能力强等优势，因此采用第三代半导体材料制备的半导体器件不仅能在更高的温度下稳定运行，适用于高电压、高频率场景，此外，还能以较少的电能消耗，获得更高的运行能力。

SiC 功率器件低电阻/高速工作/高温工作等特性，大幅降低能量损耗。（1）低电阻：在阻值相同的条件下，可以减小器件（芯片）的面积。如果要处理大功率，有时可以使用将多个晶体管和二极管模块化的功率模块。例如，SiC 功率模块的尺寸可以达到同等能力Si 模块的约1/10。（2）高速工作：通过提高开关频率，可以采用尺寸更小的变压器、线圈、电容器等外围元器件。实际上有能做到原尺寸 1/10 左右的案例。（3）高温工作：容许在更高温度环境下工作，因此可以简化散热器等冷却机构。

全球 SiC 市场规模有望达 90 亿美元，汽车占比超 70%。碳化硅功率器件以其优异的耐高压、耐高温、低损耗等性能，能够有效满足电力电子系统的高效率、小型化和轻量化要求，在新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网等领域具有明显优势。经过近30 年研究和开发，碳化硅衬底和功率器件制造技术在近年逐步成熟，并快速推广应用，正在掀起一场节能减排和新能源领域的巨大变革。根据 Yole 数据，2022 年全球 SiC 功率器件市场规模为17.94 亿美元，2028年市场规模增长至 89.06 亿美元，CAGR（2022-2028）约为 31%。其中，汽车、工业、能源三大市场正快速推动 SiC 功率器件市场增长，其中汽车市场规模最大，2022 年占总市场70%，2028年提升至 74%，800V 电动汽车是 SiC 器件主要增长点；在电气化趋势的支持下，新能源汽车的功率器件市场将达到 97.65 亿美元，其中 SiC MOSFET 模块将起到强劲推动作用，到2028年，SiC MOSFET 模块的价值就将达到 54.81 亿美元。

3.2 发展趋势：SiC 上车为大势所趋，90%用于驱动逆变器

新能源汽车系统架构中涉及到功率半导体应用的组件包括：电机驱动系统、车载充电系统（OBC）、电源转换系统（车载 DC/DC）和非车载充电桩。SiC 功率器件应用于电机驱动系统中的主逆变器，能够显著降低电力电子系统的体积、重量和成本，提高功率密度。美国特斯拉公司的 Model 3 车型采用以 24 个 SiC MOSFET 为功率模块的逆变器，是第一家在主逆变器中集成全碳化硅功率器件的汽车厂商；碳化硅器件应用于车载充电系统和电源转换系统，能够有效降低开关损耗、提高极限工作温度、提升系统效率。目前全球已有多家汽车厂商在车载充电系统中使用碳化硅功率器件；碳化硅器件应用于新能源汽车充电桩，可以减小充电桩体积，提高充电速度。

五大优势加速碳化硅上车，功率厂商有望迎来历史性发展机遇。（1）SiC器件助力实现系统小型化，增大汽车可用空间。SiC DC/DC 转换器体积较硅DC/DC 转换器减少20%，SiC电机控制器体积较硅控制器缩小 64%，SiC 车载充电器体积较硅车载充电器减少40%，故使用SiC器件可实现系统小型化；硅器件极限工作温度一般不能超过 300℃，而SiC器件极限工作温度可以达到 600℃以上；叠加 SiC 热导率均是硅 2.67 倍，有助于器件散热，可简化冷却散热装置，进一步增大可用空间。（2）物理性能较硅基器件全面升级，助力导通及开关损耗减少，从而续航里程增加。SiC（3.3eV）禁带宽度为硅（1.1eV）的 3 倍，可实现高浓度掺杂，使漂移区宽度大幅缩短，在 SiC MOS 器件导通时，正向压降和导通损耗皆小于Si-IGBT，且不存在拖尾电流，进一步降低损耗；叠加 SiC 载流子迁移率为硅的 3 倍左右，可提供更快开关速度，以降低开关损耗。（3）SiC 模组减少汽车重量，有利于轻量化。若采用 SiC SBD 混合模组，主逆变器较纯硅模组重量减少 2kg；若采用纯 SiC 模组，主逆变器相较于混合模组重量减少4kg，较纯硅模组重量减少 6kg。（4）SiC 器件承受输入功率大，电机扭矩更大，加速能力强。电车动力来源于电机，在低转速时，电机扭矩输出最大，随着转速提高，电机阻抗增加，输出扭矩降低。SiC材料可保证电机在低转速承受更大输入功率且功率损耗较小，起步时扭矩更大，加速能力更强，如比亚迪汉采用 SiC 模块后，输出功率达 200kw，百公里加速 3.9 秒。（5）SiC导入降低电池成本提升续航里程，降低整车成本。在使用 SiC-MOSFET 驱动逆变器后，电池、轻量化及冷却系统可节省共计 525-800 美元，而使用 SiC 器件相较于硅器件，成本增加75-200 美元，故在相同里程前提下，使用 SiC 驱动逆变器可至少节省 300 美元，有效降低整车成本。

多家企业推出“SiC 800V”电动汽车逆变器方案。受益于汽车电气化的持续推进，汽车电子成为半导体领域逆势增长的代表，800V 平台架构下对 SiC 功率电子器件需求增长明显。从燃油车到纯电动汽车，未来随着纯电动车渗透率稳步提升，以及充电桩设施持续布局，根据CASA数据，预计 2026 年全球车用 SiC 功率电子渗透率将超过 50%。根据Wolfspeed数据，车用SiC市场规模有望从 2022 年的 10.6 亿美元增长至 2027 年的 49.9 亿美元，这其中90%的来源于驱动逆变器，10%来源于 OBC。2022 年，Semikron、BorgWarner、McLaren Applied、Equipmake、Marelli 等汽车 Tier1 供应商纷纷推出平台电压 800V 的 SiC 电驱解决方案。Rhombus在充电基础设施上也开始应用 1200V 的 SiC 产品。整车企业如 Toyota、Lexus、Ford、Volkswagen、Mercedes-Benz 等也加快 SiC 电驱应用。 国内多款车型搭载 SiC 器件，加速 SiC 功率模块渗透。2023 年共新增27款碳化硅主驱车型，其中比亚迪的宋 L、方程豹 5、小鹏 G6、智己 LS6（高配版）、极氪001 和极氪009等车型销售表现优异。2024 年，比亚迪将推出新版唐 EV、汉 EV、仰望U9 等新碳化硅主驱车型，吉利银河 E8 等车型也将持续发力，此外问界 M9 和计划发售的M8，小米SU7 等备受瞩目的车型同样使用碳化硅。2024 年，国产碳化硅主驱车型的渗透率将进一步提升，InSemi 预计新推出的碳化硅主驱车型有望超过 40 款，催生主驱碳化硅器件和模组需求。

SiC 在主驱应用方面，2021 年仅比亚迪半导一家本土企业实现上车，其余市场主要由安森美所垄断。至 2022 年，新增芯聚能和斯达半导两家本土供应商，其中芯聚能年度市占率为6.82%，而斯达半导受制于芯片供货不足，装车量提升缓慢；进入 2023 年，芯联集成、汇川技术供货车型陆续上市，芯联集成更是受益问界车型销量大增带动旗下SiC MOS 主驱功率模块装车量快速增长；2024 年，主驱搭载联合电子 SiC MOS 功率模块的相关车型也进入交付阶段。小鹏汽车SiC MOS 主驱功率模块供应商包括 ST、斯达半导、汇川技术、芯联集成，2023年及之前主要由 ST 供货，进入 2024 年以来，本土供应商份额进入上升期。受益于中国新能源汽车厂商近年来持续投放新车型，销量同步快速增长的双核驱动，正带动本土SiC MOS供应商市占率稳步提升，仅比亚迪、极氪、吉利银河、蔚来、理想、赛力斯这几家车企，新能源乘用车SiCMOS主驱功率模块的国产化率已由 2021 年的 31.89%提升至 24Q1 的65.57%。随着各品牌车企合作车型的上市和交付，斯达半导等国内厂商的市占率有望进一步提升。

Tesla 主驱使用 48 颗 SiC MOSFET，电动车整车关键部位均使用SiC器件有望达150颗/车。根据电力电子技术与应用数据，Tesla 的 SiC MOSFET 只用于主驱逆变器电力模块，共24颗，拆开封装每颗有 2 个 SiC 裸晶（Die），共计 48 颗 SiC MOSFET。除此之外，其他包括OBC、一辆车附 2 个一般充电器、快充电桩等，都可以放上 SiC（将来还会有电动汽车无线充电）。如果一台电动车关键部位全部使用 SiC 器件，电动车单车使用SiC 器件数目有望达150颗，则一片6寸晶圆是只能满足2台车的使用。根据Wolfspeed数据，6寸SiC晶圆单片切出面积为32mm2裸片数目为 448 组，边缘损失率为 14%，若采用 8 寸 SiC 晶圆，单片可切出面积为32mm2裸片数目为 845 组，边缘损失率为 7%。

碳化硅为电动汽车“最强芯脏”，与高转速电机是“完美搭档”。比亚迪公布进化版800V平台——e 平台 3.0 Evo，Evo 平台最大的亮点是搭载全球首创的12 合1 智能电驱系统（之前的3.0 平台采用的是八合一电驱），将电机、减速器、电控、整车控制器（VCU）、电池管理器（BMC）、直流变换器（DC-DC）、车载充电器（OBC）、配电模块（PDU）、升压模块、升流模块、自加热模块和、能量管理智控系统等高度集成。该款 12 合 1 的电驱全系搭载1200V碳化硅电控，并且升级了全新一代 SiC 功率模块，电驱采用 23000rpm 电机。根据“行家说三代半”调研追踪，比亚迪该款 23000rpm 电机处于全球领先水平，市场上量产电机转速较高厂商有华为、广汽、小米、上汽和现代等。提升电机转速的基础是提高基波频率，为提电机转速基波频率通常需要从10kHz提升至 20kHz，而硅基 IGBT 开关频率仅为 12kHz 无法满足需求，故必须采用SiC功率器件。

3.3 公司优势：SiC MOSFET 模块批量装车，先发优势凸显

把握先发优势，SiC MOS 取得 800V 系统主电机控制器项目顶点。IGBT/SiC模块不仅应用广泛，且是下游产品中的核心器件，一旦出现问题会导致产品无法使用，给下游企业带来较大损失，替代成本较高，因此一般下游企业都会经过较长的认证期后才会大批量采购，新的品牌进入市场需要面临长期较大的资金投入和市场开发的困难，公司的先发优势明显。随着公司生产规模的扩大，自主芯片的批量导入和迭代，在供货稳定性及产品先进性上的优势会进一步巩固，从而提高潜在竞争对手进入本行业的壁垒。2023 年，公司应用于新能源汽车主控制器的车规级SiCMOSFET 模块大批量装车应用，同时新增多个使用车规级 SiC MOSFET 模块的800V系统主电机控制器项目定点，将对公司 2024-2030 年主控制器用车规级SiC MOSFET模块销售增长提供持续推动力。2023 年，公司自主的车规级 SiC MOSFET 芯片在公司多个车用功率模块封装平台通过多家客户整车验证并开始批量出货。2023 年，公司和深蓝汽车合资成立重庆安达半导体有限公司，研发生产高性能、高可靠性的车规级 IGBT 模块和车规级SiCMOSFET模块，预计2024 年完成厂房建设并开始生产。

4、募投：拓展高压功率/SiC 器件，转向Fabless+IDM模式

2021 年公司通过非公开发行股票形式实际募集资金净额人民币34.77 亿元，用于高压特色工艺功率芯片研发及产业化/ SiC 芯片研发及产业化/功率半导体模块生产线自动化改造等项目，项目实施主体为公司全资子公司嘉兴斯达微电子有限公司，根据斯达半导2023年年报披露，上述项目预计于 2024 年 11 月达到预定可使用状态。

（1）高压特色工艺功率芯片研发及产业化项目：满足智能电网、轨道交通、风力发电行业高压功率芯片的市场需求，丰富公司产品线。高压特色工艺功率芯片广泛应用于智能电网、轨道交通、风力发电等市场。目前国内以智能电网、轨道交通、风力发电为代表的高端行业应用的功率芯片主要还是被国外品牌所垄断。随着轨道交通、智能电网、风力发电等产业的持续向好，我国已逐步发展为全球特色工艺功率芯片及功率半导体器件的核心增长区域市场，国外高压特色功率芯片供不应求，为国内 IGBT 厂商提供国产化替代的机遇。随着中国集成电路产业高质量发展战略实施，斯达微电子依托母公司在功率半导体的技术积累，在600V/650V、1200V、1700V等中低压 IGBT 芯片已经实现国产化，但是在 3300V、4500V 等高压功率芯片仍依赖进口，急需国产化以提高公司的竞争力。本项目的实施将有助于企业把握市场和政策机遇，进行具有自主知识产权的技术突破和成果产业化，完善产品技术和产能布局，提升核心竞争力。项目达产后，预计将形成年产 30 万片 6 英寸高压特色工艺功率芯片生产能力。

（2）SiC 芯片研发及产业化项目：把握新能源汽车市场机遇，迅速拓展新能源汽车市场份额。目前市场上销售的新能源汽车所搭载的功率半导体多数为IGBT 和SiCMOSFET。由于SiC MOSFET 较 IGBT 方案比，可以有效的提升新能源汽车持续续航能力、空间利用等关键性指标，同时还可以减小电机控制器的体积，以特斯拉为代表的部分中高端车型已经开始使用SiCMOSFET 方案。随着 SiC 技术的进步和方案的成熟，SiC 芯片市场将随着新能源汽车市场的快速增长而迅速发展。随着中国集成电路产业高质量发展战略实施，斯达微电子依托母公司在功率半导体的技术积累，把握功率半导体器件向第三代材料迭代升级发展趋势和关键基础设施核心模块安全可控政策引领，进行技术和产能布局，向碳化硅芯片研发及产业化领域拓展，从而达到优化产品结构，完善产品布局的目的。目前公司在 600V/650V、1200V、1700V等中低压IGBT芯片已经实现国产化，但是 SiC 芯片仍依赖进口，急需国产化以提高公司的竞争力。为此，公司拟采用先进技术和设备，实施 SiC 芯片研发及产业化项目，产品由企业自主研发，具有完全自主知识产权，各项指标均达到国外同类产品技术要求，部分指标优于进口产品。随着公司该项目的进行，公司将把握住新能源汽车市场机遇，迅速拓展新能源汽车市场份额。项目达产后，预计将形成年产 6 万片 6 英寸 SiC 芯片生产能力。

（3）功率半导体模块生产线自动化改造项目：提高客户供应链安全性，提升企业竞争力。公司通过多年的技术积累，生产的 IGBT 模块和 SiC 模块已获得了众多国内外主流的下游生产厂商认可，产品性能和质量稳定性和海外品牌相当。随着工业控制、新能源、新能源汽车等下游市场的需求拉动，功率半导体器件呈现供不应求的局面。公司拟采用先进技术和设备，实施以IGBT 和 SiC 为主的功率半导体模块生产线自动化改造项目，进一步扩大产能，保证公司在市场份额持续提高及下游需求迅速增长的情况下，充分保障客户需求，提升公司综合竞争力。

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