2025年芯联集成研究报告:系统代工平台助力高端车规芯片国产化,发力碳化硅与AI打开成长天花板

  • 来源:上海证券
  • 发布时间:2025/08/19
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芯联集成研究报告:系统代工平台助力高端车规芯片国产化,发力碳化硅&AI打开成长天花板。植根新能源产业链把握新趋势,发力打造本土一站式系统代工平台。芯联集成以功率&MEMS代工立身,脱胎于中芯国际使其拥有强大的技术背景和产业资源,目前已成长为具有全球影响力的功率代工平台。当前智能汽车产业呈现出“整车架构趋向集中、产业链趋向缩短”趋势,这一背景下终端整车厂更加倾向于与上游的厂商进行直接采购和IP共同开发,公司积极把握行业大势,以全面嵌入本土新能源汽车产业链&助力核心芯片国产化为目标,努力构建本土一站式系统代工平台。从核心业务来看:1)功率条线,公司代...

1 本土功率系统代工龙头,向新向深迈进

1.1 以功率代工为基,全面渗透国产替代关键环节

功率代工立身,步步为营全面赋能中国新能源产业。芯联集 成(前称“中芯集成”)脱胎于中芯国际特色工艺事业部,于 2018 年 3 月由中芯国际、绍兴市政府、盛洋集团共同出资设立,面向微 机电和功率器件集成电路领域并专注于晶圆和模组代工。2019 年 中芯绍兴 MEMS 和功率器件芯片制造及封装测试生产基地结顶, 下半年即进行设备安装调试并于 2020 年 1 月实现量产,至 2021 年 9 月,公司累计出货已达 100 万片。 2023 年 5 月,公司在上海证券交易所科创板挂牌上市,并与 小鹏星航资本、上汽尚颀资本、宁德晨道投资、阳光电源等新能 源领域知名企业旗下的产业投资机构设立芯联动力,打造车规级 碳化硅制造及模组封装的一站式系统解决方案,旨在通过引入产 业链上下游,推动公司产业垂直整合。同年 12 月,公司股票证券 简称正式更名为“芯联集成”,旨在更大程度彰显加速公司新能源 半导体业务布局、深化新能源产业协同联动等企业愿景。 进入 2024 年,公司功率业务持续扩张,8 英寸碳化硅工程批 顺利下线标志着公司成为国内首家开启 8 英寸碳化硅的晶圆厂,这 也将进一步优化下游客户系统成本,加速碳化硅技术的大规模渗 透;在同车企合作方面,公司不仅与本土新势力车企达成深度合 作,还将向广汽埃安旗下全系新车型提供高性能的碳化硅 MOSFET 与硅基 IGBT 芯片和模块。2025 开年,公司官宣将 AI 领 域正式确立为第四大核心市场,并将通过多元化的布局,深度切 入 AI 服务器电源、人形机器人等热门赛道,打造增长新动能。

多业务平台逐步完善,打造一站式系统代工特色企业。芯联 集成以晶圆代工为起点,并专注于传感、连接、功率的特色半导 体系统代工服务,以 8 英寸 MEMS 和功率器件工艺技术为基础, 向下延伸到系统模组,向上延伸到设计服务,致力于在专注领域 发展成为特色工艺半导体代工制造商。公司于 2018 年启程并坚定 地选择新能源作为发展发向,至 2024 上半年已成长为车规级特色 工艺一站式系统代工头部企业,在此发展过程中投入超过400亿, 建成了 24 万片/月的全车规级的半导体工厂以及 33 万套/月的模组 厂,主要从事 MEMS、IGBT、MOSFET、模拟 IC、MCU 的研发、 生产及销售,其中 80%的公司产品销往新能源行业。芯联集成每 年将大约 30%的销售收入投入研发,不断迭代以达到国际先进水 平,并持续开拓新领域以适配本土终端厂商,从建立之初的 MEMS和功率器件,2019年增加功率模块,2020年研发出高压模 拟 IC 和 BCD 平台,2021 年开始做 SiC MOSFET,2022-2023 年 分别增加了激光雷达和 MCU。近年来公司积极把握 AI 产业的发展 趋势,为 AI 服务器电源、数据中心、机器人、智能驾驶相关产品 等提供完善的代工服务,并明确将 AI 列为第四大核心市场,积极 布局 AI 打造下一个五年的增长锚点。

1.2 团队技术背景雄厚,股权激励绑定人才资源

公司无控股股东和实际控制人。截至 2024 年末,公司第一和 第二大股东分别为越城基金(持股比例 16.32%)和中芯控股(持 股比例 14.08%),任一股东均无法控制股东大会的决议或对股东 大会决议产生决定性影响,因此公司无控股股东和实际控制人。 绍兴硅芯锐和日芯锐均为股东、员工持股平台,持股比例分别为 3.26%和 3.06%。随着业务外延延申,公司联合设立了芯联动力以 打造车规级碳化硅制造及模组封装的一站式系统解决方案,并于 2024 年 6 月宣布将全资控股芯联越州,后者已经实现车规级碳化硅功率器件的量产,其 6 英寸生产线的出货量位居国内第一,8 英 寸生产线也已于 2024 年 4 月试产下线,有望在 2025 年内实现量 产。

管理团队以中芯国际为底色,核心技术人员产业背景深厚。 芯联集成高管团队有多位来自中芯国际,具有资深行业经历,在 成立之初便拥有成熟的微机电及功率器件技术支撑并专注于擅长 的工艺领域,为公司快速发展奠定坚实的基础。公司核心技术人 员均具有 20 年以上的半导体从业履历,并曾任中芯国际多项重要 职务,其中赵奇先生曾长期担任华虹 NEC 和中芯国际企业规划负 责人,筹划推动了中芯国际和绍兴市政府合作的芯联集成项目落 地。对创新和先进技术的追求是芯联集成的底色,我们认为公司 高层强大的技术和产业背景使其对行业技术发展变动有着更加敏 锐的洞察,也持续助力公司成为国际领先的半导体厂商。

健全的激励机制绑定优秀人才,长期助力公司健康发展。公 司过去 6 年的跨越式发展离不开公司对核心人才的激励机制保障, 通过员工持股计划及期权激励计划进行股权激励,强化了公司同 各成员的紧密联系,保障了团队的稳定,并持续引进技术研发、 生产制造等领域的专业人员,使得人才队伍不断扩充。芯联已授予超过 1000 人次的员工各类型股权激励,到 2024 年末这些员工 合计持有公司约 10.23%的股份。根据公司 2024 年股权激励计划, 公司拟向激励对象授予接近 1.15 亿股限制性股票,约占本激励计 划草案公告时公司股本总额 70.46 亿股的 1.63%。其中首次授予的 9,166.40万股约占本激励计划草案公告时公司股本总额的1.30%, 约占本次授予权益总额的 80%。

1.3 核心业务蒸蒸日上,盈利端曙光初现

营收逐年增长,车规级产品占比持续提升。2024 年,受益于, 新能源汽车、AI、消费电子及风光储等细分领域对功率器件、模拟 IC 等产品的需求带动,结合公司车载、工控、消费、AI 四大业务 增长引擎带动下的持续拓展 ,公司实现营收 65.09 亿元, yoy+22.25%,继续保持增长态势;其中来自车载应用领域的营收 占比进一步增长至 51.78%,较 2023 年净增长 9.43 亿的同时 yoy+40.87%,且车规产品覆盖了绝大部分新能源汽车终端客户。 进入 2025 年,公司在既定战略方向上精准发力,从产品线布局、 市场覆盖、客户关系等多个维度的系统性市场拓展,产能持续释 放,晶圆代工及模组封装收入均实现快速增长,2025Q1 车规功率 模块收入同比增长超过 100%。2025H1 公司实现主营收入 34.57 亿元,yoy+24.93%;其中来自车载(营收占比 47%)和工控(营 收占比 19%)的营收分别同比增长 23%和 35%;此外,公司在 AI 领域的战略布局初见成效,其中 AI 领域贡献收入约 1.96 亿元,占 当期收入比重达 6%,为收入的可持续增长注入新的活力。

公司高度重视研发投入,其他三费相对平稳。由于半导体行 业的特殊性,公司未来依然面临产品迭代速度快、研发周期长等 风险,为持续保证竞争力,公司研发费用率始终保持着较高的水 平,2024 年及 2025H1 公司研发费用率分别为 28.30%和 27.59%。 研发以外,公司在销售、管理及财务三费上保持着较好的控制水 平,财务费用率也在逐年降低,近年来随着公司持续拓展市场与 客户,销售相关拓展费用及人员运营费用等增加使得销售费用率 略有提升但整体规模较小。2025H1 年其他三项费用率分别为 1.06% (销售)、2.27%(管理)、3.47%(财务)。

研发费用率长期位居行业前列,业务布局持续拓展。公司将 研发投入视为可持续发展的基石,持续在车载领域、工控领域、 高端消费领域的核心芯片及模组产品方面增加研发投入,加大对 SiC产品、12英寸硅基晶圆产品、大功率模组封装产品等的技术研 发。近年来公司始终保持较高比例的研发投入,费用规模也在逐 年提升 ,2025H1 公 司 共计投入 研发费用 约 9.64 亿 元 , yoy+10.93%,研发费用率达 27.59%。

归母净利润显著减亏,规模效应促进毛利率全面转正。晶圆 代工行业具有技术&资本密集特点,需要大额固定资产投入以保持 产品的技术领先,近年来公司始终要承受着较大的折旧压力,且此前处于产能爬坡阶段,规模效应尚未充分显现,使得公司始终 处于亏损状态。2024 年随着公司销售规模扩大及客户不断拓展, 产品结构同步持续优化,公司也通过供应链管控、精益生产管理 等措施实现降本增效,使得公司盈利能力有所改善,首次实现全 年毛利率转正(2024 全年公司毛利率为 1.03%,同比增长 7.84 个 百分点),2025H1 毛利率进一步提升至 3.54%,同比增长 7.79 个 百分点。2024 全年公司实现归母净利润-9.62 亿元,较 2023 年同 期减亏 9.96 亿元,同比减亏 50.87%;2025H1 公司实现归母净利 润-1.70 亿元,且 2025Q2 公司归母净利润首次转正(+0.12 亿元)。

折旧摊销关键要素影响进入下行通道,EBITDA继续保持增长。 据 iFinD口径,2025H1剔除折旧摊销费用 19.21亿元(yoy-6.08%) 后,公司 EBITDA 为 10.92 亿元,yoy+2.50%。随着公司 8 英寸晶 圆一期生产线关键生产设备逐步退出折旧周期,其相应的折旧摊 销等固定成本将明显减少。与此同时,公司新增产线的固定资产 投资及其折旧摊销费用亦呈现逐步减缓的态势,公司的整体折旧 摊销负担将步入下降通道。综合来看,我们认为随着公司业务规 模扩大、产能利用率逐步上升,叠加卓有成效的成本控制和未来 折旧摊销负担减轻,公司盈利水平有望持续改善。

存货水平小幅提升,账期结构变动较快。近年来公司存货始 终保持相对稳定的水平,2024 年以来公司业务规模扩张,存货水平也有一定程度的提升,但整体变动幅度有限,2025H1 公司存货 为 23.89 亿元,yoy+15.95%。账期结构方面,2025H1,公司应收 /应付账款周转天数分别为 70.62 和 106.00 天。

2 深耕国产替代关键环节,打造一站式系统代工 服务能力

2.1 专注功率代工,全面嵌入本土新能源产业链

产业发展催化内部分工,三大运营模式构筑当前半导体产业 基本框架。完整的集成电路产业链包括设计、芯片制造、封装测 试等环节,各环节也具有各自独特的技术体系及特点。在多方因 素的催化下,各环节已分别发展成独立、成熟的子行业,并相互 协同,助力产业持续发展。 全球第一家 Fabless(无工厂芯片供应商)公司 Xilinx 和全球 第一家 Foundry(纯晶圆代工厂)台积电分别在 1984年和 1987年 创立,使半导体行业迈向产业分工的新阶段。其中 Fabless 公司依 靠创新的设计能力,Foundry 模式侧重于生产效率和技术升级,而 IDM公司通过控制整个生产链来实现产品优势。每种模式都有其独 特的市场定位和战略考虑,它们共同构成了全球半导体产业多样 化和复杂的生态系统,促进了半导体行业的发展和技术进步。

晶圆代工适配本土半导体产业发展,长期助力国产替代。由 于本土半导体行业起步晚导致的晶圆厂技术积累有限以及高额的 固定资产投入,芯片制造一直以来都是中国大陆半导体业的短板。 但随着本土半导体消费市场不断扩大,积极的国家产业政策与活 跃的社会资本也在全方位、多角度地支持国内半导体行业,国产 芯片也正在快速步入进口替代的快车道,带动本土晶圆代工的整 体规模持续壮大,根据 IC Insights 统计显示,2020-2025年全球及 中国大陆晶圆代工市场规模将持续高速增长,预计到 2025 年有望 分别达到 1698 亿美元及 1026 亿元。我们认为,不断涌现的 Fabless 厂商和持续提升的技术标准对本土晶圆代工厂的产能和技 术都提出了更高水平的需求。因此,大力发展晶圆代工是市场和 产业的选择,也有助于本土半导体产业自主化向纵深领域迈进。芯联集成则从功率和 MEMS 领域入手,深耕晶圆代工这一长坡厚 雪赛道。

本土新能源汽车行业成绩斐然,产业链本土化驱动功率代工。 近年来中国新能源汽车产业快速发展,销量已占据全球 60%的市 场份额并成为第一汽车出口大国。这背后离不开传统品牌的转型 创新和自主品牌的崛起,在传统燃油车时代,全球 TOP10 中没有 中国车企,但在新能源汽车时代,2023 年全球前十的品牌中有 6 家是本土车企。在本土车厂加速拥抱新能源化的同时新能源零部 件领域也取得了突破,特别是在电动化上半场,全球前十大电池 厂中有六家是中国企业,近十年来,越来越多的中国企业进入全 球汽车零部件百强榜。围绕着新能源汽车的本土产业链正在蓬勃 发展,但最核心的汽车芯片领域仍由海外厂商主导,产业链自主 化需求日渐强烈,以功率领域为例:全球功率 IC 市场由德州仪器 引领,国内市场份额较小,前十企业合计不足 10%,主要依赖国 产替代。因此,芯联集成致力于在汽车芯片领域提供中国新能源 的核心竞争力、提供最底层的技术支撑,同时做好工艺代工服务 和系统代工服务两条路线,努力成为中国功率器件市场的领导者。

响应终端需求新变化,布局全面铺开向纵深领域迈进。2023年以来,公司不断优化产品结构,积极布局碳化硅、12 英寸硅基 晶圆及模组封装产品,打造具有更高附加值的产品矩阵。电动车 对续航里程和可靠性的要求不断提升以及光伏风电等领域对高功 率密度、高可靠性功率器件的需求均加快了高端 IGBT 及 SiC 产品 的渗透速度。公司抓住市场需求新机遇,于 2023 年新增 SiC MOSFET 产品线,成为国内产业中率先突破主驱用 SiC MOSFET 产品的头部企业,同时超高压 IGBT 产品也已成功进入国家电网智 能柔性输电系统。此外,公司的功率驱动 HVIC(BCD)平台,能 够从高电压、大电流和高密度三个维度提供完整的车规代工服务; MEMS 等传感信号链产品包含硅麦克风、激光雷达中的振镜、压 力传感等,助力高端消费和新能源汽车等终端智能化加速推进。 公司的封装测试产线按照车规级质量管理体系标准搭建,可以向 下兼容工业级及消费级产品,获得了多个国际主流客户的高度认 可,并且与之形成了密切的合作关系。目前,公司凭借完整的技 术布局、完善的研发体系、规模化的生产能力、完善的质量管理 体系,已建立从设计服务、晶圆制造、模组封装、应用验证到可 靠性测试的一站式芯片和模组的代工制造服务能力。

产能规模扩张稳步落地,高端产品量产进行时。功率代工是 公司的核心业务,受终端高附加值产品订单需求的提升,公司不 断加快产能建设和高端产品出货。截至 2023 年末,公司车规级 IGBT 和 SiC 模块月产能已达到 33万只,并凭借优秀的良率水平获 得客户的一致认可,其中 IGBT 晶圆产品产能上量至 8 万片/月, 截止到 2024 年底,8/12 英寸产线总产能分别上量至 17 万片/月和 3 万片/月,进一步拉高产能上限;碳化硅方面,目前用于车载主 驱逆变器的 SiC MOSFET 器件和模块于 2023 年实现量产,最新一 代的 SiC MOSFET 产品性能已达世界领先水平。根据公司 2025 年4 月公告显示,公司 6 英寸 SiC MOSFET 产品已实现月产出 8000 片;8 英寸 SiC MOSFET 也已实现工程批下线及通线,根据公司 2025H1 口径,8 英寸 iC MOSFET 芯片项目已进入量产。

推动全链条高度协同,迈入全球晶圆代工“第一梯队”。上游: 多角度发力建立业界领先的供应链管理体系,并以车规级高标准 革新供应商,发力整合制造端与封测端生产资源,持续提高运营 管理效率和降低供应链成本;中游:研发及质控两手抓,秉承市 场为导向的研发创新机制,持续建设高效的数字化车规级智慧工 厂;下游:以功率、传感信号链、数模混合高压模拟 IC 三大技术 方向为核心,大力推动产品结构升级&产品矩阵多元化以强化公司 在各重点领域布局,同时在与传统的设计公司深度合作基础之上, 进一步探索拓展终端主机厂和系统公司,打造丰富、有纵深的客 户结构。公司持续推动全链条高度协同,打造一站式集成代工服 务能力,据芯思想研究院数据显示,2024 年公司在专属晶圆代工 榜单位列全球第 10,相应部分营收市占率达到 0.64%。

2.2 把握本土汽车产业新趋势,加速构建一站式方案平台

汽车供应链新趋势,系统方案新机遇。当前新能源汽车架构 正从传统的分布式结构向更集中化的区域控制器和中央计算平台 发展,众多分属不同功能节点的芯片正逐步被更集成化标准化的 芯片及器件取代,以更高效的适应当前汽车产业集中化的控制结 构。而从汽车供应链角度来看,电动化使得汽车零部件数量逐步 减少,价值更加集中在芯片、操作系统等知识密集型部件中,同 时一、二级供应商之间的边界逐渐模糊,主机厂同 Tier2 及以下供 应商的直接沟通更加频繁,缩短了信息传导路径。此外全球劳动 力成本提升和航运成本的高波动性,也迫使企业在全球化的进程 中以缩链降本的方式保持成本优势。一系列趋势使得车企与芯片 供应商建立直接合作的意愿加强,进而自产品研发阶段就紧密配 合,共同定义产品并进行技术驱动和降本。因此我们认为,在全 球汽车供应链逐渐收敛态势以及产业对更完善、安全的供应体系 需求背景下,具有强大的技术实力且能够提供系统解决方案的企 业将迎来快速发展机遇。

芯联集成致力于打造一站式解决方案的平台,并在汽车芯片 领域提供中国新能源的核心竞争力、提供最底层的技术支撑。芯 联集成提供的不仅是单一芯片或芯片品类,而是整个系统解决方 案,即借助与客户长期而深度的合作,不断获得“design win”定 点,从设计阶段开始便于车企进行紧密合作,参与下一代平台的 开发,从而持续强化同车企的供应链绑定。我们认为,这种合作 开发模式使得公司产品不仅是海外客户的 PIN to PIN 替代品,而是 通过技术创新助力车企降本并不断深入其代际更替,持续强化同 车企的互利依存关系,最终助力本土车企走向世界。截至 2024 年7 月,芯联集成已经累计获得了超过 20 个“design win”项目。截 至 2024H1 公司产品已覆盖超过 70%的汽车芯片种类,包括传感 类、功率类、控制类、通讯类、模拟电源驱动类等,结合同头部 客户的合作,我们认为芯联集成已经基本建立了一站式解决方案 平台,在产品自主化和客户粘性上拥有了优势。

自主工艺矩阵赋能,强化一站式解决方案平台服务能力。公 司确立了功率、传感信号链、数模混合高压模拟 IC 三大技术方向, 在新能源汽车、风光储和电网等工业控制领域、高端消费品市场 所需要的产品上,持续研发先进的工艺及技术。从生产制造能力 开始,到 2024 年 7 月公司已具备每月 24 万片(等效 8 寸)的产 能,都是车规级的数字平台、eflash 平台、BCD 平台和功率平台, 在质量体系上具备所有与汽车相关的认证。与此同时,公司已建 成完善的 IP 库,确保了高压模拟芯片设计的公司在芯联集成的平 台上能够更快速地推出他们的产品。核心功率产品如 IGBT 覆盖 4- 7 代技术体系及 650V-6500V 电压范围,SiC MOSFET 器件和模块 也已随主驱逆变器批量装车,最新一代的 SiC MOSFET 产品性能 已达世界领先水平。随着技术赋能产品附加值提升,终端需求有 望持续拉动产能规模扩张。高功率 BCD 工艺技术、麦克风 MEMS 工艺技术、MEMS 微振镜工艺水平已达到国际领先;2023 年公司 在功率驱动和车载激光雷达领域新增 HVIC(BCD)、VCSEL 两大 产品线,其中 HVIC 填补国内高压大功率数字模拟混合信号集成 IC 的空白,VCSEL 芯片结合原有的 MEMS 振镜进一步深化了公司在 车载激光雷达领域的覆盖广度。

强化上下游链接,推动本土汽车产业链整体发展。芯联集成 依托自身的技术平台优势和同车企的战略合作关系,通过业务端 资本端合作,链接下游新能源企业以及上游 IC 公司,打造更具价 值创造力的纽带。得益于这些战略合作伙伴,芯联集成已成功渗 透进汽车行业,特别是在高端模块、模拟模块和功率模块领域, 成为越来越多车企的战略合作伙伴。芯联集成也能够推动国内高 压模拟 IC 公司更有信心地为中国汽车行业开发产品。如公司专注 于碳化硅领域的子公司芯联动力,已经与国内众多知名车企建立 了合作关系,包括小鹏、上汽、宁德、阳光、博世和立讯等,预 计未来将有更多的车企加入,成为碳化硅业务的股东。预计未来 芯联集成会参与到中国很多新能源公司的资本运作中,形成一个共同的纽带。我们认为,以资本为纽带链接上下游强化战略合作 关系,未来公司还将持续推动与国内顶尖企业的合作,通过技术 创新和集成方案帮助他们降低成本,助力中国新能源车企和零部 件企业在全球市场中取得竞争优势。

持续深化产业布局,坚定以研促产深挖技术护城河。公司在 当前的业务布局下研发端持续向深向新发力:功率端继续瞄准碳 化硅器件及高端 IGBT 的技术升级以推动国产替代,其中 SiC MOSFET 逐步完成 750V、1200V、1700V 平台的参数及可靠性认 定,部分已进入量产阶段;BCD、MEMS 相关产品也在消费、车 载等终端继续推广。到 2025H1 公司共有在研项目 15 项,围绕 BCD 工艺平台、功率半导体器件及车载模块封装等项目均已达到 国际领先水平,其中部分项目已实现了不同程度的量产。当下新 能源领域已上市的大平台为了技术创新、激励机制优化和资源聚 合,都在持续孵化零部件、模块等项目,我们认为,在技术端始 终保持进取的态度和前瞻目光有助于提前建立技术优势以把握合 作先机,公司也将基于与终端应用深度绑定的优势共同参与这些 孵化项目。我们认为,公司坚定的以研促产战略或将助力公司深 挖技术护城河,持续做大做厚公司产品矩阵,强化综合竞争力。

业务外延持续延伸,布局AI&机器人高潜力板块。公司始终坚 持“应用-设计-工艺”的完整学习路径,凭借长期的研发投入和深 厚的技术积累,已形成了覆盖广泛的产品体系,支撑公司每年都 进入至少一个国内尚显薄弱的新领域、新方向展开研发,并通过 快速迭代在两三年内达到国际领先水平。当下 AI 技术不断成熟, AI 相关产业如 AI 基础设施和人形机器人正在快速发展,芯联集成 在功率半导体、模拟 IC 等领域已拥有深厚技术积累和完善业务布 局,我们认为公司旗下芯联资本也将背靠公司在 AI 基础设施功率 IC 核心芯片、人形机器人核心驱控及传感器芯片的战略赋能,参 与下一代应用的投资,公司也有望搭乘本轮增长机会将 AI 相关业 务打造为第四大增长极。

3 深耕新能源基本盘,助力功率半导体国产替代

3.1 专注高壁垒功率器件代工,产品性能与国际接轨

应用终端驱动创新,功率半导体长期景气上行。功率半导体 器件是实现电力系统中能量转换和控制的关键元件,其性能直接 影响着整个系统的效率、可靠性和成本。在当前科技和技术持续 赋能下,智能化与集成化已成为功率半导体领域的发展主线之一, 在这一过程中,以金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) 和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)为主要形式的半导体功率器件不 断升级,以碳化硅为主的高带宽半导体材料持续渗透,再到各类 封装形式的革新都彰显了功率半导体行业蓬勃的生命力,助力降 本增效持续赋能终端应用。

IGBT/MOSFET 广泛应用于新能源各领域,国产替代长期拉 动本土器件需求空间。IGBT/MOSFET在消费电子、新能源汽车、 航空航天等各领域都有着重要的应用,当下随着新能源产业的快 速发展,高端 IGBT/MOSFET 等器件的需求也在持续增强。据 YOLE 数据显示,到 2026 年 IGBT/MOSFET 市场规模有望分别达 到 84/95 亿美元,市场空间及长期增长前景广阔。中国拥有全球最 大的 IGBT/MOSFET 消费市场,但在高端领域尚未能实现较好的 进口替代。当前在政策支持、产业生态及人才水平逐步提升背景 下,国内功率器件产业链日趋完善,相应技术不断取得突破,伴 随国内功率器件行业进口替代的发展趋势,未来中国功率器件行 业将继续保持增长。

传统硅基领域已建成完整技术平台,为客户提供定制化&量产 方案。在硅基半导体领域,公司的功率器件产品主要为其中技术 壁垒较高的IGBT和MOSFET,前者通常应用于高压功率产品,后 者则通常应用于低压功率产品。1)IGBT 方面,芯联集成立足于 场截止型(Field Stop)IGBT 结构,采用业界先进的背面加工工艺, 包括背面减薄工艺、离子注入、激光退火及特殊金属沉积工艺等。 600V~1200V等器件工艺均已实现大规模量产并能为客户提供定制 化工艺研发,技术参数可达到业界领先水平,同时提供快恢复二 极管的代工服务。可广泛应用于工业变频、白色家电、轨道交通、 电动汽车、智能电网、风力发电和太阳能等行业。2)MOSFET 方 面,芯联集成能够提供完整的工艺平台,包括沟槽式 MOSFET、 分栅式 MOSFET 以及超结 MOSFET,包括先进的背面工艺以及特 殊金属沉积工艺等。产品可广泛应用于消费类电子、工业控制和 电动汽车等行业。目前公司针对两大旗舰产品均能为客户提供定 制化工艺研发和大规模量产解决方案。

IGBT 条线厚积薄发,产品性能已与国际领先水平接轨。公司 用 5 年时间迭代了四代产品,最新一代的产品已经跟国际上最领先 的企业在同一水平线上,甚至能比它更早三个月在国内的重要客 户当中去量产。当前,芯联集成已成为中国最大的车规级 IGBT 生产基地之一,能够实现每月出货 11 万片等效 8 英寸的 IGBT,且全 部在新能源领域。根据公司招股说明书表述,用于新能源汽车电 控电动系统的 750V 到 1200V 高密度先进 IGBT 及先进主驱逆变器 模组形成大规模量产;用于工业控制的 600V到 1700V 高密度先进 IGBT 也已 大规模 量产; 用于 智能电 网的 超高 压 3300V 和 4500VIGBT 实现了进口替代。

3.2 功率基本盘需求稳固,长期受益于国产替代逻辑

功率半导体是新能源汽车三电系统的核心器件。随着汽车电 动化的推进,传统燃油车的油箱、发动机、变速箱等正被新能源 汽车三电系统所取代。IGBT 作为决定新能源汽车性能的核心器件 之一,其单车用量也随着新能源汽车的动力性能增强而得到提升, 据集微咨询援引 ST 数据显示,IGBT 约占电机驱动系统成本的 40%-50%,相应约占整车成本的 6%-10%。此外,在直流和交流 充电桩中,IGBT 也有着广泛应用。

新能源汽车庞大的市场基础增量为功率半导体器件提供基础 需求支撑。根据英飞凌年报显示,新能源汽车中功率半导体器件 的价值量约为传统燃油车的 5 倍以上,与此同时,全球及中国新能 源汽车仍在保持高速增长,且据乘联会数据显示,2024 年 4 月上 半月中国新能源乘用车零售渗透率约为 50.39%,首次超过传统燃 油乘用车。进入 2025 年,全球及中国的新能源汽车销量依旧保持 高速增长,据 iFinD 数据显示,2025H1 全球及中国新能源汽车销 量分别为 693.50 万辆及 901.43 万辆,同比增速分别为 40.30%及 25.00%。我们认为在新能源汽车稳定增长的背景下,其对功率行 业的带动依然具有确定性。

车用功率模块大幅突破,高端品类持续落地。公司在功率代 工领域深耕多年,已成为中国最大的车规级 IGBT 生产基地之一。 产品覆盖主流第 4 代-第 7 代 IGBT 技术代系,全电压范围 650V~6500V,产品广泛应用于车载、家电及工业新能源、工控等 领域;公司推出的新一代 IGBT 产品,关键性能指标业界领先,较 高的性价比正在帮助公司进一步扩大市场占有率。据 NE 时代新能 源数据显示,2024 年在新能源整车带动下,我国功率模块装机量 突破 1640 万套,yoy+64.8%,其中芯联集成凭借多样的业务模式 和强大的产品竞争力,业务营收增幅达到 254%,在 2024 年我国 功率模块装机量占比达到 7.4%,位列第五(本土第四)。

工业领域是功率器件另一大需求市场。工业领域中,数控机 床、牵引机等电机对功率器件需求较大,主要使用的功率器件是 IGBT。随着“工业 4.0”不断推进,工业的生产制造、仓储、物流 等流程改造对电机需求不断扩大,工业功率器件需求增加。太阳 能、风能等新能源发电过程中产生的电能,需要经过 IGBT、 MOSFET 等功率器件的变换,之后才能入网传输;且从传输到日 常使用,还需要功率半导体器件在其中扮演电压调节的作用。在 传输过程中,功率器件同样作为智能电网的核心部件,增强电网 的灵活性与可靠性,使得智能电网实现电力高效节能的传输。未 来新能源市场的快速发展和智能电网建设的推进将助力功率器件 需求稳步增长。

光伏&储能市场空间广阔,高端产品有序落地。当前全球光伏 新增装机规模仍在稳步增长,据 CPIA 数据显示,2024 年全球光 伏新增装机规模约 530GW,yoy+35.9%,未来增长预期依然乐观; 且随着风电、光伏等新能源装机规模不断扩大,新型储能可调节 平抑新能源并网的波动性,缓解调峰压力,成为构建新型电力系 统的关键,据中商产业研究院数据显示,2024 年我国新型储能装 机规模达到 78.3GW,预计 2025 年中国新型储能累计装机规模将 达到 131.3GW。光伏逆变器是公司工控端的重点布局领域,2024年公司 120KW 和 150KW 光伏逆变模块产品国内市占率持续提升; 而在储能端,125KW、220KW 和 MW 级功率模块也在储能客户端 开始批量生产。我们认为,随着终端市场需求的平稳增长,公司 高端产品有望在新一轮国产替代中批量出货。

电力电网布局成效卓著,重点合作进阶。智能电网高压输配 电是公司在工控端的又一重点布局领域,公司 4500V 超高压 IGBT 产品已在国家电网试点挂网验证通过并进入大范围推广和大规模 量产阶段,实现了进口替代。此外,2024 年 2 月公司旗下新联动 力还同南瑞半导体(国电南瑞旗下子公司)达成了进一步合作, 此前公司历经三年努力成为南瑞半导体的高压 IGBT 芯片的产品供 货商,而随着公司持续推动技术创新,产品快速迭代,建立了稳 定的供应能力,芯联集成在新能源领域的市场优势越加明显,在 碳化硅 MOSFET 芯片、模组封装技术的研发和产能建设得到市场 认可。本次合作标志着芯联动力进阶为南瑞半导体的全电压 IGBT 和碳化硅芯片等多个产品的供应商,据协议两家公司将在碳化硅 芯片等产品上展开科技研发、供应链保障、市场拓展等全方位的 深度合作,进而加强双方在新型电力系统领域的竞争优势。

4 把握三代半前沿应用,发力打造碳化硅第二增 长曲线

4.1 助力功率半导体器件升级,碳化硅已成为新能源领域 核心材料

第三代半导体核心材料,优良性质赋能功率领域。碳化硅是 目前发展最成熟的第三代半导体材料,具有优良的性质,其导热 率超过金属铜,是 Si 的 3 倍、GaAs 的 8-10 倍,同时也具有极高 的热稳定性,在常压下不可能被熔化;此外碳化硅还具有宽禁带、 耐击穿的特点,其禁带宽度是 Si 的 3 倍,击穿电场为 Si 的 10 倍。 由于具有较大的禁带宽度,同时具备热导率高、临界击穿场强高、 电子饱和漂移速率高等特点,碳化硅可有效突破传统硅基半导体 器件及其材料的物理极限,开发出更适应高压、高温、高功率、 高频等条件的新一代半导体器件。

硬核性能助力半导体器件升级,助力新能源终端系统效率提 升。硅作为半导体产业最常见的材料,承载着 90%以上的半导体 产品。然而,随着硅在光电子领域和高频高功率器件方面的应用 限制,使得硅基功率器件已渐渐难以满足新能源车及高铁等新兴 应用对器件高功率及高频性能的需求。如前所述,随着第三代半 导体材料在高压高频等领域展现强适应性,以及相关技术应用的 成熟,其器件也正逐步成为各领域提升运行效率的重要选择:通 过碳化硅功率器件的应用,使系统能够适应更严苛的运行环境, 还能提升总体效率、有效降低电气系统尺寸,在达到更高功率密 度的同时,综合降低运行及系统成本。典型如 SiC MOSFET,相 较于同规格硅基 MOSFET,其尺寸能够做到更小的同时,导通电 阻也仅有后者的 1/100,相较同规格的 IGBT 总能量损耗也可降低 70%,凭借自身的低能量损耗与较小的尺寸,SiC MOSFET 正在 特定领域逐步替代同类硅基产品。

新能源产业蓬勃发展,碳化硅或将成为本土半导体产业“换 道超车”契机。我国半导体产业起步较晚,相对一些发达国家仍 有落后,然而在第三代半导体材料领域,国内厂商起步与国外厂 商相差不多。当前我国大力发展新能源汽车、光伏、智能电网、 储能等低碳新产业、新技术,这为碳化硅功率半导体提供了绝佳 的舞台;此外,5G 基站建设、人工智能、工业互联网等“新基建” 建设力度的加快,也将助力第三代半导体产业快速增长。因此我 们认为,在第三代半导体这条全新赛道上,我国有希望实现技术 上的追赶,通过国产替代实现“换道超车”。

碳化硅器件高效优化整车系统架构,为 800V 平台升级提供基 础硬件支撑。相较于原有的硅基功率器件,碳化硅器件具有更高 的能源利用效率,能够有效提升新能源汽车的续航里程和运转效 率;同时碳化硅功率器件兼具小尺寸和提升系统能源密度的功能, 助力新能源汽车系统高效集成;此外碳化硅优秀的导热性能进一 步拔高了其功率器件的极限工作温度,增强了汽车电子系统的适 应性和可靠性,还可有效降低散热系统的体积和重量,助力整车 轻量化的实现。当下 800V 电压平台升级拉高了整车充电效率的上 限,满足消费端对高续航、快补能的需求,且有效降低系统能损。为满足高压平台在体积、轻量、耐压及耐高温等方面的需求, OBC/DCDC 等功率器件的集成化趋势会更加明显,高压平台下高 压 OBC 的使用需求也会愈发确定,且 800V 架构下的新能源汽车 也需要配有额外的 DCDC转换器以适配原有的 400V 直流快充桩, 这都为碳化硅器件上车提供了有效支持。

充分赋能光储&智能电网,碳化硅器件在新基建进程中扮演重 要角色。碳化硅器件的使用顺应了光伏电站电压等级提升趋势, 能够有效延长光伏逆变器的使用寿命,降低系统成本;同时碳化 硅器件还使储能变流器在额定功率工况下,平均效率和模块功率 密度得到持续提升。构建新型电力系统离不开高效低损的输电技 术,未来电网也需要具备更强、更灵活的调节、控制以及输送路 线选择能力,而碳化硅基功率器件的高频、高可靠性、高效率等 优势使其在固态变压器、柔性交流输电及高压直流输电等应用方 面为智能电网的发展和变革提供助力。

4.2 应用加速渗透,产业持续扩容

800V 平台加速上车,架构升级助力碳化硅持续渗透。800V 架构通过提升电力系统的电压等级,显著增强了电动汽车的充电 效率和续航能力,800V 高压平台也成为当下新能源汽车的主流发 展方向。根据盖世汽车研究院数据显示,2023 年 800V 高压细分 市场中,40-50 万、25-30 万价格段的车型占比最高,分别为 27% 与 25%。而进入 2024 年,伴随国产大、小三电相关供应链成本的 快速下降,800V 高压平台在 15-20 万价格段的渗透率也快速提升 (2024年 1-10月渗透率达 21%)。碳化硅功率器件作为支撑 800V 平台的核心硬件的渗透率也在持续提升,根据 TrendForce 集邦咨 询报告显示,2024 年第四季度 SiC 逆变器在全球电动汽车逆变器 中渗透率约 16%;而据易高资本表述,截至 2024 年 10 月,我国 新能源上险 800V 车型乘用车中碳化硅渗透率已提升至 72%。

碳化硅器件逐步成为各旗舰车型的标配。当前,本土车企相 继布局 800V 高压平台架构并推出旗舰车型,使得该平台技术成熟 度不断提高,同时由于规模效应,成本逐渐降低,质量也更加稳 定。2024 年北京车展上,碳化硅车型约有 74 款,碳化硅器件的使 用几乎是所有车企新品发布的重磅亮点。与此同时,本土车厂也 在积极布局碳化硅产业链,并通过自主研发碳化硅模块或协同开 发来逐步实现关键器件的自主化。我们认为,未来随着 800V 平台 的加速普及,以及碳化硅产业链的成熟和器件端的长期降本,碳 化硅功率器件及模块的规模化应用将持续走强,渗透率也将持续 提升。

电力系统升级大背景下,碳化硅器件有望迎来更大规模应用 市场。电网作为能源生产、传输、消纳和利用的主要载体,在面 对大量分布式清洁能源和储能的并网消纳需求时,必须具备更强 大、更灵活的调节、控制及输送路线选择能力。根据 DT 芯材资料 显示,柔性直流输电相较于其他高压输电方式,具有节省交流滤 波器场用地的优势,相应用地需求比常规直流输电减少约 20%, 同时可以有效平抑新能源并网随机波动给柔直电网带来的影响。 碳化硅器件的使用能够避免基于传统硅基功率半导体器件的电力 电子装置固有的系统复杂、体积笨重、经济成本高等问题,大幅 减少换流器的器件串联数量,并有效解决硅基 IGBT 存在的效率低 和频率低的问题。因此我们认为,在高电压、大功率的电力系统 升级的大背景下,碳化硅器件逐步替代部分硅基功率器件是较为 明确的趋势。2024 年 5 月,国内首条 6.5 千伏碳化硅器件通过了 技术鉴定,表明在电网应用领域,碳化硅技术突破已触手可及。 中国电机工程学会电力系统电力电子器件专委会主任委员邱宇峰 指出:“未来电网对碳化硅器件需求应该会比新能源汽车还大”, 我们认为,未来随着政策的进一步落地和高压碳化硅技术的逐步 成熟,电网改革所撬动的碳化硅器件应用规模有望进一步壮大。

碳化硅器件优质特性为 AI 算力行业提供重要支撑技术。随着 AI 产业的蓬勃发展,数据中心、GPU/AI 加速器、电源模块等多个 环节对电源管理、散热优化和高频高功率应用提出了更高的要求, 而碳化硅功率半导体相比传统的硅半导体,能够在更高的温度和 电压条件下工作同时其低导通和开关损耗使其能够提供更高的能 效,这对于 AI 数据中心和云计算平台来说尤为重要,可降低能源 消耗和运营成本;碳化硅功率器件还能够支持更高的集成度和更 紧凑的设计,助力 AI 芯片设计和数据中心的空间优化。此外碳化 硅功率器件具有优越的频率响应和快速开关特性,这使得它们在 处理复杂算法和大数据集时能够提供更高的性能和响应速度。当 下,碳化硅在 AI 算力行业中已具有广泛应用,支持数据中心、高 性能计算、硬件加速器等关键领域的高效运行。

终端需求助力碳化硅产业规模扩容。如前所述,碳化硅所具 备的优秀性质已使得碳化硅功率器件在新能源汽车、光伏&储能以 及电网等领域广泛使用,其渗透率也有望持续提升。且随着 AI 产 业及 AR 眼镜的发展,碳化硅材料也在更广泛的领域展现其适应性, 并持续助力相关终端产品推广。据YOLE数据显示,碳化硅器件市 场拥有广阔的市场空间,预计到 2028 年,全球碳化硅器件市场有 望达到 89.06 亿美元;我们认为,随着碳化硅材料的应用空间持续 拓展,其市场天花板仍有望提升。

4.3 产业链降本加速碳化硅终端渗透,第二曲线增长动能 强劲

目标全球前列,“技术+产能”扶稳碳化硅第二增长曲线。自 2023 年量产平面 SiC MOSFET 以来,芯联集成 90%的产品应用于 新能源汽车主驱逆变器,是国内产业中率先突破主驱用 SiC MOSFET 产品的龙头企业。公司已将 SiC MOSFET 芯片及模组产 线确立为公司第二增长曲线,SiC MOSFET 芯片快速迭代, 2024 年公司 SiC 工艺平台实现了 650V 到 2000V 系列的全面布局,并已 在多家国内外 OEM 和 Tier1 客户进行量产。公司以全球 30%的市 场份额为目标,SiC MOSFET 产能持续扩大并稳居亚洲前列,尤 其随着公司全球第二、国内首条 8 英寸 SiC MOSFET 产线在 2024 年 4 月完成工程批下线,也进一步巩固和扩大了公司在碳化硅领域 的核心竞争力。

营收增长显著,核心产品率先突破。进入 2024 年,公司碳化 硅业务取得长足进展,全年细分条线实现营收 10.16 亿元,其中仅 2024H1 公司 SiC MOSFET 晶圆产品收入较 2023 年同期增长超 300%、环比增长超 50%,其中应用于汽车主驱(占比约 90%)的 车规级 SiC MOSFET 产品出货量亚洲第一,公司也是国内产业中 率先突破主驱用 SiC MOSFET 产品的头部企业。不仅能提供碳化 硅芯片代工,同时具备了从设计、制造到封装、测试的全栈能力。 作为全球头部的碳化硅芯片级模组供应商,芯联集成在碳化硅技 术创新及市场拓展领域已具备较强的综合实力,据 NE 时代数据显 示,2025H1 公司碳化硅功率模块装机量位居本土第三。2025H1, 公司 6 英寸 SiC MOSFET 新增项目定点超 10 个,新增了 5 家进 入量产阶段的汽车客户;国内首条 8 英寸 SiC 产线已实现批量量 产,关键性能指标业界领先。

核心产品进入国际领先梯队,重点合作持续量产落地。自 2018 年来,公司坚持高比例高质量的研发投入,研发人员数量、 累计授权专利数量等方面均持续保持增长,已经帮助公司在碳化 硅市场上占据了先发优势。到 2024 年 12 月,公司旗下芯联动力 SiC MOS 主驱芯片关键参数已经达到业界领先水平,不仅具有世 界排名靠前的良率,还通过了 AQG-324、动态 HTGB、动态 HTRB、动态 H3TRB 等一系列可靠性验证;此外,芯联集成使用 该芯片封装的低杂散,高性能,高可靠性的塑封和灌胶模组也已 正式批量上车,规模应用于多家新能源车企的汽车主驱逆变器中。 从客户角度来看,公司相关技术产品已获得小鹏、蔚来、理想、 广汽埃安等多家知名整车厂定点采购,截至 2024Q3 公司在汽车领 域累计获得 25 个 Design win,全年覆盖国内新上市 SiC 车型一 半以上的定点和量产项目,市场份额优势明显,其中为广汽埃安 全系车型提供的高性能的 SiC MOSFET 与硅基 IGBT 芯片和模块 荣获“科技创新奖”,而 2024 年底发布的蔚来乐道 L60 也融合了 芯联集成提供的高性能碳化硅模块制造技术。公司也已成功打入 欧洲等海外市场,获得欧洲知名车企以及多家海外 Tier1 批量导入。

碳化硅衬底价格持续下探,长期利好终端器件渗透。由于碳 化硅的特殊性质,使得其产品具有价值量前置的特性,但随着技 术的成熟和产能的扩张,目前碳化硅衬底的价格正在持续下探,长期利好碳化硅器件的终端渗透。碳化硅产业链的价格优化主要 源于衬底技术的不断成熟和良率提升,这使得器件生产价格相对 稳定,而衬底成本的降低推动了碳化硅从高价格生产向实际市场 应用的转变。公司在碳化硅业务条线上采用外购衬底和外延并进 行器件生产的方式,因此我们认为衬底价格的下降既有助于公司 产品的成本结构优化,传导到终端器件价格上也将带动碳化硅功 率器件的渗透,长期助力业务规模扩大。

拥抱 8英寸新时代,全面助力车企增效降本。在产业链降本需 求推动下,碳化硅正快速步入 8 英寸时代。从晶圆利用率来看,8 英寸碳化硅晶圆去边后的可用面积是 6 英寸的 1.83 倍,能切出更 多芯片;从工艺成本来看,晶圆工艺中大部分是批处理(如清洗、 氧化、激活)或者是对一整片同时进行工艺处理,因此晶圆面积 越大折合到单芯片的工艺成本越低,此外 8 英寸工艺设备相较 6 英 寸还具有性能和参数均匀性上的优势。在芯联集成 2025 年 8 英寸 SiC 的量产预期下,结合 8 英寸晶圆带来的成本与产能优势,公司 SiC 产品的性价比有望进一步提升,从而更好地满足车企对“增效 降本”的追求,我们认为随着同车企在碳化硅器件的合作持续推 进及 SiC MOSFET 产品的量产出货,公司的碳化硅业务规模有望 进一步扩大,机器等固定成本也将持续摊薄。

5 持续发掘 MEMS 产业增长潜力,高端 BCD 工 艺平台建设助力国产替代

5.1 MEMS:国内首席代工平台,深化高端消费领域布局

MEMS(Micro Electromechanical System)的全称是微型电 子机械系统,其本质是利用半导体制造工艺和材料,集成微传感 器、微执行器、微机械结构、微电源、信号处理和控制电路、高 性能电子集成器件等于一体的微型器件或系统,具有体积小、重 量轻、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智 能化等优点,内部结构一般在微米甚至纳米量级。MEMS 技术是 当下最炙手可热的传感器制造技术,也是传感器小型化、智能化、 低能耗的重要推动力。MEMS 微机电系统主要可分为 MEMS 传感 器和 MEMS 执行器,其中 MEMS 传感器由 MEMS 芯片和 ASIC 芯 片封装构成。

终端应用广泛,产业技术持续向深发展。当前,MEMS 传感 器正逐步取代传统机械传感器的主导地位,并在消费电子产品、 汽车工业、航空航天、机械、化工及医药等领域得到广泛的应用。 且随着科技的不断进步和应用需求的不断增长,MEMS 传感器也 正在朝着更高集成度、更高精度和更多样化的方向发展:1)集成 度提高:通过更加先进的制造工艺和封装技术,可以实现多种功 能的集成,减少系统的体积和功耗;2)精度提升:随着制造工艺 和信号处理技术的进步,MEMS 传感器的测量精度将不断提高, 满足更高精度的测量需求;3)应用多元化:多轴传感器和多模态 传感器的发展也将为 MEMS 传感器带来更多的应用场景和可能性。

技术应用逐步推广,产业规模有望持续扩张。MEMS 技术在 可穿戴设备、智能家居、医疗等IOT细分领域都有广泛的应用,常 见的 MEMS 传感器诸如麦克风、体声波滤波器、压力传感器、温 度传感器等都存在丰富的应用场景。此外,随着 MEMS 使传感器 小型化、智能化,MEMS 技术还将持续赋能工业 4.0、智能汽车、 智慧城市等领域,例如 MEMS 加速度计可以用来监测工业设备的 振动和旋转速度,更高精度的 MEMS 加速度计和陀螺仪可以为工 业机器人的导航和转动提供精确的位置信息。根据市场调研机构 Yole Development 研究预测,到 2029 年全球 MEMS 行业市场规 模有望增长至 200 亿美元,2023-2029 年均复合增长率达 5%。

多年耕耘铸就本土首席平台。芯联集成拥有国内规模最大、 技术最先进的 MEMS 晶圆代工厂,公司 MEMS 工艺平台布局完整,技术先进,具备 CMOS-MEMS 单芯片集成和晶圆级封装能力,可 以为客户提供定制化工艺研发和大规模量产解决方案。公司的 MEMS 产品已广泛进入了通讯类和消费类应用,多项先进车载传 感器进入了新能源汽车供应链,先进的工艺技术为国家快速发展 的物联网、新能源汽车、5G 通信等领域的 MEMS 传感器芯片需求 提供了强有力支撑。根据赛迪顾问发布的《2020 年中国 MEMS 制 造白皮书》,芯联集成在营收能力、品牌知名度、制造能力、产品 能力四个维度的综合能力在中国大陆 MEMS 代工厂中排名第一, 且根据 YoleDevelopment 发布的《MEMS 产业现状 2024》,公司 位列全球 MEMS 晶圆代工厂第五名,是中国大陆唯一进入全球前 五的 MEMS 代工企业。凭借强大的技术和平台实力,公司还牵头 承担了国家科技部十四五规划重点专项“MEMS 传感器批量制造 平台”项目。

深化高端消费领域布局,重点产品业界领先。公司在高端消 费领域重点布局消费电子和智能家居,并提供麦克风、惯性传感 器、压力传感器、微镜、滤波器、VCSEL 等完整的代工平台,已 成为国内 MEMS 传感器代工领域的隐形冠军。在手机以及可穿戴 应用领域,公司的 MEMS 传感器和锂电池保护芯片产品已经占据 市场和技术领先位置,在出货量和市场份额上均获得新一轮增长。 AI 手机的强劲需求将带动智能语音交互技术迅速迭代,MEMS 麦 克风作为语音识别的核心器件,亦将显著受益于规格升级,公司 积极把握这一市场动向,自主研发的 MEMS 麦克风信噪比覆盖 58dB~72dB,达到国际领先水平(英飞凌的 XENSIV™ MEMS 麦 克风实现了 73dB 的信噪比,这是业界 MEMS 麦克风中的最佳值 之一),该产品已同惯性传感器(IMU)高性能麦克风进入量产, 可以用于高端手机、TWS 耳机、消费类电子以及车载麦克风等应 用,公司也是国内唯一一家实现量产用于手机的信噪比>70db 高 性能麦克风的代工企业。

5.2 智能化驱动车规 MEMS 规模扩张,多平台助力卡位 激光雷达产业链

MEMS 是汽车的核心部件,并随智能化扮演更重要的角色。 在汽车领域,MEMS 传感器广泛应用于汽车的 ADAS 系统、智能 座舱、车身舒适系统、动力总成和底盘系统。主要应用包括高精 度定位、健康座舱(空气质量)、安全气囊、发动机、电池管理系 统(BMS)、车身电子稳定系统、防抱死系统(ABS)、电控悬挂 以及胎压监控(TPMS)等汽车的各个部分。作为智能汽车的关键 部件,汽车 MEMS 传感器不仅可以实时监测车辆的状态和环境信 息,还可以通过数据分析和处理提供智能驾驶、安全防护和能源 管理等服务。其中压力传感器、惯性传感器及麦克风是使用最多 的 MEMS 传感器,占汽车 MEMS 系统的 99%。据电子发烧友网报 道,普通低端汽车通常要用到 10 颗 MEMS 传感器,而智能汽车所 用到的 MEMS 传感器多达 10 到 40 颗。

智能汽车加速渗透,应用驱动车载 MEMS 需求增长。随着汽 车智能化的发展趋势和汽车安全要求标准的提高,MEMS 传感器 在汽车上的应用也越来越广泛,汽车传感器已经成为 MEMS 传感 器的一个主要的应用市场,超声波传感器、激光雷达传感器、微 波传感器、红外传感器等也都被广泛使用。智能驾驶市场的普及 化也进一步驱动车载 MEMS 需求增长,当前 L2 级和 L2+级的智能 驾驶功能正逐渐成为新能源汽车的标准配置,据盖世汽车研究院 发布的《车载激光雷达产业报告(2024 版)》显示,L2 及以上级 别智能驾驶渗透率在近三年增加 15.1%,且 2024 年 1-8 月,L2 级 智能驾驶渗透率则达到 34.8%。智能化的持续发展也将驱动车用 MEMS 传感器市场规模快速增长,据 Yole 数据预计,2022 年2028 年全球汽车市场对 MEMS 传感器的需求有望从 27 亿美元增 长至 41 亿美元,年均复合增长率为 7.21%。

激光雷达坐看万亿规模,MEMS 或将成为核心路线。近年来, 激光雷达的渗透率和装载数量正在高阶智能驾驶加速渗透的背景 下持续上升,并向30万/20万以下价位汽车快速渗透,激光雷达的 “标配”趋势持续走强。据灼识咨询预测,全球车端激光雷达市 场规模将快速攀升,预计到 2030 年整体市场规模将突破万亿人民 币。中国激光雷达产业位居全球前列,本土主要激光雷达厂商速 腾聚创主打 MEMS 振镜路线,已与本土多家车企实现车型定点, 据盖世汽车研究院报告显示,速腾聚创激光雷达出货在 2024 年 1- 8 月全国标配车型装机量份额中达到 36%。我们认为,激光雷达随 智能化的加速渗透及 MEMS 振镜路线的发展有望进一步抬升 MEMS 传感器的市场规模。

核心芯片覆盖激光雷达,多品类助力汽车智能化。公司长期 高度重视科技成果与产业的融合,基于核心技术体系在 MEMS 和 功率器件领域构建了多样化的工艺平台,其中 MEMS 麦克风和 MEMS 微振镜工艺技术平台达到国际领先水平。公司高度重视激 光雷达在智能驾驶系统中的广泛应用,VCSEL、MEMS 振镜、 BCD 工艺为基础的驱动芯片均为激光雷达的核心芯片,公司依托 长期的技术积淀打造的技术平台,已成功与国内重点客户深度合 作,激光雷达核心芯片 VCSEL 以及微振镜芯片进入规模量产;其 他多个传感器项目包括高精度惯性导航传感器、压力传感器、高 性能车载麦克风进入智能汽车终端,全面助力汽车智能化的发展。

5.3 BCD:车规级高标准平台覆盖广泛,发力高端模拟 IC 国产替代

历久弥新,与时俱进。BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)平台是 一种集成电路制造技术,该技术融合了 Bipolar 双极型晶体管、 CMOS 互补金属氧化物半导体、DMOS 双扩散金属氧化物半导体 器件制造工艺,其优势在于其能够将不同性能的器件集成于一颗 芯片之中,同时保持了各器件的优秀性能。特别是高压高功率的 DMOS 器件,在开关模式下展现出极低的功耗,给终端产品带来 体积小、速度快、耗能低等优势。此外 BCD 工艺还提高了芯片的 综合性能,简化了制造过程,降低了成本,同时增强了系统的可 靠性并减少了电磁干扰。BCD 工艺于 1985 年由意法半导体率先研 制成功,并随着集成电路工艺发展,已成为功率集成电路的主流 制造技术,最新的 90nm 工艺也已实现量产。历经近四十年的演进, BCD 工艺集成度不断提高,结合 eFlash、MOS 和 SOI 技术,可 以提供更高的设计灵活性、更强大的性能以及更低的系统成本。

应用标准持续提升,长期赋能 AI&新能源领域。时至今日, BCD 平台已经成为集成电路制造的一项主流技术,并朝着高电压、 高功率、高密度三个关键方向发展,以满足汽车电子、工控、消 费电子等不同应用场景对高电压耐受、小型化、高集成度等的需 求。此外,据 Omdia 中国半导体产业研究总监何晖分析,AI 和能 源是未来汽车产业发展的两大关键要素,这两方面对功率的需求 将大幅增加,也让 BCD 工艺变得越来越重要;BCD 也逐步成为国 际一流半导体厂商持续向国内引入的重点平台。芯联集成是全球 领先的集成电路晶圆代工企业,也是新能源和智能化产业核心芯 片的支柱性力量,公司致力于打造全球领先的数模混合芯片系统代工平台,努力成为中国最大的模拟芯片研发和大生产基地。

芯联集成拥有完善的集成方案工艺平台和系统级开发能力和 深度集成能力。芯联集成已打造覆盖汽车、新能源、高端工控、 物联网等应用的车规级 BCD 技术工艺平台,并提供完整高压、大 电流与高密度技术的模拟和电源方案。工艺覆盖车规级AEC-Q100 G0/G1/G2 等,能够满足客户在产品应用差异化需求,其中数模混 合嵌入式控制芯片制造平台填补了国内驱动+控制集成芯片的空白; 高边智能开关芯片制造平台、高压BCD 120V平台对应的技术为国 内该领域的稀缺技术;高压 SOI BCD 平台对应的技术位于国内领 先水平。

汽车架构正从传统的分布式结构向更集中化的区域控制器和 中央计算平台发展,加快催生功能更强大更集中的 SoC。随着客 户对功能和性能期望的不断提升,现代道路车辆在连接性、电气 化、泛在技术、通信、即时访问等方面正逐步复杂化,在发展中 这股趋势也反过来推动汽车 E/E(电动和/或电子)架构的演变。 传统的分布式架构中每辆汽车上的 ECU(电子控制单元)可高达 100 多个,而随着技术的进步,汽车逐渐由分散的节点和区域控制 转变为由 ZCU(区域控制器)和中央计算平台组成的结构,所有 的算力集中到这些区域,在该架构下,主控制器 MCU 将小控制器 ECU 融合成一个超大控制器,在减少 ECU 使用的同时大大降低线束成本,并减轻重量和通信接口,节省空间并实现更高的计算能 力利用率。在这一发展过程中,采用汽车级接口和处理器 IP 的集 中式计算SoC以集成高级驾驶辅助系统(ADAS)和信息娱乐系统 (IVI)应用并成为一项关键的趋势。不断发展的集中式架构也带 动了新一代系统级芯片(SoC)的产生,其集成度更高、性能更强、 人工智能数量更多,可承载更多的组合应用。

顺应集中化趋势,推动末端执行器件标准化。芯联集成正是 基于这种汽车结构的变化,与国内头部车企合作,致力于将末端 执行器件标准化,相关集成方案使得车企车身的控制单元 ECU 从 原先需要几百颗产品减少到只需四颗产品。战略层面,芯联集成 已将高压、大功率 BCD 工艺为主的模拟 IC 规划为公司的第三增长 曲线,凭借高质量的车规产品生产管理体系,公司也相继获得全 球知名 Tier 1 车规级最高等级 A 级认证。近年来国内相继涌现了一 批模拟 IC 设计企业,但制造端还缺乏充分的支持,公司经过长期 攻坚打造的一系列 BCD 平台:数模混合嵌入式控制芯片制造平台、 高边智能开关芯片制造平台、高压 BCD 120V 平台、SOI BCD 平 台等多个车规级技术平台迎合了日益增长的市场需求,也增强了 国内产业链供应链自主可控能力,有望长期助力本土模拟芯片自 主化。

本土首个全车规级 BCD 平台,国产替代成绩斐然。模拟芯片 是汽车中使用品类最多的芯片,且据 2024 年 7 月公司投资者关系 活动记录表显示,中国在汽车高压模拟 IC的国产化率尚不足 5%, 远低于功率器件水平。过去几年,芯联集成厚积薄发,已成功建 立了 12 个高压模拟 IC 的平台并建成完全车规级的 BCD 平台,其 意义不仅在于逐步填补国内空白、打造国内领先,芯联集成的 BCD 平台和高压模拟平台还能够吸引中国大量设计公司,并通过 系统整合为中国新能源终端应用提供服务,帮助中国新能源企业 和风光储企业实现芯片的国产化。

当前公司已建成 BCD 60V/120V BCD+eflash、BCD SOI200V、 0.35um IPS40V 集成代工平台,可配合新能源汽车和工业 4.0 的集 成 SoC 方案,为客户提供高可靠性和更具成本优势的工艺方案; 10 余个进入量产的 BCD 工艺平台,覆盖汽车 48V 系统、AI 服务 器电源等热点应用;驱动 IC、BMSAFE、CAN/LIN、高压 DC/DC 等多种应用即将进入量产。此外,未来芯联集成预计还将参与到 中国很多新能源公司的资本运作中,形成一个共同的纽带,并通 过研发和技术创新,共同努力实现降本目标。展望 2024年到 2026 年,我们认为模拟 IC 有望成为公司业务增长最快的部分。

6 战略加码 AI 领域,发力打造全新增长极

6.1 技术积淀开辟两大主线,全面布局 AI 服务器电源市 场

AI 基础设施建设蓬勃发展,DeepSeek 加速本土 AI 产业规模 扩张。Chat GPT 的问世标志着 AI 时代的到来,自此 AI 领域创新 层出不穷,与此同时 AI 基础设施市场正迎来前所未有的增长机遇。 据阿里巴巴集团 CEO 吴泳铭表示,AI 时代对于基础设施有明确而 巨大的需求,将积极投资于 AI 基础设施建设,未来三年在云和 AI 的基础设施投入预计将超越过去十年的总和。AI 服务器作为 AI 基 础设施的核心环节正在如火如荼的发展建设中,据中商产业研究 院分析预测,考虑到产品需求持续旺盛且平均售价较高,预计 2025 年 AI 服务器细分市场的价值将提升至 2980 亿美元,也将占 整个服务器行业总价值的 70%以上。2025 年 DeepSeek 的横空出 世也激起了国内 AI 企业的热烈反响,阿里云、腾讯云等国内科技 领军企业迅速表态,宣布对DeepSeek提供支持,我们认为这不仅 标志着中国 AI 企业的全球竞争力迈上新台阶,也标志着中国 AI 产 业进入全新时代,本土 AI 基础设施及相关配套也有望以较快的速 度发展壮大。

奠定两大发展主线,发力 AI 服务器电源市场。AI 基础设施的 建设激发了存量市场的海量机遇,其中 AI 服务器的高耗能特性对 电源和配套功率产品的要求不断提高,与此同时配套元件数量和 规格也将随服务器的性能升级而提升,因此我们认为 AI 基础设施 的建设有望为功率及元件等传统领域带来全新增长机会。公司凭 借在功率芯片、模拟芯片和 MCU 等方面的积淀,全面布局 AI服务 器电源及相关领域,形成了以 GaN 和 SiC 为主的高频功率芯片及 配套的 BCD 驱动芯片,和以 DrMOS 为标志的融合型模拟电源 IC 芯片的两大发展主线,持续挖掘 AI 服务器电源市场潜力。

经验积累&技术适配,公司有望加速推动高端电源管理芯片国 产替代。公司致力于为 AI 服务器电源提供全面解决方案,当前 AI 服务器中的电源管理芯片价值已是普通服务器的 3 倍到 10 倍, Deepseek也在加速中国 AI产业化时代到来,这些趋势均为公司云 端服务器相关业务带来全新增长机遇,目前公司的技术产品可覆 50%以上 AI 服务器电源价值,提供的 AI 服务器电源方案将对以 AI 服务器为代表的新型电源需求形成全面的支撑。 公司是少有的拥有高压、低压 BCD 全平台,同时在特色工艺 和特色器件上发力的晶圆厂,具有过硬的研发实力。公司电源管 理芯片平台技术已经过两次技术迭代,第一代平台已开始规模化 量产,第二代面向数据中心服务器的 55nm 平台技术已经获得客户 重大定点并实现 Design in。2024 年,公司在 AI 服务器电源管理 芯片上实现了 180nm 工艺技术的规模量产,此外继获得重大项目 定点后,应用于数据中心的 55nm BCD 20V 集成 DrMOS 也已完成 了客户产品验证(2025H1 通过客户验证)。

AI的尽头是能源。AI服务器、GPU 芯片的普及使得 AI产业对 电源和配套功率产品的要求不断提升,能源使用效率也逐渐成为AI 应用的关键基础技术和前提条件,由此可见 AI 产业对电力和配 套功率产品需求在持续提升,我们认为电网发电、输配电、终端 用电相关场景都必将迎来功率器件用量的系统性拉升,从而进一 步刺激功率市场存量业务的新需求。当前公司以 GaN 和 SiC 为主 的高频功率芯片及配套的 BCD 驱动芯片即将实现全系列芯片的大 规模量产,我们认为公司凭借自身在功率领域的长期积累和技术 积淀,有望凭借技术优势快速填补存量市场空白。

过去三年公司持续在 AI 方向投资,到 2024 年 6 月累计投资已 超过 20 亿元,高强度的研发投入持续推动着技术创新和产品优化。 DeepSeek 的成功不仅推动了中国 AI 产业的自主创新,其技术也 已经深度渗透到金融、医疗、教育、制造等多个行业,有望进一 步加快本土 AI 基础设施建设的步伐。我们认为随着公司深入布局 AI 应用领域,不仅将进一步助力公司在新能源产业领域的应用渗 透,也将全面推进公司的智能化产品进入终端应用,驱动公司在 智能化和 AI 领域腾飞,为公司发展注入新势能。

6.2 业务持续延伸至人形机器人,前瞻布局打造先发优势

人工智能正从技术奇点迈向经济奇点,并逐步在政策助推下 激活新质生产力。当下 AI 技术正逐步赋能各智能制造典型应用场 景,并在此过程中通过加速与其他技术融合带动产业变革,从而 不断引领新质生产力发展。工业机器人的配套使得智能制造业的 自动化水平整体提高,装配线上众多流程环节已经由工业机械臂 完成,但仍有很多需要人工完成的任务。机器人的使用不会止步 于工业制造,而是要向着商业服务、特种环境乃至家庭陪伴等服 务领域。2023 年底,为推动人形机器人产业高质量发展,培育新 质生产力,高水平赋能新型工业化,工业和信息化部印发《人形机器人创新发展指导意见》并提出,到 2025 年人形机器人创新体 系初步建立,“大脑”、“小脑”、“肢体”等一批关键技术取得突破, 确保核心部组件安全有效供给,整机产品达到国际先进水平,并 实现批量生产,并在民生服务等场景得到示范应用。我们认为, 随着政策落地、机器人大模型 AI 技术的逐步成熟和配套产业链的 降本,人形机器人将在交互性更强、更贴近人的家庭和商业的复 杂场景下获得更广泛和高效的使用,全面赋能新质生产力。

AI 大模型加速机器人量产应用落地,车企入局助力产业规模 扩张。2022 年特斯拉在其 AIDay 上首次发布人形机器人 Optimus 开启了新一轮全球人形机器人发展浪潮,此后几年全球各企业的 旗舰产品便如雨后春笋般涌现。2024 年我们看到特斯拉 Optimus 在自家工厂抓取电池并放进电池槽中排列整齐,国内人形机器人 Walker S 进入新能源汽车工厂在流水线上与人类协作完成汽车装 配及质量检查作业,这都标志着人形机器人在工业端的落地应用 逐步显现。2025 央视春晚,配备 360°全景深度感知系统和 AI 算 法,搭载全身 AI 运动控制等尖端技术的宇树科技 Unitree H1 机器 人用一场颇为“接地气”的秧歌表演向公众展示了人形机器人的 精准和可塑性,这都离不开 AI 大模型的关键技术支持,后者也将 为人形机器人的量产和应用落地持续赋能。由于电机、传感器、 动力电池等汽车行业核心零部件在人形机器人中同样有着广泛的 应用,这种技术上的共通性,使得车企能够在消化技术的同时, 低成本押注多元增长点。近期小米、小鹏、蔚来等多家汽车产业 链公司宣布切入“人形机器人”赛道,且据华夏时报不完全统计, 全球已有至少 18 家车企接入了人形机器人赛道,这些车企的加入 进一步证明了人形机器人市场的潜力和前景。

优势聚焦叠加政策支持,本土人形机器人产业链加速崛起。 纵观当下全球人形机器人产业格局,中美已成最重要参与者:美 国拥有数量最多的领军企业,前沿进展和商业化落地领先;中国 则拥有完善的制造业基础设施和供应链体系,技术研发成果丰硕 且在人形机器人技术专利申请方面全球领先。本土已有众多供应 商卡位机器人产业链,目前整机端已有宇树、傅利叶和优必选等 本土厂商,亦有众多厂商布局空心杯电机、6D 力矩感测器、谐波 减速器等“运动层”关键部件。2021 年中国提出“十四五”规划 将机器人产业为发展重点,并陆续发布人形机器人创新发展指导 意见等政策文件,聚焦供应链与关键零组件自主开发能力。因此 我们认为,中国人形机器人产业有望受益于成熟的供应链带动的 长期降本,本土 AI 大模型技术应用落地和政策支持而加速崛起。

人形机器人产业市场空间广阔,芯联集成前瞻布局已获先机。 根据高工机器人产业研究所(GGII)预测,到 2030 年全球人形机 器人市场规模有望达到 150 亿美元,2024-2030 年 CAGR 将超过 56%;高工机器人产业研究所还预测中国人形机器人市场规模有 望从 2024 年的 10.82 亿元增长至 2035 年的 1383 亿元,其中面向 C 端场景的市场规模有望从 2030 年开始以 86.41%的年均复合增 长率快速发展,预计到 2035 年达到 628 亿元。面向人形机器人领域,芯联集成在 AI 末端应用上能够提供高性能功率芯片和多品种 智能传感器芯片,公司已成功获得了机器人灵巧手的芯片订单。 未来公司将紧跟行业发展趋势,不断创新,并持续扩大为机器人 新系统提供电源、电驱、传感等各种芯片。

“因时”而动,以投资强化机器人领域渗透。2024H2,公司 旗下 CVC 平台芯联资本完成了对国内微型精密运控零部件及机器 人灵巧手领先企业“因时机器人”的投资。灵巧手是人形机器人 落地灵巧操作的核心要素,因时机器人自 2016 年开始进行微型伺 服电缸及仿人五指灵巧手的研发,打通零部件、结构设计、软件 算法完整链路,是国内第一家落地批量商业化的厂商。未来芯联 资本将继续围绕机器人产业链上下游投资布局,我们认为,公司 通过 CVC 平台强化在高潜力领域的投资布局,不仅能够在新能源 半导体视角赋能被投企业,促进生态合作推动产业成熟,且随着 被投资主体业务规模扩大,其关键零部件需求也可反哺公司核心 业务,从而实现共同发展。


(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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