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半导体idm是指半导体垂直整合制造。IDM即垂直整合制造，指从设计、制造、封装测试到销售自有品牌IC都一手包办的半导体公司。通常，半导体芯片行业有三种运作模式，分别是IDM、Fabless和Foundry模式。
功率半导体行业背景：
功率器件原理：
功率器件特指转换并控制电力的功率半导体器件。电力转换包括转换一个或多个电压、电流或频 率；功率控制指控制输入和输出的功率大小。（电力转换 核心 目标是提高能量转换率、减少功率损耗。关断时没有漏电，导通时没有电压损失， 在开关切换时没有功率损耗。电力控制 核心 是使用最小的输入控制功率保证输出功率的大小和时延。）
半导体器件分类：
功率半导体应用范围
功率半导体下游应用广泛，基本上涉及到电力系统的地方都会使用功率器件。下游应用领域主要可分为几大部分： 消费电子、新能源 汽车 、可再生能源发电及电网、轨道交通、白色家电、工业控制，市场规模呈现稳健增长态势。
功率半导体发展
功率半导体分类及特点
功率器件性能对比
功率半导体市场规模
功率半导体用于所有电力电子领域，市场成熟稳定且增速缓慢。行业发展主要依靠新兴领域如新 能源 汽车 、可再生能源发电、变频家电等带来的巨大需求缺口。成熟市场规模：根据IHS Markit 数据显示2018年全球功率器件市场规模为391亿美元， 中国功率市场规模为138亿美元 ，全球占比 35%。
纯增量市场规模：我们主要测算了国内新能源 汽车 、充电桩、光伏和风电四个领域中应用功率半导体市场空间。
①新能源 汽车 领域市场需求到2025年约160亿元，2030年约275亿元。
②公共直流充电桩领域2020-2025年累计市场需求约140亿元，2025-2030年累计需求约400亿元。
③光伏领域2020-2025年累计市场需求约50亿元，随政策调整有望进一步增长。
④风电领域2020-2024 年累计市场需求约30亿元。整体看，国内功率半导体市场2025年四个领域提供纯增量规模预计达 200亿元。
根据Omdia数据显示，2018年全球排名前十功率半导体企业来自于美国、欧洲和日本，合计市占率达60%。国内功率半导体市场自给率偏低，中高端功率MOSFET和IGBT自给率不足10%，国产替代空间巨大。
行业发展趋势一：不需要追赶摩尔定律，倚重制程工艺、封装设计和新材料迭代，整体趋向集成 化、模块化
功率半导体整体进步靠制程工艺、封装设计和新材料迭代。设计环节：功率半导体电路结构简单， 不需要像数字逻辑芯片在架构、IP、指令集、设计流程、软件工具等投入大量资本。 制造 环节： 因不需要追赶摩尔定律，产线对先进设备依赖度不高，整体资本支出较小。封装环节：可分为分 立器件封装和模块封装，由于功率器件对可靠性要求非常高，需采用特殊设计和材料，后道加工价值量占比达35%以上，远高于普通数字逻辑芯片的10%。
行业发展趋势二：新能源与5G通信推动第三代半导体兴起
新能源、5G等新兴应用加速第三代半导体材料产业化需求，我国市场空间巨大且有望在该领域快 速缩短和海外龙头差距。①天时：第三代材料在高功率、高频率应用场景具有取代硅材潜力，行业整体处于产业化起步阶段。②地利：受下游新能源车、5G、快充等新兴市场需求以及潜在的硅材替换市场驱动，目前深入研究和产业化方向以SiC和GaN为主，国内市场空间巨大。③人和：第三代半导体核心难点在材料制备，其他环节可实现国产化程度非常高，加持国家在政策和资金方 面大力支持。我们认为该行业技术追赶速度更快、门槛准入较低、国产化程度更高，中长期给国内功率半导体企业、衬底材料供应商带来更多发展空间确定性更强。
行业发展趋势三：IDM模式更适合功率半导体行业，代工可以提供产能、工艺技术补充
海外功率半导体龙头企业都采用IDM模式，国内功率半导体行业商业模式以IDM为主，设计+代工为辅。
国内上市公司
国内功率半导体发展分析
企业简介：
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。公司总部位于浙江嘉兴，在上海和欧洲均设有子公司，并在国内和欧洲均设有研发中心。
自2005年成立以来，公司一直致力于IGBT芯片和快恢复二极管芯片的设计和工艺及IGBT模块的设计、制造和测试，公司的主营业务及主要产品均未发生过变化。2019年，IGBT模块的销售收入占公司销售收入总额的95%以上，是公司的主要产品。
股权结构：
斯达的创始人，深耕 IGBT 领域十五年：
董事长兼创始人沈华（1963 年），于1995 年获得美国麻省理工学院（MIT）材料学博士学位，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 2005 年任赛灵思公司高级项目经 理。
胡畏（1964 年），副总经理，1994年获美国斯坦福大学工程经济系统硕士学位。 1987年至1990年任北京市计算中心助理研究员，1994年至1995年任美国汉密尔顿证券商业分析师，1995 年至2001年任美国 ProvidianFinancial 公司市场总监，执行高级副总裁助理，公司战略策划部经理。2005 年回国创办公司。
从前十大流通股东来看，多只公募基金二季度新进前十大股东。2季度均价150。
财务介绍：
摸鱼打分73分，ROE8.21%，2020年上半年，公司实现营业收入41,647.84万元，较2019年上半年同期增长13.65%，实现归属于上市公司股东的净利润8,067.11万元，较2019年上半年同期增长25.30%，扣除非经常性损益的净利润6,903.77万元，较2019年上半年同期增长31.00%。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行业的营业收入为32,924.94万元，较上年同期增长15.86%；（2）公司新能源行业营业收入为6,981.03万元，较上年同期增长6.03%；（3）公司变频白色家电及其他行业的营业收入为1,649.38万元，较上年同期增长12.35%。
PE200倍，处于 历史 66%位置，PB28.72倍， 历史 66%的位置。
公司看点：
公司采用以市场为导向，以技术为支撑，通过不断的研发创新，开发出满足客户需求的具有市场竞争力的功率半导体器件，为客户提供优质的产品和技术服务。
公司产品生产环节主要分为 芯片和模块设计、芯片外协制造、模块生产 三个阶段。
阶段一：芯片和模块设计。公司产品设计包含IGBT芯片、快恢复二极管芯片的设计和IGBT模块的设计。本阶段公司根据客户对IGBT关键参数的需求，设计出符合客户性能要求的芯片；根据客户对电路拓扑及模块结构的要求，结合IGBT模块的电性能以及可靠性标准，设计出满足各行业性能要求的IGBT模块。
阶段二：芯片外协制造。公司根据阶段 一 完成的芯片设计方案委托第三方晶圆代工厂如上海华虹、上海先进等外协厂商外协制造自主研发的芯片，公司在外协制造过程中提供芯片设计图纸和工艺制作流程，不承担芯片制造环节。
阶段三：模块生产。模块生产是应用模块原理，将单个或多个如IGBT芯片、快恢复二极管等功率芯片用先进的封装技术封装在一个绝缘外壳内的过程。由于模块外形尺寸和安装尺寸的标准化及芯片间的连接已在模块内部完成，因此和同容量的器件相比，具有体积小、重量轻、结构紧凑、可靠性高、外接线简单、互换性好等优点。公司主要产品IGBT模块集成度高，内部拓扑结构复杂，又需要在高电压、大电流、高温、高湿等恶劣环境中运行，对公司设计能力和生产工艺控制水平要求高。本阶段公司根据不同产品需要采购相应的芯片、DBC、散热基板等原材料，通过芯片贴片、回流焊接、铝线键合、测试等生产环节，最终生产出符合公司标准的IGBT模块。
公司销售主要采取直销的方式进行销售，根据下游客户的分布情况，除嘉兴总部外在全国建立了六个销售联络处，并于瑞士设立了控股子公司斯达欧洲，负责国际市场业务开拓和发展。
下游应用：
中国工控 IGBT 市场按照总体 150 亿 RMB 工控占比 29%计算大约在 44 亿 RMB。 按照国内复合增速 5%，则 2025 年国内工控的市场空间约为 60 亿元；这一块是斯达半导的基本盘，行业需求分散稳定且波动相对较小。英威腾和汇川技术等工控领域国内 领军公司一直都是斯达半导排名第一第二的大客户。
疫情加速了国内下游工控行业的国产替代进程，疫情同时阻碍了英飞凌等 IGBT 产品进入国内。斯达工控 IGBT 可能处于下游本 土需求增加+加速替代国外龙头提升份额的有利局面，预计在后疫情时代工控 IGBT 领 域持续提升市占率的过程也将持续。
IGBT 占新能源车成本近 8%，且是纯增量产品。 IGBT 模块在新能源 汽车 领域中发挥着至关重要的作用，被广泛应用于电机控制器、车载空调、充电桩等设备。IGBT 模块的作用是交流电和直流电的转换，同时IGBT模块还承担电压的高低转换的功能。新能源 汽车 外接充电时候是交流电，需要通过 IGBT模块转变成直流电然后给电池，同时要把交流电压转换成适当的电压以上才能给电池组充电。
在电动车领域主要应用分三类： 1）电驱动系统：IGBT 模块将直流变交流后驱动 汽车 电机（电控模块）； 2）车载空调变频与制热：小功率直流/交流逆变，这个模块工作电压不高，单价相对也低一些； 3）充电桩中 IGBT模块被用作开关使用：直流充电桩中 IGBT模块的成本占比接 近 20%；
电池成本占比最大，一般来说可以占到约电动车总成本 40%以上；2）成本占比第二大的是电机驱动系统,可以达到电动车总成本的 15%~20%,而 IGBT则占到电机驱动系统成本 40%-50%，等价于 IGBT 占新能源车总成本接近 8%的比例。
并且，对于IGBT来说，新能源 汽车 对 IGBT 需求是纯增量，因为传统燃油车功率半导体器件电压低，只需要Si基的 MOSFET，而新能源 汽车 在 600V以上MOSFET无法达到要求，必须要换成 IGBT；因此 IGBT 是仅次于电池以外第二大受益的零部件。
斯达在家电 IPM 和光伏风电等都有相关布局，但是营收占比还相对较小，19 年占比在 4%左右，可能和市场空间相对较小，公司选择先攻克工控和新能源 汽车 的战略有关，在供应链安全因为外部环境受到威胁的大背景下，斯达未来在这一块不断增长的利基市场还是有比较大的替代潜力，是斯达的潜在期权增量领域。
行业地位：
由于IGBT对设计及工艺要求较高，而国内缺乏IGBT相关技术人才，工艺基础薄弱且企业产业化起步较晚，因此IGBT市场长期被大型国外跨国企业垄断，国内市场产品供应较不稳定；随着国内市场需求量逐步增大，供需矛盾愈发突显。我国政府于《中国制造2025》中明确提出核心元器件国产化的要求，“进口替代”已是刻不容缓。公司具备自主研发设计国际主流IGBT芯片和快恢复二极管芯片的能力和先进的模块设计及制造工艺水平，全面实现了IGBT和快恢复二极管芯片及模块的国产化，是国内IGBT行业的领军企业。
根据全球著名市场研究机构IHS在2019年发布的最新报告，2018年度公司在全球IGBT模块市场排名第八，市场占有率2.2%，是唯一进入前十的中国企业。
未来看点：
短期看工控IGBT ：20年疫情背景加速了下游如汇川技术等客户变频器/伺服等产品的国产替代（汇川中报业绩预告高速增长），同时斯达竞争对手英飞凌等产能受限物流受阻，斯达工控IGBT目前处于客户高增长和竞争对手暂时受阻碍的有利局面，二三季度边际向好确定，未来2年工控IGBT是斯达的基本盘；
中期看车载IGBT ：车载IGBT行业增速快于工控，且认证慢，安全性和产品性能要求高；斯达前期车载IGBT产品持续研发布局，累计给20家车企客户进行小批量配套供货，预计接下来将迎来收获期，且恰逢IPO扩产增加车载IGBT产能，预计车载IGBT将较快起量，是公司20-25年增长最快的细分领域；新能源 汽车 业务进展顺利，新增多个项目定点。上半年新能源乘用车销量大幅下滑的背景下，公司新能源领域营收仍小幅增长，估计公司已成为低功率电动车细分领域最大的IGBT模块供应商，同时斩获了多个国内外知名车型平台定点，将在2022年开始SOP。另外，48V功率器件开始大批量装车应用，出货量有望继续上升。
长期看SIC布局 ：斯达对SIC持续投入研发，并和宇通等联合开发基于SIC的电机控制系统，预计2024年左右国内会迎来SIC器件渗透率拐点，测算不同SIC渗透率和斯达在IGBT/SIC器件不同市占率下斯达2025年的收入，显示2025年斯达收入在42亿-64亿之间，净利率20%左右。
周末的科协+两院院士大会规格很高，7巨头集体出席，新闻联播占用20分钟时间播报。基本可以表明 科技 创新在目前我国的政策地位了。
总结一下领导们的发言，大概可以认为 第三代半导体与半导体材料科学会是当下攻坚的核心。即 自上而下的前瞻科学和自下而上的基础科学两手一起抓，两手都要硬 。
什么是第三代半导体？
第三代是指半导体材料的变化，从第一代、第二代过渡到第三代。
第一代半导体以硅（Si）和锗（Ge）为代表，目前大部分半导体是基于硅基的。
第二代半导体以砷化镓（GaAs）、磷化镓（GaP）为代表，是4G时代的大部分通信设备的材料。
第三代半导体以 氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）、氧化锌（ZnO）、金刚石 为四大代表，是5G时代的主要材料。在无线通信、 汽车 电子、电网、高铁、卫星通信、军工雷达、航空航天等领域应用中具备硅基无可比拟的优势。
GaN通常用在低电压，比如小家电，尤其充电器是最广泛的应用；SiC通常用在高电压，比如车载，5G基站，电网等。 简单来说第三代半导体的优势是：耐高压、耐高温、大功率、抗辐射、导电性能强、工作速度快、工作损耗低。
第三代半导体的主要应用
第三代半导体目前主要应用下游是消费类电源、工业电源、UPS电源、新能源 汽车 、光伏逆变器等。根据现在的发展情况， 其主要应用为半导体照明、电力电子器件、激光器和探测器、以及其他4个领域 ，每个领域产业成熟度各不相同。
1、 半导体照明。 在4个应用领域中，半导体照明行业发展最为迅速，已形成百亿美元的产业规模。半导体照明所使用的材料体系主要分为3种：蓝宝石基GaN、SiC基GaN、Si基GaN，每种材料体系的产品都对应不同的应用。其中，蓝宝石基GaN是最常用的，也是最为成熟的材料体系，大部分LED照明都是通过这种材料体系制造的。SiC基GaN制造成本较高，但由于散热较好，非常适合制造低能耗、大功率照明器件。Si基GaN是3种材料体系中制造成本最低的，适用于低成本显示。
2、 电力电子器件。 在电力电子领域，宽禁带半导体的应用刚刚起步，市场规模仅为几亿美元。其应用主要集中在军事尖端装备领域，正逐步向民用领域拓展。微波器件方面，GaN高频大功率微波器件已开始用于军用雷达、智能武器和通信系统等方面。在未来，GaN微波器件有望用于4G 5G移动通讯基站等民用领域。功率器件方面，GaN和SiC两种材料体系的应用领域有所区别。Si基GaN器件主要的应用领域为中低压（200 1 200V）， 如笔记本、高性能服务器、基站的开关电源；而SiC基GaN则集中在高压领域（ 1 200V），如太阳能发电、新能源 汽车 、高铁运输、智能电网的逆变器等器件。
3、激光器和探测器。 在激光器和探测器应用领域，GaN基激光器可以覆盖到很宽的频谱范围，实现蓝、绿、紫外激光器和紫外探测的制造。紫色激光器可用于制造大容量光盘，其数据存储盘空间比蓝光光盘高出20倍。除此之外，紫色激光器还可用于医疗消毒、荧光激励光源等应用，总计市场容量为12亿美元。蓝色激光器可以和现有的红色激光器、倍频全固化绿色激光器一起，实现全真彩显示，使激光电视实现广泛应用。目前，蓝色激光器和绿光激光器产值约为2亿美元，如果技术瓶颈得到突破，潜在产值将达到500亿美元。GaN基紫外探测器可用于导d预警、卫星秘密通信、各种环境监测、化学生物探测等领域，但尚未实现产业化。
4其他应用。 在前沿研究领域，宽禁带半导体可用于太阳能电池、生物传感器、水制氢媒介、及其他一些新兴应用，目前这些热点领域还处于实验室研发阶段。
三安光电
公司于2014年5月成立三安集成，布局化合物半导体，建设了GaAs和GaN外延片生产线，以及适用于通信市场的GaAs、GaN半导体芯片生产线等。2017年12月，三安光电成立泉州三安半导体以扩大化合物半导体业务，并投资333亿元用于建设2个LED外延片项目和5个化合物半导体项目。2020年，公司在长沙合作投资SiC项目，涵盖长晶—衬底制作—外延生长—芯片制备—封装产业链，投资总额160亿元。目前长沙SiC项目目前订单比较饱满，预计今年二、三季度贡献营收；三安集成GaN产能规划4寸2000片/月，未来继续投入6寸。
主要看点——sic
SiC门槛很高，在中美禁运清单，生产效率远低于蓝宝石， 每一个run出来的晶体衬底，一个月产能20-50片，国内玩家并不多，国内的容量也不容易过剩，cree的水平大概是 50片水平。
从需求端看，特斯拉用量大概是6寸硅片的三分之二，约140 多片，按照电动车的成长速度，一定是供不应求的，同时, 家电正在上sic功率器件，更省电，压缩机更小。此外随着成本下降，未来场景会持续扩张。
从技术上看，中美差异不大，都是新兴领域，cree做到6寸，目标是8寸，三安也在努力做，CREE认为2年做到8寸，三安目 前是6寸,争取2-3年做到8寸；Cree的客户更愿意在新领 域尝试，特斯拉的降价给了三安机会，国内想要跟随特斯拉的性能，就必须要用SiC。
露笑 科技
三年露笑 科技 开始正式进军这个行业，一开始跟央企进行碳化硅设备的研制，公司公告称与合肥市长丰县人民政府在合肥市长丰县共同投资建设第三代功率半导体：碳化硅产业园，包括碳化硅晶体生长、衬底制作、外延生长等的研发生产，项目投资总规模预计 100 亿元。
去年开始聘请了国内碳化硅研发第一人陈教授，设备研制上在手订单有700台左右，国内和国外客户正在进一步洽谈之中。进行了2-3轮技术迭代。厂房3月15号已经封顶，5月15号设备入场，6月30号一期点亮，年底之前会有千片产品出来。
露笑 科技 的看点在于设备跟国外对比，主要是设备是中国强项，不光是价格比国外好，零配件也是， 90%实现国产化，个别零部件需要向欧洲购买 。碳化硅设备一般自己设计自己组装不对外售卖， 公司因为是主营做设备，所以有卖，其他天科合达，北方华创，晶盛机电有卖过 。
和其他友商相比的优势：1. 设备和工艺结合，可协同 2. 工艺和其他国内6寸的，实验室到产业化的过程会更短； 3. 长晶良率有优势。
衬底送样验证：去年下游标准认定完成，之后9月30号开始试生产，器件厂会有车规级认证，要求每个月达到一定良率一定规模，需要3-6月的认证。
华润微
公司是国内最大的功率半导体IDM供应商，采用设计+代工运营模式。在碳化硅功率器件方面，公司已发布并量产6英寸650V、1200V SiC BS系列产品，并且已完成新一代SiC BS产品设计、工艺开发和样品产出。在硅基氮化镓功率器件方面，公司自主开发的650V硅基氮化镓器件静态参数已达到国外对标样品水平。
华润微的看点在于背靠国企，研究实力突出，此外他的idm业务模式，导致整个成本博弈的空间会很大。
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