最紧缺的芯片，功率半导体行业的情况：比亚迪、斯达半导、士兰微

IGBT长文

功率半导体行业情况

预测2025年国内功率半导体500亿市场，目前国产化渗透率很低。预测未来整个功率三大块： 汽车 、光伏、工控 。还有一些白电、高压电网、轨交。

（1）工控市场： 国内功率半导体2018年以前主要还是集中工控领域，国内规模100亿；

（2）车载新能源车市场： 2025年预测电动车国内市场达到100-150亿以上；2019-2020年新能源 汽车 销量没怎么涨，但是2020年10月开始又开始增长 ，一辆车功率半导体价值量3000元，预测2021年国内200万辆（60亿市场空间），2025年国内目标达到500万台（150亿市场空间）。

（3）光伏逆变器市场： 从130GW涨到去年180GW。光伏逆变器也是迅速发展，1GW对应用功率半导体产业额4000万元人民币，所以， 光伏这块2020年180GW也有70多亿功率半导体产业额。国内光伏逆变器厂商占到全球60%市场份额（固德威、阳光电源、锦浪、华为等）。

Q：功率半导体景气情况

A：今年的IGBT功率半导体涨价来自于：（1）新能源车和光伏市场对IGBT的需求快速增长；（2）疫情影响，IGBT目前大部分仰赖进口，而且很多封测都在东南亚（马来西亚等），目前处于停摆阶段，加剧缺货状态。（3）现在英飞凌工控IGBT交期半年、 汽车 IGBT交期一年。 2022-2023年后疫情缓解了工厂复工，英飞凌交期可能会缓解；但是，对IGBT模组来说， 汽车 和光伏市场成长很快，缺货可能会一直持续下去。 直到英飞凌12英寸，还有国内几条12英寸（士兰微、华虹、积塔、华润微等）产线投出来才有可能缓解。

Q：新能源车IGBT市场和国内主要企业优劣势？

A： 第一比亚迪， 国内最早开始做的；

（1） 2008年收购了宁波中玮的IDM晶圆厂开始自己做，2010-2011年组织团队开始开发车载IGBT；2012年导入自家比亚迪车，2015年自研的IGBT开始上量。

（2）2015年以前，比亚迪80%芯片都是外购英飞凌的，然后封装用在自己的车上，比如唐、宋等；

（3）2015年之后自产的IGBT 2.5代芯片出来，80%芯片开始用自己，20%外购；

（4）2017-2018年IGBT 4.0代芯片出来以后，基本100%用自己的芯片。 他现在IGBT装车量累计最多，累计100万台用自己的芯片，2017年开始往外推广自己的芯片和模块， 但是，比亚迪IGBT 4.0只能对标英飞凌IGBT 2.5为平面型+FS结构，比国内企业沟槽型的芯片性能还差一些 （对比斯达、宏微、士兰微的4代都落后一代；导致饱和压降差2V，沟槽型的薄和压降差1.4V，所以平面结构的损耗大，最终影响输出功率效率）。所以， 目前外部采用比亚迪IGBT量产的客户只有深圳的蓝海华腾，做商用物流车 ；乘用车其他厂商没用一个是性能比较落后，另一个是比亚迪自研的模块是定制化封装，比目前标准化封装A71、A72等模块不一样；

（5）2020年底比亚迪最新的IGBT 5.0推出来 ，能对标国内同行沟槽型的芯片（对标英飞凌4.0代IGBT，还有斯达、士兰微的沟槽型产品），就看他今年推广新产品能不能取得进展了。

第二斯达半导： （1）2008年开始做IGBT，原本也是外购芯片，自己做封装；

（2）2015年英飞凌收购了IR（international rectifier），把IR原本芯片团队解散了，斯达把这个团队接手过来，在IR第7代芯片（对标英飞凌第4代）基础上迭代开发；

（3）2016年开始推广自己研发的芯片，客户如汇川、英威腾进行推广。这款是在别人基础上开发的，走了捷径，所以一次成功，迅速在国内主机厂进行推广；

（4）2017年开始用在电控、整车厂；

（5）斯达现在厂内自研的芯片占比70%，但是在车规上A00级、大巴、物流车这些应用比较多 。但是他的750V那款A级车模块还没有到车规级，寿命仅有4-5年（要求10年以上），失效率也没有达标（年失效率50ppm的等级）； A级车的整车厂对车载IGBT模块导入更倾向于IDM，因为对芯片寿命、可靠性、失效率要求高，IDM在Fab厂端对工艺、参数自己把控。斯达的芯片是Fabless，没法证明自己的芯片来料是车规级；（虽然最终模块出厂是车规级，但是芯片来料不能保证）

Fabless做车规级的限制： 斯达给华虹下单，是晶圆出来以后，芯片还有经过多轮筛选，经过测试还有质量筛选，然后再拿去封装，封装完以后在拿去老化测试，动态负载测试等，最后才会出给整机客户；但是，IDM模式在Fab厂那端就可以做到很多质量控制，把参数做到一致，就可以让芯片达到车规等级，出来以后不需要经过很多轮的筛选；

第三中车电气：（1） 2012年收购英国的丹尼克斯，开始进行IGBT开发。

（2）2015年成立Fab厂，一开始开发应用于轨交的IGBT高压模块6500V/7500V。2017年因为在验证所以产能比较闲置，所以开始做车规级的IGBT模块650V/750V/1200V的产品；

（3）2018年国产开始有机会导入大巴车、物流车、A00级别的模块（当时国内主要是中车、比亚迪、斯达三家导入，中车的报价是里面最低的；但是受限于中车原来不是做工控产品，所以对于车规IGBT的应用功放，还有加速功放理解不深；例如：IGBT要和FRD并联使用，斯达和比亚迪是IGBT芯片和FRD芯片面积都是1:1使用，中车当时不太了解，却是用1:0.5，在特殊工况下，二极管电流会很大，失效导致炸机，所以当时中车第一版的模块推广不是很顺利。

2019-2021年中车进行芯片改版，以及和Tier-1客户紧密合作，目前汇川、小鹏、理想都对中车进行了两年的质量验证，今年公司IGBT有机会上乘用车放量。 我们觉得中车目前的产品质量达到车规要求，比斯达、比亚迪都好；中车的Fab厂和封装厂也达到车规等级，今年中车上量以后还要看他的失效率。如果今年数据OK的话，后面中车有机会占据更大份额。

第四士兰微：（1） 2018年之前主要做白电产品；

（2）2018年以后成立工业和车载IGBT。四家里面士兰微是最晚开始做的；

（3）目前为止，士兰微 车载IGBT有些样品出来，而且有些A00级别客户已经开始采用了，零跑、菱电采用了士兰微模块 。士兰微要走的路线是中车、斯达的路径，先从物流、大巴、A00级进入。 士兰微虽然起步慢，但是优势是在于IDM，自有6、8、12英寸产线产品迭代非常块（迭代一版产品只要3个月，Fabless要6个月）。 工业领域方面，士兰未来是斯达最大的竞争对手，车载这块主要看他从A00级车切入A级车的情况。

Q：国内几家厂商车规芯片参数差异？

A：比亚迪IGBT的4.0平面型饱和压降在2V以上，但是斯达、士兰微、中车的沟槽型工艺能做到1.4V-1.6V，平面损耗大，最终影响输出功率差；

如果以A级车750V模块为例，士兰微是目前国内做最好的，能对标英飞凌输出160KW-180KW， 然后是中车，也能做到160KW但是到不了180KW，斯达半导产品出来比较早做到140-150kW的功率，比亚迪用平面型工艺最高智能做到140kW，所以最后会体现在输出功率；

比亚迪芯片工艺落后的原因：收购宁波中玮的厂是台积电的二手厂，这条线只能做6英寸平面型工艺，做不了沟槽的工艺；所以比亚迪新一代的5.0沟槽工艺的芯片是在华虹代工的 （包括6.0对标英飞凌7代的芯片估计也是找带动）。

Q：国内几家厂商封装工艺的差异？

A：车规封装有四代产品：

（1）第一代是单面间接水冷： 模块采用铜底板，模块下面涂一层导热硅脂，打在散热器底板上，散热器下面再通水流，因此模块不直接跟水接触。这种模块主要用在经济型方案，如A00、物流车等；这个封装模块国内厂商比亚迪、斯达、宏微等都可以量产，从工业级封装转过来没什么技术难度。

（2）第二代是单面直接水冷： 会在底板上长散热齿（Pin Fin结构）,在散热器上开一个槽，把模块插进去，下面直接通水，跟水直接接触，周围封住，散热效率和功率密度会比上一代提升30%以上；这种模块主要用在A00和A级车以上，乘用车主要用这种方案。国内也是大家都可以量产，细微区别在于斯达、中车用的铜底板，比亚迪用的铝硅钛底板，比亚迪这个底板更可靠，但是散热没有铜好。他是讲究可靠性，牺牲了一些性能。

（3）第三代是双面散热： 模块从灌胶工艺转为塑封工艺，两面都是间接水冷，散热跟抽屉一样把模块插进去；这种模块最早是日系Denso做得（给丰田普锐斯），国内华为塞力斯做的车，也是采用这个双面水冷散热的方案。国外安森美、英飞凌、电桩都是这个方案，国内是比亚迪（2016年开始做）和斯达在做，但是对工艺要求比较高（散热器模块封装工艺比较复杂，芯片需要特殊要求，要求芯片两面都能焊，所以芯片上表面还需要电镀），国内比亚迪、斯达距离量产还有一段距离（一年左右）；

（4）第四代是双面直接水冷： 两面铜底加上长pinfin双面散热，目前全球只有日本的日立可以量产，给奥迪etron、雷克萨斯等高端车型在供应，国内这块没有量产，还处于技术开发阶段。

Q：国内企业现在还有外采英飞凌的芯片吗，国内这四家距离英飞凌的代差

A：目前斯达、宏微、比亚迪还是有部分产品外采英飞凌的芯片；斯达外采的芯片主要是做一些工业级别IGBT产品，例如：在电梯、起重机、工业冶金行业，客户会指定要求模块可以国产，但是里面芯片必须要进口（例如：汇川的客户蒂森克虏伯，德国电梯公司）；还有一些特殊工业冶炼，这些芯片频率很高，国内还做不到，就需要外采芯片；

车载外采英飞凌再自己做封装的话，价格拼不过英飞凌；（英飞凌第七代芯片不卖给国内器件厂，只卖四代）；国内来讲， 斯达、士兰微、中车等，不管他们自己宣传第几代，实际上都是对标英飞凌第四代 （沟槽+FS的结构），目前英飞凌最新做到第七代，英飞凌第五代（大功率版第四代）、第六代（高频版第四代）第五和第六代是挤牙膏基于第四代的升级迭代，没有质量飞跃；第七代相对第四代是线径减少（5微米缩小到3微米，减小20%面积），芯片减薄（从120微米减少到80微米，导通压降会更好），性能更好（1200V产品的导通压降从1.7V降到1.4V）。而且，英飞凌第七代IGBT是在12寸上做，单颗面积减小，成本可能是第四代的一半。但是，英飞凌在国内销售策略，第七代售价跟第四代差不多，保持大客户年降5%（但是第七代性能比第四代有优势）；国内士兰微、中车、斯达能够量产的都是英飞凌四代、比亚迪4.0对标英飞凌2.5代，5.0对标英飞凌4代；

2018年底，英飞凌推出7代以后因为性能很好，国内士兰微、斯达、宏微当时就朝着第七代产品开发，目前士兰微、斯达有第七代样品出来了，但是离量产有些距离。第七代IGBT的关键设备是离子注入机等，这个设备受到进口限制，目前就国内的华虹、士兰微和积塔半导体有。 士兰微除了英飞凌第七代，还走另一条路子，Follow日本的富士，走RC IGBT（把IGBT和二极管集成到一颗IC用在车上），还没有量产。

Q：斯达IGBT跟华虹的关系和进展如何？

A：斯达跟华虹一直都是又吵又合作。2018年英飞凌缺货的时候，对斯达来讲是个非常好的国产替代机会，斯达采取策略切断小客户专供大客户，在汇川起量（紧急物料快速到货），在汇川那边去年做到2个亿，今年可能做到3个亿；缺货涨价对国产化是很好的机会，但是，华虹当时对斯达做了个不好的事情，当年涨了三次价格，一片wafer从2800涨到3500，所以，2019年斯达后面找海内外的代工厂，包括中芯绍兴、日本的Fab等。所以斯达和华虹都是相爱相杀的状态。

斯达自己规划IDM做的产品，是1700V高压IGBT和SiC的芯片，这块业务在华虹是没有量产的新产品，华虹那边的业务量不会受到影响（12英寸针对斯达1200V以下IGBT）。 但是，从整个功率半导体模式来说，大家都想往IDM转，第一个是实现成本控制提高毛利率，扩大份额。第二个是产品工艺能力，斯达往A级车推广不利，主要就是因为受限于Fabless模式，追求质量和可靠性，未来还是要走IDM模式。

Q：士兰微、斯达半导体的12寸IGBT的下游应用有区别吗？

A： 目前国内12英寸主要是让厂家成本降低，但是做得产品其实一样。 12寸晶圆工艺更难控制，晶圆翘曲更大，更容易裂片，尤其是减薄以后的离子注入，工艺更难控制。 士兰微、斯达在12寸做IGBT，主要还是对标英飞凌第四代产品，厚度120微米。如果做到对标英飞凌的第七代，要减薄到80微米，更容易翘曲和裂开。 士兰微、斯达12寸IGBT产品主要用在工业场景，英飞凌12英寸在2016、2017年出来，首先切入工业产线，后面再慢慢切入车规，因为车规变更产线所有车规等级需要重新认证。

Q：电动车里面IGBT的价值量？

A：电控是电动车里面IGBT价值量最大头；

（1）物流车： 用第一代封装技术，一般使用1200V 450A模块，属于半桥模块，单个模块价格300元（中车报价280），一辆车电控系统要用三个，单车价值量1000元；

（2）大巴车： 目前用物流车一样的封装方案（第一代）；但是不同等级大巴功率也不一样，8米大巴用1200V 600A；大巴一般是四驱，前后各有一个电控，一个电控用3个模块，总共要用6个模块，单个价格450-500，单车价值量3000元左右；10米大巴功率等级更高用1200V 800A，一个模块600块，也用6个，单车价值量3600元左右。

（3）A00级（小车）： 用80KW以下，使用第二代封装（HP1模块），模块英飞凌900左右（斯达报价600）。

（4）A级车以上： 15万左右车型用单电控方案，用第二代直接水冷的HP Drive模块，英飞凌报价从2000-1300元（斯达1000元）；20-30万一般是四驱，前后各有一个电机，进口2600（国产2000）；高级车型：蔚来ES8（硅基电控单个160-180KW，后驱需要240KW），前驱一个，后驱并联用两个模块；所以共需要三个，合计3000-3900元。

（5）车上OBC： 6.6kW慢充用IGBT单管，20多颗分立器件，总体成本300元以下；

（6）车载空调： 4kW左右用IPM第一类封装，价值量100元以内；

（7）电子助力转向， 功率在15-20kW，主要用的75A模块，价值量200元以内；

（8）充电桩 ：慢充20kW以内用半桥工业IGBT，200元以内。未来的话要做到超级快充100KW以上，越大功率去做会采用SiC方案，成本成倍增加，可能到1000元以上；

Q：国内SiC主要企业优劣势？

A：国内SiC产业链不完整。做晶圆这块国内能够量产的是碳化硅二极管， SiC二极管已经量产的是三安光电、瑞能、泰科天润。 士兰和华润目前的进度还没有量产（还在建设产线）；

SiC MOS的IDM模式要等更久，相对更快的反而是Fabless企业， 瞻芯、瀚薪等fabless，找台湾的汉磊代工，开始有些碳化硅MOS在OBC和电源上面量产了， 主要因为国内Fab厂商不成熟（栅氧化层、芯片减薄还不成熟），相对海外厂商工艺更好，国内落后三年以上。海外的罗姆已经在做沟槽型SiC MOS的第三代了，ST的SiC都在特斯拉车上量产了；

SiC应用来讲，整个全球市场6-7亿美金，成本太高所以应用行业主要分两个：

第一个、是高频高效的场景，如光伏、高端通信电源， 采用SiC二极管而不是SiC MOSFET，可以降低成本； 把跟IGBT并联的硅基二极管换成SiC二极管，可以提升效率兼顾成本；

第二块、就是车载， （1）OBC强调充电效率（超过12KW、22KW）的高端车型，已经开始批量采用SiC MOSFET，因为碳化硅充电效率比较高，充电快又剩电；（2）车载主驱逆变的话主要用在高端车型，保时捷Taycan、蔚来ET7，效率比较高可以提升续航，功率密度比较高；20-30万中段车型主要是 Tesla model 3 和比亚迪汉在用SiC MOS模块，因为特斯拉、比亚迪是垂直一体化的整车厂（做电控、做电池、又做整车），所以可以清楚知道效能提升的幅度；

相对来说，其他车企是分工的，模块厂也讲不清楚用了SiC的收益具体有多少（如节省电池成本），而且IGBT模块的价格也在降低成本。 虽然SiC可以提高续航，但是SiC节省温高的优点还没发挥，节省温高可以把散热系统做小，优势才会提升。 目前特斯拉SiC模块成本在5000元，是国产硅基IGBT的1300-1500元5-8倍区间，所以国产车企还在观望；但是，预计到2023年SiC成本有希望缩减到硅基IGBT的3倍差距，整车厂看到更多收益以后才会推动去用SiC。

Q：比亚迪的SiC采购谁的

A：比亚迪采购Cree模块； 英飞凌主要是推动IGBT7，没有积极推SiC；因为推SiC会革自己硅基产品的命。目前积极推广碳化硅的是罗姆、科瑞（全球衬底占比80%-90%）；

Q：工控、光伏领域里面，国产IGBT厂商的进展

A：以汇川为例，会要求至少两家供应商，工控里面一个用斯达，另一个宏微（汇川是宏微股东）；目前上量比较多的就是斯达； （1）斯达 的IGBT去年2个亿，今年采用规模可能达3亿以上（整个IGBT采购额约15亿）； （2）宏微 的IGBT芯片和封装在厂内出现过重大事故，质量问题比较大，导致量上不去，去年3000-4000万；伺服方面去年缺货，小功率IPM引入了士兰微， （3）士兰微随着小批量上量，后面工控模块也有机会对士兰微进行质量验证；

Q：汇川使用士兰微的情况怎么样？

A： 目前还是可以的，去年口罩机上量，用了士兰微的IPM模块，以前用ST的IPM模块。目前，士兰微的失效率保持3/1000以内，后面考虑对士兰微模块产品上量（因为我们模块采购额一直在提升，只有两个国产企业供应不来）。 汇川内部有零部件的国产化率目标，工业产品设定2022年达到60%的国产化率，英威腾定的2022年80%，所以国产功率企业还是有很大空间去做。

Q：汇川给士兰微的体量

A：如果对标国产化率目标， 今年采购15亿，60%国产化率就是9个亿的产品国产化，2-3家份额分一下。（可能斯达4个亿；宏微、士兰微各自2-3个亿；） 具体看他们做得水平

Q：SiC二极管在光伏采用情况？

A：光伏里面也有IGBT模块，IGBT会并联二极管，现在是用SiC二极管替代IGBT里面的硅基FRD，SiC可以大幅减少开关损耗，提升光伏逆变器的效率。所以换成SiC二极管可以少量成本增加，换取大量效益； 国产SiC二极管主要用在通信站点、大型UPS里面；目前在光伏里面的IGBT模块还是海外垄断，所以里面的SiC二极管还是海外为主， 未来如果斯达、宏微开发碳化硅模块，也会考虑国产化的。

Q：华润微、新洁能、扬杰、捷捷这些的IGBT实力？

A：这里面比较领先的是华润微；（1）华润微在2018年左右开始做IGBT，今年有1、2个亿左右收入主要是单管产品，应该还没有模块；（2）新洁能是纯Fabless，没有自己的Fab和模块工厂，要做到工业和车规比较难（汇川不会考虑导入），可能就是做消费级或是白电这种应用。（3）捷捷、扬杰有些SiC二极管样品，实际没多少销售额，IGBT产品市场上还看不太到，主要用在相对低端的工控，像焊机，高端工业类应用看不到；比亚迪其实也是，工业也主要在焊机、电磁炉，往高端工业走还是需要个积累过程。

Q：比亚迪半导体其他产品的实力？

A：之前是芯片代数有差距，所以一直上不了量，毛利率也比较低，比如工业领域外销就5000万（比不过国内任何IGBT企业），用在变焊机等。所以关键是， 看比亚迪今年能不能把沟槽型的芯片推广到变频器厂等高端工业领域以及车载的外部客户突破 。如果今年外销还是只有4-5000万的话，那么说明他的芯片还是没有升级。

Q：吉利的人说士兰微的产品迭代很快，是国内最接近英飞凌的，怎么评价？

A：这个确实是这样，自己有fab厂三个月就能迭代一个版本，没有fab厂要六个月。 士兰微750V芯片能对标英飞凌，做到160-180kW的功率。他的饱和压降确实是国内最低的，目前他最大的劣势在于做车规比较晚，基本是零数据，需要这两年车载市场爆发背景下，在A00级别（零跑采用了，但是属于小批量，功率80KW以内，寿命要求也低一些；）和物流车上面发货来取得质量数据， 国内的车厂后面可能用他的产品 。（借鉴中车走过的路，除了性能还要有质量的积累） 。

Q：士兰微IPM起量的情况？

A： 国内市场主要针对白电的变频模块，国内一年6-7亿只；单价按照12-13元/个去算，国内70-80亿规模， 这块价格和毛利率比较低一些，国内主要是士兰微和吉林华微在做，斯达也开始设计但是量不大一年才几千万，所以， 士兰微是目前最大的，目前导入了格力、美的，量很大，今年有可能做到8个亿以上，是国产化的过程，把安森美替代掉 （一旦导入了就有很大机会可以上量）；但是，这块IPM毛利率不会太高。要提毛利率的话还是要做工业和车规级（斯达毛利率40%以上就是因为只做工控和 汽车 等级，风电，碳化硅这些都是毛利率50%以上的）

Q：士兰微12英寸的情况？

A：去年底开始量产，士兰微12英寸前期跑MOS产品，公司去年工业1200V的IGBT做了一个亿，今年能做2-3亿；目前MOS能做到收入10亿。

功率器件：市场空间广阔，国产替代加速。 据IHS数据，2019年中国的功率半导体市场达到144.8亿美元，主要市场份额被海外企业占据，国产替代空间巨大。华为、中兴等事件影响下，半导体自主可控已成为刚需，国内企业纷纷放开对国产功率器件认证窗口，助推功率半导体的国产化进程。我国在功率半导体领域与国外差距较小，功率芯片制程要求相对较低，国产化条件充分：以光刻精度来说，功率器件光刻精度在微米和亚微米级别，国内晶圆代工资源相对较为丰富，并且有相当一部分厂商有资金和技术实力自建功率芯片晶圆产线，以IDM模式运行。因此在面临国产化机遇之时，我国本土企业有能力把握机遇，实现优质客户突破，提升国产化程度。

功率器件：行业下游需求景气，晶圆代工资源紧张，有望量价齐升。 2020年Q2以来新能源 汽车 、工控、家电、消费电子等多个市场需求表现出明显的增长态势，一齐拉动对功率半导体的需求：2020Q2以来功率半导体板块营收和净利润同比快速增长，盈利能力快速提升。由于行业需求全面回暖，承载生产MOSFET芯片的8英寸晶圆产线产能全面吃紧，受此影响，功率器件厂商亦有动力涨价将代工成本上涨压力转移至下游。根据电子发烧友网报道，2020年9月国内已有两家厂商发布涨价通知，预计MOS管涨幅在10%-30%不等。在下游行业持续高增长背景下，我们预计行业需求将保持高景气，晶圆产能紧张短时难以缓解，功率器件全面涨价可能性较高，行业有望迎来量价齐升，进而显著提升盈利能力。

功率器件投资观点：关注产品布局、技术实力及产能d性。 在各类功率器件中，MOSFET和IGBT作为先进的功率器件，将具有最大的需求d性。这两类器件市场空间大，国产化程度低，国内部分企业积极布局，在技术实力以及销售规模上已取得一定突破。建议关注有相关产品布局、技术实力领先，产能具有d性的厂商：新洁能、斯达半导、捷捷微电、华润微、扬杰 科技 等。

射频器件：5G打开行业天花板，射频模组化是趋势。 5G手机相比于4G的手机的变化主要在于射频前端的变化，5G手机单机射频芯片数量需求相较于4G手机大大提升，随着各大手机厂商逐渐推出中低端5G手机，预计5G手机的渗透率将会进一步提升，射频芯片的需求也会在未来快速增长。同时由于手机空间有限，所以射频芯片的集成化趋势愈发明显，同时由于手机厂商更加注重射频芯片的稳定性，在中美贸易摩擦的背景下，手机厂商国产替代意愿强烈，因此能够迅速量产、产品稳定性较高及具有提供射频芯片模组的国内公司具有较大机会。建议关注国内射频芯片龙头：卓胜微。

风险提示： 下游需求不及预期、IDM企业和代工厂产能扩张进度不及预期、国内疫情反复，供应链受影响、新品研发进度不及预期，新品盈利不急预期、中美贸易摩擦加剧。

在半导体领域，功率器件的总体表现一向以平稳著称，然而近段时期产业热度却在迅速提高，相关投资扩建的消息不断涌现。这与市场需求的迅速增长密切相关。

“新基建”的激励之下，市场对电力电子设备的需求越来越强烈，这为功率半导体器件行业的发展添了一把火。在功率半导体领域深耕多年的华微电子，也携带自身优势，率先入局新基建赛道，助推行业发展。

在过去的半个多世纪中，华微电子持续突破诸多关键技术，加速推动功率半导体器件的国产化替代，助力我国工业强基与民族产业发展，成为具有国际竞争力的功率半导体企业。

现如今，华微电子厚积薄发，在国内功率半导体器件市场低端产品竞争加剧且中高端产品大量依赖进口的形势下，华微电子也加快高端产品的推广和研发布局，从2016 年开始，华微电子便开始规划生产高性能功率器件，包括超结MOSFET、CCTMOSFET、Trench FS IGBT、超高压快恢复二极管、Trench肖特基产品和大功率IGBT模块等。

未来几年，随着新能源汽车、5G通信等新兴产业日益崛起，功率半导体市场需求势必会持续增长，而作为国内主要功率半导体生产商之一的华微电子，其具有全系列的功率半导体器件门类，随着国内功率半导体器件市场保持快速且稳定的增长，华微电子也将迎来发展的快车道。

替代进口的有力竞争者

作为全球汽车和工业大国，中国是全球最大的功率半导体器件市场。然而，在经济的快速发展中，国外在极力阻止中国的崛起特别是美国对中国高科技技术发展制造了障碍，中兴、华为事件给我国功率半导体行业的发展敲响了警钟，目前中国功率半导体市场被美国、欧洲和日本品牌掌控，在国内市场占有绝对的优势，市场占有率60%以上。

华微电子自成立以来，一直致力于建设芯片制造能力，扩大生产线规模及提高芯片交付能力，目前拥有4英寸、5英寸与6英寸功率半导体芯片生产线，加工能力为每年400万片，在建8英寸生产线，设计产能96万片/年，具有单管封装资源为24亿只/年，IPM模块封装1800万块/年。

经历了半个多世纪的技术积累，华微电子在终端设计、工艺制造和产品设计方面拥有了多项专利及工艺诀窍，尤其在IGBT薄片工艺、Trench工艺、寿命控制和终端设计技术等方面拥有独特的核心技术达到国内领先，国际同行业先进水平。其中，IGBT产品五大关键技术，包括薄片制造技术、透明集电极IGBT制造技术、纵向和横向结构设计技术、背面注入及激活和硅片测试技术均已攻破难关，研发完成600V-650V，1200V-1350V的IGBT产品，产品采用国际主流的Trench-FS技术，主要应用在新能源电动汽车、变频家电和电磁炉等领域。Trench MOS先后经历了几代产品开发后，成功解决了深Trench刻蚀技术、阻挡层金属化淀积技术、W回刻技术等，已经完成了30V-250V的产品开发。

“要实现国产化替代，目前公司面临的主要困难是客户对国产半导体功率器件的接受度，主要是在新的应用领域和高端应用领域，需要客户给予一定的机会和时间，给予国产品牌与客户磨合的机会。”华微电子表示，当下，公司主要解决的问题是，在产品应用方面加强与客户的交流和改进，同时根据客户的实际应用需求开发更加契合应用场景的定制化产品。而这也逐渐在实现，华微电子的产品广泛应用于消费类电子、汽车电子、电力电子、工业控制与LED照明等领域，并不断在新能源汽车、光伏逆变、轨道交通等战略性新兴领域快速拓展，是飞利浦、松下、日立、海信、创维、长虹等国内外知名企业的配套供应商。

向高端细分领域迈进

在国内功率半导体器件市场低端产品竞争加剧且中高端产品大量依赖进口的形势下，华微电子也加快高端产品的推广和研发布局，在工业、汽车电子、5G、充电桩等领域产品的应用，已经取得一定的效果，并获得了国内知名企业的认可。

谈及未来的发展，华微电子表示将继续以公司传统的功率半导体芯片制造为核心，继续做大做强芯片制造能力，纵向发展建立8英寸芯片生产线，实现高端VDMOS、IGBT器件制造，满足快速增长的市场需要，横向扩展建立硅外延生产线，保证材料安全供应，建立封装测试生产线，重点建设模块生产线，向高压大功率方向发展，打造功率半导体产业制造基地，完善功率半导体产业链，加速功率半导体国产化进程。

“华微电子会继续发展自主研发、平台建设的IDM优势，不断升级硅基功率器件的性能和品质。公司具有IGBT、MOSFET、二极管、可控硅和BJT等全功率器件工艺平台，包括单管、IPM及PM等各类封装形式的产品，未来公司仍会把功率半导体作为主要的技术发展方向，结合公司市场领域，逐步建立配套的驱动IC生产线。”华微电子表示，在中低压MOSFET上，公司将进一步升级现有技术平台，不久将会推出第二代CCT MOSFET，以100V产品为例，单位面积导通电阻达到40毫欧。完善产品电压等级，建立起从10V~250V产品的全系列的电压平台，除了在消费类领域内应用外，拓展到服务器电源、5G、工业、人工智能和汽车电子。

对于高压MOSFET，今年年底会推出第二代超结MOSFET产品，进一步提升该系列产品的耐用性和效率，应用于充电桩和基站电源。在未来2~3年我们会继续提升超结MOS平台，采用多层外延结构，开发第三代超结MOS平台，达到与国际品牌一致的性能，产品系列涵盖了500V-900V，4A-72A全系列，能满足各个领域的产品需求。

“FRD二极管和IGBT一直是我们的核心产品，在未来2~3年，我们将致力于开发用于轨道交通和电网领域内需求的超高压产品系列，电压涵盖1700V~6500V。”华微电子还表示，Trench肖特基方面，公司已完成45V、60V、100V产品Trench SBD平台建设，正在开发80V、150V产品平台，具备势垒高度可调技术，可满足客户对于使用效率的更高需求，比平面产品具有更高的可靠性能力，应用在光伏领域和电源领域。此外，华微电子积极布局GaN和SiC器件，研发和生产增强型GaNHEMT，先在快充领域做GaN器件和应用方案，然后过渡到工业和通信电源领域；对于SiC器件，目前已经研发出了650V SBD二极管产品，将进一步拓展到1200V二极管和SiC MOSFET，主要应用于新能源汽车及充电桩。

市场红利渐释放

近几年来，中国功率半导体器件在工业控制、汽车电子、网络通讯等多领域应用带动下，需求持续上涨，中国功率半导体器件市场保持快速且稳定的增长。

“受新冠肺炎疫情影响，2020年功率半导体市场将会面临一定幅度的回落，之后将迎来快速复苏，预计到 2022年，中国功率半导体市场规模将达到 1960 亿元，2019~2022年年均复合增长率将会达到3.7%。”华微电子认为，未来几年，国内市场对功率半导体的需求仍然强劲。

这对华微电子来说，公司利润持续稳定增长已经有迹可循，公司具有全系列的功率半导体器件门类，随着市场需求的增长，公司也将会迎来发展的快车道。

而从细分市场结构来看，工业控制、汽车和网络通信，需求将大幅增长，其中 MOSFET和IGBT 成为最大受益产品。业内预计，2022年，MOSFET和IGBT 的市场份额合计占比超过30%，其MOSFET复合增长率为5.4%，至2022年市场规模将达到365 亿元；IGBT年市场规模达到251亿元，复合增长率7.4%。

“ MOSFET 和IGBT 已成为最主流的功率器件之一，广泛应用于汽车电子、工业电子、新能源汽车、充电桩、物联网、光伏新能源等领域。”但是，高端的MOSFET和IGBT绝大部分进口，只有华微电子等少数厂商可以生产，目前先进的生产技术基本被国外厂商垄断，全球最大的功率器件生产商有德国的英飞凌、美国的安森美、日本的三菱机电等。

2019 年初，华微电子计划投资新型电力电子器件基地项目建设，本次投资主要是为了建设8英寸生产线，以满足公司新型功率器件的生产，项目生产的产品主要有IGBT、低压Trench-MOS 、超结MOS 以及IC芯片，针对的市场是目前国内相对空白的高低功率半导体市场，产品下游市场增长迅速，进口替代空间巨大。投资项目产品性能和技术水平虽然与国际大厂的产品还略有差距，但是其主要性能已经和国际主流公司的产品相当，个别参数还具有一定优势。业内预测，未来几年，随着中高端技术产品在市场规模化应用，新产品、新领域重点项目指标的达成将带动华微电子整体业绩持续稳步增长。

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