第三代半导体SIC行业投资机会分析:10年20倍成长

第三代半导体SIC行业投资机会分析:10年20倍成长,第1张

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11 第三代半导体 SIC 材料的性能优势

SIC 材料具有明显的性能优势。 SiC 和 GaN 是第三代半导体材料,与第一 二代半导体材料相比,具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率等 性能优势,所以又叫宽禁带半导体材料,特别适用于 5G 射频器件和高电压功率 器件。

12 SIC 器件的性能优势

SIC 的功率器件如 SIC MOS,相比于 Si 基的 IGBT,其导通电阻可以做的更 低,体现在产品上面,就是尺寸降低,从而缩小体积,并且开关速度快,功耗相 比于传统功率器件要大大降低。

在电动车领域,电池重量大且价值量高,如果在 SIC 器件的使用中可以降低 功耗,减小体积,那么在电池的安排上就更游刃有余;同时在高压直流充电桩中 应用 SIC 会使得充电时间大大缩短,带来的巨大 社会 效益。

根据 Cree 提供的测算: 将纯电动车 BEV 逆变器中的功率组件改成 SIC 时, 大 概可以减少整车功耗 5%-10%;这样可以提升续航能力,或者减少动力电池成本。

13制约产业发展的主要瓶颈在于成本和可靠性验证

行业发展的瓶颈目前在于 SIC 衬底成本高: 目前 SIC 的成本是 Si 的 4-5 倍, 预计未来 3-5 年价格会逐渐降为 Si 的 2 倍左右,SIC 行业的增速取决于 SIC 产业 链成熟的速度,目前成本较高,且 SIC 器件产品参数和质量还未经足够验证;

SIC MOS 的产品稳定性需要时间验证: 根据英飞凌 2020 年功率半导体应用 大会上专家披露,目前 SiC MOSFET 真正落地的时间还非常短,在车载领域才刚 开始商用(Model 3 中率先使用了 SIC MOS 的功率模块),一些诸如短路耐受时 间等技术指标没有提供足够多的验证,SIC MOS 在车载和工控等领域验证自己的 稳定性和寿命等指标需要较长时间。

14 SIC 产业链三大环节

SIC 产业链分为三大环节:上游的 SIC 晶片和外延→中间的功率器件的制造 (包含经典的 IC 设计→制造→封装三个小环节)→下游工控、新能源车、光伏风 电等应用。目前上游的晶片基本被美国 CREE 和 II-VI 等美国厂商垄断;国内方 面,SiC 晶片商山东天岳和天科合达已经能供应 2 英寸~6 英寸的单晶衬底,且营 收都达到了一定的规模(今年均会超过 2 亿元 RMB);SiC 外延片:厦门瀚天天 成与东莞天域可生产 2 英寸~6 英寸 SiC 外延片。

21 应用:新能源车充电桩和光伏等将率先采用

SiC 具有前述所说的各种优势,是高压/高功率/高频的功率器件相对理想的 材料, 所以 SiC 功率器件在新能源车、充电桩、新能源发电的光伏风电等这些对 效率、节能和损耗等指标比较看重的领域,具有明显的发展前景。

高频低压用 Si-IGBT,高频高压用 SiC MOS,电压功率不大但是高频则用 GaN。 当低频、高压的情况下用 Si 的 IGBT 是最好,如果稍稍高频但是电压不 是很高,功率不是很高的情况下,用 Si 的 MOSFET 是最好。如果既是高频又是 高压的情况下,用 SiC 的 MOSFET 最好。电压不需要很大,功率不需要很大, 但是频率需要很高,这种情况下用 GaN 效果最佳。

以新能源车中应用 SIC MOS 为例, 根据 Cree 提供的测算: 将纯电动车 BEV 逆变器中的功率组件改成 SIC 时, 大概可以减少整车功耗 5%-10%;这样可以提升 续航能力,或者减少动力电池成本。

同时 SIC MOS 在快充充电桩等领域也将大有可为。 快速充电桩是将外部交 流电,透过 IGBT 或者 SIC MOS 转变为直流电, 然后直接对新能源 汽车 电池进行 充电,对于损耗和其自身占用体积问题也很敏感,因此不考虑成本,SIC MOS 比 IGBT 更有前景和需求,由于目前 SIC 的成本目前是 Si 的 4-5 倍,因此会在 高功率规格的快速充电桩首先导入。在光伏领域,高效、高功率密度、高可靠 和低成本是光伏逆变器未来的发展趋势,因此基于性能更优异的 SIC 材料的光 伏逆变器也将是未来重要的应用趋势。

SIC 肖特基二极管的应用比传统的肖特基二极管同样有优势。 碳化硅肖特基 二极管相比于传统的硅快恢复二极管(SiFRD),具有理想的反向恢复特性。在 器件从正向导通向反向阻断转换时,几乎没有反向恢复电流,反向恢复时间小 于 20ns,因此碳化硅肖特基二极管可以工作在更高的频率,在相同频率下具有 更高的效率。另一个重要的特点是碳化硅肖特基二极管具有正的温度系数,随 着温度的上升电阻也逐渐上升,这使得 SIC 肖特基二极管非常适合并联实用, 增加了系统的安全性和可靠性。

22 空间&增速:SIC 器 未来 5-10 年复合 40%增长

IHS 预计未来 5-10 年 SIC 器件复合增速 40%: 根据 IHSMarkit 数据,2018 年碳化硅功率器件市场规模约 39 亿美元,受新能源 汽车 庞大需求的驱动,以及光伏风电和充电桩等领域对于效率和功耗要求提升, 预计到 2027 年碳化硅功率器件的市场规模将超过 100 亿美元,18-27 年 9 年的复合增速接近 40%。

SIC MOS 器件的渗透率取决于其成本下降和产业链成熟的速度 ,根据英飞凌和国内相关公司调研和产业里的专家的判断来看,SIC MOS 渗透 IGBT 的拐点可能在 2024 年附近。预计 2025 年全球渗透率 25%,则全球有 30 亿美金 SIC MOS 器件市场,中国按照 20%渗透率 2025 年则有 12 亿美金的 SIC MOS 空间。 即不考虑SIC SBD 和其他 SIC 功率器件,仅测算替代 IGBT 那部分的 SIC MOS 市场预计2025 年全球 30 亿美金,相对 2019 年不到 4 亿美金有超过 7 倍成长,且 2025-2030 年增速延续。

23 格局:SIC 器件的竞争格局

目前,碳化硅器件市场还是以国外的传统功率龙头公司为主 ,2017 年全球市场份额占比前三的是科锐,罗姆和意法半导体,其中 CREE 从 SIC 上游材料切入到了 SIC 器件,相当于其拥有了从上游 SIC 片到下游 SIC 器件的产业链一体化能力。

国内的企业均处于初创期或者刚刚介入 SIC 领域 ,包括传统的功率器件厂商华润微、捷捷微电、扬杰 科技 ,从传统的硅基 MOSFET、晶闸管、二极管等切入 SIC 领域,IGBT 厂商斯达半导、比亚迪半导体等,但国内 当前的 SIC 器件营收规模都比较小 (扬杰 科技 最新披露 SIC 营收 2020 年上半年 1928 万元左右);

未上市公司和单位中做的较好的有前面产业链总结中提到的一些,包括:

泰科天润: 可以量产 SiC SBD,产品涵盖 600V/5A~50A、1200V/5A~50A 和1700V/10A 系列;并且早在 2015 年,泰科天润就宣布推出了一款高功率碳化硅肖特基二极管产品,是从事 SIC 器件的较纯正的公司;

中电科 55 所: 国内从 4-6 寸碳化硅外延生长、芯片设计与制造、模块封装实现全产业链的单位;

深圳基本半导体 :成立于 2016 年,由清华大学、浙江大学、剑桥大学等国内外知名高校博士团队创立,专注于 SIC 功率器件,也是深圳第三代半导体研究院发起单位之一,目前已经开始推出其 1200V 的 SiC MOSFET 产品。

31 天科合达

天科合达是国内第三代半导体材料 SIC 晶片的领军企业: 公司成立于 2006 年 9 月 12 日,2017 年 4 月至 2019 年 8 月在全国股转系统挂牌转让,2020 年 7 月拟在科创板市场上市。

公司成长速度极快,2017-2019 年公司收入由 024 亿增长至 155 亿元,两年 复合增长率 154%。

营收构成:SIC 晶片占比约为一半

公司营收由三部分构成:碳化硅晶片占比 4812%,宝石等其他碳化硅产品 占比 3665%,碳化硅单晶生长炉占比 1523%。

设备自制:从设备到 SIC 片一体化布局

公司以高纯硅粉和高纯碳粉作为原材料,采用物理气相传输法(PVT)生长 碳化硅晶体,加工制成碳化硅晶片;其中的碳化硅晶体的生长设备-碳化硅单晶 生长炉公司也能完成自制并对外销售。

行业格局与公司地位

公司地位:2018 年,以导电型的 SIC 来看,天科合达以 17%的市场占有率 排名全球第六,排名国内导电型碳化硅晶片第一。

32 山东天岳

1、半绝缘 SIC 片的领军企业: 公司成立于 2010 年,专注于碳化硅晶体衬底 材料的生产;公司产品主要在半绝缘型的 SIC 片。公司投资建成了第三代半导 体材料产业化基地,具备研发、生产国际先进水平的半导体衬底材料的软硬件 条件,是我国第三代半导体衬底材料行业的先进企业。

2、成长能力: 据了解,公司收入从 2018 年收入 11 亿左右增加至 2019 年超 过 25 亿总收入(其中也有约一半是 SIC 衍生产品宝石等),同比增长 100%以 上。公司的 SIC 片主要集中在半绝缘型,而天科合达主要集中在导电型。

3、华为入股: 华为旗下的哈勃 科技 投资持股山东天岳 817%。

4、生产能力( 公司采用的是长晶炉的数量进行表征):山东天岳的产能主 要由长晶炉的数量决定,2019 年产线上长晶炉接近 250 台,销售衬底约 25 万 片,预计年底前再购置一批长晶炉,目标增加至 550 台以上;

5、销售价格: 2018 、2019 年公司衬底平均销售价格大数大约在 6300 元/ 片、8900 元/片,预计今年的平均价格将会突破 9000 元,价格变动的主要原因 是 2,3 寸小尺寸衬底、N 型等相对低价的衬底销售占比逐步降低,高值的 4 寸 高纯半绝缘产品占比逐步提升导致单位售价提高。

6、技术实力: 山东天岳的碳化硅技术起源于山东大学晶体国家重点实验 室,公司于 2011 年购买了该实验室蒋明华院士专利,并投入了大量研发,历经 多年工艺积累,将碳化硅衬底从实验室的技术发展成为了产业化技术;山东天 岳除 30 人的研发团队外,还在海外设有 6 个联合研发中心;公司拥有专利近300 项,其中先进发明专利约 50 多项,先进实用性专利约 220 项,申请中的 发明专利约 50 多项。

33 斯达 半导

1、斯达 半导 975%的收入均是 IGBT, 是功率半导体已上市公司中最纯正的 IGBT 标的,2019 收入 78 亿(yoy+154%),归母净利润 135(yoy+398%), IGBT 模块全球市占率 2%,排名全球第八;

2、斯达半导在积极进行第三代半导体 SIC 的布局。 公司 SiC 相关的产品 和技术储备在紧锣密鼓的进行:

3、公司在未来重点攻关技术研发与开发计划:

主要提到三项重要产品开发:1、全系列 FS-Trench 型 IGBT 芯片的研 发;2、新一代 IGBT 芯片的研发;3、SiC、GaN 等前沿功率半导体产品的研 发、设计及规模化生产:公司将坚持 科技 创新,不断完善功率半导体产业布 局,在大力推广常规 IGBT 模块的同时,依靠自身的专业技术,积极布局宽禁 带半导体模块(SiC 模块、 GaN 模块),不断丰富自身产品种类,加强自身竞 争力,进一步巩固自身行业地位。

4、公司和宇通客车等客户合作研发 SIC 车用模块

2020 年 6 月 5 日,客车行业规模领先的宇通客车宣布,其新能源技术团队 正在采用斯达半导体和 CREE 合作开发的 1200V SiC 功率模块,开发业界领先 的高效率电机控制系统,各方共同推进 SiC 逆变器在新能源大巴领域的商业化应 用。

宇通方面表示,“斯达和 CREE 在 SiC 方面的努力和创新,与宇通电机控 制器高端化的产品发展路线不谋而合,同时也践行了宇通“为美好出行”的发 展理念,相信三方在 SiC 方面的合作一定会硕果累累。”

我们在之前发布的斯达半导深度报告中测算斯达在不同 SIC 渗透率和不同 SIC 市占率情境下 2025 年收入d性,中性预计 2025 年斯达在国内的 SIC 器件市 占率为 6-8%。 预计 2023-2024 年国内 SIC 产业链如山东天岳、三安光电等更加成 熟后,SIC 将迎来替代 IGBT 拐点,但是 IGBT 和 SIC MOS 等也将长期共存,相 信国内的技术领先优质的 IGBT 龙头斯达半导能够不断储备相关技术和产品, 极拥抱迎接这一行业创新。

34 三安光电

1、公司主要从事化合物半导体材料的研发与应用, 以砷化镓、氮化镓、碳 化硅、磷化铟、氮化铝、蓝宝石等半导体新材料所涉及的外延片、芯片为核心 主业,产品主要应用于照明、显示、背光、农业、医疗、微波射频、激光通 讯、功率器件、光通讯、感应传感等领域;

2、公司主业 LED 芯片,占公司营收的 80%以上,LED 是基于化合物半导 体的光电器件,在衬底、外延和器件环节具有技术互通性;

3、公司专注于化合物半导体的子公司三安集成,2019 年业务与同期相比呈 现积极变化:

1)射频业务产品应用于 2G-5G 手机射频功放 WiFi、物联网、路由器、通 信基站射频信号功放、卫星通讯等市场应用,砷化镓射频出货客户累计超过 90 家,客户地区涵盖国内外;氮化镓射频产品重要客户已实现批量。生产,产能 正逐步爬坡;

2)2020 年 6 月 18 日公司公告,三安光电决定在长沙高新技术产业开发区 管理委员会园区成立子公司投资建设包括但不限于碳化硅等化合物第三代半导 体的研发及产业化项目,包括长晶—衬底制作—外延生长—芯片制备—封装产 业链,投资总额 160 亿元,公司在用地各项手续和相关条件齐备后 24 个月内完成一期项目建设并实现投产,48 个月内完成二期项目建设和固定资产投资并实现投产,72 个月内实现达产;

3) 三安集成推出的高功率密度碳化硅功率二极管及 MOSFET 及硅基氮化 功率器件主要应用于新能源 汽车 、充电桩、光伏逆变器等电源市场,客户累计超过 60 家, 27 种产品已进入批量量产阶段。

4) 三安集成 19 年实现销售收入 241 亿元,同比增长 4067%; 三安集成产品的认可度和行业趋势已现,可以预见未来在第三代材料 SiC/GaN 的功率半导体中发展空间非常广阔。

35 华润微

1、公司是中国领先的拥有芯片设计、晶圆制造、封装测试等全产业链一体化经营能力的半导体企业 ,产品聚焦于功率半导体、智能传感器与智能控制领域;

2、产品与制造并行: 公司 2019 年收入 57 亿元,其中产品与方案占比438%,制造与服务占比 55%,制造与服务业务主要是晶圆制造和封测业务;产品与方案主体主要是功率半导体,占比 90%,包括 MOSFET、IGBT、SBD 和FRD 等产品;

3、公司目前拥有 6 英寸晶圆制造产能约为 247 万片/年,8 英寸晶圆制造产能约为 133 万片/年,具备为客户提供全方位的规模化制造服务能力;

4、SIC 领域积极布局:在 2020 年 7 月 4 日,公司进行了 SIC 产品的发布会,发布了全系列的 1200V/650V 的 SIC 二极管产品,公司有望通过 IDM 模式在 SIC 材料的各个功率半导体产品领域深耕并持续受益于产品升级和国产替代。

36 捷捷微电

1、公司是国内晶闸管龙头,持续布局 MOSFET 和 IGBT 等高端功率半导体器件。 按照公司年报口径,2019 年功率分立器件收入占比 75%,功率半导体芯片收入占比 23%; 公司的功率分立器件,50%左右业务是晶闸管 (用于电能变换与控制),还有部分二极管业务,其余是防护器件系列(主要作用是防浪涌冲击、防静电的电子产品内部,保护内部昂贵的电子电路);

2、公司于 2020 年 2 月 27 日与中芯集成电路制造(绍兴)有限公司(简称“SMEC”)签订了《功率器件战略合作协议》,在 MOSFET、IGBT 等相关高端功率器件的研发和生产领域展开深度合作;公告披露,捷捷微电方保证把SMEC 作为战略合作伙伴,最大化的填充 SMEC 产能,2020 年度总投片不低于80000 片,月度投片不低于 7000 片/月。

3、公司长期深耕晶闸管和二极管等分立器件,这些客户和 MOSFET 和IGBT 等相关高端功率器件有重叠, 公司从晶闸管领域切入到 MOS 后,在这两个产品大类上也将积极应用第三代半导体 SIC,为后续提升自身器件性能和产品竞争力做好准备。

37 扬杰 科技

1、公司是产品线较广的功率分立器件公司 。公司产品主要包括功率二极管、整流桥、大功率模块、小信号二三极管,MOSFET,也有极少部分的 IGBT 产品。按照公司年报口径,2019 年功率分立器件收入占比 80%,功率半导体芯片收入占比 138%,半导体硅片业务占比 455%。

2、公司第三代半导体 SIC 器件 目前收入较少。公司积极布局高端功率半导体,筹备建立无锡研发中心,和中芯国际(绍兴)签订保障供货协议 ,持续扩充 8 寸 MOS 产品专项设计研发团队,已形成批量销售的 Trench MOSFET 和SGT MOS 系列产品。

3、SIC 产品目前占比小: 公司 2020 年 9 月公告,目前主营产品仍以硅基功率半导体产品为主, 第三代半导体产品的销售收入占比较小, 2020 年 1-6 月,公司碳化硅产品的销售收入为 1928 万元。

4、我们认为同捷捷微电一样,公司是中低端功率器件利基市场龙头,虽然目前 SIC 产品的占比较小,主要是由于国内产业链成熟度的拐点刚刚到来;未来公司将积极布局各种基于 SIC 材料的功率器件,从而提高其产品性能并实现市场占有率持续稳步提升,打开业务天花板和想象空间。

38 露笑 科技

1、传统主业是 电磁线产品: 公司是专业的节能电机、电磁线、涡轮增压器、蓝宝长晶片研发、生产、销售于一体的企业,公司主要产品有各类铜、铝芯电磁线、超微细电磁线、小家电节能电机、无刷电机、数控电机、涡轮增压器和蓝宝石长晶设备等产品。 公司是国内主要电磁线产品供应商之一,也是国内最大的铝芯电磁线和超微细电磁线产品生产基地之一。

2、SIC 长晶设备已经开始对外供货: 露笑 科技 基于蓝宝石技术储备,经过多年研发已快速突破碳化硅工艺壁垒,在蓝宝石基础上布局碳化硅长晶炉和晶片生产。碳化硅跟蓝宝石从设备、工艺到衬底加工有较强的共同性和技术基础,例如精确的温场控制、精确的压力控制、精确的籽晶晶向生长以及基片加工等壁垒。 公司在多年蓝宝石生产技术支持下成功研发出碳化硅自主可控长晶设备,并在 2019 年开始对外供货 SIC 长晶设备。

4、公司布局 SIC 的人才优势: 公司引进具有二十多年碳化硅行业从业经验的技术团队,开展碳化硅衬底及外延技术研究,加码布局碳化硅产业。2020 年 4月,公司发布非公开募集资金公告,拟募集资金总额不超过 10 亿元,用于新建碳化硅衬底片产业化项目、碳化硅研发中心项目和偿还银行贷款。 随着公司碳化硅产品研发并量产,公司有望取得一定的市场份额。

5、与合肥合作打造第三代半导体 SIC 产业园: 2020 年 8 月 8 日与合肥市长丰县人民政府在合肥市政府签署《合肥市长丰县与露笑 科技 股份有限公司共同投资建设第三代功率半导体(碳化硅)产业园的战略合作框架协议》。包括但不限于碳化硅等第三代半导体的研发及产业化项目,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。

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(报告观点属于原作者,仅供参考。作者:华安证券,尹沿技)

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我们正在经历第四次工业革命,传统制造业迎接转型升级的浪潮,工业物联网、大数据技术、云计算等新兴技术为制造业开启了智能化大门。在工业自动化领域,众多百年老牌企业,如西门子、通用电气、博世集团、施耐德电气等,都在为推数字化工厂、工业互联网及工业40的发展,他们早已成为行业领导者。那么在新的革命浪潮中,谁能笑到最后根据美国《财富》杂志公布的2017新一届世界500强排行榜,下面是工业自动化领域排名靠前的10家企业。
1、通用电气公司
美国通用电气公司创立于1892年,又称奇异公司,由老摩根在1892年出资把爱迪生通用电气公司、汤姆逊-豪斯登国际电气公司等三家公司合并组成。美国通用电气以各种方式吞并了国内外许多企业,成为了世界上最大的提供技术和服务业务的跨国公司。通用电气坚持多元化发展,公司业务从飞机发动机、发电设备到金融服务,从医疗造影、电视节目到塑料。
人、数据、机器无缝协作-以智能机器定义未来工业的新形态。2013年,通用电气公司的董事长及首席执行官杰夫·伊梅尔特提出了“工业互联网”概念,一个开放、全球化的网络,将人、数据和机器连接起来,通过大数分析,找出机器的能耗来源,提升设备的运转效率。
2015年4月,通用电气(GE)公司与AT&T、思科、IBM和英特尔共同宣布成立工业互联网联盟(IIC),通用电气(GE)公司还做出承诺,其工业互联网软件平台Predix向所有公司开放。2016年7月20日,通用电气(GE)正式宣布与华为达成合作关系,共同推动中国“工业互联网”进步。通用电气将积极参加打造中国工业互联网的生态体系,探索不同的合作模式,寻求共赢。
众所周知,今年GE高层进行了大换血,新任CEO Flannery实施了一系列新政提振业绩、优化业务结构、削减运营成本、大幅裁员等,可谓“新官上任三把火”,可能是新旧政策的交替需要磨合,GE的股票一直在下跌。不过,“瘦死的骆驼比马大”虽然GE股票下跌,但是总营收的工控领域排名依然是全球NO1。
2、西门子
西门子股份公司创立于1847年,是全球电子电气工程领域的领先企业。2014年,西门子卖出博西家电股份,彻底退出家电领域,专注于电气化、自动化和数字化领域。西门子数字化企业解决方案涵盖了工业软件、工业通讯、工业信息安全以及基于数据的服务。
西门子主要产品包括,可编程逻辑控制器(PLC)、工业电脑(IPC)及工业 *** 作面板(HMI),工业软件,数控机床,低压电器,触摸屏等。九大业务分别是发电与天然气、风力发电与可再生能源、能源管理、楼宇科技、交通、数字化工厂、过程工业与驱动、医疗以及金融服务。数字化是西门子未来发展方向三大之一,西门子将数字化作为未来主要的增长领域,对数字化工厂设定的目标利润率为14%-20%。
为了加强数字化领域的实力,西门子收购了全球工程仿真软件开发商CD-adapco。西门子数字化技术帮助企业在实际投入生产之前即能在虚拟环境中优化、仿真和测试,而在生产过程中也可同步优化整个企业流程,最终打造高效的柔性生产、实现快速创新上市,锻造企业持久竞争力。
2016年4月西门子推出了MindSphere工业云平台,MindSphere被设计为一个开放的生态系统,工业企业可将其作为数字化服务。今年12月25日,西门子宣布, MindSphere的最新版将首次登陆亚马逊云服务(AWS),从此可以在更短的时间内为各行业的客户开发稳健的工业物联网解决方案,尤其是航空航天、国防以及能源和公共事业。
3、日立
日立(HITACHI),是日本的一家全球最大的综合跨国集团,于20世纪60年代来到中国,成为早期进入中国市场的少量外资企业之一。日立集团由众多的事业部门、事业公司组成,并拥有多项技术、产品、解决方案技术。目前,日立在中国国内拥有100多家集团企业,成员活跃在电力电机、电子设备、家用电器和信息通信等领域,
日立全心投入社会创新事业,将信息通信系统、电力系统、环境·产业·交通系统、社会·城市系统等相关的“社会基础设施”和“IT基础设施”两大领域的优势融合创新,为打造低碳社会和绿色经济而不懈努力。日立通过对人像特征抽取算法及高速检索引擎的长期研究,并结合深度学习和自动矫正等新技术的应用,使得人脸检索与识别技术克服了诸多使用条件的限制,系统核心功能和性能都取得了质的飞跃。
日立变频器以其稳定的性能、丰富的组合功能、高性能的矢量控制技术、低速高转矩输出、良好的动态特性及超强的过载能力,在变频器市场占据着重要的地位。在全球获奖甚多,尤其是具有无速度传感器矢量控制技术的日立变频器,是日立首创,具有全球专利。日立SJ700B系列广泛适用于金属加工机械、卷绕机械、 塑料挤出机械、搬运机械、木工机械、 空调设备、风机、水泵等应用领域。
于工业界物联网的潜力巨大,日立Hitachi Insight Group在工业物联网投资上更是一掷千金。未来两年,日立将投入28亿美元,为客户群提供预测性解决方案。采用大数据和预测分析的工厂,日常运营中提高了10%的生产力。从事物的宏观角度来说,10%的提高看起来不算多,但这种效应最后会传递给终端消费者,而显得意义重大。
4、博世公司
博世是德国最大的工业企业之一,从事汽车技术、工业技术和消费品及建筑技术的产业。1886年年仅25岁的罗伯特·博世先生在斯图加特创办公司时,就将公司定位为“精密机械及电气工程的工厂”。总部设在德国南部斯图加特市的博世公司员工人数超过23万,遍布50多个国家。博世以其创新尖端的产品及系统解决方案闻名于世。
博世集团是德国工业40战略的重要发起者,在工业40领域有着独特的定位。博世力士乐位于德国洪堡的液压阀生产线,因实现人、机器、物体与IT系统的最佳互联被德国知名行业杂志授予“工业40奖”。该生产线能够零切换生产6大产品家族的2000种不同产品,并且实现小批量定制化生产甚至是单一产品生产,在提升生产效率10%的同时减少30%的库存。
博世力士乐开发了一系列同步伺服电机,可向公司的IndraDrive控制器提供电机上的温度和饱和度数据,使其扭矩精度得以提高且 *** 作耐量范围比之前的更严格。目前,博世已在全球超过100家工厂推广实践工业40,苏州汽车电子工厂便是试点之一。在生产环境中,构成该信息物理系统的智能机器、仓储系统以及制造设施共同发挥作用,实现交换信息、触发流程以及自动控制等功能。工业40将在整个价值链上,从供应商到客户,将人、机、物全部联结起来。
2017年5月,博世在上海召开的以“创享互联”为主题的2017新闻发布会上公布了其2016年财报情况,借工业40与中国制造2025的东风,博世中国市场的销售收入在2016年上升了19%,达到了915亿人民币,获得巨大的成功。
5、松下
松下集团是全球性电子厂商,从事各种电器产品的生产、销售等事业活动。1978年,中国国家参观了松下集团日本电视机工厂。在双方会谈中,创业者松下幸之助表达了为中国做贡献的决心。随后,松下集团进入了中国事业的起始阶段。在这几年中,集团一直致力于产品出口以及对中国工厂的技术合作,并于1987年设立了第一家合资工厂。截至今日,松下集团在中国的事业活动涉及研究开发、制造、销售、服务、物流、宣传等多个方面。松下工业自动化领域的产品涉及继电器、连接器、机器用传感器、开关、可编程控制器、可编程智能 *** 作面板、图像处理装置、紫外线硬化装置等。
唐山松下产业机器有限公司(PanasonicWeldingSystems(Tangshan)Co,Ltd简称PWST),是由日本松下集团与唐山开元电器有限公司共同投资兴建的中日合资企业。公司完全采用日本松下先进的管理和技术,使用世界一流的制造、调试和检测设备,生产商标为“Panasonic”的各种弧焊机、电阻焊机、等离子切割机、机器人及焊接切割用纯正部品。自1996年起,经济效益连续居中国电焊机行业之首。
松下2016年07月19日宣布,将涉足机器人控制设备市场。松下预测到2020年左右这种设备的市场将达到数百亿日元规模,将争取获得其中的数十亿日元市场份额。松下开发了能比以往设备更精确地测量机器人立体位置的“动作感测器”。这类产品能检测并控制机器人的动作,公司认为工厂和护理等领域对机器人的需求将增加。据称控制机器人姿势的能力将提高,能提升工作效率。
6、霍尼韦尔国际公司
霍尼韦尔国际公司成立于1999年,由原世界两大著名公司-美国联信公司及霍尼韦尔公司合并而成。原霍尼韦尔公司的核心业务为住宅及楼宇控制技术和工业控制以及自动化产品;核心业务为航空航天、汽车和工程材料。如今,霍尼韦尔业务涉及航空产品及服务;住宅及楼宇控制和工业控制技术;自动化产品;特种化学、纤维、塑料、电子和先进材料、以及交通和动力系统及产品等领域。
在激烈的竞争环境中,工业企业必须找到可以快速实施的,兼具高效性、安全性及经济性的自动化解决方案。2016年7月20日——霍尼韦尔过程控制部近日发布了具备更强工业物联网性能的新一代Experion PKSOrion过程知识系统。该全新解决方案不仅可以让工厂业主与前沿技术保持同步,还能够帮助他们进一步优化自动化项目执行,减少循环调试时间和运营风险,同时保护企业的知识产权投资。Experion PKSOrion拥有可扩展的系列创新解决方案,可帮助客户提高项目执行和调试,升级控制系统基础架构,扩大标准的兼容性和互 *** 作性,并提供持续的技术演化路径。
霍尼韦尔成立一个新业务部门,专门负责工业物联网和大数据。2016年5月,霍尼韦尔过程控制部(HPS)近日宣布推出全新的、一体化集成的过程软件解决方案——Uniformance Suite。该系统能够将工厂数据转化为可 *** 作的信息,从而实现智能运营。霍尼韦尔工业物联网技术产品系列正在帮助制造商通过利用数据来更加安全、高效地运营工厂。通过数据采集、先进的分析能力及深厚的专业知识,霍尼韦尔工业物联网解决方案帮助业主减少意外停机时间和不合格产品等状况。
2017年5月,霍尼韦尔发布全新可编程逻辑控制器(ControlEdge PLC)。霍尼韦尔过程控制部PLC产品经理施学勇表示,“适时推出ControlEdge PLC,一方面是顺应智能制造对于PLC产品的智能化、数字化、小型化更新换代新要求,另一方面也是配合霍尼韦尔渠道业务模式。”
7、三菱电机股份有限公司
三菱电机株式会社是一家全球领先的电子和电气产品制造商,始终致力于尖端技术及专业领域的研究、开发与制造。主要从事信息通信系统、电子元器件、重电系统、工业自动化系统、汽车电装品设备和家用电器等业务,并在卫星、防御系统、通风设备等领域处于世界领先地位。此外,三菱电机拥有优秀的显示设备和显示装置技术。三菱电机其业务范围覆盖工业自动化(FA)产品和机电一体化(Mechtronics)产品。
三菱电机在中国的合资、独资企业已达三十多家,它们在汽车零部件、半导体等电子器件领域,以及输变电设备、电梯、铁道车辆用电机品、工业自动化设备、家用电器等电子、机器的广泛领域内,均开展着各项事业并积极进行技术转让。
三菱电机于2015年7月15日推出了工业用垂直多关节机器人“MELFA-F”系列的新产品,包括承载重量分别为35kg、50kg、70kg的“RV-35/50/70F”等12款机型。新机型通过改变手腕的结构,配备比老款容量大的减速器,提高了机器人的工作速度。12款机型中有6款机型可与三菱电机的可编程逻辑控制器(PLC)联动。不仅可以使用PLC的高速通信功能缩短I/O处理时间,而且配合使用显示器时,还能提高 *** 作和维护工作的效率。
为响应“综合设备和工厂控制的工业需求”,三菱电机自动化发布了IQ-R系列产品,将序列、运动、安全、过程和C语言控制融合到一个平台中。该iQ-R系列控制平台适用于需要综合的运动和安全控制、多过程和高生产率之间的紧密同步的应用,专为汽车制造、食品加工、物料处理和电子设备制造行业设计。随着中国自动化市场逐渐转型智能化,对智能产品的需求越来越多,三菱电机紧密贴近中国市场,2017年推出性价比极高的经济型产品——小型智能变频器CS80。
8、韩国现代重工集团
韩国现代重工集团成立于1972年,最初从造船事业开始做起,通过造船行业积累的技术,逐渐进军到海洋设备,工业成套设备,发动机,电子电气设备,工程机械及新能源领域,成长为世界领先的综合性重工业企业。
1984年现代重工正式进入工业机器人领域,向全世界用户提供自动化和机器人系统的项目服务,产品涵盖: 焊接机器人系统,搬运机器人系统,装配机器人系统,码垛机器人系统,LCD搬运机器人系统,医疗机器人系统等。
目前,韩国的工业机器人生产商已占全球5%左右的市场份额。现代重工已可供应焊接、搬运、密封、码垛、冲压、打磨、上下料等领域的机器人,大量应用于汽车、电子、通信产业,大大提高了韩国工业机器人的自给率。但整体而言,韩国技术仍与日本、欧洲等领先国家存在较大差距。2003年,现代重工机器人正式进入中国市场。
9、瑞士ABB集团
ABB集团成立于1988年,由瑞典ASEA公司和瑞士BBCBrownBoveri公司合并而成。ABB是电力和自动化技术领域的全球领先公司,致力于为工业和电力行业客户提供解决方案,是一个业务遍及全球的电气工程集团
ABB发明、制造了众多产品和技术,其中包括全球第一套三相输电系统、世界上第一台自冷式变压器、高压直流输电技术和第一台电动工业机器人,并率先将它们投入商业应用。ABB拥有广泛的产品线,包括全系列电力变压器和配电变压器,高、中、低压开关柜产品,交流和直流输配电系统,电力自动化系统,各种测量设备和传感器,实时控制和优化系统,机器人软硬件和仿真系统,高效节能的电机和传动系统,电力质量、转换和同步系统,保护电力系统安全的熔断和开关设备。这些产品已广泛应用于工业、商业、电力和公共事业中。
2015年4,ABB推出了第一款真正实现人机协作的双臂工业机器人YuMi,YuMi是一个协作的双臂组装解决方案,具有视觉和触觉。从机械手表的精密部件到手机、平板电脑以及台式电脑零件的处理,YuMi都能以其精确性轻松应对,甚至连穿针引线都不在话下。这款机器人特别为电子产品和玩具制造等行业小部件装配和测试而设计。可用于分拣、零件插入、检测、零部件配送、包装以及拉紧螺栓等力量引导装配任务。
今年ABB通过一系列战略并购补强实力,2017年7月,ABB宣布完成对贝加莱(B&R)公司的收购,后者是专注于为机械与工厂自动化提供领先产品和软件的全球最大独立供应商;2017年9月25日,ABB在瑞士苏黎世宣布收购GE工业系统业务,进一步巩固电气化领域全球领导地位。
10、施耐德电气
施耐德电气有限公司成立于1836年,总部位于法国吕埃,是全球能效管理领域的领导者。施耐德电气(Schneider Electric)为100多个国家的能源及基础设施、工业、数据中心及网络、楼宇和住宅市场提供整体解决方案,其中在能源与基础设施、工业过程控制、楼宇自动化和数据中心与网络等市场处于世界领先地位,在住宅应用领域也拥有强大的市场能力。
施耐德电气将在2020年以前,斥资6500万欧元(约一亿新元),在新加坡设立软件解决方案中心、新的东亚总部与区域控制中心。该公司全球主席与首席执行长赵国华(Jean-Pascal Tricoire)表示,选择新加坡是因为该公司在本地已有40年的历史,新加坡经商环境友善、有效率、地点优越、有完善的物流平台,并具有人才优势,因此决定扩展在新加坡的投资。
作为全球能效管理和自动化领域的专家,施耐德电气希望凭借在可持续能源管理、工业自动化以及软件与服务方面的专业知识,实现技术创新,并为客户带来价值。
2017年10月11日,施耐德电气宣布推出EcoStruxure工业软件平台(EcoStruxure Industrial Software Platform)。该平台为工程、规划和运营、资产绩效以及控制和信息管理提供了高可靠性的解决方案能力,凭借部署在全球超过10万个站点的200多万个软件授权,工业软件平台可在支持复杂和关键任务型工业运营所必需的范围内运行,处理超过10万亿次日常业务,涵盖200多亿个运行参数。

5G建设意义——推动消费互联网到产业互联网的转变

到目前为止,互联网的发展经过三个时代:桌面办公互联网为第一个时代的应用,第二个时代便是乔布斯用苹果手机和App
Store应用商店重新定义的娱乐消费互联网,如今我国即将迎来互联网应用的第三个时代,即互联网在实体经济中的基础应用,产业互联网。

早在2015年3月的全国两会上就已提出一个概念,叫“互联网+”,指出互联网将跟传统产业和实体经济进行深度融合,进入互联网的“互联网+”时代,即开启我国消费互联网到产业互联网的转变,但从“互联网+”概念的提出到今天我国将产业互联网建设真正开始落实却间隔了5年的时间。原因正是因为缺乏技术,万物联网的设想无法实现。而5G的出现正好成为我国互联网模式转变的强有力技术支持。5G是移动通信技术的全新升级,5G网络的主要优势在于传输快、延迟低以及多服务。

5G建设现状——产业蓬勃发展

目前,我国已建成5G基站超过13万个。为了加快5G“新基建”建设进度,2020年3月12日,中国电信宣布与中国联通在2020年三季度将完成全国25万座5G基站共建工作。中国铁塔也表示截至2020年3月初,中国铁塔累计建成5G基站超20万座,2020年全年计划部署50万座。此外,中国移动已全面完成5G一期工程建设,在50个城市实现5G商用。2020年3月6日,中国移动正式启动了2020年5G二期无线网主设备集中采购,共有28个省、自治区、直辖市发布集采,需求数量总计232143个5G基站。力争2020年底5G基站数达到30万,确保2020年内在全国所有地级以上城市提供5G商用服务。

5G建设应用——个人消费与产业渗透并进

个人消费方面,结合5G具有传输快的优点,移动宽带的增强将引起个人消费终端的更换。以手机为例,在4G出现以前人们日常用手机多以键盘机为主,屏幕普遍较小,多数不具有浏览以及拍照功能,手机主要为人与人之间沟通搭建桥梁。而在4G出现以后,智能手机出现,手机键盘被更大的屏幕取代,功能性也得到了极大的提升。除了基本通话功能以外,摄像、视频、基础办公、线上购物等功能纷纷上线,为人们生活带来了极大的便利。5G的出现势必也会引起手机新一轮的变革。

此外,5G的出现将万物互联的实现向前推进了一步,工业制造、供应链管理、
进销存管理、信息整合等多方面的产业应用均可引入5G,实现企业一体化运作的规划与监控。目前我国正逐渐完成5G技术在各个产业中的渗透。例如,在2020年中国爆发的新型冠状病毒疫情中,5G就以“大带宽、低时延、广联接”的特性,在疫情防控中发挥了重要作用。运营商联合华为、中兴等设备供应商为包括火神山、雷神山在内的全国各地百余家重点医院提供5G网络覆盖。基于5G的全天候“云监工”、灵活调动医疗资源的“5G+远程会诊”和人群密集区域“5G+热成像”等应用,有效支撑了疫情防控。

以上数据来源及分析请参考于前瞻产业研究院《中国5G产业发展前景预测与产业链投资机会分析报告》。


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