报告摘要:
国际一线技术/科研背景,造就管理层独有前瞻战略眼光。公司是国内Fabless高压超结MOS龙头,专注MOS和IGBT产品。公司董事长历任美国超威半导工程师、英飞凌技术专家。CTO历任英飞凌、奇梦达研发工程师、复旦微电子教授。曾在SCI、IEEEElectron Devices等知名期刊发表多篇论文。长期专业的积累让公司管理层具备更加前瞻的战略眼光,对技术及行业趋势的洞察力比常人更敏锐。2022年前三季度公司营收7.9亿元,同增41%;归母净利润2亿元,同增116%。 光储/车载OBC/充电桩行业高速成长,公司有望凭技术+先发优势巩固细分市场龙头地位。我们预计全球光伏微逆/中国公共直流充电桩/中国车载OBC对超结MOS需求将在2025年分别增至14/144/29亿元,3年CAGR分别为77%/38%/13%。作为技术驱动型企业,公司在国内率先量产充电桩用高压超结MOS,打破国外垄断。下游来自汽车+工业级应用营收占比已由2021年的60%+提升至目前的接近80%。相关市场未来具备极佳成长性,公司有望凭借核心技术及先发优势取得更多市场份额。 自研产品性能过硬,SiC高速发展。根据Omdia数据测算,2020年全球/中国高压超结MOS市场规模分别约9.4/4.2亿美元,公司市占率分别为3.8%/8.6%,位列国内第一。公司高压超结MOS综合性能比肩英飞凌,独创TGBT首代产品即达国际主流第七代IGBT水平,第二代产品已开始批量生产。2022H1,公司TGBT实现营收1710万元,同增70倍以上,步入高速增长,未来公司有望凭借差异化优势持续扩大市场份额。SiC方面,公司SiC项目于2021年7月立项。2022H1,相关专利产品即已在积极推广及客户认证阶段,发展迅速。 盈利预测与投资评级:我们预计公司2022-2024年营收12/17/22亿元,同增50%/43%/32%;归母净利润3/5/6亿元,同增105%/51%/31%,对应PE为60/40/30倍。考虑公司自身技术优势+优异的下游结构,维持“买入”评级。 风险提示:产能增长不及预期;市场竞争加剧;下游需求不及预期; 研究报告全文:TableInfo1TableDate东微半导688261电子发布时间2023-02-11TableTitleTableInvest证券研究报告公司深度报告买入国内高压MOS龙头受益光储车载OBC车充桩快速发展上次评级买入报告摘要股票数据TableMarket20230210国际一线技术TableSummary科研背景造就管理层独有前瞻战略眼光公司是国内6个月目标价元收盘价元Fabless高压超结MOS龙头专注MOS和IGBT产品公司董事长历任2680312个月股价区间元1404931408美国超威半导工程师英飞凌技术专家CTO历任英飞凌奇梦达研发总市值百万元1805889工程师复旦微电子教授曾在SCIIEEEElectronDevices等知名期刊总股本百万股67A股百万股67发表多篇论文长期专业的积累让公司管理层具备更加前瞻的战略眼光B股H股百万股00对技术及行业趋势的洞察力比常人更敏锐2022年前三季度公司营收79日均成交量百万股0亿元同增41归母净利润2亿元同增116光储车载OBC充电桩行业高速成长公司有望凭技术先发优势巩固TablePicQuote历史收益率曲线细分市场龙头地位我们预计全球光伏微逆中国公共直流充电桩中国东微半导沪深300车载OBC对超结MOS需求将在2025年分别增至1414429亿元3年CAGR分别为773813作为技术驱动型企业公司在国内率先量150产充电桩用高压超结MOS打破国外垄断下游来自汽车工业级应用100营收占比已由2021年的60提升至目前的接近80相关市场未来具50备极佳成长性公司有望凭借核心技术及先发优势取得更多市场份额自研产品性能过硬SiC高速发展根据Omdia数据测算2020年全球0中国高压超结MOS市场规模分别约9442亿美元公司市占率分别为-502022220225202282022113886位列国内第一公司高压超结MOS综合性能比肩英飞凌独创TGBT首代产品即达国际主流第七代IGBT水平第二代产品已开始批量生产2022H1公司TGBT实现营收1710万元同增70倍以TableTrend涨跌幅1M3M12M绝对收益113106上步入高速增长未来公司有望凭借差异化优势持续扩大市场份额相对收益9-8118SiC方面公司SiC项目于2021年7月立项2022H1相关专利产品即已在积极推广及客户认证阶段发展迅速相关报告TableReport盈利预测与投资评级我们预计公司2022-2024年营收121722亿元东微半导688261业绩预告符合预期产同增504332归母净利润356亿元同增1055131对应品优化产能扩张助力业绩提升PE为604030倍考虑公司自身技术优势优异的下游结构维持买--20230202入评级东微半导688261业绩超预期汽车新能风险提示产能增长不及预期市场竞争加剧下游需求不及预期源占比快速提升财务摘要百万元--20220829TableFinance2020A2021A2022E2023E2024E营业收入309782117416732216-575115328501442503246TableAuthor归属母公司净利润28147301454593-20388430661046650913063证券分析师李玖每股收益元060291446673880执业证书编号S0550522030001市盈率00000060073980304717796350403lijiu1nesccn市净率000000633546463证券分析师王浩然净资产收益率12662984105513731521执业证书编号S0550522030002股息收益率000012000000000021-20361133wanghrnesccn总股本百万股5151676767请务必阅读正文后的声明及说明东微半导公司深度TablePageTop目录1东微半导国内Fabless高压超结MOS龙头411聚焦功率器件管理层国际顶尖技术背景练就前瞻洞察力412产品覆盖电动汽车新能源等领域获全球知名终端用户认可513研发人数占比近半人均创收能力在市场名列前茅614营收净利显著增长汽车新能源工业级收入占比接近8092MOS超结MOS性能指标对标国际功率龙头英飞凌1221光伏微逆车充桩OBC需求驱动超结MOS高速增长2022-2025年CAGR分别达7738131222公司国内超结MOS龙头细分市场占比国内第一1623政策引领下游需求共振汽车光储为超结MOS带来广阔增量1924自主研发铸就技术壁垒打入下游多领域头部客户2225与华虹多年深度合作铸就高壁垒产能持续扩张243IGBTTGBT快速放量性能比肩英飞凌第七代IGBT水平2631IGBT技术壁垒高前景广阔2632自研Tri-gate结构IGBT性能处于国际领先水平2733IGBT业务步入高速增长应用领域有望不断拓宽274盈利预测与估值305风险提示33图表目录图1公司发展历程4图2公司股权结构截至2022年12月5图32018-2022Q3东微半导研发费用变化7图42018-2022H1东微半导研发人员数量及占比变化7图52021年人均创收能力同业比较7图62018-2022Q3东微半导营业收入变化10图72018-2022Q3东微半导归母净利润变化10图82018-2022H1公司营收结构变化10图92018-2022Q3公司销售毛利率变化及同业比较11图102018-2021H1公司分业务毛利率变化11图11功率器件应用领域比较13图12MOSFET分类及公司产品覆盖范围13图132020-2026年硅基MOSFET市场规模变化按下游应用分类14图14功率分立器件市场结构按产品15图15全球MOSFET竞争格局15图16常规超级结MOS与GreenMOS开关过程比较17请务必阅读正文后的声明及说明236东微半导公司深度TablePageTop图17GreenMOS高达2MHz高频开关特性18图18东微半导用于充电桩的产品21图19在家中或商业停车场里使用的典型交流车载充电原理图21图20典型双向OBC结构框图22图21公司GreenMOS系列产品开关特性23图22东微超级硅65W快充DEMO与苹果61W充电器体积比较23图232018-2021H1主营业务收入结构按下游24图24东微半导下游客户部分24图252018-2021H1公司上游晶圆厂预付款项结构万元25图262018-2021H1公司对上游晶圆厂采购金额亿元25图272020-2026年IGBT市场规模按下游变化26图28三栅极IGBT和栅极控制信号27图29开关转换电压波形和降低开关损耗的效果27表1公司主要产品及应用领域6表2公司终端客户6表3公司核心技术8表4东微半导产品研发工程部门的主要研究方向及具体内容9表5东微半导目前主要研发项目及进展情况9表6可比公司业务及产品结构应用领域经营模式毛利率情况11表7全球光伏微逆对超结MOS需求测算12表8中国充电桩对超结MOS需求测算12表9中国OBC对超结MOS需求测算13表10功率器件分类及特点14表11国内外主要厂商MOSFET产品电压范围比较15表12MOSFET技术演进情况16表13公司GreenMOS高压超级结产品系列16表14公司中低压屏蔽栅MOS产品系列17表15公司高压MOSFET产品与国内外领先功率厂商产品技术指标对比18表16公司第三代60V屏蔽栅MOSFET与国内外领先功率厂商产品技术指标对比19表172019年中国本土领先功率半导体厂商MOSFET功率器件全球销售收入百万美元及市场份额19表182022年1-11月充电基础设施与电动车销量增速对比20表19充电桩充电能力及应用场景20表202022年中国乘用车OBC装机量TOP10企业及市场份额22表21公司MOSFET规格数量同业比较23表22同业公司产品指标对比27表23同业公司IGBT营收对比28表24公司TGBT器件已进入多家头部客户29表25公司盈利预测31表26可比公司估值对比表32请务必阅读正文后的声明及说明336东微半导公司深度TablePageTop1东微半导国内Fabless高压超结MOS龙头11聚焦功率器件管理层国际顶尖技术背景练就前瞻洞察力专注高性能MOSFET与IGBT研发核心技术推动国产化替代公司是以高性能功率器件研发与销售为主的技术驱动型半导体企业采用Fabless模式公司主营业务聚焦于功率器件的研发与销售主要产品包括高压超级结MOSFET低压屏蔽栅MOSFET超级硅MOSFET和TGBT等功率器件产品基于多年的研发投入技术积累和产业布局公司形成了一系列具有自主知识产权的核心技术在工业级高压超级结和中低压功率器件产品领域实现了国产化替代是国内领先的高性能功率器件设计厂商图1公司发展历程数据来源公司官网公司招股书东北证券实控人王鹏飞和龚轶合计控制公司2557股份华为哈勃持股5公司实际控制人为王鹏飞和龚轶卢万松为实控人的一致行动人截至2022年12月王鹏飞和龚轶直接或间接控制及通过一致行动安排合计共同控制了公司2557股份公司于2018年2019年对部分核心员工实施了三次股权激励部分核心员工通过持股平台苏州高维和得数聚才合计持有公司534股份此外公司于2018年向卢万松亦实施了股权激励授予卢万松4248万股截至2022年12月卢万松持有公司354股份中新创投和原点创投为苏州工业园区经济发展有限公司控制的企业而原点创投为中新创投的全资子公司中新创投直接或间接持有公司合计1673股份哈勃投资为华为全资子公司持有公司494股份请务必阅读正文后的声明及说明436东微半导公司深度TablePageTop图2公司股权结构截至2022年12月数据来源公司公告企查查东北证券多位核心高管拥有丰富的国际龙头功率公司从业经验董事长兼总经理龚轶先生曾担任美国超微半导体公司工程部工程师德国英飞凌科技汽车电子与芯片卡部门技术专家董事兼首席技术官王鹏飞先生曾担任德国英飞凌科技存储器研发中心德国奇梦达公司QimondaAG技术创新和集成部门研发工程师在担任复旦大学微电子学院教授期间王鹏飞先生主要围绕先进技术节点的器件及工艺进行研究比如32nm以下技术节点的各种逻辑器件和存储器器件其曾经在ScienceIEEETransElectronDevicesIEEEElectronDeviceLetters等知名期刊上发表过多篇关于先进存储器和隧穿场效应晶体管的论文且在复旦大学任职期间以及入职东微半导后所取得相关技术成果无权属争议董事兼副总经理卢万松先生曾担任泰瑞达上海有限公司任施耐德自动化控制系统上海有限公司霍尼韦尔中国有限公司采购部全球采购经理公司高管层丰富的半导体研发技术与采购部工作经验完美结合可助力企业技术创新高速发展长期专业的积累让公司管理层具备更加前瞻的战略眼光对技术及行业趋势的洞察力比常人更敏锐12产品覆盖电动汽车新能源等领域获全球知名终端用户认可公司产品广泛应用于电动汽车新能源5G基站工业电源等领域产品主要包括高压超级结MOSFET中低压屏蔽栅MOSFET超级硅MOSFET和TGBT广泛应用于以新能源汽车充电桩汽车OBC光伏储能逆变器5G基站电源及通信电源数据中心服务器电源和工业照明电源为代表的工业级应用领域以及以PC电源适配器TV电源板手机快速充电器为代表的消费电子应用领域请务必阅读正文后的声明及说明536东微半导公司深度TablePageTop表1公司主要产品及应用领域产品规格技术特点应用领域工业级新能源汽车直流充电桩新能源汽车车载充电器5G基低导通电阻低栅极高压超级结500V-950V站电源及通信电源数据中心服务器电源工业照明电源光伏电荷静态与动态损MOSFET1A-116A逆变器等耗低消费级PC电源适配器TV电源板手机快速充电器等工业级电动工具智能机器人无人机新能源汽车电机控特征导通电阻低开中低压屏蔽25V-150V制逆变器UPS电源动力电池保护板高密度电源等关速度快动态损耗栅MOSFET7A-300A消费级移动电源适配器数码类锂电池保护板多口USB充低电器手机快速充电器电子雾化器PC电源TV电源板等工业级新能源汽车充电桩通信电源工业照明电源等超级硅600V-700V极快的开关速度与极消费级快速充电器模块转换器快充超薄类PC适配器TVMOSFET5A-30A低的动态损耗电源板等大电流密度开关损工业级新能源汽车充电桩变频器逆变器电机驱动电焊Tri-gate650V-1350V耗低可靠性高具机太阳能UPS电源等IGBT15A-120A有自保护特点消费级电磁加热等数据来源公司招股书东北证券公司在工业及汽车领域和消费电子领域积累了全球知名终端用户公司的超级硅MOS系列凭借其高效率的特点目前已通过全球光伏微逆领域头部客户EnphaseEnergy的认证并开始批量出货储能逆变领域公司产品已批量出货给宁德时代等车载OBC领域公司的超结产品已批量出货给比亚迪英博尔等领先企业公司在新能源汽车直流充电桩领域的终端用户有英飞源英可瑞特锐德永联科技等表2公司终端客户应用领域细分领域终端客户光伏逆变昱能科技禾迈股份爱士惟Enphase等光伏储能储能逆变洛伦兹宁德时代图为电气等车载OBC比亚迪英博尔铁城科技英威腾欣锐科技威迈斯等新能源汽车直流充电桩英飞源英可瑞特锐德永联科技等工业汽车5G基站电源及通信电源华为维谛技术麦格米特等工业电源高斯宝金升阳雷能通用电气等消费大功率显示电源视源股份美的创维康佳等数据来源公司招股书公司公告东北证券13研发人数占比近半人均创收能力在市场名列前茅2021年研发费用同增1592022年维持高位东微半导是一家以高性能功率器件研发与销售为主的技术驱动型半导体企业公司重视研发投入拥有完整的研发体系已形成的核心技术均系自主研发成果公司2021年研发费用为4143万元同比增长1592022年前三季度研发费用为3607万元占营业收入的比例为457请务必阅读正文后的声明及说明636东微半导公司深度TablePageTop图32018-2022Q3东微半导研发费用变化图42018-2022H1东微半导研发人员数量及占比变化50001250605040001040840300030630200020420100021010000020182019202020219M2220182019202020212022H1研发费用万元研发人员数量人研发费用营业收入研发人数占总人数比例数据来源公司公告公司招股书东北证券数据来源公司公告公司招股书东北证券研发人数占比近半人均创收能力位列市场前茅2021年公司研发人员数量同增382022年公司加大招聘力度上半年研发人员数量同增42人均创收能力不断增强2021年公司人均创收1043万元在全市场名列前茅图52021年人均创收能力同业比较100001200900010008000700080060005000600400040030002000200100000S公司X公司H公司Y公司R公司L公司东微半导2021年在职员工数量人均创收万元人数据来源wind东北证券注人均创收能力公司总营收在职员工数量多年研发投入和技术积累在功率器件领域自主掌握核心技术公司的主要产品包括高压超级结MOSFETSFGMOS系列及FSMOS系列中低压屏蔽栅MOSFET同时公司已开发了超级硅MOSFET及TGBT等先进功率器件产品基于多年的研发投入和技术积累公司在上述功率器件领域已形成一系列具有自主知识产权的核心技术1深槽超级结MOSFET设计及其工艺技术屏蔽栅结构中低压MOSFET设计及其工艺技术具备高可靠性低损耗等优良特性且均已实现8英寸和12英寸产线的同时量产技术水平国内国际领先2超级硅MOSFET设计及其工艺技术具备器件开关速度快低损耗的特点在硅基制造工艺上进一步提升了器件的开关速度在主流快速充电器应用中能获得接近氮化镓GaN功率模块的效率和功率密度与传统的功率器件相比具有明显优势3IGBT产品的核请务必阅读正文后的声明及说明736东微半导公司深度TablePageTop心技术包括具备载流子浓度高电场调制耐压高高可靠性自保护等特点技术水平国际领先4Hybrid-FET器件及其工艺技术具备高速关断和大电流的处理能力稳定性高的特点技术水平实现国内领先公司通过自主研发掌握的核心技术具有高性能高稳定特点均进入批量生产阶段表3公司核心技术产品类技术产品特点专利或其他技技术先技术所处阶技术核心技术别术保护措施进程度段来源批量生产下1采用优化电荷平衡技术优化栅极设一代超级结处计及独创的缓变电容核心原胞结构形成7项境内发明专深槽超级结国内领于研发阶段了低导通电阻低栅极电荷低静态与动利已经授权另自主研MOSFET设计先国2021年高压态损耗等优势有10项正在申发及其工艺技术际先进超结MOSFET2高可靠性请已在12寸产3优化的EMI性能线实现量产1采用自对准加工专利技术实现稳定批量生产下屏蔽栅结构中MOSF的性能和优秀的良率6项境内发明专一代屏蔽栅处低压MOSFET国内领自主研ET2采用优化电荷平衡技术对栅极电荷利已经授权另于研发阶段设计及其工艺先发进行优化及分配形成了较优的特征导通有15项正在申请8寸和12寸产技术电阻高可靠性低动态损耗等优势线同时量产批量生产下Super-Silicon1在功率器件中集成多种结构进一步一代超级硅处超级硅加速器件开关速度3项境内发明专国际先于研发阶段自主研MOSFET设计2采用优化栅极设计结构形成了超低利正在申请进8寸线已经出发及其工艺技术的动态损耗等优势货12寸产线在推进1采用独创的器件结构实现载流子浓度大幅增强的技术4项境内发明专8寸线小批量Tri-gate结构2采用独创的器件结构实现电场调制提利专利已经授国际领生产12寸自主研IGBTIGBT器件设计高耐压的技术权另有11项正先线处于研发阶发及其工艺技术3高电流密度低开关损耗高可靠在申请段性自保护等特点1采用特殊器件结构实现高速关断和Hybrid-FET器大电流处理能力3项境内发明专Hybrid国内领2021年已实现自主研件及其工艺技2采用了电流动态调整技术使得器件利已经授权另-FET先批量出货发术在不同的应用工作状态下有着不同的电学有7项正在申请表现具有更加宽广的工作区域数据来源公司招股书公司公告东北证券公司的研发工程部门主要研究方向为高压器件新型大功率器件产品研发工程部门主要负责各项新型产品的研发实验测试工作应用技术部负责产品研发过程中的各项执行与支持工作以及专利的申请及维护工作其中高压高速器件的研发主要包括高压超级结器件的研发与优化中低压高速器件的研发主要包括中低压屏蔽栅器件大功率器件的研发主要包括IGBT器件与Hybrid-FET以上各项技术研发均已取得相关专利另外东微半导目前在多个领域开展研发项目已经开展风险试产的项目包括第三代超级结器件超低FOM及高性能的150VSGT功率器件12请务必阅读正文后的声明及说明836东微半导公司深度TablePageTop英寸大晶圆60V-100VSGT12英寸先进工艺GreenMOS超级结MOSFET等研发项目立项阶段的项目有超级硅功率器件8英寸线700V及以上GreenMOS高压的超级结芯片900V以下三栅IGBTTri-gateIGBT900V及以上三栅IGBTTrigateIGBT第三代半导体SiC功率器件等自主研发项目表4东微半导产品研发工程部门的主要研究方向及具体内容研发方向具体内容高压器件高压高速器件的研发主要包括高压超级结器件的研发与优化中低压器件中低压高速器件的研发主要包括中低压屏蔽栅器件新型大功率器件大功率器件的研发主要包括IGBT器件与Hybrid-FET数据来源公司招股书东北证券表5东微半导目前主要研发项目及进展情况项目名称研发目标研发进度进一步降低高压超级结MOSFET产品的原胞尺第三代超级结器件研发寸进一步降低高压超级结MOSFET特征导通风险试产电阻优化中低压屏蔽栅MOSFET的沟槽形貌保证多晶硅和氧化层的填充通过优化中低压屏蔽栅超低FOM及高性能的MOSFET的外延浓度和结构优化电容参数提风险试产150VSGT功率器件研发升优值优化中低压屏蔽栅MOSFET的特征导通电阻降低开关过程中的过冲电压和电流实现在12英寸大晶圆平台上量产更优性能的屏蔽12英寸大晶圆60V-100VSGT部分电压规栅MOSFET产品优化中低压屏蔽栅MOSFET研发格风险试产的器件设计提升可靠性提高良率优化MOSFET的工作频率提高开关速度降低超级硅功率器件立项开关损耗8英寸线700V及以上进一步提高超级结器件的额定耐压值将耐压规立项GreenMOS高压的超级结芯片格扩展到超高压领域12英寸先进工艺GreenMOS实现在12英寸产线上生产超级结工艺同时提升部分电压规超级结MOSFET产品一致性格风险试产数据来源公司招股书东北证券14营收净利显著增长汽车新能源工业级收入占比接近80受益下游需求景气放量公司营收净利增长显著公司主营产品广泛应用于新能源车充电桩新能源车车载充电机光储逆变等领域受益于前述领域的需求增长产能持续扩大新品不断推出以及产品结构优化2018-2021年公司营业收入归母净利润CAGR分别达到721252022Q1Q3营收为8亿元同增412021年公司营收同比增长153282020年以来公司归母净利润增幅均超营收增幅2022年前三季度归母净利润为2亿元同增116主要系毛利率较去年同期大幅上涨所致2022H1公司毛利率同比上涨67个pct主要系公司持续技术迭代产品组合优化及涨价等综合因素所致请务必阅读正文后的声明及说明936东微半导公司深度TablePageTop图62018-2022Q3东微半导营业收入变化图72018-2022Q3东微半导归母净利润变化10200255008240015030061510020041100502050000-10020182019202020219M2220182019202020219M22营业收入亿元YoY归母净利润亿元YoY数据来源wind东北证券数据来源wind东北证券营收以高压超级结MOSFET为主TGBT快速放量从公司产品品类看公司营收主要来自高压超结MOS近年营收占比约80第二大营收来源为中低压屏蔽栅MOS营收占比约202021年公司Tri-gateIGBT产品首次量产出货全年营收568万元2022年上半年公司TGBT实现营收1710万元同增70倍以上表现出高速增长态势图82018-2022H1公司营收结构变化100908070605040302010020182019202020212022H1高压超级结MOSFET中低压屏蔽栅MOSFET超级硅MOSFETIGBT数据来源wind公司招股书东北证券受益于下游需求增长产能扩张产品结构优化毛利率提升明显公司销售产品以大功率芯片为主其成本中晶圆原材料的成本占比较高因此晶圆代工市场短期供需关系变动对公司的影响较大上游晶圆代工价格出现较大波动导致公司综合毛利率相应发生较大波动2022年前三季度受下游需求高景气产品结构优化等影响公司销售毛利率创新高22Q3单季毛利率达3408同比294pct环比019pct连续4个季度上升请务必阅读正文后的声明及说明1036东微半导公司深度TablePageTop图92018-2022Q3公司销售毛利率变化及同业比较图102018-2021H1公司分业务毛利率变化404030302020100102018201920202021H10高压超级结MOSFET20182019202020219M22中低压屏蔽栅MOSFET公司销售毛利率超级硅MOSFET同行业平均销售毛利率IGBT数据来源wind东北证券可比公司数据来自新洁能华数据来源wind东北证券微电子华润微扬杰科技士兰微表6可比公司业务及产品结构应用领域经营模式毛利率情况公司名称业务及产品结构产品主要应用领域经营模式2022前三季度毛利率工控新能源变频以Fabless模斯达半导IGBT为主4107家电式为主IGBT模块和单管MOS芯新能源发电新能源以Fabless模宏微科技片照明电源模组受托加2177车工控家电等式为主工服务沟槽型功率MOSFET超消费电子汽车电以Fabless模3803新洁能级结功率MOSFET屏蔽子家电新能源汽式为主栅功率MOSFET和IGBT车及充电桩LED芯片设计晶圆制造封装功率半导体智能传3736华润微以IDM模式为主测试等全产业链一体化感器与智能控制等电力电子器件芯片功率二消费电子安防工极管整流桥大功率模IDMFabless模式3611扬杰科技控汽车电子新能块DFNQFN产品并行源等MOSFETIGBT等MOSFETIGBT半导体分士兰微立器件功率模块消费电子白色家2990IDM模式IPMPIMMEMS传感器电工业变频器等和LED芯片等新能源汽车充电桩高压超级结MOSFET中5G基站电源及通信东微半导低压屏蔽栅MOSFET超Fabless模式3372电源工业电源级硅MOSFET消费电子等数据来源公司招股书东北证券请务必阅读正文后的声明及说明1136东微半导公司深度TablePageTop2MOS超结MOS性能指标对标国际功率龙头英飞凌21光伏微逆车充桩OBC需求驱动超结MOS高速增长2022-2025年CAGR分别达773813我们预计全球光伏微逆中国公共直流充电桩中国车载OBC对超结MOS需求将迎来大幅增长2022-2025年CAGR分别高达773813其中全球光伏微逆对超结MOS需求将从2022年的3亿元增长至2025年的14亿元中国公共直流充电桩对超结MOS需求将从2022年的54亿元增长至2025年的144亿元中国新能源车OBC对超结MOS需求将从2022年的20亿元增长至2025年的29亿元表7全球光伏微逆对超结MOS需求测算类型2020202120222023E2024E2025E全球光伏新增装机GW134175250400500600yoy3143602520微逆占比03052345全球微逆新增GW033508755122030yoy1614711406750微逆单位成本元W04504304104039038超结MOS成本占比121212121212超结MOS单位元W005620053700515004990048700474全球光伏微逆超结MOS0190472585999731423市场空间亿元yoy1504491326346数据来源禾迈股份公告东北证券整测算表8中国充电桩对超结MOS需求测算202020212022E2023E2024E2025E中国新能源汽车销量万辆13735265085010201170中国充电车桩保有量万个1681030467578379864915350122515车桩比323294267242220200公共直流电充电桩新增量万个9382866606797851427820201公共直流车桩平均价格万元491447411378352327超结MOS占充电桩成本占比222222222222公共直流电充电桩超结MOS市场10022787542980551093114383空间亿元yoy-1917895483632数据来源优优绿能公告东北证券整测算请务必阅读正文后的声明及说明1236东微半导公司深度TablePageTop表9中国OBC对超结MOS需求测算202120222023E2024E2025E中国新能源汽车销量万辆35265085010201170yoy15885312015OBC单车价值量元辆20211759158315041429yoy-18-13-10-5-5中国新能源车OBC市场空间亿元71114135153167OBC单位成本元辆14751583142513541286超结MOS占OBC成本占比1919191919中国新能源车OBC超结MOS市场空间亿元10061992234526732913yoy9818149数据来源威迈斯公告东北证券整测算MOS与IGBTBJT同属晶体管可用于开关或放大电路中的电压与BJT双极型晶体管相比MOSFET具有开关速度快所需驱动功率小的特点以工作电压为衡量指标可将MOSFET分为1高压MOSFET工作电压400V以上可用于新能源车充电桩光伏逆变器等大功率领域结构包括平面型及超级结型首款超级结MOSFET由英飞凌推出其将传统结构中导通电阻与击穿电压接近立方的关系降至线性使得其处于开通状态时的电阻显著降低华虹是国内首家提供超级结产品的晶圆厂也是全球首家可同时量产8英寸和12英寸超级结MOSFET的晶圆代工企业2中低压MOSFET工作电压10V-300V之间适用于新能源车电驱移动电源等低电压场景包括沟槽栅VDMOS和屏蔽栅两类屏蔽栅MOSFET导通特性更好开关损耗更低制造难度更高图11功率器件应用领域比较图12MOSFET分类及公司产品覆盖范围数据来源宏微科技招股书东北证券数据来源公司招股书东北证券整理请务必阅读正文后的声明及说明1336东微半导公司深度TablePageTop表10功率器件分类及特点器件名称电压等级类型介绍平面型平面型高压的功率MOSFET管的耐压主要通过厚的低掺杂的N-的外延层即epi层来控制高压超级结型在平面型结构中开一个低阻抗电流通路的沟槽因此具有平面型结构的高耐压和沟槽型结构低电阻的特性MOSFET保持载流子浓度均匀分布这样可以进一步降低通态损耗而沟槽栅型不会影响拖尾电流和关断损耗中低压硅衬底中刻蚀形成沟槽淀积介质层之后填充多晶硅且多晶屏蔽栅型硅在沟槽中分为上下两层高压在2800v-3000V以上主要集中在轨道交通高铁动高压高压IGBT车地铁智能电网等领域IGBT中压中压IGBT中压的IGBT-1200V-2800V技术壁垒和技术门槛较高低压低压IGBT低压在1200v以下集中于消费电子和光伏逆变新能源模块数据来源东北证券整理MOSFET是功率分立器件中份额占比最大的产品行业由欧美日企业主导国产厂商向高端化升级有望承接市场份额根据Omdia2020年功率分立器件市场规模145亿美元其中硅基MOSFET占比492020年MOSFET行业CR4为53其中英飞凌市占率24处于行业领先地位国外厂商主打高端产品比如英飞凌生产的MOSFET最高电压可达1700V近几年在国内政策大力支持及下游需求的持续推动下国产产品正在向高端化提升产品竞争力持续升级加速国产替代进程图132020-2026年硅基MOSFET市场规模变化按下游应用分类数据来源Yole东北证券请务必阅读正文后的声明及说明1436东微半导公司深度TablePageTop图14功率分立器件市场结构按产品图15全球MOSFET竞争格局33363127英飞凌安森美意法半导体东芝瑞萨万国半导体MOSFETIGBT二极管晶闸管其他威世科技其他数据来源IHS东北证券数据来源英飞凌东北证券表11国内外主要厂商MOSFET产品电压范围比较公司电压范围英飞凌-250V-1700V安森美-500V-1700V意法半导体-500V-1700V华润微电子-100V-1500V新洁能12V-1500V东微半导25V-950V数据来源公司招股书东北证券以更高性能指标为驱动MOSFET行业正在向小线宽超级结宽禁带材料集成化发展对于MOSFET而言更高的开关频率更高的功率密度更低的功耗为主要的性能指标为实现更高的性能指标MOSFET行业正在经历几方面的变化1工艺进步器件结构所带来的变化缩小线宽可以提升功率器件的密度目前最小线宽pitchsize已由10微米缩减至015-035微米此方面国内厂商与英飞凌等国际大公司的技术水平已旗鼓相当器件结构正在向高端化演进未来屏蔽栅MOS将进一步替代沟槽MOS超级结MOS也将在高压领域替代更多传统VDMOS根据Yole和Omdia的预测2020-2025年超级结MOSFET将由238万片增长至351万片年均复合增长率为81增速约为硅基MOSFET的两倍2材料的变化碳化硅氮化镓这类宽禁带半导体材料具有热导率高电子迁移率高等特点有望在高温高压高功率高频领域取代部分硅材料比如SiCMOSFET在汽车电控中对硅基IGBT模块的替代3集成化高功率密度的应用需求带动功率器件集成化发展请务必阅读正文后的声明及说明1536东微半导公司深度TablePageTop表12MOSFET技术演进情况方式名称演进特点代表案例影响工艺进步线宽的缩小但不追求线宽制程从10微米缩减提升了功率器件的密度品质因数以及开90nm以下的先进工艺至015-035微米关效率器件结构改造采用新型器件结构设计改经历平面沟槽到超级进一步提高了器件的功率密度和工作频率善器件特性结等结构的演进使用宽禁带材料半导体材料的改变SiCGaN功率器件进一步提升了器件的开关特性降低功耗改进了高温特性数据来源公司招股书东北证券22公司国内超结MOS龙头细分市场占比国内第一公司MOSFET产品包括高压超级结MOS中低压屏蔽栅MOS和超级硅MOS2022H1在MOSFET收入占比分别为8119021高压超级结MOS公司高压MOS全采用超级结技术产品主要为GreenMOS系列覆盖500V-950V电压拥有900逾种型号目前已用于新能源车充电桩车载充电机数据中心服务器电源5G通信电源等领域进入维谛技术英飞源麦格米特等企业2中低压屏蔽栅MOS公司中低压MOS全采用屏蔽栅结构产品覆盖25V-150V电压合计超500种型号产品系列包括SFGMOS和FSMOS其中后者兼具VDMOS和分裂栅器件的优点具有高可靠低功耗高电流密度的特点3超级硅MOS是公司自主研发性能对标氮化镓功率器件的硅基MOS目前已有18种型号进入量产该产品在电源应用中已达到接近氮化镓功率器件开关速度的水平而相比氮化镓硅基材料具有工艺成熟度高成本低高可靠的竞争优势表13公司GreenMOS高压超级结产品系列系列特点电压电流基本介绍标准高性能通用500V-950V标准通用Generic系列产品包含500V-950V全系列具有低导通用型2A-116A通电阻低栅极电荷静态和动态损耗低的特点可广泛应用系列于各种开关电源系统的高性能功率转换领域S系列EMI优化550V-700VS系列产品在Generic系列产品的基础上进步优化了开关速2A-80A度以较低的开关速度达到更好的EMI兼容性特别适用于对EMI要求较高的电源系统如LED照明充电器适配器以及大电流的电源系统中E系列EMI性能平600V-700VE系列产品综合了标准通用系列产品和S系列产品的特性衡5A-20A实现了开关速度和EMI之间较好的平衡适用于TV电源工业电源等领域开关速度介于标准通用系列和S系列之间Z系列集成快恢复550V-800VZ系列产品中集成了快速反向恢复二极管FRD具有快速的体二极管2A-116A反向恢复速度以及极低的开关损耗特适用于各种半桥拓扑FRD电路全桥拓扑电路马达驱动充电桩等领域数据来源公司招股书东北证券请务必阅读正文后的声明及说明1636东微半导公司深度TablePageTop表14公司中低压屏蔽栅MOS产品系列系列特点电压介绍SFGM低Vth系列Vth较低可以用5V栅25V-150V主要应用于驱动电压较低的同步整流类OS系极驱动高开关速度低电源系统如SV-20V输出快速充电列开关损耗高可靠性和一器大功率LED显示屏电源服务器致性电源DC-DC模块等领域高Vth系列Vth较高抗干扰能力60V-150V主要应用于驱动电压在1V以上的电源强低导通电阻高开关系统如电源同步整流电机驱动锂速度低开关损耗高可电保护逆变器等领域靠性和一致性FSMOS系列高电流密度低功耗高25V-150V主要应用于对功率密度有更高要求的快可靠性速充电器电机驱动DC-DC模块开关电源等领域数据来源公司招股书东北证券公司高压超结MOS动态损耗低至常规超结MOS的23开关速度接近高压GaN器件公司是少数专注汽车工业级高压超级结MOS的厂商根据人民日报报道公司在2016年率先成为量产充电桩用高压超级结MOSFET器件的本土企业打破了国外垄断同年公司的SFGMOS系列量产进入新能源车电驱等领域公司的GreenMOS系列成功克服了常规超级结所存在的低成品率EMI超标等难题具有快而不震的优点具体表现在1Soft-Switching软开关通过优化常规超级结功率器件的制造流程使器件内部的杂质分布及电容更适合于外部电路的高速开关动作减小了纹波噪音和电压尖峰由此所得到的开关波形更加平滑开关期间的栅极震荡更低有利于EMI的改善图16常规超级结MOS与GreenMOS开关过程比较数据来源公司官网东北证券2LOWFOM低优值FOMFigureofmerit是衡量功率器件设计优劣的重要标准值越小表明器件性能越佳GreenMOS系列通过优化器件制造流程与设计使产品动态损耗降低到常规超级结器件的23具体方法为一方面通过独特的设计方法降低了Qg另一方面在保持LowQg的同时通过优化器件制造流程使得器件的比导通请务必阅读正文后的声明及说明1736东微半导公司深度TablePageTop电阻更小从而降低了GreenMOS的开态电阻GreenMOS同时支持2MHz的开关频率开关速度甚至接近高压GaN功率器件图17GreenMOS高达2MHz高频开关特性数据来源公司官网东北证券综合产品性能与国际一线功率大厂比肩1超级结MOS达到国际领先水平超级硅系列优值高于全部国际品牌可比产品优值FOM等于导通电阻Ron与栅极电荷Qg的乘积在导通电阻基本一致的情况下可发现在可比产品中英飞凌G7优值最低达到295nC性能最优公司的GreenMOS系列可比产品优值为350nC略高于英飞凌产品而超级硅系列优值为253nC优于全部国际品牌在相同平台下临近规格的优值优势地位明显基于深槽超级结MOSFET设计及其工艺技术公司GreenMOS系列深槽超级结MOSFET产品性能比肩国际一流公司表15公司高压MOSFET产品与国内外领先功率厂商产品技术指标对比可比公司产品系列规格型号Ron导通电阻典型值Qg栅电荷单位RonQg优值FOM单位nC单位nC英飞凌C7IPA60R180C7015524372英飞凌G7IPDD60R190G7016412295安森美FCPF190N60E-D016631008意法STF24N60M6016223373东芝TK16E60W01638608华润微HPA600R160PF-G01345585新洁能NCE60R180F01545675士兰微SVS20N60FJFD201639624吉林华微JS60R190U01441574东微GreenMOSOSG60R130FF015233350东微超级硅OSS60R190FF016158253数据来源公司招股书东北证券2中低压MOS与国际差距较小优值优于大部分国内可比产品在相同封装形式下比较公司第三代60V屏蔽栅MOSFET与英飞凌华润微等产品性能可以看出公司有优值为113mnC152mnC的两种可比产品前者优值与国外大厂相当普遍在110mnC左右显著优于国内可比产品除士兰微外均在170mnC以上请务必阅读正文后的声明及说明1836东微半导公司深度TablePageTop表16公司第三代60V屏蔽栅MOSFET与国内外领先功率厂商产品技术指标对比可比公司规格型号Ron导通电阻典型Qg栅电荷单RonQg优值FOM产品系列值单位m位nC单位mnC英飞凌BSC014N06NST120890010700安森美NTMFS5C604NL0931200011200意法STL220N6F7120980011800东芝TPH1R306P109691008700华润微CRSM024N06L2240743717800新洁能NCEP60T15AG270880023800士兰微SVG069R5NSA800170013600扬杰YJG9506A210930019500吉林华微MC85N06A540347018700东微SFS06R013UGF135836011300东微SFS06R03GF230661015200数据来源公司招股书东北证券综合市场份额位列中国本土企业前十高压超级结市占率国内第一根据Omdia数据2019年全球MOSFET销售额为8420亿美元其中中国本土厂商市场份额合计1277东微半导市占率增幅最大同比增2884位列中国本土企业第七名根据Omdia数据测算高压超级结方面2020年全球中国市场规模分别约为9442亿美元公司市场份额占比分别为3886位列国内第一表172019年中国本土领先功率半导体厂商MOSFET功率器件全球销售收入百万美元及市场份额排名公司销售额较上年增长率市场份额市场份额增长率1安世半导体33089141439314702华润微26052196530920243扬杰科技15164-2371180-23334华微电子13280-384158-3385新洁能11040122913112836士兰微3549249604225577东微半导2843282203428848其他2474081029131合计5405481277611数据来源公司招股书东北证券23政策引领下游需求共振汽车光储为超结MOS带来广阔增量政策引导与下游需求共振我国充电桩规模增速将持续超过新能源车销量增速2020年充电桩被列入国家七大新基建领域之一各省市积极响应并提出相关政策政策大多围绕提高充电桩保有量降低车桩比展开例如2023年2月工信部等八部门发布关于组织开展公共领域车辆全面电动化先行区试点工作的通知对充换电基础设施提出要求包括新增公共充电桩标准桩与公共领域新能源汽车推广数量比例力争达到11高速公路服务区充电设施车位占比预期不低于小型停车位的10城市公交出租环卫邮政快递城市物流配送领域力争达到80该政策将有力拉动国内大功率直流充电桩需求海外也在积极推进充电桩建设如2021年11月拜登政府在签署的兆元基建法案中宣布将在5年内拨款近50亿美请务必阅读正文后的声明及说明1936东微半导公司深度TablePageTop元建造全美充电站网络预计新增50万个充电站除政策端以外由于充电桩是新能源车电能补充的主要装置新能源车渗透率提升也同步带动充电桩需求增长2022年11月国内充电桩保有量达173万台相比2018年1月的2251万台有明显增长基于降低车桩比的需求未来充电桩行业规模增速将持续超过新能源车销量增速行业具备长期确定性上行空间表182022年1-11月充电基础设施与电动车销量增速对比类别单位1-11月全国增量同比公共充电基础设施数量万台58410540随车配建充电桩数量万台174731650充电基础设施公共私人增量万台233223120新能源汽车销量万辆606710060桩车增量比126数据来源EVCIPA东北证券我国公共充电桩存量结构中交流桩占比略高于直流桩但直流桩增速更快公共充电桩按充电方式可分为交流桩和直流桩交流桩按充电功率分为单相7kW为主三相40kW为主充电时需要借助车载充电机OBC充电速度较慢普通电池容量的纯动车完全放电后通过交流充电桩充满通常需要8个小时直流充电桩俗称快充充电功率普遍60kW仅需要不到2-3小时即可将一辆纯动车电池充满目前我国交流桩占比587略超直流桩413但直流桩增速高于交流桩根据EVCIPA数据2016年1月-2022年1月我国直流充电桩规模增幅3950交流桩增幅1718政策导向也侧重快充路线比如上海的充电桩建设原则为先桩后车适度超前公用设施快充为主慢充为辅专用设施快慢并重表19充电桩充电能力及应用场景充电类别充电能力每充电1小时增加的里充电地点示意图程1级110120VAC15或约4至6英里小时家或工作场所10A2级208240VAC20A约3至12英里小时家工作场所或33kW低208240VAC20A约16至24英里小时公共充电桩66kW中208240VAC20A约32至48英里小时96kW高208240VAC20A60英里小时192kW最高3级440或180VAC8030min公共充电桩数据来源公司招股书东北证券超级结MOS主要用于直流充电桩车载OBC等超级结MOSFET因其更低的导通损耗和开关损耗高可靠性高功率密度成为主流的充电桩功率器件应用产品具体应用于充电桩的功率因数校正PFC直流-直流变换器以及辅助电源模块等请务必阅读正文后的声明及说明2036
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东微半导股票研究报告
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