投资要点：
　　新能源产业驱动IGBT行业高速增长，然而全球市场份额主要被海外企业占据，国产化率不足35%，国内企业发展空间巨大。根据yole数据，2020年全球IGBT总规模约54亿美元，预计到2026年达到84亿美元，CAGR约为7.5%，新能源汽车是下游应用复合增速最快的行业，6年CAGR约为22.26%；其次，光伏风电储能高速增长也驱动IGBT需求规模长期增长。根据Omdia数据，海外厂商英飞凌、富士电机、三菱这TOP3大企业占据了超过50%的市场份额。从宏微科技2022年收入规模来看，IGBT模块在全球占比不足3%，与国际巨头还有近10倍以上的空间。
　　公司自主研发IGBT、FRED芯片迭代到第七代，碳化硅二极管小批量供应，产品应用不断深入到光伏、新能源车市场。目前公司IGBT芯片迭代至第七代，部分产品性能与国际巨头媲美，2023年上半年已经实现了25A小批量交付，完成了150A、200A的拓展，并且12寸1700VIGBT芯片已完成开发和验证；车用750V 12寸芯片顺利开发；SiC二极管研发成功并实现小批量供货实现。在工业控制领域客户有台达集团、汇川技术、英威腾等；在新能源发电客户有A公司等；在电动汽车客户有比亚迪、汇川、臻驱科技等；充电桩客户有英飞源、英可瑞、优优绿能、特来电等。
　　公司产能积极规划布局，中长期业绩增长可期。公司目前有2个厂区：1）华山厂（老厂区）：规划产能450万块/年；2）新竹厂一期：规划产能480万块/年，2022年产能利用率达到20%，预计2023年提升至60%，2024年实现满产；新竹厂二期：年产能规划540万块/年，2023年预计有三条产线投入试运行，预计在2024~2025年释放产能。此外，子公司芯动能项目的交付产能首期规划投产120万块车规产品，2023年下半年开始投产和交付，或将成为未来公司额外产能供应点，这也是公司业绩增长的一个重要驱动力。
　　首次覆盖，给予“买入”评级。当前我国IGBT国产化率不足35%，国内需求受益于新能源汽车、光伏风电储能等驱动高速增长，公司作为国内IGBT龙头企业之一，技术积累深厚，产品不断深入新能源市场，产能规划高增长，公司短期业绩高速增长，长期发展可期。我们预计公司2023-2025年EPS分别为1.02/1.62/2.36元，对应当前市值的PE分别是50.22/31.48/21.64，我们赋予“买入”评级。
　　风险提示：产能扩张不及预期；上游代工厂继续涨价；行业周期影响价格下跌。
　　
　　

研究报告全文：公司研究TableReportdate2023年08月30日TableinvestTableNewTitle买入首次覆盖宏微科技688711乘风新能源创宏伟公司蓝图增添新产能以积微成著深公司深度报告度tablemain证券分析师TableAuthors投资要点方霁S0630523060001fangjilongonecomcn新能源产业驱动行业高速增长然而全球市场份额主要被海外企业占据国产化率电联系人IGBT不足35国内企业发展空间巨大根据yole数据2020年全球IGBT总规模约54亿美子蔡望颋cwtlongonecomcn元预计到2026年达到84亿美元CAGR约为75新能源汽车是下游应用复合增速最快的行业6年CAGR约为2226其次光伏风电储能高速增长也驱动IGBT需求规模数据日期Tablecominfo20230829长期增长根据Omdia数据海外厂商英飞凌富士电机三菱这TOP3大企业占据了超收盘价5300过50的市场份额从宏微科技2022年收入规模来看IGBT模块在全球占比不足3总股本万股15168与国际巨头还有近10倍以上的空间流通A股B股万股116590资产负债率4824公司自主研发IGBTFRED芯片迭代到第七代碳化硅二极管小批量供应产品应用不市净率倍777断深入到光伏新能源车市场目前公司IGBT芯片迭代至第七代部分产品性能与国际净资产收益率加权62812个月内最高最低价102804921巨头媲美2023年上半年已经实现了25A小批量交付完成了150A200A的拓展并且12寸1700VIGBT芯片已完成开发和验证车用750V12寸芯片顺利开发SiC二极TableQuotePic63管研发成功并实现小批量供货实现在工业控制领域客户有台达集团汇川技术英威49腾等在新能源发电客户有A公司等在电动汽车客户有比亚迪汇川臻驱科技等充34电桩客户有英飞源英可瑞优优绿能特来电等206公司产能积极规划布局中长期业绩增长可期公司目前有2个厂区1华山厂老厂-9区规划产能450万块年2新竹厂一期规划产能480万块年2022年产能利用率-23达到20预计2023年提升至602024年实现满产新竹厂二期年产能规划540万-3722-0822-1123-0223-05块年2023年预计有三条产线投入试运行预计在20242025年释放产能此外子公宏微科技沪深300司芯动能项目的交付产能首期规划投产120万块车规产品2023年下半年开始投产和交付或将成为未来公司额外产能供应点这也是公司业绩增长的一个重要驱动力相关研究TableReport首次覆盖给予买入评级当前我国IGBT国产化率不足35国内需求受益于新能源汽车光伏风电储能等驱动高速增长公司作为国内IGBT龙头企业之一技术积累深厚产品不断深入新能源市场产能规划高增长公司短期业绩高速增长长期发展可期我们预计公司2023-2025年EPS分别为102162236元对应当前市值的PE分别是502231482164我们赋予买入评级风险提示产能扩张不及预期上游代工厂继续涨价行业周期影响价格下跌盈利预测与估值简表2020A2021A2022A2023E2024E2025E主营收入百万元331635506492608178442270235385651增长率276966046818926851444271归母净利润百万元266468837871154012456735740增长率13762158391435956759524548EPS元股038060057102162236市盈率PE29034112379826502231482164ROE1154785815139191243资料来源同花顺公司公告东海证券研究所截至2023年8月30日证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明公司深度正文目录1国内功率半导体器件IGBT领军企业511公司概况512业绩表现82IGBT行业高增长与国产化双红利1021IGBT是电子电力行业的CPU1022新能源助力IGBT规模高速增长1323IGBT长期海外龙头寡头垄断1824短期内交货周期与价格维持稳定态势243公司技术不断加码产能积极扩张2531技术迭代接近国际龙头新能源产品不断丰富2532研发费用不断攀升股权激励夯实长期发展2733可转债布局车规产能规划高增长284估值假设与投资建议3041业绩预测关键假设3042投资建议315风险提示31证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN233请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明公司深度图表目录图1宏微科技发展历程5图2公司主营产品6图3公司的自研芯片金额比例不断提升6图4下游合作企业7图5公司主要上游供应链企业7图6公司两大代工企业占公司供应商金额比例不断提升7图7宏微科技股权结构8图8公司历年营收及增速8图9公司历年归母净利润及增速8图10公司历年营收构成百万元9图11公司历年拆分业务毛利率9图12公司历年毛利率与净利率9图13公司历年期间费用率9图14功率半导体器件应用领域10图15功率半导体产品分类11图16某半桥结构IGBT模块产品示意图12图17某半桥IGBT模块内部芯片示意图12图18IGBT芯片随着技术迭代性能不断提升13图19全球IGBT市场规模预期高增长14图20电动汽车功率器件分布图14图21我国新能源汽车中IGBT市场规模预测及同比15图22光伏系统示意图15图23中国光伏发电累计装机容量16图24风光储-IGBT市场规模16图25工控各场景功率器件电路图17图26工控-IGBT市场规模17图27三菱电机某35代IPM模块内部结构示意图18图28IGBT全产业链结构图19图292021年全球IGBT单管竞争格局20图302021年全球IGBT模块竞争格局20图31中国IGBT产量及自给率趋势图20图32公司的IGBT芯片迭代图25图33研发投入及研发费用率27图34研发人员数量及其占比27表1不同类型功率半导体各项参数特征与应用对比11表2MOSFETIGBT和BJT性能对比12表3英飞凌的七代产品之间核心参数对比13表4全球IGBT龙头企业财务数据浏览21表5中国IGBT上市与未上市企业基本信息一览23表6海外厂商交货周期24表7产品技术对比25表8研发项目进展26表92022年末员工持股情况28表10激励计划业绩考核目标28表11可转债项目情况28证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN333请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明公司深度表12公司自有产能规划汇总表29表13公司自有模块产能与销量预测30表14公司与上市可比公司信息对比30表15公司主要费用率预测31附录三大报表预测值32证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN433请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明公司深度1国内功率半导体器件IGBT领军企业11公司概况1宏微科技是国内极少数具备IGBTFRED芯片及模组技术的领军企业之一宏微科技于2006年在江苏省常州市注册成立公司致力于IGBTFRED为主的功率半导体芯片单管和模块的设计研发生产和销售并为客户提供功率半导体器件的解决方案IGBTFRED单管和模块的核心是IGBT和FRED芯片公司主营业务中的单管完全采用自研芯片而模块产品60以上采用自研芯片公司于2007年成功研发出了快恢复外延二极管FRED第一代芯片M1dF系列2010年成功推出1200V平面栅NPT结构的IGBT芯片公司第一代IGBT产品2017年开始进入快速发展阶段产品不断进行更新迭代截止目前公司IGBT及FRED芯片技术已更新到第七代图1宏微科技发展历程资料来源公司招股书东海证券研究所2公司产品已涵盖IGBTFREDMOSFET芯片及单管产品80余种IGBTFREDMOSFET整流二极管及晶闸管等模块产品270余种公司的产品主要应用于工业控制变频器伺服电机电焊机UPS电源等新能源发电光伏逆变器SVGAPF等电动汽车电控系统和充电桩等多元化应用领域产品性能与工艺技术水平处于行业先进水平从公司战略规划来看未来将不断提升在新能源领域布局尤其的光伏新能源汽车的布局证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN533请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明公司深度图2公司主营产品资料来源公司招股书东海证券研究所3公司的自研芯片比例不断提升我们根据公司公告测算出来在公司近三年的芯片自研与采购金额中自研芯片的比例不断提升公司信息目前FRED单管的芯片基本上全部自研而IGBT模块的芯片还有一部分外购主要是客户需求其次也是部分采购的模组零部件中有部分芯片是直接集成在零组件中随着公司的自研芯片能力不断提升未来自研芯片比例还有提升空间公司的长期毛利率或将得到提升图3公司的自研芯片金额比例不断提升资料来源公司公告东海证券研究所4公司凭借可靠的产品质量和优质的服务与众多知名企业客户保持了良好的商业合作关系同时依托龙头客户产生的市场效应不断向行业内其他企业拓展其一在工业控制领域公司主要客户有台达集团汇川技术英威腾等多家变频器行业知名企业其二在新能源发电领域公司主要客户有A公司等知名企业市场份额不断扩大其三在电动汽车领域公司产品主要用于电控系统和空调系统主要客户有比亚迪汇川臻驱科证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN633请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明公司深度技等多家知名企业充电桩应用的主要客户有英飞源英可瑞优优绿能特来电等知名企业图4下游合作企业资料来源企查查公司招股说明书东海证券研究所5公司核心代工商华虹与华润华晶的合作在不断加深如下图所示是公司的主要供应商公司规模不断增长但核心供应商的采购金额占比还在不断上升这也说明公司与供应商的合作不断加深有助于公司长期产能的保证以及议价能力提升图5公司主要上游供应链企业图6公司两大代工企业占公司供应商金额比例不断提升资料来源公司公告东海证券研究所资料来源公司公告东海证券研究所6宏微科技实控人长期从事功率半导体领域的研究为国家级特聘专员国务院突出贡献专家特殊津贴获得者创始人赵善麟博士持有1779的股份为公司实控人同时担任公司董事长兼总经理赵善麟师从著名半导体专业高鼎三院士曾获国家发明奖1项发表学术论文30余篇出版专著2部曾任职北京电力电子中心常务副主任香港科技大学研究员美国AdvancedPowerTechnologyInc资深高级工程师技术转移部总监是半导体领域的高精尖人才及专家宏微科技的全资子公司江苏宏电节能通过采购公司生产的电源模组产品向客户提供电力节能服务同时公司也参控股无锡正海锦泰和常州创汇芯驱这两家股权投资合伙企业间接控制了常州极束半导体证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN733请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明公司深度图7宏微科技股权结构资料来源iFind东海证券研究所12业绩表现1公司业绩持续攀升营收和归母净利润保持高速增长在双碳政策与国产替代趋势推动下2018至2022年公司营收复合增长率达3705归母净利润的复合增速为79522022年营收为926亿元同比增速达6818归母净利润为7821万元同比为14352023年上半年公司实现营收764亿元同比增长12970归母净利润为6252万元同比增长9390公司业绩高速增长主要两方面原因其一是受益于下游应用领域如新能源发电电动汽车等行业持续景气市场对国产IGBTFRED功率半导体器件的需求快速增长公司不断优化产品结构其中光伏与新能源车领域业务订单大幅增长公司从21年进入快速增长期其二是目前公司产品国产化率较低在2021年全球缺芯的契机下国产芯片成功大规模打入下游客户供应链公司作为国内IGBT的头部企业之一很快在下游客户开拓上打开市场图8公司历年营收及增速图9公司历年归母净利润及增速资料来源iFind东海证券研究所资料来源iFind东海证券研究所证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN833请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明公司深度2主营业务构成来看模块业务占据收入来源的主要地位2022年公司营收中模块和单管占比分别为6004和36002023年上半年度公司模块业务收入443亿元占营业收入的5798单管业务收入288亿元占营业收入的3773从毛利率来看2022年模块单管芯片毛利率分别为194921951540图10公司历年营收构成百万元图11公司历年拆分业务毛利率资料来源iFind东海证券研究所资料来源iFind东海证券研究所3公司毛利率呈平稳态势未来随着公司规模增长产品溢价空间更高同时代工成本有望降低毛利率有进一步提升空间公司目前的产品价格相对国际大厂来说具备较高的性价比未来随着客户订单规模的扩张公司品牌效应增强产品溢价空间或将更大同时公司的代工价格随着规模增长有望在供应商获得更高议价能力公司毛利率长期或有一定上升空间同时公司近些年快速发展自研芯片的比例不断提升这也增加了公司的毛利率水平图12公司历年毛利率与净利率图13公司历年期间费用率资料来源iFind东海证券研究所资料来源iFind东海证券研究所证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN933请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明公司深度2IGBT行业高增长与国产化双红利21IGBT是电子电力行业的CPU1功率半导体的两大功能是开关与电能转换主要可以依据工作频率与功率大小将功率半导体分为不同类型IGBT属于功率半导体的一种生活中所有的电子产品都是通过电流电压频率等与电相关的核心指标来实现各种功能如何自动化管理这些繁杂多变的电信号功率半导体就应运而生功率IC一般是指用在小电流低电压的芯片而功率器件是一种支持高电压和大电流的半导体元件功率器件通过调节改变电子元器件的功率来实现电源开关和电能转换的功能主要体现在变频整流变压开关等方面其应用范围广泛包括工控风电光伏电动汽车与充电桩轨交消费电子等领域IGBT属于其中偏向高电压中低频率应用场景的一类产品图14功率半导体器件应用领域资料来源公司招股书东海证券研究所2功率半导体根据集成度可以分为分立器件中的功率器件和集成电路IC中的功率IC两个大类半导体产品的分类是一个十分复杂困难的过程国际上多种分类方法都不可能完美区分出来各种产品种类与规模目前较多采用WSTS世界半导体贸易协会的分类方法在下图的半导体产品中功率半导体是包含了功率器件与功率IC两大类功率IC相对来说集成芯片的小功率小电压产品功率IC集成度较高是指将高压功率器件与其控制电路外围接口电路及保护电路等集成在同一芯片的集成电路主要应用于手机等小电压产品功率器件包括二极管晶体管和晶闸管三大类其中晶体管市场规模最大晶体管又细分为IGBTMOSFET双极型晶体管等功率器件是指体积较大用来处理较大功率大电压的产品IGBT属于功率器件的一类产品证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1033请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明公司深度图15功率半导体产品分类资料来源公司招股书东海证券研究所3功率器件主要包括二极管MOSFETIGBT等产品功率IC主要就是集成电路他们在各自的应用特征上有所区别如下图所示将功率半导体再细分后有以下几个分类每一类产品的特征有所不同其中在电压大小驱动方式上差异最为显著应用在不同产品上也差异较大表1不同类型功率半导体各项参数特征与应用对比驱动导通类型可控性电压特点应用领域形式方向功率二低于电子设备工不可控电流单向电压电流小只能单向导电极管1V业工业晶闸管半控型电压单向几千伏体积小耐压高UPS电焊机变频器十几伏电机逆变MOSF能承受高电压不能放大电全控型电压双向到上千器高铁汽ET压伏车600V开关频率高不耐超高压IGBT全控型电压双向高速开关电源以上可改变电压体积小重量轻寿命长功率IC通常有功率器件电源管理功率IC可靠性好性能好成本电子产品IC驱动IC集成而来低可大规模生产资料来源智研咨询东海证券研究所4IGBT是功率半导体中的核心器件兼具MOSFET及BJT两类器件优势驱动功率小而饱和压降低IGBT全称为绝缘栅双极型晶体管是由双极型三极管BJT和绝缘栅型场效应管MOS组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件金氧半场效晶体管MOSFET输入阻抗高驱动功率小开关速度快而双极型三极管BJT饱和压降低电流密度高导通压降低因此IGBT兼有以上两种器件的优点性能优势显著证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1133请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明公司深度表2MOSFETIGBT和BJT性能对比特性BJTMOSFETIGBT驱动方法电流电压电压驱动电路复杂简单简单输入阻抗低高高驱动功率高低低开关速度慢快中开关频率低快中安全工作区窄宽宽饱和电压低高低资料来源智研咨询东海证券研究所5IGBT通常应用形式是模块或者单管内部的核心组件就是IGBT芯片如下图所示的IGBT模块型号为FF1400R17IP4模块的长宽高为25cmx89cmx38cm模块内部包含两个IGBT模组也就是我们常说的半桥模块IGBT模块内部主要包含3个部件散热基板DBCDirectBondingCopper-直接覆铜陶瓷板基板和硅芯片包含IGBT芯片和Diode芯片其余的主要是焊料层和互连导线用途是将IGBT芯片Diode芯片功率端子控制端子以及DBC连接起来DBC的主要功能需要保证硅芯片和散热基板之间的电气绝缘能力以及良好的导热能力同时还要满足一定的电流传输能力DBC基板类似2层PCB电路板DBC常用的陶瓷绝缘材料为氧化铝Al2O3和氮化铝AlN如下右图所所示半桥结构IGBT模块内部有6个DBC每个DBC上有4个IGBT芯片和2个Diode二极管芯片无论是内部的芯片还是最终形成的模组IGBT的每一个环节技术壁垒均较高图16某半桥结构IGBT模块产品示意图图17某半桥IGBT模块内部芯片示意图资料来源电子发烧友东海证券研究所资料来源电子发烧友东海证券研究所6IGBT产品的技术路径在于不断降低导通损耗降低开关损耗提升安全工作区这样三个相互矛盾的方面来进行IGBT产品作为一个商业化的产品长期目标是不断提升性能同时不断降低成本能够评价IGBT性能的指标有很多个比较关键指标有三个其一是降低开关损耗是指在满足高频率的开关功能条件下提升转换能量效率其二是导通损耗是指电路导通后降低热损耗提升电能转换效率其三是提升安全工作区是指尽可能保证器件在更大的温度电压电流范围内稳定工作除了以上三个核心维度之外提升电流密度提高阻断电压提高结温减少耗材等性能指标也很重要通常来说各个产品性能指标之间是相互矛盾的同时提升所有性能指标是理想的目的长期来看是证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1233请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明公司深度可以实现这一过程的但短期设计过程往往需要根据下游应用侧重考虑某些重要指标IGBT经过30余年的不断发展整体性能不断提升核心指标来看功率密度已经提高了3倍能耗不断降低只有刚开始的13IGBT的新技术依然在不断迭代中图18IGBT芯片随着技术迭代性能不断提升资料来源未来出行学院电子工程世界东海证券研究所7IGBT芯片随着每一代产品的升级各项性能指标均有提升考虑成本后当前性价比较高应用广泛的是第四代产品如下图所示全球IGBT龙头企业英飞凌历史以来诞生了七代不同的产品每一代产品在结构上有较大的差异在关键性能指标上也都有较大的提升相对来说越是先进的产品性能效果越高能够将产品研发到第几代技术某种程度上也说明了企业在绝对技术上的研发实力如果考虑到成本等因素IGBT目前性价比较高的产品属于第四代产品表3英飞凌的七代产品之间核心参数对比产品芯片面积工艺线宽通态饱和压关断时间功率损耗断态电压出现以技术特点命名代数相对值微米降伏微秒相对值伏时间1平面穿通型10053005010060019882改进的平面穿通型565280307460019903沟槽型4032002551120019924非穿通型3111502539330019975电场截止型27051301933450020016沟槽型电场-截止型24051001529650020037精细沟槽棚场截止型2003080122570002018资料来源斯达半导招股说明书东海证券研究所22新能源助力IGBT规模高速增长221新能源车高增长带动国内IGBT复合增速在50以上12020年全球IGBT总规模约54亿美元预计到2026年达到84亿美元CAGR约为75新能源汽车成高增长下游应用6年CAGR约为2226如下图Yole数据显示2026年全球IGBT市场规模将达到84亿美元2020-2026年CAGR达到750下游应用领域中规模占比最大的前三大领域为工业控制家电以及新能源汽车其中工业控制规模将达到23亿美元占比为2738仍占据其最大应用领域新能源汽证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1333请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明公司深度车领域的规模增长速度最快将达到17亿美元的规模占比从9提高至206年复合增速为2226图19全球IGBT市场规模预期高增长资料来源yole东海证券研究所2IGBT是电动汽车和直流充电桩等设备的核心器件直接影响电动汽车的动力释放速度车辆加速能力和高速度相对来说汽车芯片认证周期高达3-5年IGBT主要作用于电动车汽车电动控制系统车载空调控制系统充电桩对于电动控制系统作用于大功率直流交流DCAC逆变后汽车电机的驱动对于车载空调控制系统作用于小功率直流交流DCAC的逆变对于充电桩在智能充电桩中被作为开关元件使用IGBT模块占电动汽车成本将近10占充电桩成本约20汽车IGBT的技术认证标准极高IGBT要进入到汽车供应商行列需要满足新汽车级标准LV324AQG324的要求同时还要满足中国IGBT联盟和中关村宽禁带联盟等团体标准认证指标中主要体现在温度冲击功率循环温度循环结温等与全生命周期可靠性最后汽车IGBT还要通过终端汽车客户的认证一般来说认证周期在3-5年图20电动汽车功率器件分布图资料来源工采网东海证券研究所证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1433请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明公司深度3我国新能源车快速发展带动国内IGBT需求复合增速在50以上根据集微咨询数据新能源汽车作为国内IGBT最大的应用领域其市场规模2024年将跨越200亿元大关2025年有望达到226亿元2020-2025年CAGR为5563其市场规模增长幅度最大图21我国新能源汽车中IGBT市场规模预测及同比资料来源集微咨询东海证券研究所222新能源发电储能前景广阔驱动IGBT增长1IGBT是光伏逆变器的心脏在光伏领域中市场需求提速较快IGBT等功率器件作为光伏逆变器风电变流器及储能变流器的核心半导体部件对电能起到整流逆变等作用以实现新能源发电的交流并网储能电池的充放电等功能其中光伏逆变器是最主要的应用场景光伏IGBT对于可靠性的要求非常高新能源发电输出的电能需要通过光伏逆变器将整流后的直流电逆变为符合电网要求的交流电后输入电网这种线路需要将IGBT模块性能的可用性实现最大化以保持电网的稳定性图22光伏系统示意图资料来源工采网东海证券研究所2风光储IGBT国内市场规模将从2020年的166亿元逐步增长至2025年的45亿元复合增速达2207光伏逆变器原材料主要由机构件电感半导体器件等构成半导体器件和集成电路材料主要为IGBT元器件IC半导体其中以IGBT为主的半导体器件占逆变器成本约118左右在碳中和背景下光伏和风力等新能源的应用已成为指证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1533请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明公司深度向标中国光伏发电装机容量趋势保持逐年上升态势根据中商产业研究院数据2022年1-10月份光伏装机容量达到36444万千瓦随着光伏装机量的持续增长对IGBT的需求也迅速攀升逆变器中IGBT等电子元器件使用年限一般为10年-15年而光伏组件的运营周期是25年所以逆变器在光伏组件的生命周期内至少需要更换一次这也进一步扩大了IGBT在光伏系统中的使用量根据集微咨询预测风光储IGBT国内市场规模将从2020年的166亿元逐步增长至2025年的45亿元复合增速达2207图23中国光伏发电累计装机容量图24风光储-IGBT市场规模资料来源国家能源局中商产业研究院东海证券研究所资料来源集微咨询东海证券研究所223工业控制领域维稳支撑IGBT行业需求1IGBT在工业控制领域的应用范围较大主要是在变频器UPS电源以及逆变焊机等设备的使用变频器依靠内部IGBT的开关来调整输出电源的电压和频率根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压进而达到节能调速的目的变频器产业的快速发展势必导致IGBT需求提升逆变焊机的工作原理主要是通过将低频交流电经过整流滤波变成直流再通过IGBT将直流逆变成千赫兹到万赫兹的中频交流电同时经变压器降至适合于焊接的几十伏电压再次整流并经过滤波输出平稳的直流电进行焊接工作UPS即不间断电源UninterruptiblePowerSupply是一种含有储能装置的不间断电源主要用于给部分对电源稳定性要求较高的设备提供不间断的电源在UPS电源内部有整流器与逆变器进行电能转换过程需要用到IGBT证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1633请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明公司深度图25工控各场景功率器件电路图变频器逆变焊机UPS电源资料来源一种异步电机静止变频器系统及其协调控制方法唐德平东海证券研究所22022年工业控制用IGBT规模高达中长期或将保持小幅增长根据集微咨询预测工业控制用IGBT市场规模逐年稳定低速增长2025年有望达到99亿元的市场规模是下游市场最稳健的应用领域工业控制属于相对成熟的市场变频器逆变焊机UPS电源都是高度成熟的产品如果没有像新能源革命一样的巨大创新我国工业控制行业保持稳健增长从而对IGBT模块的需求量也保持相对稳健图26工控-IGBT市场规模资料来源集微咨询东海证券研究所证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1733请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明公司深度224家电智能化催生IGBT模块增长1白色家电中实现电能转换均需要功率半导体其中变频家电中智能模块IPM主要会用到IGBT智能功率模块IPM是IntelligentPowerModule的缩写是一种先进的功率开关器件具有GTR大功率晶体管高电流密度低饱和电压和耐高压的优点以及MOSFET场效应晶体管高输入阻抗高开关频率和低驱动功率的优点白色家电中变频功能实现均需要IPM模块如下图所示是某IPM模块的结构示意图红色框部分表示用到多个IGBT芯片或者单管图27三菱电机某35代IPM模块内部结构示意图资料来源BDTIC东海证券研究所2全球家电类IGBT模块价值量2020年预计为13亿美元到2026年预计为20亿美元根据yole数据全球的家电应用类IGBT规模保持较稳健增长家电类的IGBT模块相对中低端价值量相对较低根据市场信息家电类的IPM模块均价预计在25元左右我国家电生产量占据全球较高比例空调冰箱洗衣机分别占据全球比例为806044左右我国家电用IGBT占据全球一半以上23IGBT长期海外龙头寡头垄断1IGBT的核心生产过程也包括芯片设计晶圆制造封测与模块设计三个主要部分与其他半导体不同的是在封测与模块上IGBT的技术壁垒极高并且拥有较高的毛利率一般来说所有的半导体核心工艺都有芯片设计晶圆代工封装测试三个环节相对来说芯片设计的附加值极高但是对于IGBT企业来说IGBT封测与模块是一个技术壁垒极高的工作在高电压大功率的环境下需要解决很多功能损耗高温度范围高压高流等诸多复杂问题某种程度上来说模块设计也是体现企业的核心价值一部分一般来说毛利率也相对较高从整个IGBT的产业链来看核心环节几乎都是海外企业为主但在每一个产业链环节我国均有企业在积极布局IGBT的核心产业链中我国有多个企业积极参与布局其中宏微科技在芯片设计模块设计环节占据领军地位属于国内极少数具备核心技术的企业之一证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1833请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明公司深度图28IGBT全产业链结构图资料来源公开资料整理东海证券研究所2全球IGBT市场呈现出集中度高海外厂商英飞凌富士电机三菱这TOP3大企业占据了超过50的市场份额根据Omdia数据2021年全球IGBT单管市场中中国大陆企业只有士兰微进入前十大厂商中占据4的市场份额2021年全球IGBT模块市场中中国大陆只有斯达半导和中车时代进入前十大厂商分别占据3和2国外巨头英飞凌无论在单管还是模块都处于绝对龙头地位而国内厂商市场份额较低且只在某一产品上具备核心竞争优势证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1933请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明公司深度图292021年全球IGBT单管竞争格局图302021年全球IGBT模块竞争格局资料来源Omdia中商产业研究院东海证券研究所资料来源Omdia中商产业研究院东海证券研究所3国内IGBT产量稳步提升国产化率长期不断上升根据中商产业研究院预计2023年中国IGBT产量有望快速增长达到3624万只自给率也将达到3290近年来随着我国IGBT技术的不断更新迭代国产厂商逐步突破产能受限问题加速产能布局目前正处于国产替代的增长阶段图31中国IGBT产量及自给率趋势图资料来源中商产业研究院东海证券研究所4全球海外IGBT企业大多是全球知名的芯片企业历史悠久总体收入规模巨大我们梳理了全球的IGBT龙头企业根据下表中的数据可以看出全球龙头标的的一些特征全球IGBT龙头企业均为知名芯片巨头企业这些龙头企业营收规模都在几百亿上千亿元功率器件只占据业务的一部分一方面因为功率器件规模相对有限当企业发展到一定规模后会通过横向发展协同发展其他芯片赛道业务另一方面也体现了功率器件与下游客户绑定程度较深具有半定制化的特征很难形成寡头垄断格局这也给国内企业长期发展提供一定参考创业期可以专注于功率器件IGBT业务后期成长发展可能也需要横向发展与协同发展来扩张企业规模证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN2033请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明