富途研选 | 新能源车爆发,功率半导体需求将“井喷”?

本文精编自东方证券《功率半导体需求旺盛,涨价潮与国产替代驱动业绩增长》

摘要:近年来,万物互联的呼声越来越高,以汽车、高铁为代表的交通工具,以光伏、风电为代表的新能源领域,以手机为代表的通信设备,以电视机、洗衣机、空调、冰箱为代表的消费级产品,都在不断提高电子化水平,其中又以新能源汽车的高度电子化最为引人注目;与此同时,工业、电网等传统行业也在加速电子化进程。几乎全行业的电子化发展,大大增加了对功率半导体器件的需求。

功率半导体器件概述

功率半导体器件(PowerSemiconductorDevice)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。

概括来说,功率半导体器件主要有功率模组、功率集成电路(即PowerIC,简写为PIC,又称为功率IC)和分立器件三大类;其中,功率模组是将多个分立功率半导体器件进行模块化封装;功率IC对应将分立功率半导体器件与驱动/控制/保护/接口/监测等外围电路集成;而分立功率半导体器件则是功率模块与功率IC的关键。

功率半导体器件从早期简单的二极管逐渐向高性能、集成化方向发展,自上世纪80年代起,功率半导体器件MOSFET、IGBT和功率集成电路逐步成为了主流应用类型。其中IGBT经历了器件纵向结构、栅极结构以及硅片加工工艺等7次技术演进,目前可承受电压能力从第四代的3000V跃升到了第七代的6500V,并且实现了高频化(10-100kHz)应用。

功率半导体需求旺盛,多领域增量显著

从用电终端看,功率半导体未来的主要增量来自:

①新能源电动车带来巨大增量市场;

②物联网、云计算的发展对计算、存储提出了更高的要求,云、雾数据中心的扩容带来了更大的电力需求;

③工业自动化使用机器代替人力,电力供应、功率转换需求亦显著增加;

④用电设备的升级,如家电变频化、工业电机变频化、快充兴起也为市场整体贡献了显著增量。

这其中,新能源电动车带来的增量最为明显:

新能源车按功率大小由低到高划分,功率器件新增用量逐渐变大。从微混型仅用于启停功能,到全电动车所需能量回收及车载充电,对功率器件需求量增大。轻混MHEV新增功率器件需求小于50美元,而到了纯电动车BEV已经超过300美元。整车电动化+电动车市场渗透率增大驱动车规功率半导体市场需求高速增长。

根据各厂商和产品电控占比会有所不同,插电和纯电车电控成本占比约在5%-9%,其中电控系统成本构成中IGBT/MOSFET又占据将近40%的比例,故新能源汽车为功率半导体提供巨大市场增量需求。

产能紧张,功率半导体有望涨价

功率半导体当前主要由8寸晶圆生产线制造,功率半导体等产品的旺盛需求拉动8寸晶圆厂的产能紧俏,联电、世界先进等厂商开工率保持在接近甚至超过100%的较高水平,8寸晶圆也迎来涨价趋势。媒体报道,近期陆续有晶圆代工厂告知2020年4季度与2021年1季度将调涨价格,部分客户交期由原本约2.5-3个月延长为3-4个月,甚至半年以上。

功率半导体价格方面,根据电发烧友网的报道,国内已有两家厂商发布涨价通知,10月开始MOS管涨幅将达20%,MOS管涨价有望逐渐蔓延至整个功率半导体行业。

龙头10年60倍

目前全球的功率半导体器件主要由欧洲、美国、日本三个国家和地区提供,他们凭借先进的技术和生产制造工艺,以及领先的品质管理体系,大约占据了全球70%的市场份额。英飞凌、意法半导体、赛米控等不仅是欧洲的代表企业,更在全球名列前茅;美国则有安森美、IR、凌力尔特等为其扬名立万;日本也是功率半导体器件的主要玩家,瑞萨、东芝、富士电机、罗姆闻名全球。

2017年全球MOSFET厂商市场份额(来源:IHS)

2017年中国大陆MOSFET厂商市场份额(来源:IHS)

而在需求端,全球约有39%的功率半导体器件产能被中国大陆所消耗,是全球最大的需求大国,但其自给率却仅有10%,严重依赖进口。

值得一提的是,全球功率半导体龙头厂商英飞凌自2009年3月6月标普500触底到现在涨超60倍,并且最近在不断创阶段新高。英飞凌原为西门子半导体部门,1998年亏损12亿马克,于1999年独立重组为英飞凌科技公司,并在2000年于法兰克福交易所和纽约证券交易所上市。

编辑/jasonzeng

本文源自头条号:富途证券

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