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集微咨詢|汽車電動化大時代 功率半導體迎“第二增長曲線”

在去年12月舉行的第三屆中國半導體投資聯盟年大會上,集微咨詢(JW insights)重磅釋出了《中國半導體企業100強》排行榜(下稱“百強榜”)。ZCX該榜單針對國内半導體設計及IDM公司,以營業收入進行排名,入榜門檻需達到年營業收入3億元以上。其中,TOP10的企業營收達到70億元水準,邁入“$ 1 billion revenue”門檻,标志着已具有穩定市場和持續發展能力;TOP 50的營收門檻已經超過12億元人民币,基于中國資本市場對半導體企業的估值,基本上也對應了百億市值門檻。

華為海思、韋爾半導體、智芯微、聞泰科技、紫光展銳、中興微、長江存儲、兆易創新、華潤微和士蘭微位居榜單TOP10。值得注意的是,百強榜上榜企業中,功率半導體廠商占據了13席,其中聞泰科技、華潤微、士蘭微3家進入TOP 10。

集微咨詢(JW Insights)認為,新能源汽車大時代,催生功率半導體市場大發展,國内的功率半導體廠商也将受益于此。過去一年汽車缺芯成為産業焦點,在汽車的電動化大趨勢下,應用端對功率半導體的需求将持續攀升,産能成為最棘手的問題。此背景下,全球的功率半導體廠商都在加緊擴充産能,提升供應鍊韌性,搶占汽車電動化時速下功率半導體市場最有潛能的增長曲線。

電動汽車和自動駕駛推動功率半導體需求攀升

在汽車電動化時速以及全球加快轉向脫碳化的背景下,功率半導體成為關鍵器件。電動汽車将不再需要汽油發動機、油箱或變速器,取而代之的核心部件是電動機、電池、動力控制單元(PCU)以及其他核心電氣部件,這些部件中功率半導體都起着至關重要的作用。例如,電動汽車的高扭矩電動機供電所需的轉換器、降低電池電壓的 DC/DC 轉換器、電池充電器的附加類似元件中,這都離不開能夠實作電能轉換和控制的功率半導體。

國際能源署(IEA)預測稱,純電動汽車(EV)等環保車輛的普及數以每年3成的速度擴大,到2030年在世界範圍将達到1.45億輛。在這個過程中,功率半導體的需求也将激增。調查公司Astamuse據此推算顯示,功率半導體的全球市場規模2018年為320億美元,到2030年将增至556億美元。

功率半導體的應用領域非常廣泛,汽車、工業和消費電子是前三大終端市場。受益于新能源汽車、5G基站、變頻家電等下遊需求強勁,疊加“新基建”、第三代半導體等政策全力助推,快充充電頭、光伏/風電裝機、特高壓、城際高鐵交通對功率器件的需求也快速擴張,功率器件迎來景氣周期。Yole資料顯示,2019年全球功率半導q體器件市場規模為175億美元。Yole預測到2025年全球功率器件市場或達225億美元,2019-2025年CAGR為4.28%。

從産品類型來看,目前功率器件市場仍由分立器件主導,但未來幾年功率子產品份額将顯著增加。Yole的一份報告指出,到2026年,電動汽車、工業電機和家用電器将推動功率子產品市場達到近100億美元。

從産業鍊來看,很長一段時間以來,受惠于汽車産業和工業制造的發展,歐洲與日本是功率半導體産業的兩強。在車用功率半導體領域,長期以來英飛淩(Infineon)、意法半導體(ST)、德州儀器(TI)、安森美(On Semi)、羅姆(Rohm)等歐美大廠占據主要市場佔有率。

集微咨詢|汽車電動化大時代 功率半導體迎“第二增長曲線”

其中,英飛淩在該領域的市場佔有率約三成。日本的三菱電機、富士電機與東芝三者總計占了全球功率半導體約五分之一的市場佔有率。

集微咨詢|汽車電動化大時代 功率半導體迎“第二增長曲線”

擴産進行時

不過,功率半導體領域的競争也日趨激烈。過去一年,由于疫情、5G及AI等新興應用需求等外部因素影響,晶圓代工廠産能緊缺,整個半導體市場呈現出了價格上漲、供不應求的缺貨局面。

為了盡快占有更多的市場,全球功率半導體廠商紛紛加入了擴産的行列當中。比如,為了緩解晶片供應短缺,英飛淩在2021年9月宣布擴産,在奧地利菲拉赫斯建立一座300毫米(12英寸)晶圓廠,在擴大産能的第一階段,所産晶片将主要用于滿足汽車行業、資料中心以及太陽能和風能等可再生能源發電領域的需求。據悉,該廠總投資額為16億歐元,是歐洲微電子領域同類中最大規模的項目之一,全面投入營運後每年生産的功率半導體将能夠滿足2500萬輛電動汽車的傳動系統的需求。此外,英飛淩還在中國江蘇省無錫擴建IGBT子產品和功率半導體生産線。

日本企業也在加大投入。東芝将投入約1000億日元(約合8.68億美元),在2024年度之前在石川縣的半導體工廠内建設新廠房,主要生産功率半導體,将把整體産能提高至約2.5倍。三菱電機計劃在截至2025财年(截至2026年3月)的5年裡,向功率半導體的裝置投資投入1300億日元(約合11.29億美元)。此外,富士電機也将在截至2023财年的5年内投入約1900億日元(約合16.5億美元),比初期計劃增加6成。

英飛淩、恩智浦、意法半導體、德州儀器、瑞薩電子等頭部廠商均在近期的财報/電話會議中強調汽車晶片需求強勁,且各家手上的訂單量幾乎都處于“遠超供應”狀态。集微咨詢(JW Insights)認為,在目前需求端爆炸式增長的趨勢下,海外大型企業并未完全滿足汽車廠商的要求,這對于國内功率半導體廠商不失為追趕的良機。而過去一年,國内多家功率半導體廠商的業績也頗為亮眼,“百強榜”中的13家功率半導體廠商中,多家IDM也都公布了擴産計劃。

中國功率半導體廠商乘風而起 IDM或更有優勢

國内的功率半導體廠商将受益于新能源汽車大時代。

過去一年來,半導體行業上遊晶圓代工産能緊張、海外疫情持續緊張導緻進口元器件供應不足,加之各下遊行業(尤其是汽車/光伏逆變器等)需求旺盛,國産替代程序進一步加速。根據Omdia資料預計,2024年中國功率半導體市場規模有望達到190億美元。中國新能源汽車市場近年來的發展增速更趨于全球領先,綜合中汽協、GGII等資料,2021年至2025年中國新能源汽車市場的年複合增長率将達31.6%。

集微咨詢|汽車電動化大時代 功率半導體迎“第二增長曲線”

剛剛過去的2021年,國内功率半導體闆塊多家上市公司業績亮眼,産品漲價、需求增長、産能釋放等因素成為重要推手。集微咨詢(JW Insights)認為,2022年,新能源領域的需求将繼續給功率半導體市場注入活力。“百強榜”中的13家功率半導體上榜企業中,有11家上市公司(比亞迪半導體、瑞能半導體未上市),截止發稿,除了聞泰科技、東微半導體外,9家已經釋出2021年業績預告,均為預增,盈利增幅介于40.49%至21265%,總體表現搶眼。

士蘭微預計2021年年度實作歸屬于上市公司股東的淨利潤與上年同期相比,将增加14.5億元到14.6億元,同比增加2145%到 2165%。其中公司控股子公司士蘭集昕8寸線基本保持滿産,并不斷優化産品結構,實作全年盈利;公司控股子公司士蘭明芯 LED 晶片生産線實作滿産、高産,實作全年盈利。新潔能預計2021年實作歸母淨利潤4.08億-4.13億元,同比增長192.78%-196.37%。其中,公司的屏蔽栅型功率MOSFET、IGBT等産品銷售規模及占比快速提升,成功開拓光伏儲能、新能源汽車等新興市場及其重點客戶并實作大量銷售。

過去一年,國内廠商也在加緊布局産能擴張,“缺芯”、“漲價”關鍵詞下,國産廠商也獲得更多進口替代機會,這在車用領域尤為難得。

2021年2月27日,聞泰科技在公司官方網站上披露,安世半導體位于上海臨港的12寸晶圓廠已于今年一月破土動工,将于2022年7月投産,産能預計将達到每年40萬片,主産功率半導體。

2021年6月7日,華潤微釋出公告,計劃與國家大基金二期及重慶西永共同簽署投資協定,發起設立潤西微電子(重慶)有限公司,該公司注冊資本拟為50億元,其中華潤微拟以自有資金出資9.5億元,出資完成後占項目公司注冊資本的19%。公告強調,潤西微電子建成後,預計将形成月産3萬片12寸中高端功率半導體晶圓生産能力,并配套建設12寸外延及薄片工藝能力。

捷捷微電2021年7月30日在投資者互動平台表示,公司位于南通的25億高端功率半導體項目正在基礎設施建設中,建設期為兩年。

集微咨詢(JW Insights)注意到,基于對半導體産能緊缺的長期趨勢以及供應鍊保障等的綜合考量,也有一些設計廠商(Fabless)嘗試自建晶圓廠。斯達半導體也是其中之一。

2021年9月23日,斯達半導體釋出公告稱公司定增獲得證監會核準通過。根據增發預案,斯達半導将募資總額不超過35億元用于投資高壓特色工藝功率晶片、SiC晶片以及功率半導體子產品生産線自動化改造等項目,預計将建設年産36萬片的6英寸晶圓生産線(包含年産能30萬片高壓功率晶片6英寸産線及年産6萬片的6英寸SiC晶片産線)。

放眼全球功率半導體産業格局,國外大廠主要是以IDM為主的巨頭形成高度壟斷。而目前國内功率半導體産業尚比較分散,具備晶片研發、設計、制造全方位綜合競争實力的本土IDM功率半導體廠商還隻是少數。這樣分散的狀況對于功率半導體領域會存在一些先天不适的地方,因為産業鍊協作對于半導體功率器件研發設計企業十分重要。

集微咨詢(JW Insights)認為,基于目前國内産業格局的現狀,本土功率半導體産業若采取IDM、Fabless并行的經營模式,在國際大廠海外産能受疫情影響及國産替代大趨勢背景下,将獲得更多的産品替代機會。事實上,國内中高端功率器件和車規級産品的空缺,有部分原因與産業鍊有關。因為功率半導體有其自身的産業特性,它需要與下遊應用端密切整合,有别于數字晶片可以完全走水準分工模式。(校對/叨叨)

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