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士兰微:国产替代加速 受益电气化大潮
发布时间:11-031林然  

士兰微成立于19979月,公司总部位于浙江杭州,是一家专业从事集成电路芯片设计以及半导体微电子相关产品生产的高新技术企业,20033月公司在上交所上市。士兰微是国内功率IDM领域的龙头企业,当前主要有3个看点:1、国产替代趋势或超预期;2、受益“碳中和”的电气化大趋势;3、依托功率IDM优势,不断丰富产品矩阵。

 

功率IDM龙头 国产替代或超预期

公司于2001年成立士兰集成,建设了国内第一条5/6英寸晶圆线,成为国内首批IDM企业之一;2004年成立士兰明芯进入LED芯片行业;2010年公司进入功率模块封装领域;2017年第一条8英寸线投产,公司在IGBT、高压MOSFETIPMMEMSMCUPMIC等产品线上技术和工艺纷纷得到突破;2019年公司4/6英寸兼容先进化合物半导体器件生产线投产;202012月,公司的第一条12英寸90nm的特色工艺芯片生产线正式投产,产能规模进一步壮大。

近年来,我国功率半导体器件产业规模保持较快增长态势,但在器件的生产制造和自身消费之间存在巨大缺口。作为全球最大的功率半导体器件消费国,我国功率半导体器件新品等产品仍大量依赖于外国供应商。

我国处于功率半导体器件供应链的相对末端,产品以二极管、晶闸管、低压MOSFET等低功率半导体器件为主,而在以新型功率半导体器件如MOSFETIGBTFRED、高压MOSFET为代表的高技术、高附加值、市场份额更大的中高档产品领域,国外企业拥有绝对的竞争优势,且欧美日占据了功率半导体70%的份额,国内市场所需产品大量依赖进口,与国外企业存在较大差距。从功率器件来看,根据Omdia数据显示,截至2019年,英飞凌为全球最大功率器件厂商,市场份额18.5%,市场份额前五分别为:英飞凌(18.5%)、安森美(9.2%)、意法半导体(5.3%)、三菱电机(4.9%)和东芝(4.7%),行业前八均为海外企业。

近年来,我国功率半导体自给率持续上升,但仍然存在巨大的缺口。IGBT为例,根据智研咨询数据,自2015年以来,我国IGBT自给率超过10%并逐渐增长,预计2024年我国IGBT行业产量将达到0.78亿只,需求量约为1.96亿只。总的来看,我国IGBT行业仍存在巨大供需缺口。因此,基于国家相关政策中提出核心元器件国产化的要求,“国产替代”将会是未来IGBT行业以及功率半导体行业发展的主旋律。

目前,在先进制程领域我国还处在落后状态,还需要较长时间的追赶。但是,“芯片荒”实际上在成熟制程同样严峻,而在这些领域国内企业是具备突破瓶颈的能力的。未来较长时间的供需失衡,对中国的FAB厂和IDM企业都是历史性的机遇,尤其对于IDM企业,突破瓶颈、抢占市场、国产替代的趋势可能远超预期。

 

受益“碳中和”的电气化大潮

在全球主要经济体本着“控制温室气体排放,挽救全球生态系统”的目标驱使下下,光伏、风电、电动汽车、储能的“新能源闭环”将迎来数十年的繁荣期,这一电气化大潮将显著提升功力半导体的用量,为行业快速增长提供保障。

新能源汽车高速成长是功率半导体未来增长的重要驱动力根据机构预测,2025年,全球新能源乘用车的销量有望超过1200万辆,2019-2025CAGR将达到32.58%。汽车作为封闭系统,内部的电力输出需要通过功率MOSFET器件的转化实现。新能源车电机控制系统、引擎控制、车身控制都需要大量功率器件芯片。根据StrategyAnalytics和英飞凌统计,传统燃油车中功率器件的单车价值量约为71美金,纯电动汽车(BEV)中功率器件的单车价值量约为350 美金。纯电动汽车中的功率器件单车价值量约为传统燃油车的5倍左右。以单车 280美金的成本增量来看,到 2025 年纯电动汽车将带来 33.6 亿美金功率器件的市场增量。

刚刚过去的国庆长假,各大城市周边高速电动汽车排队充电:假期玩了多久,充电就等了多久。这虽是一句笑话,但依旧展现出电动车市场的爆发式增长惊人魅力。

需要说明的是,国庆期间车主苦等的充电桩同样是功率器件的重要增长点。充电桩一般由通信模块、开关电源模块及控制模块等构成。其中,MOSFET是开关电源模块中最核心的部分,是实现电能高效率转换,确保充电桩稳定不过热的关键器件。

根据《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020)》,规划到2020年底我国新能源汽车车桩比基本要达到1:1。但是截止到20216月,我国新能源汽车保有量为603万辆,公共类和私人类充电桩合计仅约194.7万个,车桩比约为3:1,这是导致了今年国庆电动车出行窘境的关键。充电行业未来成长空间巨大,这将同步刺激对功率半导体的需求。

在光伏、风电等新能源发电领域,功率半导体同样有较大的空间。由于新能源发电输出的电能不符合电网要求,需通过光伏逆变器或风力发电逆变器将其整流成直流电,再逆变成符合电网要求的交流电后输入并网。功率模块是光伏逆变器和风力发电逆变器的核心器件,新能源发电行业的迅速发展将成为IGBT模块行业持续增长的又一动力。根据富士电机的预测,2015-2025年全球可再生能源发电量CAGR达到5.9%,其中太阳能发电量2015-2025CAGR16.4%,风能发电量CAGR8.8%。相较于火力发电,每1MW的风电厂的半导体需求量是火电厂的30倍。

 

依托功率IDM优势 不断丰富产品矩阵

借助于IDM优势,士兰微从集成电路芯片设计企业完成了向综合性的半导体产品供应商的转变,在特色工艺平台和在半导体大框架下,形成了多个技术门类的半导体产品,比如带电机变频算法的控制芯片、功率半导体芯片和智能功率模块、各类 MEMS 传感器等。这些产品已经可以协同、成套进入整机应用系统,市场前景广阔。

MEMS方面,公司十余年耕耘MEMS传感器领域,产品种类丰富。凭借IDM运营优势,公司可以在实现优化制造成本的同时,持续为客户提供差异化的产品和优质的服务。目前公司产品已经打入小米、华为等国内手机品牌厂商和智能穿戴领域客户。PMIC方面,国内电源管理空间广阔且产业转移给公司带来替代机遇。当前苹果、小米、三星、魅族相继取消标配快充,第三方快充品牌快速放量,将给公司快充ACDC产品带来加速替代良机。MCU方面:公司MCU主要分为8位、32位、可编程ASSP,其中32MCU也已推出多款。公司MCU搭配IPM模块销售,形成整套方案,解决客户需求的同时增厚公司营收体量。此外,公司电控类MCU产品持续在工业变频、工业UPS、光伏逆变、新能源车、物联网等众多领域得到广泛的应用。
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