汽車ptc,電動汽車PTC
1、汽車電動化浪潮勢不可擋,汽車電子充分受益
1.1 雙碳驅使汽車行業加速變革
自 2010 年以來,全球各主要國家/地區電動車 CO2 排放量及規劃整體呈現逐步降低的趨勢, 根據 ICCT數據,美國 2020 年 CO2 排放量為 125g/km,計劃 2026 年降至 108g/km,2050 年碳中和;日本則在 2013 年就已經達到 2020 年法定目標值 122g/km,計劃 2026 年降至 73.5g/km,2050年碳中和;中國 2020 年 CO2排放量為117g/km,計劃 2025 年降至93.4g/km, 2060 年碳中和;歐盟 2021 年 CO2 排放量目標為 95g/km,計劃到 2025 年降到 81g/km, 2030 年降到 59g/km,相比 2021 年排放量降低 37.5%,2050 年碳中和。CO2排放量的減少 將驅使歐盟的純電動車和插電混動車滲透率不斷提升,預計到 2030 年滲透率將達到 4 0%。 逐步降低 CO2排放量已成為全球共識。
以傳統能源石油為燃料的汽車工業雖然經歷 100 余年的發展,已十分成熟,但在資源與環境 雙重壓力下,在政策和技術進步的驅動下,新能源汽車已成為未來汽車工業發展的方向,傳 統動力系統將會逐漸被驅動電機、動力電池與控制器所取代。汽車電動化已是大勢所趨,發 展電動汽車不僅能夠減少碳排放和大氣污染,也是發展可再生能源的最佳搭配。根據 ICCT 關于 CO2的排放數據,與 ICE 的 120 g/km 排放量相比,隨著電動化程度提升,CO2 排放量 逐步降低,其中 48V 輕混(MHEV)下降 15%,為 102g/km;全混(FHEV)下降 30% ,為 84g/km;插混(PHEV)下降 77%,為 28g/km;而純電動(BEV)與燃料電池(FCEV )均 下降 100%,實現了 CO2零排放。
在“雙碳”指引下,全球主要國家都提出了禁售傳統燃油車時間表:挪威計劃到 2025 年不 再銷售燃油車,日本計劃到 2030 年地面不再有燃油車,英國計劃到 2030 年不再銷售燃油 車,中國計劃到 2035 年實現公共交通車輛全部電動化,歐盟計劃到 2035 年所有新車 0 排 放。
此外,各大車企也都提出了自己的目標:梅塞德斯計劃到 2025 年所有 S 級車輛全部純電動 化,沃爾沃計劃到 2030 年所有新車純電動化,寶馬計劃到 2030 年 50%新車純電動化,到 2039 年所有新車純電動化,奧迪計劃到 2033 年所有新車純電動化,通用計劃到 2035 年所 有新車純電動化,大眾計劃到 2035 年在歐洲不再銷售燃油車,本田計劃到 2040 年所有新車 純電動化。
根據中國國務院辦公廳《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035 年)》,發展新能源汽車是中 國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路,是應對氣候變化、推動綠色發展的戰略舉措。隨著 汽車與能源、交通、信息通信等領域有關技術加速融合,電動化、網聯化、智能化成為汽車 產業的發展潮流和趨勢,未來中國將堅持電動化、網聯化、智能化發展方向,深入實施發展 新能源汽車國家戰略,同時計劃到 2025 年,中國純電動乘用車新車平均電耗降至 12kWh/百 公里,新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的 20%左右,高度自動駕駛汽車實現限 定區域和特定場景商業化應用,充換電服務便利性顯著提高。
在汽車產業電動化、網聯化、智能化變革過程中,整個產業將面臨重構,催生出能源革命、 互聯革命以及智能革命。能源革命是指傳統燃油動力汽車向新能源汽車的轉變,核心是“三電” (電池、電機、電控)技術,此時將出現圍繞“三電”的全新產業鏈、配套設施以及運營服 務體系;互聯革命以及智能革命則相輔相成,將從自動駕駛、車聯網等方面增強駕駛功能、 提升駕駛體驗,推動汽車產業形成全新的產業生態系統。
借鑒手機行業發展歷史,在從功能機向智能機升級過程中,實現了從通話-上網瀏覽圖片-上 網觀看視頻的體驗和功能升級,究其本質,是硬件升級-軟件升級-硬件再升級-軟件再升級的 良性循環。我們認為,未來汽車發展方向很可能會類似于手機行業的發展過程,隨著技術進 步,汽車將從傳統的代步工具,逐步進化成具備交通、辦公、通信、娛樂等多功能為一體的 新一代智能移動空間和應用升級終端,在減少碳排放的同時,具備智能座艙、自動駕駛、車 聯網等新功能,這一階段用戶感知最深的是汽車硬件功能的提升。當硬件升級至一定程度, 創新便會變緩,此時軟件與數據的作用和價值將變得更為重要,售賣硬件產品僅為一次性收 入,當市場飽和之后便會進入存量競爭,企業增長乏力,同時同質化產品還會造成價格戰, 降低毛利率,最終消減利潤。未來軟件及數據服務帶來的將是可持續性利潤,有望 10 倍于 傳統硬件的凈利潤,如果丟掉未來軟件和數據服務,車企將徹底變為代工廠,只能依靠制造 銷售整車硬件獲取低利潤,不利于企業永續經營。因此,我們認為,現階段車企需要更多關 注硬件功能的升級,完成汽車行業電動化、智能化、網聯化的升級和改造,之后需要更多關 注軟件及數據服務的運營,保證企業能夠真正可持續發展。
從軟件代碼行數角度,汽車是所有科技類終端中最復雜的,根據 KLA 數據,平均一款 iPhone APP 為 4 萬行,航天飛機為 40 萬行,哈勃太空望遠鏡為 200 萬行,好奇號火星探測車為 500 萬行,波音 787 為 1400 萬行,大型強子對撞機為 5000 萬行,汽車為 1 億行。
1.2 汽車電子前景可期
在汽車電動化、智能化、網聯化驅動下,汽車電子行業將迎來成長機遇期。汽車電子是安裝 在汽車上所有電子設備和電子元器件的總稱,主要包括車身電子控制系統和車載電子裝置。 車身電子控制系統通過將芯片和機械系統結合,對汽車各子系統進行控制,從而保證完成基 本行駛功能,具體又分為動力控制系統、底盤控制系統、車身控制系統等。車載電子裝置主 要用于提升汽車舒適性和便利性,具體可分為信息系統、導航系統和娛樂系統等。
汽車電子涉及細分領域眾多,整個供應鏈體系中,上游為零部件及元器件,包括有傳感器、 處理器、軟件算法、通信模塊、三電、顯示屏等;中游為系統集成,包括 ADAS、車輛控制 系統、車聯網系統、安全舒適系統等;下游為整車廠,包括乘用車、商用車、專用車和軟件 服務等。
此外,汽車半導體供應鏈也有所變化。傳統汽車體系中,半導體廠商僅為二級供應商,通過 給一級電子系統廠商供貨,間接給整車廠提供半導體產品;而在新型汽車供應鏈中,這種供 應鏈體系已經被打破,整車廠不再單純接受一級供應商供貨,同時與二級半導體廠商和科技 及數字化企業直接聯系,在這個新系統中,一級電子系統廠商、二級半導體廠商、科技及數 字化企業共同圍繞整車廠這一核心,發揮各自優勢,電動汽車PTC,同時吸收借鑒其他廠商的優勢和長處, 不斷優化迭代產品和服務,共同推動汽車行業邁向電動化、智能化、網聯化。
根據 Gartner 數據,2020-2025 年,汽車半導體市場規模將保持穩健增長。按應用領域劃分, ADAS 增速最高,為 31.9%,2025 年將達到 250 億美元;電動/混合動力汽車增速次之,為 23.1%,2025 年將達到 108 億美元。按半導體類型劃分,通用芯片增速最高,為 18%;集 成基帶增速 14.1%,排名第二。
由于應用場景及目的不同,汽車與手機對芯片的性能要求也有所不同,汽車由于有載人功能, 且會經歷不同的環境變化,因此對安全性、不同溫度場景下的可靠性要求更高,汽車芯片要 求零故障率、工作溫度-40-155°C,工作壽命 10-15 年;而在功耗和運算速度上要求不高,除 了邏輯芯片 16nm 以外,其他的 NVM、CIS、BCD、IGBT 等芯片往往僅需要 28nm 及以上 成熟工藝就能滿足運算需求。
在從燃油車向電動車升級過程中,整車成本將有所增加,根據車百智庫數據,對于緊湊級燃 油車,整車成本 2.25 萬美元,去掉內燃機,并增加電池組、功率半導體與電機以及間接成本 差異等,純電動車整車成本將達到 3.4-3.5 萬美元,增幅達到 51.1%以上。而整車電子成本 方面,根據 Roland Berger 數據,在不考慮電池和電機情況下,豪華品牌 L1 級別 A DAS 汽 油車整車電子 BOM 為 3145 美元,豪華品牌 L3 級別自動駕駛純電動整車電子 BOM 為 7030 美元,增幅達到 123.5%,因此,汽車電子在汽車電動化、智能化、網聯化過程中,將迎來價 值量翻倍增長。
從汽車行業各硬件組成及軟件市場規模角度,根據 McKinsey 數據,2020-2030 年,功率電 子增速最快,將從 200 億美元增長至 810 億美元,CAGR 為 15%;傳感器將從 300 億美元 增長至 630 億美元,CAGR 為 7.7%;ECU/DCU 將從 920 億美元增長至 1560 億美元,CA GR 為 5.4%;軟件將從 200 億美元增長至 500 億美元,CAGR 為 9.6%。
根據功能不同,可以形象化的把不同類型的汽車芯片做一區分,包括記憶、神經網絡、大腦、 目光、觸角、耳朵、眼睛以及心臟,各類芯片各司其職,在汽車行駛中將分別起到關鍵性作 用,加速汽車行業電動化、智能化、網聯化升級。根據 Gartner 數據,2020-2025 年,全球 半導體各類別增速中,汽車半導體排名第一,為 14.3%。(報告來源:未來智庫)
2、智車之“心”:傳統“三大件”向“三電”過渡,汽車功率半導 體充分受益
2.1 電動車滲透率有望持續提升,“三電”帶來半導體增量新需求
汽車是將多種技術綜合應用于一身的高度綜合體,對于傳統燃油車而言,三大件最為重要, 包括發動機、底盤和變速箱,在電動化驅動下,電動車則倚重其三電系統的正常運轉,包括 電池、電驅和電控。
電池:一般電動汽車分為高壓平臺和低壓平臺,其中高壓平臺為動力電池,電池相當于汽油 +油箱,為電動車提供動力來源。電池的核心是電芯,主要由正極、負極、電解液、隔膜等組 成,要求高能量密度、長壽命、可靠安全,正極材料主要有磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、三 元、高鎳三元,綜合考慮安全穩定性、能量密度、循環壽命和價格等因素,目前電動車市場 以磷酸鐵鋰和三元鋰電池為主。
電驅:電驅是將動力電池的能量轉化成車輪的動能的裝置,包括電機、傳動機構和變換器。

1)電機:電機是把電能轉換為機械能的裝置,相當于燃油車的發動機,主要由定子和轉子兩 部分組成,分為直流電機和交流電機兩種大的類型,直流電機由于效率低、質量大、體積大、 可靠性差、無法實現制動能量回收等,目前電動車基本不再使用,主要采用交流電機,其中 三相感應異步電機和永磁同步電機最常用。
2)傳動機構:傳動機構是將電機輸出的扭矩和轉速傳遞到汽車主軸上,從而驅動汽車行駛的 機構,主要包含減速器和差速器。差速器主要作用是使汽車轉彎時兩側車輪轉速不同,減速 器是動力傳遞機構,相當于燃油車的變速箱,由于電機調速性能足夠寬,因而減速器一般都 是固定傳動比的單級減速器,即只有一個檔位的變速箱。
3)變換器:變換器是使電氣系統的一個或多個特性(電壓、電流、頻率、波形、相數)發生 變化的裝置,主要包括逆變器和 DC/DC 轉換器。逆變器主要是將直流電轉變為交流電,從 而驅動交流電機工作,進而驅動汽車行駛,所以說,逆變器直接關系到驅動電機能否可靠和 高效的運行。DC/DC 轉換器主要用于直流高低壓轉換,比如將動力電池高壓(400V )轉換 為低壓(12V-48V),給多媒體系統、空調、車燈、娛樂設施等供電。
電控:電控系統是電動汽車的總控制臺,如同“電動汽車的大腦”。是一套機電一體化裝置, 有電子處理單元(也就是電腦),也有復雜的機械執行模塊。電控決定了電動車的能耗、動力 性、操控性、舒適性等主要性能指標。電控系統主要包括整車控制器(Vehicle Control Unit, VCU),電機控制器(Motor Control Unit,MCU)和電池管理系統(Battery Management System,BMS),之間通過 CAN 網絡通信。整車控制器是電動車各個電控子系統的調控中 樞,它是與駕駛員互動的主要接口,接收來自駕駛員的各項操作指令,診斷和分析整車及部 件狀態,控制子系統控制器的動作,最終實現整車安全、高效行駛。電機控制器用于控制電 機輸出指定的扭矩和轉速,驅動車輛行駛。電池管理系統是動力電池系統的“大腦”,主要對 電池系統的電壓、電流、溫度等數據進行采集并監測,實現電池狀態監測和分析,電池安全 保護,能量控制管理和信息管理功能。
電動車相比燃油車,能量轉換效率明顯提升。根據美國能源部數據,在綜合考慮城市/ 高速公 路行駛環境下,燃油車的能量轉換效率僅有 16%-25%,純電動車的能量轉換效率為 8 6%- 90%,因此純電動車的能量轉換效率是燃油車的 3.4-5.6 倍。對于燃油車,發動機由于發熱、 燃燒、摩擦等,造成的損失最大,占比達到 68-72%;對于電動車,損耗最大的是電驅系統, 占比 20%,其次是電池充電,占比 10%,但是電動汽車由于配備了動能回收系統,可以貢獻 約 17%的能源補償,因此最終能量轉換效率可達近 9 成。
電動車能量回收僅限于采用交流電機的電動車。當駕駛員松開加速踏板后,電機進入到靜止 工作狀態,車輛慣性前進的動力開始反向拖拽電機,此時電機變成發電機,定子與轉子旋轉 產生交流電。對于采用交流電機的電動車,由于有逆變器,產生的交流電可以經過逆變器等 轉變成直流電,最終回充給動力電池;早期電動車多采用直流電機,由于沒有逆變器,產生 的交流電無法回充給電池,因此沒有能量回收系統。
1L 汽油所蘊含的能量相當于 8.9kWh 電能(國際通用換算標準),以燃油車油箱 50L 計算, 相當于電能 445kWh,目前市場上純電動車電池能量大約在 20-100kWh 之間,對比之下,燃 油車的能量是純電動車的 4.5-22.3 倍。但是電動車憑借較高的能量轉換效率,仍然能夠實現 和燃油車相近的續航里程(大約 500km),未來,如果開發新材料、新體系取得突破,將有 望進一步提升動力電池能量密度,進而提升續航里程。
對比燃油車與電動車成本,根據高工機器人數據,在燃油車成本構成中,發動機、車身與汽 車電子占比最高,均為 15%,底盤、傳動系統分別占比 10%;而在電動車中,“三電”系統 占比高達 50%,其中電池占比最高,為 38%,電機占比 6.5%,電控占比 5.5%。
動力電池在電動車成本中占比達到 38%,是占比最大的組件,因此電動車成本下降很大程度 上取決于電池成本的下降,換言之,電動車的滲透率提升速度很大程度上取決于電池成本下 降的速度。在電動車早期發展階段,由于電池成本較高,往往需要政府補貼來推動電動車走 向市場,隨著電池技術不斷進步,電池成本不斷下降,驅動電動車成本下降,逐步擺脫了對 補貼的依賴,促進了電動車滲透率逐步提升。
根據 ICCT 預測,動力電池成本未來將呈現持續下降趨勢,其中美國市場動力電池系統成本 從 2020 年的 152 美元/kWh 下降至 2030 年的 74 美元/kWh,年均下降率為 6.9%;中國市 場動力電池系統成本從 2020 年的 123 美元/kWh 下降至 2030 年的 58 美元/kWh,年均下降 率為 7.2%,2035 年將降至 51 美元/kWh。整體來看,中國動力電池系統成本低于美國 20%, 主要源于中國動力電池生產規模更大,上游材料成本更低。
隨著動力電池成本降低及政府補貼,電動車在 2010-2021 年實現了銷量穩步增長,根據 IEA 數據,2021 年全球 BEV 和 PHEV 銷量合計 684 萬輛,預計 2022 年將達到 973 萬輛,2025 年將達到 1550 萬輛,2030 年將達到 4813 萬輛。
隨著電動車放量,滲透率亦將持續提升。根據 BCG 數據,預計全球電動車(純電+插電+混 合動力+輕混)2022 年滲透率將達到 25%,2025 年將達到 46%,2030 年將達到 76%。各 主要國家地區方面,預計美國 2025 年電動車(純電+插電+混合動力+輕混)滲透率將達到 46%,2030 年將達到 79%;中國 2025 年電動車(純電+插電+混合動力+輕混)滲透率將達 到 62%,2030 年將達到 96%;歐洲 2025 年電動車(純電+插電+混合動力+輕混)滲透率將 達到 65%,2030 年將達到 88%。銷量方面,根據 IEA 數據,2025 年預計美國/中國/ 歐洲電 動車銷量將分別為 230/830/570 萬輛,合計占全球比例為 81.5%;2030 年預計美國/中國/歐 洲電動車銷量將分別為 810/1200/1330 萬輛,合計占全球比例為 71.4%。美國、中國和歐洲 將是全球電動車最重要的市場。
【太平洋汽車網】汽車ptc是汽車加熱器的意思,溫度PTC可用于汽車在低溫情況下啟動的一種陶瓷加熱器元件,主要用于冬季預熱發動機并供貨車駕駛室取暖或客車車室取暖。汽車加熱器,加熱后介質在循環水泵(或熱對流)的作用下在整個。
伴隨著汽車電動化過程,汽車半導體將充分受益。相比于傳統燃油車,新增的半導體應用包 括逆變器、車載充電機(OBC)、DC/DC 轉換器、電池管理系統、加熱器以及輔助逆變器。 逆變器主要作用是將直流電變成交流電,在電動車中是將電池的直流電轉換成交流電驅動電 機工作,驅動汽車行駛。車載充電機(OBC)主要作用是將交流充電樁的交流電轉換成直流 電,再將直流電供給動力電池充電。此外,逆變器和車載充電機(OBC)還能在電動車制動 時實現能量回收,給動力電池充電。DC/DC 轉換器則是將動力電池 400-500V 的高壓轉換成 12-48V 的低壓,從而給多媒體系統、空調、車燈、娛樂設施等供電。電池管理系統主要對電 池系統的電壓、電流、溫度等數據進行采集并監測,實現電池狀態監測和分析、電池安全保 護、能量控制管理和信息管理功能。加熱器是暖通空調系統的一部分,通過與電池相連接給 電動車內提供暖氣。輔助逆變器則包括暖通空調系統中的電子壓縮機、抽水泵等。
根據 Gartner 和 Statista 數據,2012 年以來,全球汽車半導體規模整體呈上升趨勢,2020 年 受疫情影響僅有 390 億美元,受益新能源車滲透率提升,預計到 2023 年,全球汽車半導體 市場規模將達到 555 億美元。
2020 年汽車半導體主要廠商中,仍然以歐洲、美國、日本廠商為主。根據 Strategy Analytics 數據,英飛凌、恩智浦、瑞薩、德州儀器、意法半導體分列前 5 名,市占率分別為 13.2%、 10.9%、8.5%、8.3%、7.5%。
分產品來看,傳感器方面,博世、英飛凌、安森美、邁來芯、恩智浦分列前 5 名,市占率分 別為 22.2%、15.5%、10.0%、8.6%、7.3%。微控制器(MCU)方面,瑞薩、恩智浦、英飛 凌、德州儀器、微芯科技分列前 5 名,市占率分別為 26.7%、26.3%、16.9%、9.8%、6.9%。 功率半導體方面,英飛凌、意法半導體、德州儀器、安森美、羅姆分列前 5 名,市占率分別 為 30.2%、16.3%、10.3%、7.1%、5.9%。
2.2 功率半導體最為受益,增幅高達 4 倍以上
在各類汽車半導體產品中,功率半導體受益最大。根據 Strategy Analytics 數據,在傳統燃油 車中,MCU 價值占比最高,達到 23%;其次為功率半導體,達到 21%;傳感器排名第三, 占比為 13%。而在純電動車型中,功率半導體使用量大幅提升,占比最高,達到 55%,其次 為 MCU,達到 11%;傳感器占比為 7%。
根據 Infineon 和 Strategy Analytics 數據,傳統燃油車半導體價值量為 417 美元/輛,其中 MCU 價值量為 96 美元/輛,功率半導體價值量為 88 美元/輛,傳感器價值量為 54 美元/ 輛。 48V 輕混半導體價值量為 572 美元。純電動車半導體價值量為 834 美元/輛,其中 M CU 價值 量為 92 美元/輛,功率半導體價值量為 459 美元/輛,傳感器價值量為 58 美元/輛。因此,在 從燃油車向純電動車升級過程中,半導體價值量提升幅度明顯,整車半導體價值量增長 100% , 功率半導體價值量提升幅度最大,增幅高達 421.6%。
不僅是芯片價值量有所提升,數量亦有增加。根據 Deloitte 數據,2012/2017/2022 年,中國 傳統燃油車芯片平均數量分別為 438/580/934 顆, 新能源 車芯 片平均 數 量 分 別 為 567/813/1459 顆,因此,隨著汽車功能豐富,汽車芯片數量整體呈上升趨勢,而電動車與燃 油車相比,芯片用量更多,2022 年達到 1459 顆,并且在部分高端車型中,芯片用量達到 2000 顆左右。
功率半導體是電子裝置中電能轉換與電路控制的核心,主要是通過利用半導體的單向導電性 實現電源開關和電力轉換的功能,具體用途包括變頻、變相、變壓、逆變、整流、增幅、開 關等。功率半導體分為功率 IC 和功率分立器件兩大類,功率分立器件主要包括二極管、晶閘 管、晶體管等產品,功率 IC 主要有 AC/DC、DC/DC、電源管理 IC、驅動 IC 等。
ptc指的是汽車加熱器。車上ptc指的是汽車加熱器,主要用于冬季預熱發動機并供駕駛室取暖。PTC可用于汽車在低溫情況下啟動的一種陶瓷加熱器元件,可以把它做成支察亮凳管式和平盤式不同結構形式,這樣做的結果是敗旅使PTC所。
在功率器件中,晶體管份額最大,常見的晶體管主要有 BJT、MOSFET 和 IGBT,MOSFE T 是金屬氧化物半導體場效應晶體管,是一種廣泛使用在模擬電路與數字電路的場效晶體管, 更適用于高頻場景;IGBT是絕緣柵雙極晶體管,是同時具備 MOSFET 的柵電極電壓控制特 性和 BJT的低導通電阻特性的全控型功率半導體器件,更適用于高壓場景。
受益于下游需求拉動,全球功率半導體市場規模穩步增長。根據 Omdia 數據,2020 年全球 功率半導體市場規模 422 億美元,預計 2024 年將達到 538 億美元。全球功率半導體市場基 本被歐洲、美國、日本廠商主導,根據 Omdia 數據,2020 年全球功率分立器件和模組市場 規模 209 億美元,其中英飛凌占比 19.7%,排名第 1;安森美占比 8.3%,排名第 2;意法半 導體占比 5.5%,排名第 3;Top 10 廠商合計占比 58.7%,市場集中度較高。
根據智研咨詢數據,2019 年全球功率半導體產品結構中,功率 IC 占比 54.3%,功率器件中, 以 MOSFET 和 IGBT 為主,MOSFET 占比 16.4%,IGBT 占比 12.4%。下游應用分類中, 汽車占比 35.4%,排名第 1;工業占比 26.8%,排名第 2;消費電子占比 13.2%,排名第 3。
根據 Omdia 數據,2020 年全球功率 IC 市場規模 243 億美元,其中德州儀器占比 15.8%, 排名第 1;英飛凌占比 8.2%,排名第 2;亞德諾半導體占比 7.2%,排名第 3;Top 10 廠商 合計占比 63.2%。2020 年全球功率 MOSFET 分立器件市場規模 81 億美元,其中英飛凌占 比 24.4%,排名第 1;安森美占比 12.4%,排名第 2;意法半導體占比 8.8%,排名第 3;Top 10 廠商合計占比 77.9%。
根據電子工程世界數據,2019 年中國功率半導體下游應用中,汽車占比 27%,消費電子占 比 23%,工業電源占比 19%,電力占比 15%,通信等其他占比 16%。中國 IGBT 市場主要 被國外廠商主導,根據 Omdia 數據,英飛凌占比 16%,排名第 1;三菱占比 13%,排名第 2;富士電機占比 10%,排名第 3,前 6 名合計占比 53%。
2.2.1 逆變器是核心部件,IGBT 深度受益
車上ptc指的是汽車加熱器,主要用于冬季預熱發動機并供駕駛室取暖。PTC可用于汽車在低溫情況下啟動的一種陶瓷加熱器元件,可以把它做成支管式和平盤式不同結構型式,這樣做的結果是使PTC所產生的熱效率得到充分利用,這兩種型。
功率半導體在電動車中的應用豐富,產品類型包括 IGBT、MOSFET、二極管等,主要應用 包括逆變器、車載充電機(OBC)、DC/DC 轉換器、電池管理系統(BMS)、輔助動力系統、 模擬電路等。IGBT主要應用在逆變器、車載充電機(OBC)、DC/DC 轉換器等,此外還廣泛 應用在 PTC 加熱器、水泵、油泵、空調壓縮機等輔逆變器中,完成小功率 DC-AC 轉換, MOSFET 主要應用在車載充電機(OBC)、DC/DC 轉換器、電池管理系統(BMS)等,二極 管主要應用在逆變器等。整體而言,功率半導體在逆變器中用量最大,占比 75%;其他零部 件如車載充電機(OBC)、DC/DC 轉換器、電池管理系統(BMS)、輔助動力系統、模擬電路 等合計占比 25%。
在電動車功率半導體中,IGBT價值量最大,其中電驅部分用量最大,按車型分,對于商用車 而言,物流車 1000 元/輛,大巴車 3000-3600 元/輛,對于乘用車而言,A00 級 900 元/ 輛, A 級及以上 1000-2000 元/輛,高端車型則達到 3000-3900 元/輛。車載充電機(OBC)300 元/輛,車載空調 100 元/輛,電子助力轉向 200 元/輛。考慮到 A 級及以上電動乘用車銷量最 大,我們預計 1 輛電動乘用車上 IGBT 價值量大約為 2200 元/輛(340 美元/輛)。
按照電壓等級劃分,IGBT一般為三類,低壓(600V 以下)IGBT主要用于消費電子等領域, 中壓(600V-1200V)IGBT 主要用于新能源汽車、工業控制、家用電器等領域,高壓(1700V6500V)主要用于軌道交通、新能源發電和智能電網等領域。
對于電動車,逆變器作用十分重要,通過將直流電轉變為交流電,從而驅動交流電機工作, 進而驅動汽車行駛,因此,逆變器直接關系到驅動電機能否可靠和高效的運行。IGB T 作為逆 變器的核心器件,將深度受益汽車電動化發展浪潮。
根據 Yole 數據,全球 IGBT市場規模,2020 年 54 億美元,2026 將增長到 84 億美元,CA GR 為 7.5%。各下游應用中,全球市場前三大下游應用中,工控占比 31.5%,家電占比 24%, 新能源車占比 9.4%;中國市場前三大下游應用中,新能源車占比 31%,家電占比 27%,工 控占比 20%。
根據 Omdia 數據,2020 年全球 IGBT 分立器件市場規模為 15.9 億美元,全球各廠商排名 中,英飛凌占比 29.3%,排名第 1;富士電機占比 15.6%,排名第 2;三菱占比 9.3% ,排名 第 3;中國廠商士蘭微占比 2.6%,排名第 10。2020 年全球 IGBT 模組市場規模為 36. 3 億美 元,英飛凌占比 36.5%,排名第 1;富士電機占比 11.4%,排名第 2;三菱占比 9.7% ,排名 第 3;中國廠商斯達半導占比 2.8%,排名第 6,是唯一進入前 10 的中國廠商。
IGBT芯片發展,歷經了 6 代產品升級,從第 1 代平面穿通型(PT)到第 7 代溝槽型電場— 截止型(FS-Trench),芯片面積、工藝線寬、通態飽和壓降、關斷時間、功率損耗等各項指 標經歷了不斷的優化,斷態電壓也從 600V 提高到 6500V 以上。
ptc是Positive Temperature Coeficient單詞的首字母縮寫,中文的意思是正溫度系數,通常指的是正溫度系數熱敏電阻,也就是ptc熱敏電阻。應用在新能源汽車上,就是新能源汽車的空調熱力來源,因為傳統車輛的空調熱量來源是發動機,。
2.2.2 動力電池向 800V 升級,SiC 有望大放異彩
在保證安全的前提下,續航里程和充電時間便成為了電動車能否快速普及的重要因素,目前 電動車續航里程已經能夠達到燃油車水平,但是充電時間較慢仍然是一大痛點,因此大功率 快充將逐步普及,而對于電動車來說,就需要更高電壓來匹配大功率快充,因此,電動車電 壓平臺將從 400V 向 800V 及以上升級。
當充電樁功率達到 200kW 以上時,在現有 E/E 架構下,400V 平臺已經較難實現,但升級到 800V 高壓平臺之后,快充電流大幅減小,同時也將更有希望實現 350KW 以上的快充。此外, 在同等充電功率下,800V 架構下的高壓線束直徑更小,相應成本更低,電池的散熱更少,熱 管理的難度相對也低一些,整體電池成本更優。800V 電壓平臺能有效解決充電焦慮,因此 2021 年比亞迪、吉利、長城、小鵬、零跑等相繼發布了 800V 高壓平臺量產規劃,蔚來、理 想等車企也在積極籌備相關技術,預計各大車企基于 800V 高壓技術方案的新車將在 2022 年之后陸續上市。
根據英飛凌數據,對于直流充電樁,20kW 充電樁充滿電需要 120min,150kW 需要 16mi n, 而 350kW 僅需要 7min,因此 800V 高壓平臺+超級充電樁已成為趨勢,而在 800V 及以上高 壓情況下,Si 基材料由于其材料的局限性,SiC 等第三代半導體將有望大放異彩。
半導體襯底材料歷經發展,一共經歷了 3 個階段:
1、第一階段:1950 年代開始,以 Si 和 Ge 為代表的第一代半導體材料制備而成的晶體管取 代電子管,其典型應用是集成電路,主要應用于低壓、低頻、低功率的晶體管和探測器中, 95%以上的集成電路都是以硅基材料制作;
2、第二階段:1990 年代開始,以 GaAs 為代表的第二代半導體材料嶄露頭角,由于其電子 遷移率是 Si 的 6 倍,具有直接帶隙,因此具有高頻、高速的光電性能,被廣泛用于制作半導 體發光二極管和通信器件;
3、第三階段:近年來,以 SiC、GaN 為代表的第三代半導體材料在禁帶寬度、擊穿場強、飽 和電子漂移速率、熱導率以及抗輻射等方面具有顯著優勢,可以滿足對高溫、高功率、高壓、 高頻及抗輻射等惡劣工作條件的要求,同時功耗更低,體積更小。
具體表現在:
1)能量損耗低。SiC 模塊的開關損耗和導通損耗顯著低于同等 IGBT模塊,且隨著開關頻率 的提高,損耗越低,同時可以實現高速開關,有助于降低電池用量,提高續航里程;
2)封裝尺寸小。在功率相同條件下,SiC 功率模塊的體積顯著小于硅基模塊,有助于提升系統的功率密度;
3)實現高頻開關。SiC 材料的飽和電子漂移速率是 Si 的 2 倍,有助于提升器件的工作頻率; 高臨界擊穿電場的特性使其能夠將 MOSFET 帶入高壓領域,克服 IGBT 在開關過程中的拖 尾電流問題,降低開關損耗和整車能耗,減少無源器件如電容、電感等的使用,從而減少系 統體積和重量;
PTC是一種陶瓷加熱器,電動汽車PTC水暖加熱器是利用電能加熱防凍液,沿襲燃油汽車的制熱系統,解決除霜和車廂取暖、電池保溫等一系列問題。如果是純電動汽車或者混動,想要關閉Ptc只需將空調關閉,或者將空調溫度調低即可。PTC作用。
4)耐高溫、散熱能力強。SiC 的禁帶寬度、熱導率約是 Si 的 3 倍,可承受更高溫度,高熱 導率也將帶來功率密度的提升和熱量的更易釋放,冷卻部件可小型化,有利于系統的小型化 和輕量化。

根據 ROHM 數據,相同規格的 SiC MOSFET 和 Si MOSFET 相比,導通電阻降低為 1/200, 尺寸減小為 1/10;相同規格的使用 SiC MOSFET 的逆變器和使用 Si 基 IGBT相比,總能量 損失小于 1/4,從而成為半導體材料領域最具前景的材料之一。
對比 Si 與 SiC,最核心的指標包括擊穿場強、飽和電子漂移速率、熱導率。擊穿場強決定了 耐壓性,SiC 擊穿場強最高,更適合高壓場景,如果在相同電壓情況下,SiC 器件厚度更薄, 尺寸更小,重量更輕,導通電阻更低,能量損失更小;熱導率決定了散熱性,SiC 的熱導率 最高,因此散熱片等冷卻部件體積可以做到更小。
SiC 及 GaN 產業鏈主要包括襯底材料制備、外延層生長、器件制造以及下游應用,Si C 襯底 分為導電型和半絕緣型。SiC 功率器件的制備是在導電型 SiC 襯底上進一步生長 Si C 外延 層,之后在 SiC 外延層上制造各類 SiC 功率器件,主要應用于新能源車等場景;GaN 功率 器件的制備,受技術與工藝水平限制,以 GaN 材料作為襯底實現規模化應用仍面臨挑戰,目 前主要是以藍寶石、Si 或半絕緣型 SiC 為襯底,通過生長 GaN 外延層以制造 GaN 射頻器 件,主要應用于 5G 通信、國防等場景。根據 CASA 數據,在 SiC 器件成本結構中,襯底占 比 47%,外延層占比 23%,二者合計占比 70%。
SiC 襯底的制備一般采用成熟的物理氣相傳輸法(PVT 法),流程主要包括 7 步,每一步流 程中都需要進行相應參數、性能的檢測:
1)原料合成:在 2000°C 以上的高溫條件下將高純硅粉和高純碳粉按工藝配方均勻混合,制 得滿足晶體生長要求的高純度 SiC 粉原料;
2)晶體生長:在密閉生長腔室內,在 2300°C 以上高溫、接近真空的低壓下加熱碳化硅粉料, 使其升華產生包含 Si、Si2C、SiC2等不同氣相組分的反應氣體,通過固-氣反應產生碳化硅單 晶反應源。在生長腔室頂部設置碳化硅籽晶(種子),輸運至籽晶處的氣相組分在氣相組分過 飽和度的驅動下在籽晶表面原子沉積,生長為碳化硅單晶。由于碳化硅單晶在其結晶取向上 的不同密排結構存在多種原子連接鍵合方式,從而形成 200多種碳化硅同質異構結構的晶型, 且不同晶型之間的能量轉化勢壘極低。因此,在 PVT 單晶生長系統中極易發生不同晶型的轉 化,導致目標晶型雜亂以及各種結晶缺陷等嚴重質量問題,故需采用專用檢測設備檢測晶錠 的晶型和各項缺陷;
3)晶錠加工:將碳化硅晶錠使用 X 射線單晶定向儀進行定向,之后通過精密機械加工的方 式磨平、滾圓,加工成標準直徑尺寸和角度的碳化硅晶棒;
4)晶棒切割:在考慮后續加工余量的前提下,使用金剛石細線將碳化硅晶棒切割成滿足客戶 需求的不同厚度的切割;
5)切割片研磨:使用研磨液將切割片減薄到相應的厚度,并且消除表面的線痕及損傷;
6)研磨片拋光:拋光液對研磨片進行機械拋光和化學拋光,用來消除表面劃痕、降低表面粗 糙度及消除加工應力等,使研磨片表面達到納米級平整度;
7)拋光片清洗:在百級超凈間內,通過特定配比的化學試劑及去離子水對清洗機內的拋光片進行清洗,去除拋光片表面的微塵顆粒、金屬離子、有機沾污物等,甩干封裝在潔凈片盒內, 形成開盒即用的 SiC 襯底。
SiC 襯底制備完成后,還需要在上面生長外延層,進而制備 SiC 器件(如 SiC MOSFET)以 及 SiC 模組,最終應用到電動車、充電樁等下游應用中。
目前導電型 SiC 襯底以 6 英寸為主,8 英寸開始發展;半絕緣 SiC 襯底以 4 英寸為主,逐漸 向 6 英寸發展。
根據 Infineon 數據,對于 Si 基 MOSFET 和 IGBT,工作電壓范圍為 25V-6500V,其中, MOSFET 工作電壓范圍大約為 25V-900V,IGBT 分立器件工作電壓范圍為大約為 600V1700V,IGBT模組則可實現 1200V-6500V 電壓范圍。對于 SiC 和 GaN 器件,SiC 器件(SiC MOSFET)工作電壓更大,目前工作電壓范圍為大約為 650V-3300V,未來計劃做到 4500V、 甚至 6500V。
SiC 在電動車中主要用在逆變器中,此外還有車載充電機(OBC)、DC/DC 轉換器等,絕大 部分將用于逆變器,SiC 在上述零組件中的應用將越來越多。新能源車領域,SiC 器件已被 國際知名車企應用在其電動車上,特斯拉 Model 3 的主逆變器采用了意法半導體生產的 24 個 SiC MOSFET 功率模塊,是全球第一家將 SiC MOSFET 應用于商用車主逆變器的 OEM 廠商;比亞迪在推出首款采用 SiC 技術的車型“比亞迪·漢”的同時,還宣布到 2023 年將 實現 SiC 功率器件對 Si 基 IGBT 的全面替代;蔚來在 2022 年交付的新款 ET7 車型上,采用 了基于 SiC 技術的電驅系統;2020 年 12 月豐田也首次在其電動車上使用 SiC 器件。
根據 Yole 數據,2021-2027 年,全球 SiC 功率器件市場規模將由 10.9 億美元增長到 62.97 億美元,CAGR 為 34%;其中電動車用 SiC 市場規模將由 6.85 億美元增長到 49.86 億美元, CAGR 為 39.2%,電動車(逆變器+OBC+DC/DC 轉換器)是 SiC 最大的下游應用,占比由 62.8%增長到 79.2%,市場份額持續提升。
SiC 襯底方面,根據 Yole 數據,全球導電型 SiC 襯底市場規模由 2018 年的 1.73 億美元增 長至 2020 年的 2.76 億美元,CAGR 為 26.36%;全球半絕緣型 SiC 襯底市場規模由 2019 年的 1.54 億美元增長至 2020 年的 1.82 億美元,同比增長 18.2%。
導電型 SiC 襯底市場目前主要被美國、日本企業占據。根據 Yole 數據,2018 年全球導電型 SiC 襯底廠商中,美國 Wolfspeed(Cree)占比 62%,美國 II-VI(貳陸/高意)占比 16%, 德國 SiCrystal(2009 年被日本羅姆收購)占比 12%,美國 DOW(陶氏化學)占比 4%。中 國廠商天科合達占比 1.7%,天岳先進占比 0.5%,排名全球第 6-7 名。
半絕緣型 SiC 襯底市場目前主要被美國、中國企業占據。2020 年全球半絕緣型 SiC 襯底廠 商中,美國 II-VI 占比 35%,美國 Wolfspeed(Cree)占比 33%,中國廠商天岳先進占比 30%, 全球排名第 3。
SiC 晶圓尺寸目前以 4-6 英寸為主,為了降低 SiC 襯底成本,將逐步向 8 英寸升級,以 32mm2 的 SiC 晶粒為例,6 英寸晶圓能產出 448 顆晶粒,8 英寸晶圓能產出 845 顆晶粒,產量提升 88.6%,同時晶圓邊緣芯片比例從 14%降到 7%。因此,隨著 SiC 晶圓尺寸增大,單片晶圓 產量更高,邊緣浪費率更低,整體提升了 SiC 產能和效率。
對比國內外 SiC 襯底發展水平,國外已達到 8 英寸水平,Wolfspeed 已成功研發并投建 8 英 寸產品生產線,II-VI 已成功研制 8 英寸導電型 SiC 襯底,Soitec 也宣稱發布了首片 8 英寸 SiC 襯底;國內目前還處于 6 英寸水平及以下,計劃在十四五期間突破 8 英寸襯底關鍵技術。
SiC 襯底制備技術包括 PVT 法(物理氣相傳輸法)、溶液法和高溫氣相化學沉積法等,目前 商用 SiC 單晶生長均采用 PVT 法。SiC 半導體晶片材料核心參數包括微管密度、位錯密度、 電阻率、翹曲度、表面粗糙度等。穩定量產各項性能參數指標波動幅度較低的高品質 Si C 晶 片的技術難度很大,主要體現在:
1)生長溫度高。SiC 晶體需要在 2300°C 以上的高溫環境中生長,且在生產中需要精確調控 生長溫度,控制難度極大,Si 生長溫度為 1600°C;
2)生長速度慢。SiC 7 天才能生長 2cm 左右,而硅棒拉晶 2-3 天即可拉出約 2m 長的 8 英 寸硅棒;
3)晶體類型多。SiC 存在 200 多種晶體結構類型,其中六方結構的 4H 型(4H-SiC)等少數 幾種晶體結構的單晶型碳化硅才是所需的半導體材料,在晶體生長過程中需要精確控制硅碳 比、生長溫度梯度、晶體生長速率以及氣流氣壓等參數,否則容易產生多晶型夾雜,導致產 出的晶體不合格;
4)擴徑難度大。氣相傳輸法下,SiC 晶體生長的擴徑技術難度極大,隨著晶體尺寸的擴大, 其生長難度工藝呈幾何級增長;
5)材料硬度高。SiC 莫氏硬度為 9.2-9.6,與金剛石接近,切割、研磨、拋光技術難度大, 工藝水平的提高需要長期的研發積累。
由于 SiC 晶體生長速率慢、制備技術難度較大,導致大尺寸、高品質 SiC 襯底生產成本依舊 較高,產量低、價格高成為制約 SiC 大規模應用推廣的主要因素。根據 CASA 數據,近年來 SiC SBD 和 SiC MOSFET 器件呈現逐步下降趨勢,并且與 Si FRD 和 Si IGBT器件的價格 差也在縮小。
650V SiC SBD vs Si FRD:2017-2020 年 SiC SBD 價格由 4.1 元/A 下降至 1.58 元/A,降幅 達 61.5%。價格差則由 2.6 元/A 下降至 2.97 元/A;
1200V SiC SBD vs Si FRD:2017-2020 年 SiC SBD 價格由 6.55 元/A 下降至 3.83 元/A,降 幅達 41.5%。價格差則由 4.55 元/A 下降至 1.16 元/A;
650V SiC MOSFET vs Si IGBT:2017-2020 年 SiC MOSFET 價格由 3.44 元/A 下降至 1.92 元/A,降幅達 44.2%;同時與 Si IGBT相比,價格差從 3.11 元/A 下降至 1.39 元/A,價格倍 數 從 10.4 倍下降至 3.6 倍 , 價格差距 逐 步 縮 小 。 此 外 , 2019-2020 年 , 650V/900V/1200V/1700V 的 SiC MOSFET 價格都呈下降趨勢,分別下降了 13%、2%、 27.62%、33.4%。
我們認為,未來 SiC 價格有望繼續下探,主要原因在于:
1)全球 SiC 襯底廠商擴產,增加產能供給,襯底價格下降,帶動器件成本下降;
2)SiC 制備技術不斷提升,帶動良率提升;
3)晶圓尺寸向 6 英寸、8 英寸升級,單片晶圓產量增加、邊緣浪費率降低、邊際成本降低;
4)產能陸續建設投產,行業競爭加劇,引發價格進一步下降。
1)Si IGBT:根據我們推算,1 輛電動車 Si IGBT器件價格為 340 美元/輛。Si IGBT 已經大 規模應用在電動車中,且由于需求旺盛,供給吃緊,因此缺貨狀態仍將持續至 2023 年,所 以我們判斷 Si IGBT 價格 2022-2023 年將保持基本穩定,2024-2025 將有所下降,但是下降 空間有限,預計年均下降幅度為 5-10%。
2)SiC MOSFET:根據我們推算,1 輛電動車 SiC 器件價格為 1005 美元/輛,對應消耗 0.5 片 6 英寸 SiC 晶圓。由于 SiC MOSFET 目前成本較高,在電動車種滲透率很低,因此為了 大規模應用,價格下降就成為最重要的影響因素,同時 Wolfspeed、II-VI、ROHM(SiCrystal)、 天岳先進、晶盛機電、露笑科技、三安光電等全球 SiC 廠商均有擴產計劃,因此我們判斷 SiC MOSFET 價格下降速度較快,預計 2022-2025 年年均下降幅度為 10-20%,其中 2022-2023 年較慢,2024-2025 年由于技術精進、各廠商擴產計劃陸續投產、稼動率提升,因此下降速 度較快。
總體而言,我們判斷未來幾年,IGBT 仍然是逆變器主流器件,隨著 SiC 成本進一步下降, 電動車電池電量增加,SiC 逆變器滲透率將逐步提升,但是仍處于供不應求的局面,未來幾 年電動車功率半導體行業仍將保持高景氣度狀態。
國外廠商中,Wolfspeed 公司的 SiC 晶片供應量位居世界第一,能夠批量供應 4 英寸至 6 英 寸導電型和半絕緣型 SiC 晶片,且已成功研發并投建 8 英寸產品生產線;II-VI 公司的 Si C 晶 片供應量位居世界第二,能夠提供 4 至 6 英寸導電型和半絕緣型晶片,并已成功研制 8 英寸 導電型 SiC 晶片;德國 SiCrystal(2009 年被日本羅姆收購)生產的 SiC 襯底主要用于羅姆 公司生產各種 SiC 器件,主要生產 4-6 英寸導電 SiC 襯底。中國廠商中,天岳先進主要產品 是 4 英寸半絕緣型碳化硅襯底,6 英寸半絕緣型和 6 英寸導電型襯底已形成小批量銷售,是 全球第三大半絕緣型襯底供應商,在導電型 SiC 襯底領域,公司 6 英寸產品已送樣至多家國 內外知名客戶,并于 2019 年中標國家電網的采購計劃;天科合達能批量供應 2-6 英寸各種 類型的 SiC 襯底。(報告來源:未來智庫)
3、投資分析
3.1 投資觀點
在全球“雙碳”背景下,綠色能源的推廣普及成為了時代大趨勢。對于汽車行業來說,從傳 統燃油方式轉變成電動方式出行已成為各個國家以及各大型車企的共識,汽車行業電動化趨 勢勢不可擋,在這一趨勢下,汽車電子行業孕育出新的變化、新的機會。在汽車電子行業中, 我們認為功率半導體作為最受益的細分賽道,將充分享受行業變革帶來的新機遇。
在從燃油車向電動車升級過程中,功率半導體價值量從 88 美元/輛增長至 459 美元/輛,增幅 高達 421.6%,價值量大幅提升。其中 IGBT 作為逆變器等核心零部件,直接負責將動力電池直流電轉換成交流電供電機使用,是電動車能夠正常行駛的重要保證,因此相關廠商將充分 享受行業紅利。
此外,為了提高電動車充電時間,動力電池平臺將逐漸從 400V 向 800V 及以上升級,與此 帶來的是 SiC 的新機遇,作為第三代半導體的代表,SiC 由于在擊穿場強、飽和電子漂移速 率、熱導率等性能指標上具有明顯優勢,在 800V 及以上電壓情況下,比 IGBT 器件能量損 耗低,封裝尺寸小,能實現高頻開關,并且耐高溫、散熱能力強,因此從性能上更適合 8 00V 及以上電壓,但是由于 SiC 襯底生長速率慢、制備技術難度較大,導致大尺寸、高品質 SiC 襯底產量低、成本高,根據我們推算,6 英寸 SiC 襯底價值量為 1000 美元,隨著技術升級, Wolfspeed、II-VI、ROHM(SiCrystal)、天岳先進、晶盛機電、露笑科技、三安光電等全球 主要廠商陸續擴產,未來 SiC 成本將有望持續降低,SiC 滲透率將穩步提升。
功率半導體往往采用特色工藝制造,不追求先進制程,中國相對而言自主化程度較高,目前 已涌現出斯達半導、時代電氣、BYD 半導、天岳先進、三安光電等眾多優秀功率半導體企業。 中國作為電動車最大市場,本土廠商在成本、本地化服務等方面具有先天優勢,隨著國內功 率半導體廠商技術升級、擴產產能逐步釋放,未來有望加速導入車企并不斷擴大市場份額。
3.2 重點公司分析
IGBT:斯達半導;
SiC:天岳先進,三安光電。
3.2.1 斯達半導
公司主營業務是以 IGBT為主的功率半導體芯片和模塊的設計研發、生產及銷售,2021 年上 半年,IGBT模塊的銷售收入占公司主營業務收入的 95%以上,在 2020 年全球 IGB T 模組廠 商排名第 6,占比 2.8%,是唯一進入前 10 的中國廠商,主要下游應用包括工業控制和電源 行業、新能源、變頻白色家電等行業。受益于公司產品在新能源汽車、光伏發電、風力發電、 儲能等行業持續快速放量,2021 年公司實現營收 17.1 億元,YoY+77.2%;歸母凈利潤 4.0 億元,YoY+120.5%;毛利率 36.7%,凈利率 23.4%。
公司此前定增 35 億元已經成功募資發行,其中高壓特色工藝功率芯片 研發及產業化項目將 形成年產 30 萬片 6 英寸高壓特色工藝功率芯片生產能力;SiC 芯片研發及產業化項目將形 成年產 6 萬片 6 英寸 SiC 芯片生產能力;功率半導體模塊生產線自動化改造項目將形成新增 年產 400 萬片的功率半導體模塊的生產能力。我們認為,公司此次定增,意義不僅在于擴產 和新產品研發,從 Fabless 向 IDM 模式轉換也使得公司能夠在行業缺芯背景下實現產能自主 可控,更有利于公司產品技術迭代升級以及技術 know-how 的積累,增強公司核心競爭力, 從而在新能源車、光伏等行業大發展背景下實現高成長。
【太平洋汽車網】新能源汽車的ptc是汽車上的直流ptc加熱器,是一種陶瓷加熱器,也是一種典型具有溫度敏感性的半導體電阻,超過一定的溫度(居里溫度)時,其電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的增高,用于汽車空調制熱。傳統燃油汽。
3.2.2 天岳先進
公司主要產品為公司主要產品是 4 英寸半絕緣型碳化硅襯底,6 英寸半絕緣型和 6 英寸導電 型襯底已形成小批量銷售,不具備 8 英寸襯底的量產能力。2021H1 半絕緣型襯底收入占比 77.6%,導電型襯底收入占比 0.25%,是全球第三大半絕緣型襯底供應商。在導電型 Si C 襯 底領域,公司 6 英寸產品已送樣至多家國內外知名客戶,并于 2019 年中標國家電網的采購 計劃。2021 年公司實現營收 4.9 億元,YoY+16.3%;歸母凈利潤 0.9 億元,同比增加 7. 3 億 元;毛利率 28.4%,凈利率 18.2%。
公司 IPO 的碳化硅半導體材料項目,計劃募資 20 億元,總投資 25 億元,用于 SiC 襯底擴 產,將形成年產導電型 SiC 晶錠 2.6 萬塊,對應襯底產品 30 萬片的生產能力,預計 2026 年 100%達產,目前廠房封頂,產品主要用于新能源汽車,軌道交通以及大功率輸電變電等領域。 我們認為,公司 IPO 擴產導電型 SiC 襯底,將有望充分受益新能源車、軌交等領域的快速發 展,在 SiC 供不應求的背景下,公司發展有望駛入快車道。
3.2.3 三安光電
公司主要從事化合物半導體材料與器件的研發與應用,以砷化物、氮化物、磷化物及碳化硅 等化合物半導體新材料所涉及的外延片、芯片為核心主業,下游客戶主要為 LED 封裝企業及 化合物半導體集成電路設計公司。2021 年公司實現營收 125.7 億元,YoY+48.7%;歸母凈 利潤 13.1 億元,YoY+29.2%;毛利率 22.2%,凈利率 10.4%。
LED 產業正處于結構性調整階段,Mini/Micro LED 作為新一代核心顯示技術,有望成為下一 輪 LED 技術發展的重要趨勢。Mini LED 相比于傳統 LCD 具有更高的顯示亮度、均勻性和動 態范圍,顯示效果提升明顯;相比于 OLED 具有更低的成本、更長的使用壽命,并且能夠有 效避免燒屏風險,未來主要面向 Mini LED 背光以及較高清晰度的 Mini LED 顯示。Micro LED 具備自發光、高效率、低功耗、高集成、高穩定性、全天候工作等優良特性,有望成為下一 代革命性顯示技術。公司于 9 月 30 日發布定增公告,目前已審核通過,計劃募集資金總額 不超過 79 億元,重點用于湖北三安光電有限公司 Mini/Micro 顯示產業化項目,項目達產后, 將建設形成 Mini/Micro LED GaN 芯片、Mini/Micro LED GaAs 芯片、4K 顯示屏用封裝三大 產品系列的研發生產基地;項目達產后,新增 GaN Mini/Micro LED 芯片 161 萬片/年、G aAs Mini/Micro LED 芯片 75 萬片/年(均以 4 寸為當量片)和 4K 顯示屏用封裝產品 8.4 萬臺/年 的生產能力。

精選報告來源:【未來智庫】。
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