新能源车里的核心“CPU”!比亚迪新对手量产IGBT
作为新能源车里的“CPU”,IGBT因技术难、投资大,与动力电池一样,被业内称为新能源 汽车 核心技术的“珠穆拉玛峰”。
多年以来, IGBT核心技术一直掌握在日本、欧洲等国外厂商中,制约了国内新能源 汽车 的大规模商业化。直至比亚迪的出现,一拳打破“卡脖子”技术。
而继比亚迪之后,又有一家中国企业将量产车规级IGBT。
据华虹宏力公众号消息,近日,华虹半导体有限公司与斯达半导举办“华虹半导体车规级IGBT暨12英寸IGBT规模量产仪式”,并签订战略合作协议。
双方共同宣布, 携手打造的高功率车规级IGBT(绝缘栅双极型晶体管)芯片,已通过终端车企产品验证,广泛进入了动力单元等 汽车 应用市场。
IGBT全称“绝缘栅双极型晶体管”,是影响电动车性能的关键技术,是新能源车的“大脑”,其成本约占整车成本的5%。
IGBT的好坏直接影响电动车功率的释放速度: 直接控制直、交流电的转换,同时对交流电机进行变频控制,决定驱动系统的扭矩(直接影响 汽车 加速能力)、最大输出功率(直接影响 汽车 最高时速)等。
所以,可以说IGBT与新能源车的关系就如同CPU与电脑,是新能源 汽车 最核心的技术。
据悉,华虹半导体已在12英寸生产线上成功建立了IGBT晶圆生产工艺,产品顺利通过了客户认证,成为全球首家同时在8英寸和12英寸生产线量产先进型沟槽栅电场截止型IGBT的纯晶圆代工企业。
目前,华虹半导体12英寸IGBT产出已超10000片晶圆。去年斯达半导生产的 汽车 级IGBT模块合计配套超过20万辆新能源 汽车 。
最近,车用SiC界发生了两件事。
大陆旗下动力总成公司纬湃 科技 宣布,选择罗姆作为其SiC技术的首选供应商,并就电动 汽车 领域电力电子技术签署了开发合作协议,自2020年6月起生效。
宇通客车日前宣布,其新能源团队正在采用基于科锐1200V SiC器件的斯达半导体功率模块,开发高效率电机控制系统,各方共同推进SiC逆变器在新能源大巴领域的商业化应用。
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NE观察:
纬湃电气化技术事业部创新与电子产品部负责人Gerd Rösel认为,对于电动 汽车 来说,能效是至关重要的。电池是车辆中唯一的能量来源,因此需要将系统中的功率转换损耗降到最低。纬湃除了800V电池之外,还将与ROHM合作开发400V电池用的搭载SiC的逆变器解决方案。
罗姆为IDM(设计制造一体化)企业,拥有自己的晶圆厂、芯片厂、封测厂。因此它的客户范围更广,例如功率半导体、电驱动企业、充电桩企业。
Cree,自成立之初就确定了SiC的发展方向。SiC单晶技术是它的核心产品,基于此它布局SiC衬底、外延、LED芯片、功率器件、射频器件。
斯达半导成立于2005年4月,公司自成立以来专注于以IGBT为主的功率半导体芯片和模块的设计研发和生产,主要产品为IGBT模块。目前公司主要技术骨干全都来自国际知名高校的博士或硕士,在IGBT芯片和模块领域有着先进的研发和生产管理经验,是国内唯一一家进入全球前十的IGBT模块供应商。
公司产品以IGBT模块为主,其中核心系列是1200VIGBT模块,占主营业务收入的比例在70%以上,其他产品包括MOSFET模块、整流及快恢复二极管模块等。公司自主研发IGBT芯片及快恢复二极管芯片,芯片制造方面主要选择上海华虹和上海先进半导体两家晶圆厂代工,模块生产则由公司自己承担。Fabless模式减小了投资风险,并加快了产品推向市场的速度。
除了自主研发,公司有部分芯片仍向外采购,主要因为IGBT芯片的客户验证壁垒较高,自研芯片完全替代外采芯片需要时间。公司IGBT自研率正在逐步提升,2016至2018、以及2019年上半年,自主研发的IGBT及快恢复二极管芯片占当期芯片采购总量比例分别为31.04%、35.68%、49.02%和54.10%,自研芯片的使用一方面让公司实现技术和生产全面自主可控,解除对进口芯片的依赖,同时也可以在市场竞争中获得更大的议价权,降低公司生产成本。
公司下游应用行业以三类为主:工业控制及电源行业、新能源行业、变频白色家电行业。
工业控制及电源行业主要包括变频器行业、电焊机行业等;新能源行业包括新能源 汽车 行业、风力发电行业、光伏行业等。其中占比最大的为工业控制及电源行业,2019年上半年占比达到77.92%。此外公司产品在新能源 汽车 的应用中属核心器件,未来增长潜力巨大,过去两年是公司增长最快的应用。
IGBT竞争壁垒来自芯片制造与封装工艺
与数字集成电路工艺不同,IGBT设计相对而言不太复杂,但由于其大电流、高电压、高频和高可靠的要求,加工工艺十分特殊和复杂,需要长时间的工艺积累。IGBT的正面工艺和标准BCD的LDMOS区别不大,但背面工艺要求严苛,IGBT的背面工艺需要减薄6-8毫米,因硅片极易破碎和翘曲,后续的加工处理非常困难。
公司核心优势在于芯片端设计与模块制造,斯达是国内少数自主研发IGBT芯片和快恢复二极管芯片的公司。自2005年成立之初起就专心进行IGBT产品的研发、相关人才的培养和上游产业链的培育。公司在2007年成功完成了IGBT模块关键技术工艺的开发,如真空氢气无气孔焊接技术、超声波键合技术、测试和老化技术等,并于当年成功推出了第一款IGBT模块,其后不断突破大功率、碳化硅、车规级等模块产品。IGBT芯片方面,公司自2012年成功独立研发并量产NPT型IGBT芯片以来,到2018年底公司已量产所有型号的IGBT芯片。
公司采用Fabless模式,将芯片制造环节交由外部晶圆厂代工,模块环节则由自己完成,以此发挥比较优势,更快速地推出成品。IGBT模块工艺较为复杂,设计制造流程较为繁琐,斯达半导体通过十几年的钻研,不仅拥有了先进的制造工艺及测试技术,亦将其成功运用于实际生产中,并在IGBT高端应用领域具备竞争优势,目前已成为国内 汽车 级IGBT模块的领军企业。
IGBT模块是下游产品中的关键部件,其性能表现、稳定性和可靠性对下游客户来说至关重要,因此认证周期较长,替换成本高。对于新增的IGBT供应商,客户往往会保持谨慎态度,不仅会综合评定供应商的实力,而且通常要经过产品单体测试、整机测试、多次小批量试用等多个环节之后,才会做出大批量采购决策,采购决策周期较长。因此,新进入本行业者即使生产出IGBT产品,也需要耗费较长时间才能赢得客户的认可。在国内市场,公司的先发优势明显。
盈利预测与估值
IGBT行业未来在新能源和工控、家电领域应用拉动下仍将保持较高的增长。而中国IGBT产业在本土需求及国产替代趋势下,增速预计较全球更高,而斯达半导体作为国内稀缺IGBT供应商,预计未来几年内保持高增长的确定性较高。
我们预测公司2019~2021年营业收入为7.63亿、9.89亿、12.83亿元,同比增长12.94%/29.69%/29.74%;归母净利润为1.29亿、1.69亿、2.22亿元,同比增长33.02%/31.57%/31.39%。
在同行业横向比较,可以参照扬杰 科技 、捷捷微电、闻泰 科技 估计做对比,给与2020年60倍市盈率,对应股价为60元左右比较合理,但考虑到半导体和公司稀缺性,最高给予不超过80倍市盈率,股价不能高于85元。
今天收盘之后,
市场结构已经非常清晰,
超级清晰,
总龙头:联环药业>泰达股份
补涨龙:世纪天鸿、道恩股份
关于总龙头到底是联环药业,
还是泰达股份,
市场分歧很大,
大家各执一词。
就目前而言,
我还是认为联环是总龙头的概率大于泰达。
我旗帜鲜明的看好明天疫情走二波,
看好明天市场会有很多超级大长腿,
会出现暴力反弹,
明天随便低吸一只,
真的有大肉,
而且是超级大肉。
明天接力的主要方向如下。
方向1:干总龙头赌二波
目标股当然是联环药业,
该股我已经连续几天提示大家勇敢低吸,
明天直接低吸赌板。
方向2:干补涨龙接力
目标股是世纪天鸿、道恩股份,
明天最少有一只能继续连板,
也可能2只都继续板。
明天市场选择哪只就干哪只,
开的不高就低吸赌板,
开的高,就放量换手板介入。
方向3:干强势股二波
太立 科技 亚光 科技 ,玉禾田
这三只都是分支龙,
今天走的较为逆势,
明天有涨停预期,
如果看好就直接低吸赌板。
方向3:低吸赌大长腿或地天板
明天走大长腿的股票最多,
明天竞价低吸的话,
收盘基本上都能吃肉,
而且有些股票会有超级大肉,
十几个点的大肉,
甚至20%的地天板大肉也有机会出现。
博腾股份、四环生物、会畅通讯、太龙药业、哈药股份、振德医疗、尚荣医疗,
超级大长腿或涨停板,
从这几只股票中产生的概率最大。
明天的大肉机会就在以上4个方向。
你可以选择分仓介入,
每个方向都干一只。
也可以选择集中仓位干龙头或低吸大长腿。
联环药业,
总龙头,
明天有涨停启动二波预期,
激进的就直接低吸赌板,
追求确定性的就打板介入。
泰达股份,
量太几把大了,
但也不至于套人,
会给小亏小赚出局的机会,
如果今天你低吸了,
明后天冲高不板就走人。
世纪天鸿、道恩股份,
是2只补涨龙,
明天至少有一只能晋级连板,
市场选择哪只就干哪只。
秀强股份、奥特佳,
明天应该有一只能晋级连板,
但属于持筹者盛宴,
再去接力就没屌意思了。
模塑 科技 ,
后面还有一次涨停反包预期,
但后面已经没啥行情了,
明天冲高或反包都是卖点。
芯片被"卡脖子"一直在阻碍我国半导体行业的发展,在政策和基金倾斜的背景下,芯片的国产化进程不断加快速度,汇聚一批高品质的芯片企业。今天就来给大家介绍一个芯片半导体行业中的优质企业——斯达半导。
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一、从公司角度来看
公司介绍:斯达半导的主营业务为以IGBT为主的功率半导体芯片和模块的设计、研发、生产,并以IGBT模块形式对外实现销售。主要产品可用于功率范围从0.5kW至1MW以上的不同领域等。斯达半导是国内IGBT领域领军企业,国内唯一进入全球前十的IGBT模块供应商
简单介绍了斯达半导的公司情况后,再来看一下公司的优势有哪些?
优势一、技术优势
斯达半岛把技术发展以及产品质量作为公司根基,并以开发新产品以及新技术作为公司的紧要工作,持续不断地扩大研发投入,着力培养、组建了一支拥有精英人才的国际型研发队伍,涵盖了IGBT、快恢复二极管等功率芯片和 IGBT、MOSFET、SiC 等功率模块的设计、工艺开发、产品测试、产品应用等,在半导体技术、电力电子、控制、材料、力学、热学、结构等多学科具备了深厚的技术积累。
优势二、细分行业的领军企业
斯达半导自成立就比较重视IGBT为主的功率器件的设计研发、生产以及销售方面的问题。根据IHS Markit2020年报告,在2019年度IGBT模块的全球市场份额里面,斯达半导占有率国际排名第7位(并列),在中国企业中位居首位,是国内IGBT行业中的引领者。
优势三、具备先发优势
IGBT 模块除了应用广泛,而且他属于产品下游中的核心器件,一旦发生问题会导致产品没有办法使用,下游企业将会面对很大的损失,有着昂贵的替代成本,因而,一般下游企业都会经过较长的认证期后才可以大批量采购。
国内的其他企业若是要进入IGBT模块市场,那么就需要去面临长期的市场开发困难和资金投入压力,斯达半导的先发优势更加显著。随着公司生产规模的扩大,自主芯片能够实现大数据的批量导入,在供货稳定性上的优势会进一步巩固,从而劝退了许多想要进入本行业的潜在竞争对手。
由于篇幅受限,更多关于斯达半导的深度报告和风险提示,我整理在这篇研报当中,点击即可查看:【深度研报】斯达半导点评,建议收藏!
二、从行业角度来看
依据IHS 的数据,2020 年里,具有422 亿美元全球功率半导体市场规模,同比增长4.6%,而中国功率半导体市场规模是153亿美元,同比增长率是6.3%。同时,IGBT属于其细分市场中发展速度最快的半导体功率器件。
近年来,以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等材料为代表的化合物半导体因其宽禁带、高饱和漂移速度、高临界击穿电场等优异的性能而饱受关注。其中碳化硅功率器件受下游新能源汽车等行业需求拉动,市场规模的高速增长,行业发展空间广阔。
总体来讲,我认为斯达半导公司作为芯片半导体行业的龙头企业,随着行业上升的盈利,有望迎来较快的发展。但是文章具有一定的滞后性,如果想更准确地知道斯达半导未来行情,直接点击链接,有专业的投顾帮你诊股,看下斯达半导现在行情是否到买入或卖出的好时机:【免费】测一测斯达半导还有机会吗?
应答时间:2021-11-29,最新业务变化以文中链接内展示的数据为准,请点击查看
2020年上半年行情收官,受疫情影响,虽然春节后A股开市创下近23年来最大跌幅,但伴随着医疗、 科技 等多个行业板块的逆势上涨,也涌现出了一批明星股。
根据iFind数据显示,A股市场上涨的1857只股票(包括2020年上市新股)中,斯达半导、万泰生物、瑞芯微、英科医疗、派瑞股份、硕世生物、北摩高科、新产业、博杰股份、良品铺子成为了上半年涨势最好的十只“牛股”。
对比之下,天茂退、退市美都、*ST博信、乐视退、神雾退、*ST环球、盛运退、ST当代、ST贵人、天宝退10只股票以超过68%的跌幅成为了十大“熊股”。
而对于下半年,有券商认为在半年报季即将来临等背景下,要紧抓业绩亮眼的个股。
斯达半导半年暴涨1295%
天茂退成最熊个股
根据iFind数据显示,今年上半年,A股市场包括2020年上市新股共有1857只股票上涨,其中斯达半导、万泰生物、瑞芯微以1295%、1209%、703%的巨额涨幅位列前三。
此外,在半年涨势最好的十只“牛股”中,涨幅超过600%的有英科医疗,涨幅超过400%有派瑞股份,而涨幅超过330%的包括硕世生物、北摩高科、新产业、博杰股份和良品铺子,其中有因疫情催化而大幅走强的医疗板块相关个股,也有逆势上涨的 科技 和消费股。
虽然A股市场上半年有158只个股涨幅翻倍,但仍有多达2007只个股上半年下跌,其中485只个股上半年跌幅超过20%,41只个股跌幅超过50%。
退市美都、*ST博信、乐视退、神雾退、*ST环球、盛运退、ST当代、ST贵人、天宝退的跌幅超过70%,天茂退则以86%的跌幅,成为上半年最熊的个股。
多家券商踩准个股涨势
机构:下半年抓业绩亮眼个股
哪些机构踩准了三大“牛股”涨势?
2020年上半年,作为国产IGBT行业龙头股,根据东方财富网,包括东方财富证券、西部证券、广发证券、国海证券、天风证券等20家券商,对斯达半导的评级显示为买入或增持,纷纷看好斯达半导。
安信证券认为,国产替代在加速,斯达半导的市场占有率将会继续提升,受益新能源 汽车 的发展和新基建的推进,中长期IGBT需求增加以及国产替代逻辑不变。
此外,即使上半年仅华西证券、华鑫证券和兴业证券发布个股研报对万泰生物持乐观态度,但作为炙手可热的“检测试剂+疫苗”概念股之一,万泰生物上市后连续26个涨停板,以1209%涨幅证明了其实力。
瑞芯微方面,有华安证券、天风证券、华鑫证券、东莞证券对其评级为增持或买入,天风证券认为,公司为国内 IC设计优势企业,预计2019-2021年,公司实现归母净利润 2.13/3.00/3.88 亿元,目标价 57.49 元,给予“买入”评级。
(仅供投资者参考,不构成投资建议)
芯片被"卡脖子"一直是导致我国半导体行业发展不起来的原因,在政策和基金倾斜的过程中,芯片的国产化进程不断进行,一批具有优势的芯片企业出现了。今天就给大家说明一个芯片半导体行业中的优质企业--斯达半导。
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一、从公司角度来看
公司介绍:斯达半导的主营业务为以IGBT为主的功率半导体芯片和模块的设计、研发、生产,并以IGBT模块形式对外实现销售。主要产品可用于功率范围从0.5kW至1MW以上的不同领域等。斯达半导是国内IGBT领域领军企业,国内唯一进入全球前十的IGBT模块供应商
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优势一、技术优势
斯达半岛把技术发展和产品质量作为公司的根本,并把开发新产品和新技术作为公司的核心工作,进一步提高研发投入,加强一支高素养的国际型研发队伍的培养,涵盖了IGBT、快恢复二极管等功率芯片和 IGBT、MOSFET、SiC 等功率模块的设计、工艺开发、产品测试、产品应用等,在半导体技术、电力电子、控制、材料、力学、热学、结构等多学科具备了深厚的技术积累。
优势二、细分行业的领军企业
斯达半导自成立以来一直专注于IGBT为主的功率器件的设计研发、生产和销售。依据2020年IHS Markit报告,斯达半导2019年度IGBT模块的全球市场份额占有率国际排名第7位(并列),属于排名第一的中国企业,是国内IGBT行业中最为优质的企业。
优势三、具备先发优势
IGBT 模块除了应用广泛,并且是下游产品中核心的器件,万一有什么问题,会导致产品无法使用,便会使下游企业遭受很大的损失,在替代方面有着高成本,因而,一般下游企业都会经过较长的认证期后才可以大批量采购。
要是国内的其他企业想要进入IGBT模块市场,那么他们就需要去面对长期的资金投入压力和市场开发困难,斯达半导的先发优势更加突出。由于公司生产规模不断扩张,自主芯片能够实现批量导入,在供货稳定性上的优势会进一步巩固,从而提高潜在竞争对手进入本行业的壁垒。
由于篇幅受限,更多关于斯达半导的深度报告和风险提示,我整理在这篇研报当中,点击即可查看:【深度研报】斯达半导点评,建议收藏!
二、从行业角度来看
通过IHS 的数据可知,2020 年里,具有422 亿美元全球功率半导体市场规模,同比增长4.6%,而中国功率半导体市场规模则有153亿美元,比上一年提升了6.3%。同时,半导体功率器件IGBT是其细分市场中发展最快的。
近年来,以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等材料为代表的化合物半导体因其宽禁带、高饱和漂移速度、高临界击穿电场等优异的性能而饱受关注。其中碳化硅功率器件得益于下游新能源汽车等行业需求拉动,市场规模的快速增长,行业具有良好的发展前景。
总体来讲,我认为斯达半导公司作为芯片半导体行业十分优秀的企业,伴随着行业盈余的上升,有希望实现高速发展。但是文章具有一定的滞后性,如果想更准确地知道斯达半导未来行情,直接点击链接,有专业的投顾帮你诊股,看下斯达半导现在行情是否到买入或卖出的好时机:【免费】测一测斯达半导还有机会吗?
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1.这家公司成立于2005年,最初是给英飞凌做芯片封装的,后来走上自研道路,研究开发出IGBT芯片,再通过Fabless模式将产品落地。
2.公司2020年营收9.6亿元,同比增23.6%,归母净利润1.8亿元,同比增33.6%。今年一季度营收3.2亿元,同比增135.7%,归母净利润7500万,同比增177%。
3.公司从2016年营收3亿元,已增长至9.6亿,CAGR达33.8%,归母净利润由2100万增长至1.8亿元,CAGR为71%。
4.公司的收入98%来自IGBT模块,公司的下游客户应用主要覆盖工业控制、电动车和白电等。公司实际控制人沈华,曾就职于英飞凌和赛灵思,2005年回国发展IGBT。而且公司的主要技术核心力量都在IGBT领域工作了有5-10年。沈华通过香港斯达控股44.54%上市公司嘉兴斯达。
拓展资料:
为什么半导体会很吃香?
1.IGBT是电子器件的核心部件,堪称“大脑CPU”级别的存在,电子器件中的功率器件包括二极管、晶闸管、MOSFET和IGBT等。从结构上来看,IGBT(绝缘栅双极型晶体)是BJT(双极型三极管)和MOSFET(绝缘栅场效应晶体管)组成的复合型功率器件,兼具了MOSFET的开关速度高、输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关损耗小的优点,又有 BJT 导通电压低、通态电流大、损耗小的优点,在高压、大电流、高速等方面有突出的产品竞争力,已成为电力电子领域开关器件的主流发展方向。
2.IGBT可以应用的电流范围较广,从650V-6500V的电压范围均有应用领域,在电机节能、轨道交通、智能电网、航空航天、家用电器、汽车电子、新能源发电、新能源汽车等领域均有需要,是最“标准”的国产替代方向。
3.根据中国产业信息网的数据,2018年,新能源汽车领域IGBT的市场规模为50亿元,占比为31%;家电领域IGBT的市场规模为43.7亿元,占比为27%;工控领域IGBT的市场规模为32.4亿元,占比为20%;新能源发电领域IGBT的市场规模为17.81亿元,占比11%。而2020年全球IGBT市场规模达57.7亿美元,同比增长6.4%。
4.根据研究机构IHS在2020年发布的最新报告,2019年度公司在全球IGBT模块市场排名第七(并列),市场占有率2.5%,是唯一进入前十的中国企业。排名前三的分别是德国英飞凌、日本三菱和富士电机,合计市占率超过50%。
5.从我国IGBT企业目前的竞争局面来看,制造和封测模组环节竞争力较强,以上海先进半导体、华虹半导体、华润微电子为主导的晶圆代工制造企业已经具备了8-12寸IGBT芯片生产的技术。但是在芯片设计端相对薄弱,只有斯达半导、士兰微、中车时代电气、比亚迪等少数几家公司具备竞争力。
从当前国产替代的进程来看,中车时代电气在高铁IGBT等重点领域具备了扎实的实力,斯达半导主要是从工控、光伏和风电等领域先行替代,比亚迪则是为自己的整车提供。
易车讯 日前,我们从相关渠道获悉,河南御捷时代在孟州工厂与无锡茂林斯达科技有限责任公司(下简称茂林斯达)正式签署股权转让协议。茂林斯达全资收购河南御捷时代和幻电科技有限公司100%股权,标志着朋克汽车正式易主。
同时,茂林斯达还将承接河南御捷时代及其全资子公司的权力、义务、债权和债务本次收购的达成对于河南御捷时代具有重要的意义,或将迎来更好的发展机会。
茂林斯达于2012年在美国注册成立,作为从事新能源汽车研发制造的品牌,拥有智能汽车、三电、CTC、增程及燃料电池等整车核心技术储备。据悉近期茂林斯达计划召开全面复工复产大会,届时可能会有更详细的公司信息披露。
朋克汽车是河南御捷时代旗下的品牌,产品包括朋克多多和朋克美美,主打纯电微型车市场,售价在3.5-4.6万之间,2021年总体销量超过3万台。
不过进入2022年后,受全球疫情引发的资金及供应链等问题影响,导致河南御捷的企业发展之路异常艰难坎坷,几度濒临破产重组。随着茂林斯达收购资金的注入,河南御捷时代的复工复产工作也在推进中,新产品规划和研发也完成了初步部署。
根据易车App“销量榜”显示的数据,朋克多多在6万以下纯电动车中排名第6位。如需更多数据,请到易车App查看。
IGBT长文
功率半导体行业情况
预测2025年国内功率半导体500亿市场,目前国产化渗透率很低。预测未来整个功率三大块: 汽车 、光伏、工控 。还有一些白电、高压电网、轨交。
(1)工控市场: 国内功率半导体2018年以前主要还是集中工控领域,国内规模100亿;
(2)车载新能源车市场: 2025年预测电动车国内市场达到100-150亿以上;2019-2020年新能源 汽车 销量没怎么涨,但是2020年10月开始又开始增长 ,一辆车功率半导体价值量3000元,预测2021年国内200万辆(60亿市场空间),2025年国内目标达到500万台(150亿市场空间)。
(3)光伏逆变器市场: 从130GW涨到去年180GW。光伏逆变器也是迅速发展,1GW对应用功率半导体产业额4000万元人民币,所以, 光伏这块2020年180GW也有70多亿功率半导体产业额。国内光伏逆变器厂商占到全球60%市场份额(固德威、阳光电源、锦浪、华为等)。
Q:功率半导体景气情况
A:今年的IGBT功率半导体涨价来自于:(1)新能源车和光伏市场对IGBT的需求快速增长;(2)疫情影响,IGBT目前大部分仰赖进口,而且很多封测都在东南亚(马来西亚等),目前处于停摆阶段,加剧缺货状态。(3)现在英飞凌工控IGBT交期半年、 汽车 IGBT交期一年。 2022-2023年后疫情缓解了工厂复工,英飞凌交期可能会缓解;但是,对IGBT模组来说, 汽车 和光伏市场成长很快,缺货可能会一直持续下去。 直到英飞凌12英寸,还有国内几条12英寸(士兰微、华虹、积塔、华润微等)产线投出来才有可能缓解。
Q:新能源车IGBT市场和国内主要企业优劣势?
A: 第一比亚迪, 国内最早开始做的;
(1) 2008年收购了宁波中玮的IDM晶圆厂开始自己做,2010-2011年组织团队开始开发车载IGBT;2012年导入自家比亚迪车,2015年自研的IGBT开始上量。
(2)2015年以前,比亚迪80%芯片都是外购英飞凌的,然后封装用在自己的车上,比如唐、宋等;
(3)2015年之后自产的IGBT 2.5代芯片出来,80%芯片开始用自己,20%外购;
(4)2017-2018年IGBT 4.0代芯片出来以后,基本100%用自己的芯片。 他现在IGBT装车量累计最多,累计100万台用自己的芯片,2017年开始往外推广自己的芯片和模块, 但是,比亚迪IGBT 4.0只能对标英飞凌IGBT 2.5为平面型+FS结构,比国内企业沟槽型的芯片性能还差一些 (对比斯达、宏微、士兰微的4代都落后一代;导致饱和压降差2V,沟槽型的薄和压降差1.4V,所以平面结构的损耗大,最终影响输出功率效率)。所以, 目前外部采用比亚迪IGBT量产的客户只有深圳的蓝海华腾,做商用物流车 ;乘用车其他厂商没用一个是性能比较落后,另一个是比亚迪自研的模块是定制化封装,比目前标准化封装A71、A72等模块不一样;
(5)2020年底比亚迪最新的IGBT 5.0推出来 ,能对标国内同行沟槽型的芯片(对标英飞凌4.0代IGBT,还有斯达、士兰微的沟槽型产品),就看他今年推广新产品能不能取得进展了。
第二斯达半导: (1)2008年开始做IGBT,原本也是外购芯片,自己做封装;
(2)2015年英飞凌收购了IR(international rectifier),把IR原本芯片团队解散了,斯达把这个团队接手过来,在IR第7代芯片(对标英飞凌第4代)基础上迭代开发;
(3)2016年开始推广自己研发的芯片,客户如汇川、英威腾进行推广。这款是在别人基础上开发的,走了捷径,所以一次成功,迅速在国内主机厂进行推广;
(4)2017年开始用在电控、整车厂;
(5)斯达现在厂内自研的芯片占比70%,但是在车规上A00级、大巴、物流车这些应用比较多 。但是他的750V那款A级车模块还没有到车规级,寿命仅有4-5年(要求10年以上),失效率也没有达标(年失效率50ppm的等级); A级车的整车厂对车载IGBT模块导入更倾向于IDM,因为对芯片寿命、可靠性、失效率要求高,IDM在Fab厂端对工艺、参数自己把控。斯达的芯片是Fabless,没法证明自己的芯片来料是车规级;(虽然最终模块出厂是车规级,但是芯片来料不能保证)
Fabless做车规级的限制: 斯达给华虹下单,是晶圆出来以后,芯片还有经过多轮筛选,经过测试还有质量筛选,然后再拿去封装,封装完以后在拿去老化测试,动态负载测试等,最后才会出给整机客户;但是,IDM模式在Fab厂那端就可以做到很多质量控制,把参数做到一致,就可以让芯片达到车规等级,出来以后不需要经过很多轮的筛选;
第三中车电气:(1) 2012年收购英国的丹尼克斯,开始进行IGBT开发。
(2)2015年成立Fab厂,一开始开发应用于轨交的IGBT高压模块6500V/7500V。2017年因为在验证所以产能比较闲置,所以开始做车规级的IGBT模块650V/750V/1200V的产品;
(3)2018年国产开始有机会导入大巴车、物流车、A00级别的模块(当时国内主要是中车、比亚迪、斯达三家导入,中车的报价是里面最低的;但是受限于中车原来不是做工控产品,所以对于车规IGBT的应用功放,还有加速功放理解不深;例如:IGBT要和FRD并联使用,斯达和比亚迪是IGBT芯片和FRD芯片面积都是1:1使用,中车当时不太了解,却是用1:0.5,在特殊工况下,二极管电流会很大,失效导致炸机,所以当时中车第一版的模块推广不是很顺利。
2019-2021年中车进行芯片改版,以及和Tier-1客户紧密合作,目前汇川、小鹏、理想都对中车进行了两年的质量验证,今年公司IGBT有机会上乘用车放量。 我们觉得中车目前的产品质量达到车规要求,比斯达、比亚迪都好;中车的Fab厂和封装厂也达到车规等级,今年中车上量以后还要看他的失效率。如果今年数据OK的话,后面中车有机会占据更大份额。
第四士兰微:(1) 2018年之前主要做白电产品;
(2)2018年以后成立工业和车载IGBT。四家里面士兰微是最晚开始做的;
(3)目前为止,士兰微 车载IGBT有些样品出来,而且有些A00级别客户已经开始采用了,零跑、菱电采用了士兰微模块 。士兰微要走的路线是中车、斯达的路径,先从物流、大巴、A00级进入。 士兰微虽然起步慢,但是优势是在于IDM,自有6、8、12英寸产线产品迭代非常块(迭代一版产品只要3个月,Fabless要6个月)。 工业领域方面,士兰未来是斯达最大的竞争对手,车载这块主要看他从A00级车切入A级车的情况。
Q:国内几家厂商车规芯片参数差异?
A:比亚迪IGBT的4.0平面型饱和压降在2V以上,但是斯达、士兰微、中车的沟槽型工艺能做到1.4V-1.6V,平面损耗大,最终影响输出功率差;
如果以A级车750V模块为例,士兰微是目前国内做最好的,能对标英飞凌输出160KW-180KW, 然后是中车,也能做到160KW但是到不了180KW,斯达半导产品出来比较早做到140-150kW的功率,比亚迪用平面型工艺最高智能做到140kW,所以最后会体现在输出功率;
比亚迪芯片工艺落后的原因:收购宁波中玮的厂是台积电的二手厂,这条线只能做6英寸平面型工艺,做不了沟槽的工艺;所以比亚迪新一代的5.0沟槽工艺的芯片是在华虹代工的 (包括6.0对标英飞凌7代的芯片估计也是找带动)。
Q:国内几家厂商封装工艺的差异?
A:车规封装有四代产品:
(1)第一代是单面间接水冷: 模块采用铜底板,模块下面涂一层导热硅脂,打在散热器底板上,散热器下面再通水流,因此模块不直接跟水接触。这种模块主要用在经济型方案,如A00、物流车等;这个封装模块国内厂商比亚迪、斯达、宏微等都可以量产,从工业级封装转过来没什么技术难度。
(2)第二代是单面直接水冷: 会在底板上长散热齿(Pin Fin结构),在散热器上开一个槽,把模块插进去,下面直接通水,跟水直接接触,周围封住,散热效率和功率密度会比上一代提升30%以上;这种模块主要用在A00和A级车以上,乘用车主要用这种方案。国内也是大家都可以量产,细微区别在于斯达、中车用的铜底板,比亚迪用的铝硅钛底板,比亚迪这个底板更可靠,但是散热没有铜好。他是讲究可靠性,牺牲了一些性能。
(3)第三代是双面散热: 模块从灌胶工艺转为塑封工艺,两面都是间接水冷,散热跟抽屉一样把模块插进去;这种模块最早是日系Denso做得(给丰田普锐斯),国内华为塞力斯做的车,也是采用这个双面水冷散热的方案。国外安森美、英飞凌、电桩都是这个方案,国内是比亚迪(2016年开始做)和斯达在做,但是对工艺要求比较高(散热器模块封装工艺比较复杂,芯片需要特殊要求,要求芯片两面都能焊,所以芯片上表面还需要电镀),国内比亚迪、斯达距离量产还有一段距离(一年左右);
(4)第四代是双面直接水冷: 两面铜底加上长pinfin双面散热,目前全球只有日本的日立可以量产,给奥迪etron、雷克萨斯等高端车型在供应,国内这块没有量产,还处于技术开发阶段。
Q:国内企业现在还有外采英飞凌的芯片吗,国内这四家距离英飞凌的代差
A:目前斯达、宏微、比亚迪还是有部分产品外采英飞凌的芯片;斯达外采的芯片主要是做一些工业级别IGBT产品,例如:在电梯、起重机、工业冶金行业,客户会指定要求模块可以国产,但是里面芯片必须要进口(例如:汇川的客户蒂森克虏伯,德国电梯公司);还有一些特殊工业冶炼,这些芯片频率很高,国内还做不到,就需要外采芯片;
车载外采英飞凌再自己做封装的话,价格拼不过英飞凌;(英飞凌第七代芯片不卖给国内器件厂,只卖四代);国内来讲, 斯达、士兰微、中车等,不管他们自己宣传第几代,实际上都是对标英飞凌第四代 (沟槽+FS的结构),目前英飞凌最新做到第七代,英飞凌第五代(大功率版第四代)、第六代(高频版第四代)第五和第六代是挤牙膏基于第四代的升级迭代,没有质量飞跃;第七代相对第四代是线径减少(5微米缩小到3微米,减小20%面积),芯片减薄(从120微米减少到80微米,导通压降会更好),性能更好(1200V产品的导通压降从1.7V降到1.4V)。而且,英飞凌第七代IGBT是在12寸上做,单颗面积减小,成本可能是第四代的一半。但是,英飞凌在国内销售策略,第七代售价跟第四代差不多,保持大客户年降5%(但是第七代性能比第四代有优势);国内士兰微、中车、斯达能够量产的都是英飞凌四代、比亚迪4.0对标英飞凌2.5代,5.0对标英飞凌4代;
2018年底,英飞凌推出7代以后因为性能很好,国内士兰微、斯达、宏微当时就朝着第七代产品开发,目前士兰微、斯达有第七代样品出来了,但是离量产有些距离。第七代IGBT的关键设备是离子注入机等,这个设备受到进口限制,目前就国内的华虹、士兰微和积塔半导体有。 士兰微除了英飞凌第七代,还走另一条路子,Follow日本的富士,走RC IGBT(把IGBT和二极管集成到一颗IC用在车上),还没有量产。
Q:斯达IGBT跟华虹的关系和进展如何?
A:斯达跟华虹一直都是又吵又合作。2018年英飞凌缺货的时候,对斯达来讲是个非常好的国产替代机会,斯达采取策略切断小客户专供大客户,在汇川起量(紧急物料快速到货),在汇川那边去年做到2个亿,今年可能做到3个亿;缺货涨价对国产化是很好的机会,但是,华虹当时对斯达做了个不好的事情,当年涨了三次价格,一片wafer从2800涨到3500,所以,2019年斯达后面找海内外的代工厂,包括中芯绍兴、日本的Fab等。所以斯达和华虹都是相爱相杀的状态。
斯达自己规划IDM做的产品,是1700V高压IGBT和SiC的芯片,这块业务在华虹是没有量产的新产品,华虹那边的业务量不会受到影响(12英寸针对斯达1200V以下IGBT)。 但是,从整个功率半导体模式来说,大家都想往IDM转,第一个是实现成本控制提高毛利率,扩大份额。第二个是产品工艺能力,斯达往A级车推广不利,主要就是因为受限于Fabless模式,追求质量和可靠性,未来还是要走IDM模式。
Q:士兰微、斯达半导体的12寸IGBT的下游应用有区别吗?
A: 目前国内12英寸主要是让厂家成本降低,但是做得产品其实一样。 12寸晶圆工艺更难控制,晶圆翘曲更大,更容易裂片,尤其是减薄以后的离子注入,工艺更难控制。 士兰微、斯达在12寸做IGBT,主要还是对标英飞凌第四代产品,厚度120微米。如果做到对标英飞凌的第七代,要减薄到80微米,更容易翘曲和裂开。 士兰微、斯达12寸IGBT产品主要用在工业场景,英飞凌12英寸在2016、2017年出来,首先切入工业产线,后面再慢慢切入车规,因为车规变更产线所有车规等级需要重新认证。
Q:电动车里面IGBT的价值量?
A:电控是电动车里面IGBT价值量最大头;
(1)物流车: 用第一代封装技术,一般使用1200V 450A模块,属于半桥模块,单个模块价格300元(中车报价280),一辆车电控系统要用三个,单车价值量1000元;
(2)大巴车: 目前用物流车一样的封装方案(第一代);但是不同等级大巴功率也不一样,8米大巴用1200V 600A;大巴一般是四驱,前后各有一个电控,一个电控用3个模块,总共要用6个模块,单个价格450-500,单车价值量3000元左右;10米大巴功率等级更高用1200V 800A,一个模块600块,也用6个,单车价值量3600元左右。
(3)A00级(小车): 用80KW以下,使用第二代封装(HP1模块),模块英飞凌900左右(斯达报价600)。
(4)A级车以上: 15万左右车型用单电控方案,用第二代直接水冷的HP Drive模块,英飞凌报价从2000-1300元(斯达1000元);20-30万一般是四驱,前后各有一个电机,进口2600(国产2000);高级车型:蔚来ES8(硅基电控单个160-180KW,后驱需要240KW),前驱一个,后驱并联用两个模块;所以共需要三个,合计3000-3900元。
(5)车上OBC: 6.6kW慢充用IGBT单管,20多颗分立器件,总体成本300元以下;
(6)车载空调: 4kW左右用IPM第一类封装,价值量100元以内;
(7)电子助力转向, 功率在15-20kW,主要用的75A模块,价值量200元以内;
(8)充电桩 :慢充20kW以内用半桥工业IGBT,200元以内。未来的话要做到超级快充100KW以上,越大功率去做会采用SiC方案,成本成倍增加,可能到1000元以上;
Q:国内SiC主要企业优劣势?
A:国内SiC产业链不完整。做晶圆这块国内能够量产的是碳化硅二极管, SiC二极管已经量产的是三安光电、瑞能、泰科天润。 士兰和华润目前的进度还没有量产(还在建设产线);
SiC MOS的IDM模式要等更久,相对更快的反而是Fabless企业, 瞻芯、瀚薪等fabless,找台湾的汉磊代工,开始有些碳化硅MOS在OBC和电源上面量产了, 主要因为国内Fab厂商不成熟(栅氧化层、芯片减薄还不成熟),相对海外厂商工艺更好,国内落后三年以上。海外的罗姆已经在做沟槽型SiC MOS的第三代了,ST的SiC都在特斯拉车上量产了;
SiC应用来讲,整个全球市场6-7亿美金,成本太高所以应用行业主要分两个:
第一个、是高频高效的场景,如光伏、高端通信电源, 采用SiC二极管而不是SiC MOSFET,可以降低成本; 把跟IGBT并联的硅基二极管换成SiC二极管,可以提升效率兼顾成本;
第二块、就是车载, (1)OBC强调充电效率(超过12KW、22KW)的高端车型,已经开始批量采用SiC MOSFET,因为碳化硅充电效率比较高,充电快又剩电;(2)车载主驱逆变的话主要用在高端车型,保时捷Taycan、蔚来ET7,效率比较高可以提升续航,功率密度比较高;20-30万中段车型主要是 Tesla model 3 和比亚迪汉在用SiC MOS模块,因为特斯拉、比亚迪是垂直一体化的整车厂(做电控、做电池、又做整车),所以可以清楚知道效能提升的幅度;
相对来说,其他车企是分工的,模块厂也讲不清楚用了SiC的收益具体有多少(如节省电池成本),而且IGBT模块的价格也在降低成本。 虽然SiC可以提高续航,但是SiC节省温高的优点还没发挥,节省温高可以把散热系统做小,优势才会提升。 目前特斯拉SiC模块成本在5000元,是国产硅基IGBT的1300-1500元5-8倍区间,所以国产车企还在观望;但是,预计到2023年SiC成本有希望缩减到硅基IGBT的3倍差距,整车厂看到更多收益以后才会推动去用SiC。
Q:比亚迪的SiC采购谁的
A:比亚迪采购Cree模块; 英飞凌主要是推动IGBT7,没有积极推SiC;因为推SiC会革自己硅基产品的命。目前积极推广碳化硅的是罗姆、科瑞(全球衬底占比80%-90%);
Q:工控、光伏领域里面,国产IGBT厂商的进展
A:以汇川为例,会要求至少两家供应商,工控里面一个用斯达,另一个宏微(汇川是宏微股东);目前上量比较多的就是斯达; (1)斯达 的IGBT去年2个亿,今年采用规模可能达3亿以上(整个IGBT采购额约15亿); (2)宏微 的IGBT芯片和封装在厂内出现过重大事故,质量问题比较大,导致量上不去,去年3000-4000万;伺服方面去年缺货,小功率IPM引入了士兰微, (3)士兰微随着小批量上量,后面工控模块也有机会对士兰微进行质量验证;
Q:汇川使用士兰微的情况怎么样?
A: 目前还是可以的,去年口罩机上量,用了士兰微的IPM模块,以前用ST的IPM模块。目前,士兰微的失效率保持3/1000以内,后面考虑对士兰微模块产品上量(因为我们模块采购额一直在提升,只有两个国产企业供应不来)。 汇川内部有零部件的国产化率目标,工业产品设定2022年达到60%的国产化率,英威腾定的2022年80%,所以国产功率企业还是有很大空间去做。
Q:汇川给士兰微的体量
A:如果对标国产化率目标, 今年采购15亿,60%国产化率就是9个亿的产品国产化,2-3家份额分一下。(可能斯达4个亿;宏微、士兰微各自2-3个亿;) 具体看他们做得水平
Q:SiC二极管在光伏采用情况?
A:光伏里面也有IGBT模块,IGBT会并联二极管,现在是用SiC二极管替代IGBT里面的硅基FRD,SiC可以大幅减少开关损耗,提升光伏逆变器的效率。所以换成SiC二极管可以少量成本增加,换取大量效益; 国产SiC二极管主要用在通信站点、大型UPS里面;目前在光伏里面的IGBT模块还是海外垄断,所以里面的SiC二极管还是海外为主, 未来如果斯达、宏微开发碳化硅模块,也会考虑国产化的。
Q:华润微、新洁能、扬杰、捷捷这些的IGBT实力?
A:这里面比较领先的是华润微;(1)华润微在2018年左右开始做IGBT,今年有1、2个亿左右收入主要是单管产品,应该还没有模块;(2)新洁能是纯Fabless,没有自己的Fab和模块工厂,要做到工业和车规比较难(汇川不会考虑导入),可能就是做消费级或是白电这种应用。(3)捷捷、扬杰有些SiC二极管样品,实际没多少销售额,IGBT产品市场上还看不太到,主要用在相对低端的工控,像焊机,高端工业类应用看不到;比亚迪其实也是,工业也主要在焊机、电磁炉,往高端工业走还是需要个积累过程。
Q:比亚迪半导体其他产品的实力?
A:之前是芯片代数有差距,所以一直上不了量,毛利率也比较低,比如工业领域外销就5000万(比不过国内任何IGBT企业),用在变焊机等。所以关键是, 看比亚迪今年能不能把沟槽型的芯片推广到变频器厂等高端工业领域以及车载的外部客户突破 。如果今年外销还是只有4-5000万的话,那么说明他的芯片还是没有升级。
Q:吉利的人说士兰微的产品迭代很快,是国内最接近英飞凌的,怎么评价?
A:这个确实是这样,自己有fab厂三个月就能迭代一个版本,没有fab厂要六个月。 士兰微750V芯片能对标英飞凌,做到160-180kW的功率。他的饱和压降确实是国内最低的,目前他最大的劣势在于做车规比较晚,基本是零数据,需要这两年车载市场爆发背景下,在A00级别(零跑采用了,但是属于小批量,功率80KW以内,寿命要求也低一些;)和物流车上面发货来取得质量数据, 国内的车厂后面可能用他的产品 。(借鉴中车走过的路,除了性能还要有质量的积累) 。
Q:士兰微IPM起量的情况?
A: 国内市场主要针对白电的变频模块,国内一年6-7亿只;单价按照12-13元/个去算,国内70-80亿规模, 这块价格和毛利率比较低一些,国内主要是士兰微和吉林华微在做,斯达也开始设计但是量不大一年才几千万,所以, 士兰微是目前最大的,目前导入了格力、美的,量很大,今年有可能做到8个亿以上,是国产化的过程,把安森美替代掉 (一旦导入了就有很大机会可以上量);但是,这块IPM毛利率不会太高。要提毛利率的话还是要做工业和车规级(斯达毛利率40%以上就是因为只做工控和 汽车 等级,风电,碳化硅这些都是毛利率50%以上的)
Q:士兰微12英寸的情况?
A:去年底开始量产,士兰微12英寸前期跑MOS产品,公司去年工业1200V的IGBT做了一个亿,今年能做2-3亿;目前MOS能做到收入10亿。