IGBT 国产化先锋,卡位 SiC 开启第二成长曲线。
公司 IGBT 模块覆盖领域广泛,盈利能力持续增强。从产品及应用方案来看,公司产品布局不仅 覆盖600V/650V /1200V/1700V/3300V等低/中/高压IGBT模块产品,而且延伸至MOSFET模块、 分立器件、SiC 模块等的规模化生产,同时为客户提供变频器、光伏、新能源车、UPS 等应用的 全方位解决方案。从业绩表现来看,公司 IGBT 模块业务营收从 2015 年的 2.5 亿元增长至 2021 年的 16 亿元,15-21 年 CAGR 为 36%。IGBT 模块业务盈利能力稳定增长,毛利率常年持续向 上,2021 年毛利率为 37.1%,相比 2015 年提升了 8.3pct。
公司不断拓展新能源业务空间。2021 年公司使用自主 650V/1200V IGBT 芯片以及配套快恢复二 极管芯片的模块和分立器件在国内主流光伏逆变器客户大批量装机应用。2022 年使用自主芯片的 650V/1200V 单管 IGBT 和模块为户用型、工商业、地面电站提供从单管到模块全部解决方案,已 成为户用和工商业并网逆变器和储能变流器的主要供应商。同时,公司应用于光伏行业的 1200V IGBT 模块在 1500V 系统地面电光伏电站和储能系统中开始批量应用。

公司车规级 IGBT 持续放量,市场份额有望进一步提升。2022 年上半年,公司生产的应用于主电 机控制器的车规级 IGBT 模块持续放量,合计配套超过 50 万辆新能源汽车,预计下半年配套数量 将进一步增加,其中 A 级及以上车型超过 20 万辆。同时,应用于主电机控制器的车规级 IGBT 模 块开始大批量配套海外市场,预计2022年海外市场份额将会进一步增加。此外,公司在用于车用 空调、充电桩、电子助力转向等新能源汽车半导体器件份额进一步提升。
公司车规级 IGBT 技术创新迭代,自主可控强势突破。目前斯达半导基于第六代 Trench Field Stop 技术的全系列自主 IGBT 芯片电压等级覆盖
600V/650V/950V/1200V/1700V 等,芯片自主比 率接近 100%。2022 年 H1,公司基于第六代 Trench Field Stop 技术的 650V/750V 车规级 IGBT 模块新增多个双电控混动以及纯电动车型的主电机控制器平台定点,1200V 车规级 IGBT 模块新 增多个 800V 系统纯电动车型的主电机控制器项目定点,将对 2024 年-2030 年公司新能源汽车 IGBT 模块销售增长提供持续推动力。同时,基于第七代微沟槽 Trench Field Stop 技术的新一代 车规级 650V/750V IGBT 芯片通过客户验证,已经在下游各行业开始大批量应用。
定增项目锚定 3300V 及以上 IGBT 芯片,高压 IGBT 国产化未来可期。目前国内 3300V 及以上功 率器件基本依赖进口,公司在 600V/650V、1200V、1700V 等中低压 IGBT 芯片已经实现国产化, 但是在 3300V、4500V 等高压功率芯片仍依赖进口,亟需发展国产核心功率半导体器件,助力智 能电网、轨道交通、风力发电行业核心器件的国产化。公司预计投入 15 亿元新建厂房及仓库等配 套设施,购置光刻机、显影机、刻蚀机、 PECVD 、退火炉、电子显微镜等设备,用于实施高压 特色工艺功率芯片的研发和产业化项目。项目建设周期 3 年,达产后预计将形成年产 30 万片 6 英 寸 330V 及以上高压特色工艺功率芯片生产能力,对应 9 亿元营收和 4 亿元净利润。

SiC半导体性能优异,是制作高温高频、大功率高压器件的理想材料。SiC禁带宽度是硅的3倍, 击穿电压是硅的 8-10 倍,导热率是硅的 3-5 倍,电子饱和漂移速率是硅的 2-3 倍,因此能够有效 满足电力电子系统的高效率、小型化和轻量化要求。
全球 SiC 器件市场发展迅猛,2027 年有望增长至 63 亿美元。受益于 5G 通信、国防军工、新能 源汽车和新能源光伏等领域的发展,SiC 器件市场规模增速可观。Yole 数据显示,2021 年全球 SiC 功率器件市场规模为 11 亿美元,预计 2027 年将增长至 63 亿美元,CAGR 约 34%。整体电 动车相关领域(包括主逆变器、OBC、DC/DC 转换器等)SiC 市场规模有望在 2027 年达到 50 亿 美元,21-27 年 CAGR 为 39%。
众多新能源汽车厂商竞相布局 SiC 器件。2018 年,特斯拉的 Model 3 首次采用意法半导体和英飞 凌的 SiC 逆变器取代了 Si-IGBT,逆变器效率提升了 5-8%。2020 年,比亚迪将自主研发制造的 SiC MOSFET 功率器件搭载在汉 EV 四驱高性能版上,实现了 200KW 的输出功率,功率密度提 升一倍。预计到 2023 年,比亚迪将实现 SiC 基车用功率半导体对硅基 IGBT 的全面替代,将整车 性能在现有基础上再提升 10%。目前,已有多家厂商推出了面向 HEV/EV 等电动汽车充电器的 SiC 功率器件。未来随着 SiC 器件在车载充电器、DC/DC 转换以及充电桩中渗透率提升,市场空 间有望快速扩大。
国内 SiC 器件厂商专注产品研发,积极扩产以维持竞争力。国内各 SiC 厂商加速进行产品研发和 产能扩张,有望把握新能源时代下IGBT需求高速增长的机遇期,实现SiC器件领域的国产替代。 从业务进展来看,斯达半导车规级 SiC MOSFET 模块开始大批量装车应用,同时新增多个使用车 规级 SiC MOSFET 模块的主电机控制器项目定点;三安光电、华润微等企业在 SiC 二极管、SiC MOSFET 等器件领域已逐步实现产品系列化;士兰微、闻泰科技等企业也积极布局 SiC 器件研发, 并已取得阶段性进展。从产能方面来看,面对国内新能源产业高速成长带来的机遇,国内 SiC 厂 商积极扩产来抢占市场份额,维持自身产业竞争力。其中,斯达半导规划了 6 万片/年的 6 英寸 SiC 产能;士兰微 22 年底预计月产 0.2 万片 6 英寸 SiC 芯片,扩产后预计产能为 14.4 万片/年。

公司获多个主控制器用车规级 SiC MOSFET 模块项目定点。2021 年公司在机车牵引辅助供电系 统、新能源汽车行业控制器、光伏行业推出的各类 SiC 模块得到进一步的推广应用。2022 年上半 年公司应用于乘用车主控制器的车规级 SiC MOSFET 模块开始大批量装车应用,同时公司新增多 个使用车规级 SiC MOSFET 模块的 800V 系统的主电机控制器项目定点,将对公司未来车规级 SiC MOSFET 模块销售增长提供持续推动力。
定增项目保障 SiC 芯片自主可控,产品供应能力和竞争力有望进一步提高。公司车规级 SiC 模块 虽已获得多个项目定点并拿到批量订单,但车规级 SiC 模块中所使用的 SiC MOSFET 芯片仍为进 口芯片。公司预计投入 5 亿元新建厂房及仓库等配套设施,购置光刻机、涂胶显影机、铝刻蚀机、 高温注入机等设备,开展 SiC 芯片的研发和产业化。项目建设周期 3 年,达产后预计将形成年产 6 万片 6 英寸 SiC 芯片生产能力,对应 6.6 亿元营收和 1.8 亿元净利润。本次募投项目量产后,公 司将拥有自主的车规级 SiC MOSFET 芯片,利用目前公司在新能源汽车客户和项目资源,进一步 提高公司车规级 SiC 模块的供货保障能力以及产品竞争力。