发展历程:脱胎于中芯国际,已成长为国内特色工艺 Fab 头部厂商
脱胎于中芯国际,公司 6 年时间完成跨越式发展,目前已成长为国内特色工艺代工 领域的头部厂商。 成立背景:公司前身是中芯国际的功率器件及 MEMS 事业部,在特色工艺领域已有 多年技术积累,2018 年从中芯国际中分拆出来独立运行:2018 年 3 月,中芯国际与绍 兴市政府、越城基金等签署协议,共同出资设立绍兴中芯集成电路制造股份有限公司 (2023 年 11 月更名为“芯联集成电路制造股份有限公司”,下文简称为公司);同时中芯 国际向公司转让了 MEMS 及功率器件业务相关的固定资产并授权了知识产权使用许可, 为公司奠定了扎实的技术与业务基础。
核心团队:公司多名核心高管拥有中芯国际多年从业经验,其中公司董事、总经理 赵奇先生拥有 27 年半导体行业工作经验,曾历任华虹 NEC 设备工程师、设备主管、工 业工程负责人、计划部部长,以及中芯国际企业规划中心资深总监;董事、执行副总裁 刘煊杰先生拥有 22 年半导体行业工作经验,曾历任中芯国际存储器/高压器件研发主管、 华虹 NEC 逻辑和高压器件研发主管、特许半导体 BCD 器件研发主管、中芯国际传感器/ 功率器件及先进封装研发总监。
独立运营后实现跨越式发展:2018 年公司成立后,以业内领先的速度陆续完成了 8 寸线、12 寸线和 SIC 产线的建线及扩产工作,截至 2023 年 12 月,公司晶圆产能已提升 至:8 英寸晶圆产线 17 万片/月、12 英寸晶圆产线 1 万片/月、6 英寸 SIC 晶圆产线 5 千 片/月。具体产品方面,公司在功率器件、MEMS、射频三大产品方向上拥有领先的核心 芯片技术,可以提供从功率器件及模组、驱动芯片到控制一套完整的系统方案,产品覆 盖新能源汽车、风光储、电网等中高端应用领域。行业地位方面,公司已成长为国内具 备车规级 IGBT 芯片及模组生产能力的规模最大的代工企业,以及国内规模最大、技术最 先进的 MEMS 晶圆代工厂。财务表现上看,2022 年/2023 年前三季度,公司收入分别为 46.06/38.32 亿元。
业务布局:聚焦功率、MEMS 等方向,以创新业务模式服务泛新能源客户
业务模式:公司推动代工业务模式创新,为客户提供一站式代工服务。 相较于传统代工厂只提供晶圆制造环节的代工服务,公司在业务模式上积极推动创 新:以晶圆代工为起点,分别向上延伸到设计服务,向下延伸到模组封装、应用验证和 可靠性测试,可提供一站式芯片和模组的代工制造服务。 公司通过业务模式创新有效提升了自身竞争力:1)通过制造端与封测端生产资源的 高效整合提高运营管理效率,并降低供应链成本,同时对终端客户来说责任划分也更为 清晰;一站式服务解决了当前芯片代工制造过程中的多方面痛点,有效提升产品安全性 和可靠性,大幅缩短产品从制造到封装测试所需时间,保障对客户产品交付的准时性, 能够显著降低客户的显性和隐性成本。2)借助一站式服务的代工制造能力领先一步拥抱 新能源产业链变短、变高效的趋势;除传统的设计公司外,公司也与诸多终端主机厂和 系统公司进行了深度合作,实现了丰富、有纵深的客户布局。
产品品类:公司聚焦功率、MEMS 等方向,后续重点发力 IGBT、SIC、HVIC 等细 分品类。 在功率器件方面,公司布局产品包括 Si 基 MOSFET、Si 基 IGBT、SIC MOSFET,其中重点发力 IGBT 领域,并前瞻布局 SIC MOSFET 聚焦下一代功率器件发展方向; 在 MEMS 方面,公司布局的产品包括硅麦、射频滤波器、光电产品、惯性传感器 (加速度计及陀螺仪); 在 HVIC 方面,公司凭借着掌握的国内领先车规级 BCD 技术工艺平台,覆盖广泛的 高压器件和多种高端模拟器件。 从营收结构来看,2022 年公司晶圆代工、封装测试、研发服务营收占比分别为 89.86%、7.40%和 2.74%,其中晶圆代工板块包括功率器件代工(占 81.65%)和 MEMS 代工(占 8.21%)。 从产能结构来看,截至 2023H1,公司 IGBT 产能达 8 万片/月(折合 8 寸)、Si MOSFET 产能达 6.5 万片/月(折合 8 寸)、MEMS 产能达 1.1 万片/月(折合 8 寸)、 HVIC 产能达 5000 片/月(折合 8 寸)、SIC MOSFET 产能达 2000 片/月(6 寸,至 2023 年 12 月已提升至 5000 片/月),其产能占比分别为 49%、40%、7%、1%和 3%。

下游应用:聚焦新能源汽车、工控及高端消费市场,2023H1 车载业务占比已提升至 51.2%。根据公司 2023 年中报,2023H1 公司车规产品收入同比增长 510.67%,对应主营收入占比 51.86%;工规产品收入同比增长 72.41%,对应占比为 29.60%;高端消费类 产品收入同比减少 49.27%,对应收入为 18.54%。 新能源汽车和工业控制领域是公司的业务重心与主要增长点(2023H1 营收比重约为 8 成),其中在汽车电子领域,公司车规级 IGBT、SIC MOSFET 陆续通过参数及可靠性 认定已进入量产阶段,产品出货量达国内领先水平;在工控应用领域,公司功率器件产 品于光伏、风力发电、储能、服务器电源、充电桩、智能电网、服务器等领域也已经实 现大批量出货;在高端消费领域,MEMS 类产品广泛应用在手机、AR/VR 产品、TWS 耳 机、平板等消费电子领域。
股权结构:公司无实控人,员工团队持股~9%
公司当前无实际控制人,公司员工团队持股~9%。截至 2023 年 6 月底,公司第一大 股东越城基金(LP 为绍兴迪投等国有持股平台)持股比例为 16.41%,第二大股东中芯 控股(中芯国际子公司)持股比例为 14.15%。公司通过员工持股平台与股票期权方案绑 定公司和员工的利益,我们测算当前公司高管及核心员工持股占比~8.9%,主要通过:1) 硅芯锐、日芯锐等为公司股东及员工直接持股平台,截至 2023H1 合计持股 6.36%,且在此两个平台上还包括如金芯锐、木芯锐、水芯锐等 9 个间接员工持股平台,进一步扩 大员工激励的覆盖面;2)富诚海富通芯锐 1/2/3 号为公司员工参与上市战略配售的专项 资管计划,截至 2023H1 持股占比 2.25%;3)公司进一步通过股票期权方式对员工实现 有效激励,2021 年 9 月公司审议通过《第一期股票期权激励计划》,计划合计向 568 名 激励对象授予 6800 万份股票期权,至 2023 年 9 月已完成第一批行权,占行权前公司总 股本的 0.30%。综合来看,公司通过员工持股平台与股票期权方案绑定员工的利益,护 航公司行稳致远。
财务分析: 营收体量持续攀升,折旧压力导致当前盈利端承压
收入端:产能爬坡叠加 ASP 提升,量价齐升驱动公司营收快速成长。2019-2022 年 公司营业收入为 2.70/7.39/20.24/46.06 亿元,CAGR 为 76.39%,主要受益于产能持续扩 张叠加客户认可不断提升,产品出货量不断增长,2020-2022 年公司晶圆代工产能分别 为 39.29/89.80/139.00 万片/年;同时公司产品结构优化也持续助力综合 ASP 的提升,例 如公司研发的高门槛、高毛利率的车载功率器件产品占比不断增长,叠加 2020~22 年行 业景气驱动产品涨价:2020-2022 年公司晶圆代工销售均价分别为 2,017/2,388/2,768 元/ 片。产品量价齐升背景下,公司整体业务进入快速发展通道,2023 年上半年公司实现营 收为 25.2 亿元,同比增长 24.09%,延续快速增长态势。
成本端:折旧费用高企致使公司盈利能力承压,2022 年毛利已接近转正。根据公司 公告,2019-2023H1 公司综合毛利率分别为-179.96%/-94.02%/-16.40%/-0.23%/-1.12%, 整体持续承压主要由于公司采用重资产运营模式,且折旧政策相对激进:公司折旧政策 采用年限平均折旧法,其中设备端折旧期选用 5-10 年,且公司在 8 寸线上采用较为激进 的 5 年折旧期,而行业通用水平是 5-10 年。展望未来,公司持续推动产能扩张,发力方 向聚焦在 12 英寸线、SIC 6 寸晶圆制造产线以及模组封装产线等方面,因此我们预计未 来数年内公司仍将面临一定的折旧费用压力,但伴随着规模效应逐步体现叠加产品结构 优化,中长期来看公司毛利率表现有望逐步改善。
费用端:坚持研发投入,规模效应下整体费用率逐步下行。2019-2023H1 公司期间 费用率为 78.90%/59.26%/42.70%/28.62%/37.37%,伴随着营收体量快速提升,整体费 用率水平逐步下降。其中,公司高度重视研发投入,研发费用水平处于较高水平,2019- 2023H1 研发费用为 1.72/2.62/6.21/8.39/6.50 亿元,对应研发费用率为 63.87%/35.46% /30.69%/18.22%/25.79%。当前,公司在车规模块、SIC、HVIC 等方向仍保持较高研发 投入水平,我们看好公司研发高投入为中长期成长奠定基础,未来公司收入规模进一步 起量有望驱动费用率下行至逐步平稳。
利润端:发展阶段较高折旧费用使得公司盈利端承压,有望持续改善。因公司当前 仍处于投入发展阶段,产能建设与爬坡过程中净利润端面临较大的折旧费用压力:2019~ 2023H1 公司归母净利润分别为-7.72/-13.66/-12.36/-10.88/-11.09 亿元,同期计提的折旧 与摊销规模为 3.56/8.27/12.75/20.82/15.70 亿元,对应 EBITDA 分别为-3.38/-4.49 /1.20/8.11/3.29 亿元,盈利能力已呈现改善趋势。展望后续,我们看好公司产能逐步释放 叠加车规级产品占比提升,进一步推动盈利端持续改善:根据公司招股说明书中的测算, 公司预计其一期晶圆制造项目(含封装测试产线)在 2023 年 10 月首次实现盈亏平衡, 而二期晶圆制造项目预计于 2025 年 10 月首次实现盈亏平衡。

公司持续扩张产品品类,面向泛工业需求提供解决方案式服务
公司聚焦新能源汽车、工控等泛工业市场,IGBT/SIC/HVIC 多品类接力成长。面向 新能源汽车、风光储和电网、工业控制领域等门槛较高的泛工业需求,公司持续产能扩张,为业务增长打下坚实基础。在具体方向上:IGBT 业务是现阶段公司高速成长的业务 核心,且公司正加强模组封装布局,打开更广阔的成长空间,而 SIC 及 HVIC 业务的后 续发力有望进一步驱动公司成长,后续章节我们将对公司不同业务线进行展开论述。 1)IGBT 方面:加强模组封装布局。公司已成为国内最大的 IGBT 晶圆生产基地, 2023H1 出货量国内第一,2023H1 车载 IGBT 模组装机量达到国内第五。展望未来,公 司对模组封装业务的强化将补充后续发展动能,一方面 IGBT 模块相对纯 IGBT 晶圆代工 具备更高的产品附加值,另一方面也可为客户实现一站式代工服务,从而提升客户粘性。 2)SIC 方面:产能扩张+生态建设驱动成长。当前公司已掌握国内领先的产能(23 年底为 5000 片/月 6 寸)及出货规模(2023H1 车规级 SIC MOSFET 国内出货第一),并 率先完成高端产品突破(应用于新能源汽车主驱的 SIC MOS 模块),且通过成立合资公 司等方式与下游标杆玩家包括小鹏、上汽、博世、宁德时代、立讯精密等形成深度合作, 我们看好后续 SIC 业务成为公司营收增长的另一个重要推动力。 3)HVIC 方面:立足车规级 BCD 平台持续扩充品类。公司掌握了国内领先的车规级 BCD 工艺平台,覆盖广泛的高压器件和多种高端模拟器件。2023H1 公司 HVIC 的产能为 5000 片/月,当前主要制造功率器件用高压驱动芯片,随着后续产能扩张叠加产品品类丰 富化,HVIC 业务同样有望成为公司重要的成长动能。
产能扩张:12 寸线、6 寸 SIC 产线以及模块封装产线同步推进
当前公司拥有两条 8 寸产线、一条 12 寸产线以及一条 6 英寸 SIC 产线;此外,公 司还具备封装测试产线。结合公司公告,截至 2023 年底,公司拥有两条 8 英寸产线,其 中一期及二期产线产能分别达为 10 及 7 万片/月,12 英寸线产能则为 1 万片/月且仍在持 续扩建。此外,公司还具备 SIC MOSFET 5000 片/月(6 英寸)产能。后续公司将主要聚焦 12 寸晶圆产线、SIC 晶圆产线进行产能扩张,同步补齐模块封装能力,对公司产能 及产品布局进行进一步补充:1)12 寸线:2023 年 5 月公司公告将募集资金 22.1 亿元变 更投向三期 12 英寸特色工艺晶圆制造中试线项目,项目总计划投资额 42 亿,该产线目 前月产 1 万片的 12 英寸特色工艺晶圆,且产能仍持续提升,主要面向 IGBT、MOSFET 以及 HVIC 产品的生产需求。2)SIC 产线:截至 2023 年 12 月,公司 SIC 产线的产能已 达 5000 片/月 6 英寸,面向车规级 SIC MOSFET 器件制造,后续产能持续爬坡中,此外 公司预计在 2024 年将建成国内首条 8 英寸 SIC MOSFET 产线。3)模块封装产线:公司 可向客户提供汽车、工控等领域的灌封及塑封模组封装产品,截至 2022H1 公司模组年 产能已达 66.05 万只。
截至 2023 年 12 月,公司晶圆产能已超过 19 万片/月(等效 8 寸),其中 IGBT 产能 8 万片/月、SIC MOSFET 产能 5000 片/月。根据公司招股说明书及公告,2020-2022 年 公司晶圆代工端产能分别为 3.27/7.48/11.58 万片/月,而至 2023 年 12 月,公司产能已提 升至 19~20 万片/月(等效 8 寸)。从产能结构来看,截至 2023H1,公司应用于车载&工 控领域核心芯片的 IGBT(8 万片/月)、SIC MOSFET(2000 片/月,至 2023 年 12 月已 提升至 5000 片/月)、Si MOSFET(6.5 万片/月)、MEMS(1.1 万片/月)、HVIC(5000 片/月)的产能占比分别为 49%、40%、7%、1%和 3%。
产品结构:当前以功率器件为主,后续将重点发力 IGBT 模块、SIC MOS 和 HVIC
分产品类型来看,公司代工服务覆盖的产品品类包括功率器件、MEMS 及 HVIC。
——在功率器件方面:重点发力高端 IGBT 和 SIC MOS 产品。公司在功率器件领域 布局产品包括 Si 基 MOSFET、Si 基 IGBT 和 SIC MOSFET,其中 IGBT 和 SIC MOSFET 是重点发力方向。在 IGBT 方面,公司是国内技术最先进、规模最大的 IGBT 生产基地,且技术水平看齐国际一流水准,根据公司官方微信公众号,2023H1 公司实现 IGBT 芯片出货量国内第一、车载 IGBT 模组装机量国内第五、风光储 IGBT 晶圆销量国 内第一等多项市场领先表现;在 SIC MOSFET 方面, 2023H1 公司同样实现了国内车规 级 SIC MOSFET 的出货量第一。
——在 MEMS 方面:目前公司布局的产品类型包括硅麦、射频滤波器、光电产品、 惯性传感器(加速度计及陀螺仪)。公司拥有国内规模最大、技术最先进的 MEMS 晶圆 代工厂,产品可广泛应用在手机、AR/VR 产品、TWS 耳机、平板等消费电子领域,通信、 物联网、安防、机器人、无人机等泛工业场景,以及汽车电子领域。
——在 HVIC 方面:公司重点布局功率器件用高压驱动芯片。公司掌握国内领先的 车规级 BCD 技术工艺平台,覆盖广泛的高压器件和多种高端模拟器件,重点发力电源管 理芯片市场,可为客户提供完整的高压、大电流与高密度技术的电源管理芯片代工服务。 目前公司产品以功率器件用高压驱动芯片为主,后续还将提供更多品类的电源管理芯片 代工服务。 展望未来,公司正加强模组封装布局,打开更广阔的成长空间,而 SIC 及 HVIC 业 务的后续发力同样有望进一步驱动公司成长。
分应用下游来看,公司聚焦汽车、工控以及高端消费领域,其中汽车和工业板块的 主营收入占比在 2023H1 已提升至约 8 成,具体细分市场中:
——1)针对汽车市场:公司以 IGBT 芯片产品为重心,加速布局 SIC 及 IGBT 模组 产品。面向汽车市场,公司主要提供 IGBT、MOSFET、SIC MOSFET 及 MEMS 的芯片 代工与模组封装业务。当前公司 IGBT 产品已完成全面的市场布局、大规模量产与导入, 产品应用场景覆盖汽车主驱和车身控制、BMS、OBC、DCDC、电源管理、辅助系统和 新能源充电等性能要求较高的主要车载应用领域,2023H1 公司主驱逆变用 IGBT 芯片出 货量达到国内第一,下游客户覆盖超过 90%的新能源终端车企。此外,公司前瞻性布局 SIC MOSFET 以满足新能源汽车更高的能源效率要求,2023H1 公司车规级 SIC MOSFET 芯片出货量达到国内第一。在晶圆代工业务之外,公司也在向下布局灌封、塑 封等车载封装模组业务,技术水平国内领先且陆续完成客户验证与量产,有望进一步扩 展公司汽车业务营收。
——2)针对工控市场:公司同样以 IGBT 为主要产品类型。公司 IGBT 芯片产品面 向光伏、风力发电、储能、服务器电源、充电桩、智能电网、服务器等高端工控领域, 且已经实现大批量出货:根据公司官方微信公众号,2023H1 公司风光储 IGBT 晶圆销量 达到国内第一,且正持续大力拓展高压输配电、光伏、锂电池电源保护、商用无人机、 充电桩、功率电源等高端场景的产品研发。同样,公司在工控领域也正在向下延伸封装 模组技术,2023H1 公司光伏功率模组销量增速达国内第一。
——3)针对高端消费市场,当前公司产品以 MOSFET 及 MEMS 为主,产品种类不 断完善。面向消费市场,公司主要提供功率器件和 MEMS 两大类产品,其中功率类产品 主要包括 MOSFET(面向手机、PC、平板等应用),以锂电保护为例,公司是国内唯一 在手机锂电保护芯片产品上实现大规模国产替代的厂商。同时公司也正在拓展 IPM 产品 (IGBT,面向家电应用等),根据 2023 年半年报,2023H1 公司多款 IPM 完成了大规模 量产或客户端认证,后续有望逐步起量。而公司 MEMS 类产品则包括硅麦、射频滤波器、 光电产品、惯性传感器(加速度计及陀螺仪)等,公司拥有国内规模最大、技术最先进 的 MEMS 晶圆代工厂,在 2023H1 公司已攻克应用于高端消费品的超高性能硅麦克风技 术研发。

2023H1 公司车载/工控主营业务营收占比提高至 51.86%/29.60%。从主营业务收入 结构上看,2023H1 公司车载应用/工控应用/高端消费的营收占比分别为 51.86%/29.60% /18.54%,汽车及工业板块合计占比超过 8 成。从趋势上看,公司汽车与工业营收比重在 2020~2022 年持续提高,根据公司招股说明书,公司晶圆代工业务的汽车电子板块营收 比重由 2020 年的 0.05%提升至 2022 年的 23.75%,工业电子板块的营收比重则由 15.38% 提升至 29.60%。
产品结构升级驱动公司晶圆代工业务 ASP 持续提升。得益于高端产品的领先布局, 近三年来公司晶圆代工业务 ASP 持续提升:例如针对功率器件部分,2020-2022 年公司 代工业务的晶圆每片单价分别为 1594/2104/2661 元,呈现逐年上涨的态势,主要受益于 公司持续的研发投入和市场推广,客户端度认可度持续提升,其直观体现在:下游应用 视角,2020-2022 年公司晶圆代工业务中汽车与工业市场占比分别由 0.05%/15.38%提升 至 23.75%/29.60%,至 2023H1 车载应用与工控应用在公司主营营收中的占比已经达到 8 成;产品类型视角,以功率器件板块为例,2020-2022H1 公司 IGBT 营收占比由 6.37% 提升至 20.51%。后续伴随着公司产品结构进一步优化 ,叠加模块封装能力的补充,看好 公司创收能力进一步强化。
行业趋势 :2022 年全球空间约 700 亿,电动车等下游驱动需求扩张
IGBT 属于 Si 基功率器件门槛最高的赛道之一,广泛应用于中高压场景。功率半导 体又称为电力电子器件,是电力电子设备中实现电能转换、电路控制的核心器件,按集 成度可分为功率 IC、功率模块和功率分立器件三大类。IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,即绝缘栅型双极型晶体管)属于功率分立器件,是国际上公认的电力电子技 术第三次革命最具代表性的产品,也是当前 Si 基功率器件领域门槛最高的细分赛道(不 考虑 SIC/GaN)。与其他功率器件类似,IGBT 相当于一个非通即断的开关,可以调节电 路中的电压、电流、频率、相位等,保证电力设备或电子产品正常运行,并能实现节能 高效效果。IGBT 具有耐高压特性,自 1980s 产业化以来发展迅速,不仅在工业应用中取 代了 MOSFET 和 BJT,甚至已扩展到 SCR 及 GTO 占优势的大功率应用领域,目前还渗 透至消费电子领域,已广泛应用于电压在 650~6500V 的高电压高功率场景,如工业、电 动车、新能源发电、变频家电、智能电网、轨交等领域。
我们测算 2022 年 IGBT 全球市场空间达 674 亿元,新能源需求拉动下 2022~25 年 市场规模有望保持~20%增速。按照应用场景的电压等级加以分类,IGBT 主要分为低压 (600V 以下)、中压(600V~1200V)和高压(1700V 以上)三个主要电压等级,低电 压范围 IGBT 广泛应用于多种 3C 产品,中压范围 IGBT 主要应用在新能源汽车、光伏、 工控等下游行业,高压领域范围 IGBT 应用于智能电网(柔性直流输电)、轨道交通、风 力/光伏发电等领域。伴随着汽车电气化发展以及清洁能源需求背景下风光储行业的景气 需求,全球 IGBT 市场规模有望维持高速增长趋势:根据我们在 2022 年 3 月 7 日外发的 报告《IGBT 行业全球供需格局测算》并结合最新市场数据,我们测算 2022 年全球 IGBT 市场空间已达 674 亿元人民币,预计至 2025 年有望突破千亿,CAGR~20% 。具体来看: 1)新能源汽车:据 EVTank 统计,2022 年全球新能源汽车销量达到 1082.4 万辆,同比 增长 61.6%,且 EVTank 预计至 2025 年全球销量将达到 2542.2 万辆,伴随着汽车电气 化进程持续推进,我们预计新能源汽车市场 IGBT 需求规模将从 2022 年的 181 亿提升至 374 亿元,CAGR~32%。2)风光储市场:例如针对光伏市场,根据 CPIA 数据,2022 年全球光伏新增装机达 230GW,同比增长 35.3%,而中信证券研究部电新组预计至 2025 年全球光伏新增装机有望增至 550GW,我们预计风光储领域对应 IGBT 市场需求也 将同步景气增长,从 2022 年的 102 亿元提升至 2025 年的 179 亿元,CAGR~23%。
竞争格局:全球市场由海外厂商主导,国内厂商份额持续提升
全球 IGBT 市场当前仍由海外厂商主导,然国产厂商已成为重要玩家。 从出货金额视角,根据 Omdia(转引自英飞凌官网)数据,全球 IGBT 市场中海外 大厂长期占据主导地位:2022 年全球 IGBT 分立器件中英飞凌、富士电机、ST、三菱、 安森美 CR5 达到 69.5%%,IPM 市场中三菱、三垦电气、安森美、英飞凌、富士电机 CR5 达到 70.50%,IGBT 模块市场中英飞凌、三菱、富士电机、赛米控、斯达半导 CR5 达到 67%。国内厂商中,斯达半导&时代电气在 IGBT 模块、士兰微在 IPM 模块及 IGBT 分立器件等环节均已占据一定地位。 从产能视角,海外大厂同样具备优势,目前合计产能占比 6 成以上。根据我们统计, 2023 年全球 IGBT 领域有效晶圆产能~80 万片/月(等效 8 寸),其中以英飞凌、三菱、 富士为代表的海外大厂贡献全球 60%以上的产能,而国内厂商 IGBT 有效晶圆产能~31.1 万片/月(等效 8 寸),对应全球份额接近 40%,较两年前有明显提升。 综合而言,本土 IGBT 产业玩家已在全球市场成为重要玩家,长期中有望背靠国内新 能源产业基础(电动车及风光储),进一步提升市场份额。
复盘 2020~22 年,国产厂商成功抓住机遇、实现国产化率快速提升,已具备与海外 厂商正面竞争实力。电动车、风光储、变频家电等产业在国内的加速成长带动 IGBT 需求 持续增长,此外, 2020~2022 年缺芯背景下本土配套需求进一步加速释放。在此背景下, 国内晶圆代工厂(如芯联集成、华虹半导体、积塔半导体等)与 IDM 厂商(士兰微、时 代电气、比亚迪半导体、华润微等)均针对 IGBT 领域积极扩产:根据我们测算, 2020~23 年国内 IGBT 领域有效晶圆产能分别为 5.3/7.5/16.3/31.1 万片/月(等效 8 寸), 保持快速扩张态势。与此同时,海外 IGBT 大厂扩产相对谨慎,我们预计有效产能将于 2023 年开始逐步释放:我们测算,2020~23 年全球 IGBT 领域有效晶圆产能分别为 46/50/60/80 万片/月(等效 8 寸)。受益于下游需求爆发+国内 IGBT 晶圆产能扩产节奏快 于海外,2020~2023 年国内 IGBT 领域的国产化率迎来加速提升机遇,综合国内外厂商 的产能数据,我们预计 2023 年 IGBT 国产化率约已超过 30%。在此过程中,相关国产厂 商在技术实力、客户资源、配套服务等方面实现全方位进步,已具备与海外厂商正面竞 争的实力,部分厂商甚至在工控/汽车等细分领域已开启 IGBT 产品的出海之路,我们看 好国产厂商在全球 IGBT 市场份额持续提升。

公司布局:打造高规格车规级工艺平台,加强模组布局强化创收能力
公司在技术实力、产品质量、客户资源等多元维度实现国内领先。公司打造种类完 整、技术先进的车规级高质量功率器件与模组研发及量产平台,技术持续迭代且不断精 进达到国际先进标准,掌握有高密度器件结构、高精度对准技术、深漂移区氢注入场截 止技术、双面金属化学镀技术等关键工艺能力。具体来看,在 IGBT 工艺平台方面,公司 目前已实现了 650V 到 6,500V IGBT 工艺平台的全面布局,是国内较为稀缺的掌握有全 电压工艺能力的晶圆代工厂;在产品性能方面,公司 IGBT 产品在电流密度、导通压降、 开关损耗等性能指标上位于国内领先、国际一流水平,当前公司已具备与第七代英飞凌 IGBT 产品相同水准的工艺开发能力;在产品应用场景,公司聚焦于新能源汽车、工控等 高门槛细分赛道,产品广泛应用于新能源汽车主驱逆变、光伏逆变及升压,超高压 IGBT 也已进入国家电网智能柔性输电系统挂网应用等场景;在客户认可度方面,在汽车市场 上公司当前已覆盖超过 90%的新能源汽车终端客户。综合来看,公司 IGBT 晶圆代工业 务掌握有国内领先且布局完整的工艺平台,凭借出色的、可对标国际龙头先进产品的产 品性能已获得广泛客户认可和大规模量产导入,成为国内 IGBT 产业链中的关键玩家。
2023H1 公司 IGBT 出货量达到国内第一,月产能已达到 8 万片/月(等效 8 寸)。公 司已成为国内具备车规级 IGBT 芯片及模组生产能力的规模最大的代工企业:根据公司官 方微信公众号,2023H1 公司实现 IGBT 芯片出货量达到国内第一、车载 IGBT 模组装车 量国内第五、风光储 IGBT 晶圆销量国内第一等多项市场领先表现。自成立以来,公司持 续加大产能建设,产量持续攀升以满足快速增长的国内 IGBT 晶圆需求:2019 年公司 IGBT 晶圆产能约 3.3 万片/年,近年来快速提升且聚焦在车规级等高门槛市场,2023H1 公司可应用于车载、工控领域核心芯片的 IGBT 产能已达到 8 万片/月(等效 8 寸),且产 能利用率超过 95%。大规模的产能建设及高规格产品能力,为公司成为国内重要的 IGBT 生产基地奠定基础。
长期增量:加强模组封布局有望强化公司创收能力,2023H1 模组封装业务营收占比 达到 8.44%,我们看好后续公司模组产能扩张,带动公司创收能力进一步增强。
——模组封装是 IGBT 模块的重要环节且成本占比高:1)技术方面,缩小尺寸、增 强散热能力、提高能效、降低系统装配成本是功率器件长期发展与优化的方向,而封装 技术则是突破上述瓶颈的关键着手点之一;2)成本结构方面:根据英飞凌公司数据,功 率分立器件封装环节平均成本占比约为 30~40%,而对于 IGBT 模块来说这一比例为 40~50%。对于公司来说,从仅提供 IGBT 晶圆代工服务到同时提供晶圆代工+模块封装 服务,有助于提升创收能力。
——公司基于晶圆代工积极布局模组封装环节,从而提供全栈式代工服务:公司模 组封测业务板块包括车载塑封功率模组、灌封功率模组、智能功率模组以及低热阻铜扣 封装等,当前技术水平已达到国内领先:例如针对汽车主驱逆变器应用,公司实现了灌 封模块领域 750V IGBT 规模量产&1200V IGBT 客户端验证,塑封模块领域双面散热 IGBT 模块实现规模量产。从产能上看,2020-2022H1 公司模组产能分别为 4.22/62.90 /66.05 万只,后续有望加速扩张。 2023H1 公司模组封装业务营收实现 127.35%的同比增长,占主营收入比重由 2022H1 的 5.97%提升至 8.44%。我们认为,公司在模组封装领域的布局一方面有助于强 化公司创收能力,另一方面也有利于公司为客户提供一站式&定制化服务、提升客户粘性,进而促进公司 IGBT 代工业务的长远发展。
行业趋势:SIC 器件性能优势显著,800V 驱动行业渗透节奏加快
SIC 材料具备高禁带宽度&高热导率等优异特性,是用于制备高压、大功率功率器件 的优秀材料。区别于传统半导体领域应用最广的 Si 材料,SIC 材料凭借在禁带宽度、热 导率、饱和电子迁移率、击穿电场强度等参数上优异的材料特性,成为制备高压、高功 率功率器件的优秀材料。目前新能源汽车、光伏新能源、轨道交通、智能电网及充电桩 等场景中,其工作电压平台持续提升,对功率器件提出更高要求,而 SIC 功率器件具备 耐高压特性且转换效率更高,又具备较强自散热能力保证器件功能稳定性。按器件形式 来看,SIC 功率器件主要包括 SIC MOFET 和 SIC SBD(二极管)两类,前者器件结构& 功能更为复杂、价值量更高,是当前 SIC 产业玩家聚焦的核心领域。
新能源汽车是 SIC 功率器件核心应用场景,当前渗透率约 20%;电动车 800V 高压 平台升级有望进一步带动 SIC 渗透节奏加快。 自 2017 年特斯拉率先在 MODEL 3 的主驱上搭载 SIC MOS 以来,电动车便成为 SIC 功率器件最重要的应用场景:SIC 凭借低损耗等特性可以提升续航能力或降低综合成 本。根据集微网统计数据,截至 2023 年上半年,全球已有 40 款 SIC 车型进入量产交付, 对应全球累计销售超过 120 万辆,结合 Canalys 统计的全球电动汽车销量(620 万辆, 同比+49%),我们按装车量测算当前电动车的 SIC 渗透率接近 20%(指主驱场景搭载 SIC)。 目前高压快充在电动车领域已成明确趋势,800V 平台有望带动 SIC 渗透节奏加快: 在 800V 架构下,对应整车气系统电压范围提升到 550-930V,在此更高的电压平台之下,传统硅基 IGBT 器件的开关/导通损耗急剧升高,存在能效下降、发热明显等问题。而 SIC 器件凭借其耐高压等特性拥有更优秀的能耗控制表现,因此在电动车 800V 升级趋势 下,SIC 上车节奏也有望加速。2023 年下半年以来,“800V+SIC”已成为新车型发布的 明星配套方案,包括理想 MEAG、蔚来 ET9(为 900V)、小鹏 G6、智界 S7、问界 M9、 上汽智己 LS6 等热点车型。我们看好 SIC 器件受益 800V 架构的普及而加速渗透。
新能源主驱用 SIC 器件(尤其是 SIC MOSFET)的性能要求高,且在车上 SIC 功率 器件中的潜在需求空间也最大,预计至 2026 年约占车上 SIC 功率器件需求的 8 成。根 据 Wolfspeed 预测,2026 年汽车上主驱逆变器、OBC、DCDC 对应的 SIC 功率器件需 占比分别为 80%/17%/3%,主驱逆变器将是 SIC 器件在新能源汽车上最大的应用场景。 综合而言,在新能源汽车领域主驱用的 SIC MOS 是 SIC 产业门槛最高,也是车上 SIC 功率器件中需求最大的细分场景,因此是各产业参与者最关注的市场。

在新能源汽车等应用拉动下,SIC 功率器件市场空间迅速扩张,预计 2027 年有望扩 容至 60 亿美元。根据 Yole 数据(转引自半导体行业观察),2021 年全球 SIC 功率器件 市场规模约 10.92 亿美元,按下游拆分,汽车/能源/工业/轨道交通/电信和基础设施/消费/ 其他的市场规模占比分别为 62.73%/14.10%/11.54%/7.14%/2.20%/0.73%/1.56%;预计 伴随着行业技术迭代、产品性能增强以及成本有效降低,SIC 功率器件在新能源汽车等领 域的应用有望迅速铺开,Yole 预计 2027 年市场规模有望扩容至 62.97 亿美元,2021- 2027 CAGR 约为 34%。其中汽车市场有望成为 SIC 功率器件市场规模扩张的最主要推 动力,Yole 预计汽车用 SIC 功率器件市场规模将从 2021 年的 6.85 亿美元增长至 49.89 亿美元,CAGR 约 39.23%,占比有望从 2021 年的 62.73%提升至 79.18%。
竞争格局:海外领跑国内厂商加速进场,器件制造环节有效产能仍有限
聚焦 SIC 器件&模块环节,目前海外 ST、英飞凌、Wolfspeed、安森美等龙头占据 主导地位。SIC 产业链包括上游衬底与外延环节(在功率器件领域,为导电型 SIC 衬底), 以及中游器件与模块环节,整体来看,海外大厂在各个环节均具备先发优势。聚焦在中 游 SIC 器件&模块环节,根据 Yole 数据,2021 年意法半导体、英飞凌、Wolfspeed、罗 姆、安森美等海外厂商市场份额分别为 40%/22%/14%/10%/7%,CR5 为 93%。且海外 厂商在客户拓展方面同样领先,以电动车领域为例,目前大部分主驱搭载 SIC MOS 的车 型其供应商都是海外厂商。
国内厂商加速布局 SIC 产业,各环节均有对应玩家。考虑到国内电动汽车、光伏等 下游的旺盛需求以及强烈的国产配套需要,国内玩家加速落子布局 SIC 产业,已形成相 对完整的 SIC 产业链。其中在衬底环节有天岳先进、天科合达等厂商布局,在外延环节 的主要玩家包括瀚天天成、东莞天域,而在器件&模块环节则如士兰微、国联万众、中车 时代半导、华润微、三安光电等 IDM 厂商,也有斯达半导(自有产线也在爬坡中)、新洁 能、宏微科技、清纯半导体等设计厂商在芯联集成、积塔半导体等代工厂的支持下切入 SIC 市场,产业生态百花齐放。 国内产业玩家同样聚焦新能源汽车市场,其中芯联集成、斯达半导、士兰微等在主 驱 SIC MOSFET 产品上引领突破。其中,芯联集成布局 SIC 晶圆及模组的代工环节, 2023H1 公司主驱用 SIC MOSFET 出货量达到国内第一,截至 2023 年 12 月公司 SIC 产 能已达到 5000 片/月,且公司计划在 2024 年将建成国内首条 8 英寸 SIC MOSFET 产线。 此外,斯达半导、士兰微、国联万众、中车时代半导、华润微、三安光电等厂商同样在 主驱用 SIC MOS 产品上有着积极布局,部分厂商进展也较为顺利。 综合来看,国内厂商在 SIC 领域正加速布局,其中新能源汽车市场已有头部厂商完 成高门槛的主驱用产品的突破,我们看好国内相关厂商背靠国内蓬勃发展的新能源汽车 产业,在 SIC 领域借鉴国产 IGBT 的成功经验,进而实现快速发展。
公司布局:主驱用 SIC MOS 布局领先,成立合资公司强化生态合作
公司在 SIC MOS 的布局处于国内领先地位,并强化生态合作进一步提升公司竞争力。
——公司聚焦于车规级 SIC MOSFET 产品,在产品性能、产能、出货量等方面均处 于国内领先。产品端,公司是国内产业中率先突破主驱用 SIC MOSFET 产品的龙头厂商, 已实现产品的规模化装车落地;产能端,截至 2023 年 12 月,公司可用于车载主驱逆变 大功率模组的车规级 SIC MOSFET 产能已达 5000 片/月(6 英寸),且后续有望进一步扩 产,公司预计在 2024 年建成国内首条 8 英寸 SIC MOSFET 产线;出货量端,2023H1 公司同样实现了国内车规级 SIC MOSFET 的出货量第一。
——强化生态合作布局,公司通过合资公司与产业玩家合作进一步扩张其碳化硅版 图。2023 年 10 月公司公告以合资的方式与博世、小鹏、立讯精密、上汽、宁德时代、 阳光电源等新能源、汽车及半导体相关上下游企业共同设立合资公司芯联动力(公司持 股 51%,并表),该合资公司将专注于开发车规级 SIC 制造及模组封装的一站式系统解决 方案,有望进一步加强公司在 SIC 领域前瞻式布局,与产业头部玩家的密切合作有望成 为公司 SIC 业务快速上量的有力抓手。
行业趋势:全球电源管理芯片规模近 400 亿美元,国内高端代工能力稀缺
电源管理芯片全球市场空间约 400 亿美金,Frost & Sullivan 预计 2021~26 年 CAGR 近 8%。根据 Frost & Sullivan 数据(转引自南芯科技招股说明书),2021 年全球 电源管理芯片市场规模约 380 亿美元,2017-2021 年 CAGR 为 14.16%。随着 5G 通信、 新能源汽车、物联网等下游市场的发展,电子设备数量及种类持续增长,对于这些设备 的电能应用效能的管理将愈加重要,带动电源管理芯片需求的增长。另外,随着增效节 能的需求更加突出,电源管理芯片的应用范围将更加广泛,功能更加精细复杂,全球电 源管理芯片市场将持续受益,Frost & Sullivan 预计(转引自南芯科技招股说明书)未来 5 年全球电源管理芯片市场空间 CAGR 近 8%,2026 年有望增长至近 550 亿美元。
BCD 工艺是电源管理芯片行业的根基。一颗优质模拟芯片的产出离不开工艺平台和 器件设计的最优配合。目前,全球前十大模拟集成电路厂商均拥有自有工艺平台,以此来保证自身产品的先进性,并提升产品的竞争力。目前 BCD 工艺为现阶段模拟集成电路 行业的主流工艺,能够在同一芯片上制作双极管 Bipolar,CMOS 和 DMOS 器件,综合 了双极器件(Bipolar)跨导高、负载驱动能力强,CMOS 集成度高、功耗低以及 DMOS 在开关模式下功耗极低等优点。因此,整合过的 BCD 工艺能够降低模拟芯片的功耗、减 少不同模块之间的相互干扰,并降低成本。BCD 工艺在重视制程的更新外,亦聚焦于优 化功率器件结构、使用新型隔离工艺等方向,主要应用领域包括电源和电池控制、显示 驱动、汽车电子、工业驱动等模拟芯片应用领域,具有广阔的市场前景,并朝着高压、 高功率、高密度三个方向分化发展,其中高压 BCD 工艺用于制备耐压为 100-700V 之间 的电源管理器件,贴合工控、汽车、照明等领域的场景需求。
国内电源管理芯片设计公司百花齐放,衍生对 BCD 工艺的代工需求。 本土电源管理芯片产业快速发展,且基本采用 Fabless 模式,需代工厂支持。2018 年以来,本土电源管理芯片厂商产业迎来宝贵发展机遇,其中圣邦股份、杰华特、南芯 科技等厂商营收体量已跨越 10 亿规模以上。本土电源管理芯片厂商大多采用 Fabless 模 式,需依赖外部晶圆厂提供代工支持(士兰微等少数厂商采用 IDM 模式)。 受益国产替代需求旺盛叠加本土厂商高端产品突破,对国内高端 BCD 产能需求持续 提升。一方面,新能源汽车、光伏、工控等产业在国内正蓬勃发展,对电源管理芯片有 大量且持续增长的需求,受益于此国内电源管理芯片市场持续扩容;另一方面,本土厂 商正在逐步突破电源管理芯片中的高壁垒产品,对国内代工厂的高端 BCD 产能需求日益 增长。
竞争格局:海外厂商积累深厚,国内在高端 BCD 工艺环节仍需加强
海外厂商在 BCD 领域积累深厚。其中包括 TI、ADI、NXP、ST 等海外 IDM 龙头厂 商,以及台积电、东部高科等晶圆代工厂,诸多海外玩家在 BCD 工艺领域通过多年研发 掌握了领先且全面的工艺布局。以 TI 为例,公司通过三十余载的工艺开发已掌握完备的 工艺平台,包括先进 BCD、绝缘体上硅(SOI)BCD 和高压 BCD 三类平台,覆盖从低 压、中压、高压到超高压的完整电压规格,下游应用则囊括汽车、工业、消费等多元领 域,凭借着优秀的 BCD 工艺打造出广且深的产品矩阵。
国内厂商也正积极发展 BCD 工艺,聚焦突破车规、高压、高功率等高门槛工艺。以 国内晶圆代工厂为主力,国内 BCD 工艺相关产能正在快速发展之中,制程节点及电压规 格均在持续推动技术扩展,在应用场景上则由门槛较低的消费电子场景切入向汽车、高 性能计算等高附加值场景。但整体而言,相较于海外 TI、ADI 等领先玩家,本土厂商存在起步较晚、积累相对有限等问题,在 BCD 工艺的平台完整性以及先进工艺开发上仍需 追赶,尤其是在高端 BCD 工艺方面(如高压高功率等)仍有差距。
公司布局:掌握车规级 BCD 工艺平台,23H1 HVIC 产能 5K 片/月
公司掌握车规级高压 BCD 技术工艺平台,将通过产能扩张及品类丰富化打开成长空 间。
——从产品布局角度,公司所掌握的 BCD 工艺覆盖广泛的高压器件和多种高端模拟 器件,当前产品以功率器件用高压驱动芯片为主,未来预计还将扩展至更多品类,主要 面向汽车、新能源、高端工控、物联网等应用领域。公司可为客户提供完整高压、大电 流与高密度技术的电源管理芯片代工服务,公司工艺平台的电压范围覆盖低压到高压 (包括 5V-150V 和 250V-650V),工艺节点为 350nm 和 180nm。同时,在 BCD 技术基 础上,公司推出了业内特有的集成工艺平台,包括 BCD+ eflash (SST,面向 MCU)、 IPS(BCD+MOS)和 BCD-SOI。此外,在代工服务之外,公司也配套完整的数字核和 嵌入式非易失性存储 IP 支持,并借助完整的 PDK 和 IP 支持及高效的客户定制化服务, 加速客户产品开发节奏并可有效提升客户粘性。
——从产能角度,截至 2023 年 6 月 30 日,公司已拥有 HVIC 产能 5000 片/月,未 来有望进一步拓展 HVIC 产能。
综合来看,公司正积极布局国内稀缺的高压、车规级 BCD 工艺平台,且在业务拓展 方面有望复用公司功率器件业务的客户资源,我们看好公司 HVIC 业务快速发展,预计公 司后续将受益于产能扩张及更多的产品品类拓展,可进一步为新能源和工业领域客户提 供更丰富的产品组合,我们认为 HVIC 业务有望成为公司又一个重要的业务增长点。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)