2025年英诺赛科研究报告:氮化镓功率半导体龙头,引领三代半能源革命新风向

一、氮化镓功率半导体龙头,技术+产线领先优势尽显

(一)全球最大氮化镓功率半导体 IDM,全电压产品矩阵重塑三代半竞争格局

第三代半导体国产化标杆,全球氮化镓龙头地位稳固。英诺赛科自 2017 年 7 月成立以来 专注于氮化镓(GaN)相关产品,并在 2024 年 12 月成功于港股主板上市。公司是全球 唯一覆盖 15V-1200V 全电压谱系的氮化镓功率半导体供应商,其主要产品包括氮化镓晶 圆、分立器件、集成电路及模组三类,产品矩阵涵盖消费电子快充、数据中心电源、新能 源汽车电驱等核心场景,获得市场的广泛认可,与 OPPO、VIVO、安克创新、绿联、速 腾、禾赛等多家应用头部企业开展合作。凭借卓越的技术实力与市场表现,据弗若斯特 沙利文数据,2023 年公司以 33.7%的全球收入份额居氮化镓功率半导体行业首位。

五条核心产品线,全面覆盖高频高效、小型化等全场景。英诺赛科主要包括五条核心产品 线,包括 HV GaN HEMT(高压氮化镓高电子迁移率晶体管)、LV GaN HEMT(低压氮化镓 高电子迁移率晶体管)、VGaN(垂直氮化镓器件)、SolidGaN(集成化电源模块)以及驱动 芯片。

IDM 模式构筑核心壁垒,产能与成本优势全球领先。公司采用 IDM 模式,研发设计、制 造、封测等多个产业链环节均实现自主把控。依托苏州和珠海两大生产基地,截至 2024 年末公司氮化镓月产能已达 1.3 万片晶圆,良品率超 95%,且公司计划未来五年内将产 能提升至 7 万片。作为全球首家实现 8 英寸硅基氮化镓晶圆量产的 IDM 企业,其晶圆晶 粒产出数相较于 6 英寸晶圆提升了 80%,单颗芯片成本则降低 30%。稳定的供应能力和 优异的良率优势助力公司把握市场机遇,有望进一步提升市场份额,加速实现盈利拐点。

IPO 募资约 13.02 亿港元,资金用途聚焦第三代半导体氮化镓产业的规模化扩张与高端 化战略。公司于 2024 年 12 月完成港股 IPO,从募投规划看,资金主要将用于三方面。 (1)8 英寸硅基氮化镓晶圆产线升级及设备采购:60%资金计划投向 8 英寸硅基氮化镓 (GaN-on-Si)晶圆产线升级及设备采购,目标未来五年内将月产能从当前基数提升至 70,000 片,规模化生产有望摊薄成本、强化定价权。(2)产品矩阵及份额拓展:20%资金 用于产品矩阵拓展及渗透率提升,契合 AI 电源、车规级高压器件等高附加值领域需求机 会;10%资金用于海外分销网络扩张,加强全球市场空间突破。(3)流动资金:剩余 10% 补充流动资金。

(二)公司股权结构多元,核心团队产业积淀深厚

创始人控股+战略资本协同,员工激励绑定核心团队。股权结构相对多元化,包括了创始 人团队、风险投资机构以及战略投资者等多方参与。上市后,公司实控人为 WeiWei Luo 博士,直接持股 5.59%。核心股东包括招银系、苏州吴江产投、SK China 等战略投资者。 员工激励方面,公司通过英诺芯、芯生大鹏、Inno HK 三个持股平台覆盖研发及核心技术 人员,有效绑定人才,促进公司长期发展。

核心高管团队具有国际化技术背景及丰富产业经验,引领技术商业化落地。创始团队以 Weiwei Luo 博士为核心,其曾任美国 NASA 首席科学家,主导公司“GaN+8 英寸+IDM” 的战略决策规划。首席执行官吴金刚先生、负责研发的副总倪景华先生及负责制造的副 总经理李新华均曾就职于中芯国际,具有扎实的半导体行业相关经验。核心技术团队汇 聚加州伯克利分校 Jay Hyung Son,前英特尔首席工程师、广东晶科电子创始人陈正豪博 士、北大物理学博士汪灿等。管理层兼具学术创新与产业化落地能力及经营,推动公司 专利数 793 项(含 406 项已授权),并实现从实验室到量产的快速转化。

(三)营收高增&加速减亏,有望跨越 IDM 重资产模式盈利拐点考验

营收高增印证成长动能,规模效应显现有望迎来盈利拐点。据弗若斯特沙利文数据,自 2019 年至 2023 年,全球氮化镓功率半导体市场规模从 1.39 亿元迅速扩张至 17.60 亿元, 实现了 88.5%的年均复合增长率。受益于市场渗透率提升、下游应用场景多元化拓展及 客户黏性增强,公司业绩进入高增长轨道。2021-2024 年营收从 0.68 亿元跃升至 8.28 亿 元,CAGR 达 129.9%。

规模效应逐步释放,亏损收窄趋势明确。随着公司生产规模扩大带动的规模效应渐显, 以及降本增效措施带动 2024 年单位制造成本下降近 40%,公司毛利率持续大幅改善。公 司毛利率由 2023 年的-61.6%缩减至 2024 年-19.5%,提升 42.1pct。23 年亏损收窄显著, 净亏损 11.02 亿元,同比缩窄 50%,2024 年进一步降至 10.46 亿元。作为采用 IDM 模式 的企业,公司在发展初期面临较大的折旧摊销压力,同时需要持续投入研发资金及市场 拓展费用。近年来,随着产能持续扩张带来的规模经济效益显现,公司盈利能力得到显 著提升,有望快速迎来盈利拐点。

公司三大类产品结构,晶圆/分立器件业务系核心增长极。公司收入结构优化路径清晰, 2023 年模组业务作为技术协同突破口实现从“0 到 1”突破,全年贡献收入 1.90 亿元(占 比 32.1%),印证前期客户联合研发及场景化验证成效;2024 年业务重心加速向高壁垒环 节倾斜,模组/晶圆/分立器件及集成电路收入占比调整为 22.2%/33.9%/43.5%,晶圆与分 立器件合计占比 77.4%,奠定收入增长主引擎地位。

业务收入主要集中在中国内地地区,客户集中度高。公司营收高度依赖中国内地市场, 国际市场份额处于稳步渗透早期阶段。2021-2023 年及 2024 年上半年,中国内地收入占 比分别为 99.7%、95.4%、90.2%及 89.5%。公司客户集中度较高,2023 年前五大客户收 入占比达 56.3%,其中第一大客户贡献收入 32.1%,主要采购车规级氮化镓模组用于新能 源汽车电池管理系统。公司在努力拓展国际市场并减少对单一市场的依赖,但其短期内 的营收仍将显著受到中国内地市场及关键大客户表现的影响。

运营效率持续优化,期间费用率呈现显著改善趋势。2021-2024 年,公司运营开支(含研 发、销售、行政)占收入比重从 1274.3%降至 105.3%,核心驱动因素包括:1)收入规模 快速扩张(2021-2024 年 CAGR 达 129.9%)摊薄费用占比;2)销售费用率从 41.7%压缩 至 11.8%,反映渠道复用与客户黏性增强;3)行政费用率从 263%降至 54%,管理效率 提升明显。

高投入构建技术壁垒,国际化团队配置形成协同网络。截至 2024 年 6 月,研发人员达 304 人,占总员工 27.6%,其中超 40%拥有硕士及以上学历,平均从业经验 8 年。公司积 极布局国际研发资源,欧洲团队主攻器件研发及可靠性评估;北美团队致力于产品和驱 动芯片设计;亚洲团队分为两部分:韩国团队与北美团队协作,专注于驱动芯片设计; 中国团队主要负责新技术平台的规划与开发,制定研发标准并优化管理体系。全球研发 团队整合各地优势,助力加速技术创新和产品开发。

二、氮化镓:从消费电子到数据中心&汽车电子,定义功率半导体新标杆

(一)第三代半导体氮化镓,高频高效特性突破技术临界点

1、三代材料对比:性能代际跃迁,场景分化明确

半导体材料历经三代跃迁,核心差异在于禁带宽度。第一代半导体材料发明并使用于 20 世纪 50 年代,以硅(Si)、锗(Ge)为代表,构成了一切逻辑器件的基础;第二代半导 体材料发明并使用于 20 世纪 80 年代,主要是指化合物半导体材料,以砷化镓(GaAs)、 磷化铟(InP)为主要代表;第三代半导体是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌 (ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)为代表的宽禁带(禁带宽度 Eg>3.4eV)的半导体材料。 其中又以 SiC 和 GaN 为最核心的材料。 1) 第一代半导体(Si、Ge):以硅为核心,禁带宽度 1.1eV,适用于逻辑芯片、存储器等 传统电子领域,成本优势显著但高频、高压性能受限。 2) 第二代半导体(GaAs、InP):禁带宽度 1.4eV,高频特性优异,主导射频通信、光电 子市场,但耐高温、大功率能力不足。 3) 第三代半导体(SiC、GaN):禁带宽度超 3.4eV,击穿电场强度达 3.3MV/cm,耐压、 高频、高温性能显著提升,其中氮化镓的带隙、击穿场强、饱和电子速率、电子迁移 率等指标高于碳化硅,主要用于消费电子产品、电动汽车、数据中心、储能、光伏、 5G 通信及其他工业等领域。

氮化镓和碳化硅同属第三代宽禁带半导体,但技术特性和应用方向各有侧重。性能维度 上,GaN 基于横向晶体管结构,从下到上分为衬底(substrate)、缓冲层(buffer)、GaN 外延层(epitaxy)与 AlGaN 势垒层(barrier);主攻 80-650V 中低压领域,其高频开关特 性(可达 MHz 级)能显著降低损耗,在空间受限的场景(如数据中心电源)中实现高功 率密度;而 SiC 采用垂直晶体管架构,栅极可靠性更优,适配 650V 以上高压场景,高温 工况下性能尤为突出。应用场景方面,SiC 凭借高阻断电压能力主导光伏逆变器、电网传 输等高压高功率领域;GaN 则以高频优势领跑消费电子、服务器电源等高频高效市场。

传统硅基材料接近极限,宽禁带材料引领半导体代际革命。传统硅基半导体发展成熟, 几乎接近硅材料的工艺极限。随着第四次全球工业革命推动电子及人工智能驱动应用的 快速增长,各行业对高效、经济电力供应设备的需求持续上升。氮化镓(GaN)作为第三 代半导体材料,凭借高频操作、高电子迁移率、强辐射抗性、低导通电阻及无反向恢复 损耗等显著优势,得以有效降低能量损耗,提高能源转换效率,减少系统成本和器件尺 寸,成为功率半导体行业变革的关键力量。

2、非消费类 GaN 应用驱动规模高速增长,竞争格局高度集中

GaN 功率器件正从消费电子领域向高功率、高可靠性应用快速渗透。早期受限于外延材 料缺陷及成本瓶颈,GaN 主要应用于射频等利基市场。2018 年 Anker 首款 GaN 快充问 世,GaN 功率器件开始逐步应用于消费电子市场。随着 GaN 耐压能力突破 650V,其应 用场景逐步从消费电子扩展至数据中心、汽车等领域。据湾区芯谷援引集邦咨询《2024 全球 GaN Power Device 市场分析报告》,全球 GaN 功率元件市场非消费类应用比例预计 会从 2023 年的 23%上升至 2030 年的 48%,汽车、数据中心和电机驱动等场景为核心增 量市场。

GaN 功率半导体市场高速扩容,十年超二十倍成长赛道开启。2023 年全球 GaN 功率半 导体市场规模约 18 亿元,仅占功率半导体整体市场的 0.5%。随着车规级产品量产、光 伏储能降本需求迫切及 AI 算力基建升级,GaN 行业渗透率加速跳升。据弗若斯特沙利文预测,2024-2028 年 GaN 功率半导体市场规模年复合增速将达 98%,2028 年全球规模或 突破 500 亿元,占功率半导体份额跃升至 10.1%,十年内市场实现超二十倍扩容。

全球氮化镓功率半导体市场竞争格局高度集中,公司份额全球第一。据弗若斯特沙利文 数据,2023 年前五大氮化镓半导体厂商合计占据全球 92.8%的市场份额。尽管欧美厂商 具有技术先发优势,英诺赛科后来居上,截至 2023 年,以 33.7%的销售份额位居市场首 位。从中长期来看,随着市场应用的逐步扩展、一体化供应及成本诉求,英诺赛科、英飞 凌等 IDM 模式厂商的市场话语权将得到显著增强,有望占据主导地位。同时,中国本土 智能终端、新能源汽车及工业自动化等领域渗透率及国产化率逐步增强,或将进一步释 放本土氮化镓需求。

产业链涉及晶圆制备、设计、器件制造等多个环节,IDM 模式主导。从产业链来看,GaN 功率半导体上游参与者为原材料及设备供应商,包括衬底(Si、GaN 单晶衬底、SiC、蓝宝 石等)、设备及其他材料供应;中游制造主要主体为氮化镓功率半导体厂商,工序包括外 延生长、器件设计、器件制造、封测等,其中 IDM 为主要业务模式,以设计和流程整合实现协同效应,为客户提供定制解决方案并确保扩大规模后的产能及供应;下游为应用 场景,包括但不限于光伏及储能、消费电子、电动汽车、数据中心等。

氮化镓功率半导体成本竞争力凸显,有望持续渗透下游应用。硅作为第一代半导体材料, 虽具一定成本优势,但是能源效率方面不及氮化镓功率器件,在整体解决方案的尺寸、 能耗和生产成本方面不具优势,因此未来氮化镓功率器件与硅基功率器件之间的成本差 异有望逐渐缩小,其高可靠性和稳定性也能够降低产能的后续维护和更换成本。此外, 随着氮化镓功率半导体的技术迭代和产量扩大,单位制造成本有望持续下降(8 英寸生产 线的单颗芯片成本比 6 英寸低 30%)。

(二)氮化镓各领域需求爆发,数据中心&机器人&汽车接力成长

1、消费电子:端侧 AI 带动快充需求高增,氮化镓器件空间持续扩大

AI 手机渗透率迅速攀升,有望带动智能手机换机趋势。据赛迪顾问数据,2023 年全球新 型 AI 手机的出货量约 5000 万部,预计 2024 年 AI 手机的出货量或将达到 1.5 亿部,占 全球智能手机总出货量 13%,AI 手机渗透率持续提升。到 2027 年,全球 AI 手机销售量 将超过 5.9 亿部,占全球智能手机总出货量的比重超过 50%。在中国市场方面,据 IDC 数据,中国 AI 手机出货量预计在 2027 年达到 1.5 亿部,市场渗透率将超过 50%。

端侧 AI 需更高算力支撑,推动消费电子充电功率和电池容量提升。据 Counterpoint Research 统计,2023 年 Q1 全球智能手机快充 80%以上超过 10W,平均功率超 34W;中 国智能手机品牌平均快充超过 50W,65W 以上快充充电器成为国产高端手机绝对主流, 智能手机市场正快速普及快充技术来应对 AI 功能加入对手机充电功率的更高要求。在 电池容量方面,AI 手机运行大量复杂的程序和算法,为了缩短充电时间,提高充电效率, 更高的充电功率成为必然选择。 搭载 AI 功能的手机充电配置升级,未来 AI 手机渗透有望进一步驱动充电功率提升。以 华为 Mate 系列为例,Mate 系列各款机型的电池容量逐年增加,华为 Mate60(2023 年) 较上一代产品的电池容量最高有约 6.4%的提升。华为 Pro 款机型的充电功率在 2022- 2024 年间大幅提升,Mate60 Pro 的充电功率提升幅度为 33.3%,Mate70 Pro 的提升幅度 为 13.6%,充分体现端侧 AI 发展对智能手机电池容量和充电功率提升的推动作用。

智能手机快充技术持续迭代,行业正迎来材料革新拐点。据快科技,当前终端快充功率 已从 5W 跃升至 240W,realme 最新 300W 闪充方案进入测试阶段(5 分钟满电),核心 驱动逻辑在于:1)用户碎片化充电场景痛点;2)超大容量电池普及(如努比亚红魔 10 Pro+搭载 7000mAh+电池组)。传统硅基材料受制于开关损耗/体积等物理极限制约,难 以适配高压高流趋势。在相同成本的情况下,使用氮化镓解决方案可将 USB-PD 充电器 的体积和重量缩减约 70%,或将充电功率提高约 50%,显著提升充电速度。在智能手机 主板中,氮化镓解决方案能够将电路板面积减少 75%,并将峰值功率器件损耗降低 40% 至 50%。

叠加端侧 AI 对功率需求提升,氮化镓器件的成长空间持续扩大。受消费者偏好潮流及市 场竞争驱动,下游消费电子厂商日益青睐更加集成化、智能化、节能降本的功率芯片。 氮化镓器件作为消费电子核心场景的关键技术,受益于快充小型化、电源模块高密度化 趋势,叠加终端功率需求提升,行业成长空间持续拓宽。

2、数据中心:大模型迭代引领算力需求高涨,GaN 高效性能催化加速落地

大模型加速迭代,算力需求持续高涨。2023 年现象级应用 ChatGPT 引发新一轮 AI 浪潮, 大模型加速迭代,算力需求爆发。据中国信通院《中国算力发展指数白皮书(2023)》,以 GPT 大模型为例,GPT-3 的模型参数约为 1746 亿个,训练一次需要的总算力约为 3640 PF-days,即以每秒一千万亿次计算,需要运行 3640 天;而 GPT-4 参数量可能达到 1.8 万 亿个,训练算力需求上升至 GPT-3 的 68 倍,在 2.5 万个 A100 上需训练 90-100 天,训练 端对算力需求呈现指数型增长。在人工智能、云计算和加密货币等应用的强劲需求推动 下,弗若斯特沙利文预测全球算力规模将从 2023 年的 1,494.9EFlops 增长至 2028 年的 18,282.3EFlops,复合年增长率达 65%,其占全球电力需求的比例预计将从 2023 年的 1.4% 增至 2028 年的 9.4%。 数据中心算力需求逐年提高,催化氮化镓功率半导体在数据中心领域落地。据弗若斯特 沙利文数据,全球数据中心氮化镓功率半导体市场规模将从 2023 年的 0.7 亿元增长至 28 年的 14.62 亿元,CAGR 达 84%。

电源转换效率是数据中心电力消耗的核心限制因素,GaN 高效特性可大幅降低电力浪费。 在典型的数据中心内,必须由功率器件实现电力的多级转换,在初始阶段,在数据服务 器内由功率器件将高压交流电转换为中压直流电,然后由功率器件将中压直流电转换为 低压直流电向 GPU 供电。因此,功率器件对于数据中心的稳定、高效运行至关重要,更 高功率密度的功率器件,可以让 GPU 的计算更加高效。限制数据中心电力大幅增长的一 个关键因素是电源转换效率,传统的硅基电源转换效率较低,导致了高达 10%的功率损 耗。电源转换效率每提高 1%,就能节省数亿元人民币的电力消耗,GaN 基电源的更高 效率能够帮助消除这种浪费。

3、工业&机器人:可实现精准控制并减少开关损耗,有望主导机器人领域

储能装机高增叠加 5G 基建放量,GaN 功率器件迎增长窗口。随着全球储能渗透率提升 及 5G 基站建设加速,电力消耗需求显著增长。据弗若斯特沙利文预计,2028 年全球储 能电池年装机量将达 1,302.5 吉瓦时,2023-2028 年复合年增长率达 46.3%。GaN 技术以 效率重构储能系统经济性模型,推动替代进程加速。根据弗若斯特沙利文数据,全球可 再生能源及工业领域氮化镓功率半导体市场规模将从 2023 年的 0.89 亿元以 78%的年均 复合增速增长至 2028 年的 15.77 亿元。

机器人行业正迈入“AI 驱动+场景泛化”的爆发周期,技术迭代与商业应用共振推动全 球市场持续扩容。英伟达 GR00T N1 等 AI 大模型的规模化部署显著提升机器人感知与决 策能力,推动服务型机器人从单一功能向多场景自主协作升级。特斯拉 Optimus 人形机 器人已实现进厂打工,此外,据医疗器械创新网,截至 2022 年末达芬奇手术机器人累计 完成 1200 万例高精度微创手术。这些看似分散的里程碑事件共同佐证了智能机器人正从 “生产工具”升级为“社会生产力重构者”,其应用边界已从工业焊接、物流分拣等标准 化场景,向医疗手术、家庭陪护、核电站巡检等复杂领域全面渗透。据中商产业研究院 统计,2024 年全球人形机器人产业规模约为 34 亿美元,同比增长 57.41%。预测 2028 年 全球人形机器人产业规模将达到 206 亿美元。

氮化镓电机驱动技术有望主导市场,推动机器人设计向更高能效、更强稳定性和更优智 能化发展。近年来人形机器人应用展现出强劲增长势头,氮化镓器件的特性使其在人形 机器人应用中具有显著优势,能实现更精准的控制、减少开关损耗、尺寸更小,因此能 够满足机器人对高效能、高可靠性和小型化的需求。近期,中国"黑豹 2.0"四足机器人在 电机驱动系统上实现了革命性突破,其核心技术之一是采用了第三代氮化镓(GaN)功率 器件。据集邦化合物半导体,氮化镓器件的应用使得“黑豹 2.0”的电机驱动系统实现了 以下突破: 功率密度大幅提升:功率密度提升至 15kW/kg,达到行业新高,驱动系统更加紧凑 高效。 能效转换效率高达 95%:氮化镓器件的高频开关特性(可达 3MHz)和零反向恢复 损耗特性,有效降低了开关损耗,提升了系统效率。 控制响应延迟压缩至 2 毫秒以内:为机器人提供了更快的动态响应能力,支持其实 现 10 米/秒的极限奔跑速度。驱动系统小型化与轻量化:通过减小器件体积,氮化镓器件助力驱动系统实现了小 型化与轻量化设计。

4、汽车电子:汽车智能化大势所趋,车规功率器件持续高压/高频升级

新能源汽车持续渗透,汽车智能化大势所趋。目前,汽车行业正在经历从传统制造向科 技制造转型的过程中,新能源汽车正潜移默化淡化传统汽车的概念,也让“智能座舱”、 “第三空间”等词汇进入消费者眼球。据中国汽车工业协会数据,2015 年我国新能源汽 车销量为 33.11 万辆,2024 年新能源汽车销量为 1286.6 万辆,CAGR 达 50.18%。渗透率 方面,我国新能源汽车月度零售渗透率(当月新能源汽车销量/当月汽车销量)呈震荡提 升趋势,从 2015 年 1 月的 0.28%提升至 2025 年 2 月的 41.89%。

GaN 在汽车中应用领域广泛,主要集中在动力系统和激光雷达两个领域。(1)动力系统: 在汽车动力系统中,GaN 的应用主要集中在三个方面:更高的功率密度、更高的效率和 可能更低的系统成本。因此,车载 GaN 可应用于 DC/DC 转换器、牵引逆变器、车载充 电器 OBC、车内手机无线充电、无刷直流(BLDC)电机驱动、D 类放大器、辅助电源等 功能。(2)激光雷达方面,窄脉冲、大峰值电流、高功率的氮化镓方案的 Qg、Qoss 等参 数相比硅器件提升1.5~3倍,比早期激光雷达产品开关速度提升13倍,脉冲宽度减小1/5, 为未来 L2+/L3 辅助驾驶中远距离激光雷达识别提供高性能保障。

汽车电动化与高阶智驾渗透率提升,推动氮化镓上车进程加速。800V 电池系统落地,叠 加激光雷达、域控系统等高性能硬件需求爆发,碳化硅与氮化镓技术替代硅基方案趋势 明确,也带动全球汽车电子氮化镓市场规模逐步攀升。据弗若斯特沙利文数据,全球汽 车电子氮化镓市场规模有望从 2023 年的 0.69 亿元提升至 2028 年的 246.37 亿元,CAGR 达 224%。24 年 12 月,罗姆半导体与台积电在车载氮化镓功率器件领域建立战略合作伙 伴关系,保障 GaN 产能问题;据 IT 之家,25 年四月罗姆再次宣布同日本车企马自达开 始联合开发采用氮化镓功率半导体的汽车零部件,争取于 2027 年度投用,有望加速 GaN 上车进程。

三、英诺赛科:IDM 高筑护城河,产能扩张&多领域布局驱动盈利能力快速 提升

(一)消费电子:导入头部厂商,加强布局家电等领域构筑长期增长

公司氮化镓产品深度渗透消费电子核心场景,旗舰双向氮化镓芯片产品和技术处于国际 领先水平。氮化镓高频、高功效、开关速度快、低单位面积运作功率损耗(导通电阻)等 特性可显著提高各种消费电子产品的性能及效率、缩小尺寸。2024 年,公司 700V 氮化 镓合封芯片成功量产,集成自适应驱动电路与无损电流检测技术,显著提升了充电端的 性能表现。同时,公司将领先的产品拓展至超薄电视、空调、音频系统、厨房电器等细分 市场,应用场景不断丰富。

进入头部品牌供应链,加速市场放量+国产化进程。2019 年公司 650V 器件成功导入快充 市场即获得华硕、安克等头部品牌采用;2021 年公司双向导通产品 VGaN 率先导入 OPPO 手机,成为全球首款导入智能手机内部电源开关领域的氮化镓芯片,一颗双向氮 化镓芯片可替代两颗硅 MOSFET;2022 年联合安克推出全球首款 65W 全氮化镓快充, 首次在 AC/DC 端同时采用 GaN 芯片。后续通过持续推出不同导通电阻的产品,完善产 品矩阵,公司产品进入 OPPO、Vivo、小米、安克、绿联等头部消费电子品牌供应链,其 InnoGaN 氮化镓开关管在终端产品中的规模化应用,成功打破英飞凌、纳微半导体等国 际厂商对高端氮化镓器件的长期垄断。

积极布局快充以外其他消费电子应用场景,进一步打开消费电子市场增量空间。(1)在 音频领域,公司聚焦 D 类音频功率放大器研发,通过氮化镓材料特性实现音质清晰度与 散热效率提升,同时缩减电路板,推动音频设备向高效、紧凑化演进,目前公司用于音 频系统的 100V 氮化镓产品已实现量产出货。(2)在无线充电场景,公司凭借氮化镓器件 对寄生电容与导通电阻的优化,提升开关频率并降低功率损耗,以扩大充电范围与效率, 在手机快充、智能家居及电动汽车无线充电领域形成技术壁垒。(3)针对家电领域,氮 化镓技术在空调电源中实现能效比与降噪表现的双重优化,而在电视电源中则通过散热 效率提升与开关频率增强,进一步缩小变压器体积,直接匹配超薄大屏电视的轻量化设 计趋势。

(二)数据中心:积极拓展数据中心布局,与多家厂商展开合作

公司氮化镓分立器件兼具效率及散热需求,针对 PSU 及主板提供矩阵式产品。(1)针对 数据中心前端输入侧——服务器电源 PSU (PFC/LLC)1kW-4kW AC/DC 环节,公司布 局 15 款功率器件、驱动及合封芯片,据充电头网信息,英诺赛科 2KW PSU 采用图腾柱 无桥 PFC+LLC 架构,凭借低 Qg、低 Co(tr)及零 Qrr 等特性突破传统性能边界,实现开 关频率提升与励磁电流设计精简,系统效率达 80 Plus 钛金级能效标准(峰值效率 96.5%), 功率密度优势显著。(2)在数据中心主板电源应用中,公司提供了 8 款分立和集成芯片, 满足 54V 至 12V 供电环节的高效率高功率密度需求。

英诺赛科推出 GaN 电源新方案,助力数据中心实现 48V—>12V 降压。随着服务器和人 工智能应用的发展,CPU/GPU 的功率越来越高,为了降低传输损耗,传统供电架构已经 从 12V 升级到 48V。受限于服务器内的空间尺寸,需要高功率密度的电源帮助实现从 48V 到 12V 的供电转换。公司 25 年推出两款 48V 四相交错降压电源方案,采用四相交错 Buck 拓扑,集成自研 INS2002FQ 驱动 IC 和 INN100EA035A 双面散热 GaN 器件,系统效率超98%,大幅提升效率,帮助实现低碳、节能发展。

与多家头部数据中心厂商展开合作,GaN 钛金级技术已导入长城电源。在应用端,英诺 赛科根据市场需求开发了多款应用方案,如符合钛金能效的 2KW-4.2KW PSU, 1KW8KW 的高效高功率密度的 48V 转 12V 的 DC-DC 电源解决方案等。在市场端,英语赛科 已经与多家数据中心厂商展开合作。目前,长城电源已在其面向 AI 数据中心的钛金级 电源中采用 Innoscience 氮化镓技术,实现 96%以上的超高电源转换效率,超越全球最 高 80PLUS 钛金级能效标准。

(三)工业&机器人:紧抓机器人产业机遇,关节电机驱动产品已实现量产

产品矩阵渗透锂离子电池化成分容设备、电池管理系统、LED 照明、光伏及储能系统以 及电机驱动器及控制器等场景,直击传统硅基方案能效与空间瓶颈。在锂电制造环节, 传统硅基电源模块因体积庞大,需通过长距离高损耗线缆连接电池,导致产线布局冗余、 能耗损失显著,制约客户扩产效率。公司通过“高/低压 GaN 分立器件+紧凑化电池工位布 局”方案,将电源模块直接部署于电池近端,消除线缆传输损耗,显著提升产线空间利用 率及能效水平,助力客户实现制造流程效率提升与用电成本节约。

人形机器人赛道突破,覆盖机器人关节驱动等场景。2024 年,公司紧抓人形机器人产业 爆发机遇,积极布局机器人应用,推出 100V/150V 全系列氮化镓产品,将广泛应用于机 器人的充电、电池电源管理、内部电源转换模块、关节以及灵巧手电机驱动。目前相关 产品已完成参考解决方案开发,正与行业客户合作进行项目开发,其中 100W 关节电机 驱动产品已顺利实现量产。

(四)汽车电子:导入国内外多个主机厂客户,晶圆交付数量同比大幅增长

公司产品主要应用于 48V 电源系统及 LiDAR 系统,车载 OBC 高压产品在研。氮化镓产 品具有优良的开关特性及高频率的能力,有助于开发更小更轻的变换器,还能同时通过 减少与电感相关的损耗使其更高效。2021 年获得 IATF 16949 车规级认证后,公司在自动 驾驶车辆 LiDAR 系统的应用进一步增强,其高功率和快速响应能力使得车辆能够实时检 测和识别周围环境中的对象和障碍物,增强行车安全性和自动驾驶体验。此外,公司正 在开发应用于车载充电器的高压氮化镓产品,可提升车载充电器的效率,使设计更加紧 凑且具成本效益。

24 年汽车业务取得重大突破,晶圆交付数量同比大幅增长。公司截止 24 年末拥有禾赛、 速腾等直销客户及其他经销商。2024 年公司新能源汽车业务取得重大突破,24 年完成国 内外多个主机厂客户导入并深化合作,24 年车规晶片交付数量同比增长 986.7%。随着自 动驾驶渗透率提升及车载 LiDAR 前装市场爆发,公司依托车规级认证先发卡位,预计在 智能驾驶硬件标配化进程中将实现份额突破,打开长期成长空间。

(五)IDM 护城河显著,技术壁垒&先发优势&客户粘性构筑坚实壁垒

功率半导体性能提升依赖各环节协同,IDM 模式实力优势显现。功率半导体芯片的性能 高度依赖半导体材料的固有特性。材料的带隙、载流子迁移率、电导率和热导率等特性 都将影响性能和应用差异。因此从设计、制造到测试,每个环节自主把控的 IDM 模式在 快速发展的氮化镓功率半导体行业中被证实最为有效,当前全球前五大功率半导体公司 均采用 IDM 模式。

初期即战略性采用 8 英寸晶圆,具备显著成本优势。晶圆尺寸历经 40 年迭代,从 6 英 寸、8 英寸演进至 12 英寸,核心逻辑始终是通过在晶圆上获得更多的器件,从而降低成 本。目前业内氮化镓厂商多停留在 4/6 英寸晶圆阶段,英诺赛科凭借前瞻性战略直接布 局 8 英寸 GaN-on-Si 晶圆,其单片器件密度较 6 英寸提升 80%,形成显著成本优势。

公司自主保障供应链稳定性,产线专注氮化镓成本效益释放。从 6 英寸升级至 8 英寸需 要重新开发新量产工艺和技术,而公司在这方面具有明显的先发优势。作为全球首家实 现 8 英寸 GaN 晶圆量产的 IDM 厂商,公司珠海与苏州基地双基地布局形成产能护城河, 截至 2024 年末已突破每月 13,000 片晶圆产能,形成规模化交付能力,并计划在 5 年内 将产能提升至每月 7 万片。英诺赛科专注氮化镓单一技术路径,集中资本开支与研发资 源,深度优化 GaN 外延生长、器件设计及封装工艺,避免多技术路线并行导致的资源分 散与效率损耗。公司自主把控设计、制造全流程,晶圆良率超 95%,显著降低单位成本 并规避代工供应链波动风险。2024 年,公司推出 3.0 高低压工艺及车规/合封器件平台, 单位晶圆芯片(Chip/Wafer)产出量较上一代产品提升 30%以上,芯片关键性能指标进一 步提升。

除 8 英寸量产技术的先发优势外,英诺赛科在产品组合/封装技术/可靠性方面具备显著 优势。在产品组合方面,英诺赛科是全球唯一具备全电压谱系量产能力的硅基氮化镓半 导体公司,产品可用于各种低中高电压应用产品。在封装技术方面,公司针对氮化镓器 件特性,在全球率先开发出 TO252 等封装解决方案,其散热性和可靠性有助于氮化镓应 用领域向电源和汽车电子拓展,此外公司亦进行 WLCSP 等先进封装的开发。可靠性方 面,公司将可靠性测试时间从行业规定的 1000 小时延长至 3000 小时,晶圆良率超 95%。

先发优势与客户粘性,技术代差构筑长期壁垒。英诺赛科 8 英寸 GaN 技术领先形成强壁垒,新进入者或需 9 年实现全规模量产,且客户验证周期长、替换成本高,先发优势显 著。同时,6 英寸氮化镓功率半导体 IDM 模式企业若计划转向生产 8 英寸也需时数年及 大量资金的投入,才能实现产品良率 90%以上的规模化生产。截至 25 年,公司 GaN 器 件已导入多家服务器厂商及新能源车企,IDM 模式满足客户需求,叠加封装创新与成本 优势,构建“性能-可靠性-价格”三重护城河。客户粘性驱动份额巩固,在 AI 供电、汽车 电子等高壁垒市场,中长期增长潜力较为明确。

(六)合作 ST 意法彰显供应链韧性,产能利用率提升驱动盈利能力上行

与意法半导体签署氮化镓技术开发与制造协议,产能互换有望提升供应链韧性。技术层 面,双方联合开发计划加速高性能氮化镓功率技术的迭代,补足 ST 在硅基、碳化硅外的 第三代半导体布局,同时强化英诺赛科在高压、高可靠性场景的技术突破能力。同时, 与 ST 的海外产能形成互补,英诺赛科可借助意法半导体在欧洲的制造产能,意法半导体 可借助英诺赛科在中国的制造产能。

Design-in 及 design-win 表现优异,有望带动收入可持续增长。在半导体领域,采用 IDM 模式的公司会在产能增加的同时,产生大额前期资本之处及研发开支,因此不可避免地 面临一定数额的前期亏损。公司有望随着氮化铝功率半导体在各下游应用的渗透实现业 绩增长,同时巩固在消费电子市场的稳健地位,并旨在电动汽车和数据中心及其他领域 获取更多客户,提高产品渗透率从而实现收入大幅增长。从 design-in 和 design-win 进程 来看,公司 design-in 及 design-win 数量持续增长,且公司预计 2024 年下半年至 2026 年 底可获得 185 个新的 design-in 项目。

产能提升带动规模效应,公司有望迎盈利拐点。随着 design-win 项目及客户增加,公司 预计产能利用率将在 25-26 年逐步上升至 85%-90%,且扩充产能的利用率将超过 90%。 产能规模和利用率的提高同时也将带动运营效率的提高,据公司销售成本拆分,工程及 维护、折旧摊销、封测、材料占据主要成本,其中工程维护和封测成本为相对刚性成本, 将随产量提升大幅降低,材料成本亦将随产量提升小幅降低。据公司招股说明书数据进 行测算,公司 24H1 的单位晶圆成本已随着产量提升有显著下降趋势。


(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。)

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