【浦银国际证券】中国功率半导体行业首次覆盖：风光车储等新能源需求提供长期增量，周期下行触底在即，打开上行空间.pdf

2023-09-24

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中国功率半导体行业投资要点

中国大陆的功率半导体行业，经历了 2020 年新能源汽车对于电子电气智能化带来的汽车芯片供应不足导致的一波较大的情绪上行后，市场的关注度掉落至较低的水位。我们认为目前是把关注度重新聚焦在功率半导体行业较好的时机，且该行业未来有比较充裕的上行空间。在研究分析功率半导体行业时，我们试图去回答如下三个重点问题。

第一，目前功率半导体行业，尤其是中国国内的厂商，正处于半导体周期的什么阶段，什么位置？我们认为市场对于中国功率半导体厂商基本面周期存在一定的误解。由于新能源发电，包括风光车储，相关需求的爆发增长，功率半导体行业整体的景气度、收入增速等都是处于高于或显著高于行业平均水平的位置，这带来市场的主观认知偏差，即功率半导体行业，或者中国功率半导体厂商，在整个半导体周期下行过程中处于滞后的位置。

但其实由于消费、部分工业等领域的应用依然是行业最大的收入贡献来源，因而消费和部分工业领域的行业需求波动、库存消化、价格变化，会带动整个功率行业周期性变化。中国功率半导体基本面周期所处位置比中国半导体行业周期所处位置先置一到两个季度。从收入同比增速角度看，中国功率半导体厂商整体在 2021 年一季度触顶，在 2022 年四季度触底，并且在今年一二季度呈现抬头向上的趋势。

因此，我们认为市场对于功率半导体基本面持续下行的判断是过度担忧。风光车储等新能源应用需求尽管存在波动，但是依然是推动功率半导体行业增长，且高于整体半导体行业增长的最重要动能。从收入增速看，我们认为今年下半年，中国功率半导体厂商基本面将会在一、二季度触底抬头的趋势下，企稳向上逐渐改善，基本面持续下行的风险较小。

第二，功率半导体行业的供需关系未来如何演变，未来到底是否会出现供过于求的情况？全球功率半导体行业需求具有巨大的增量潜力。这些潜力主要来自于风光车储的应用，而且这些应用都是以前行业没有出现过的。比如新能源汽车目前全球渗透率不到 20%，风力、光伏、储能等需求中长期也有 3 倍空间。所以，从长期时间维度看，功率半导体行业需求有翻倍的空间。我们相信市场对于需求端的判断会相对一致。市场的担心或分歧点在于规划产能过大、产能扩张速度过快、未来行业长期处于供过于求的状态。

我们认为当前市场对于功率半导体，尤其是中国厂商，供过于求的竞争格局，过分担忧了。我们主要基于以下几点考虑：欧美、日本等海外头部功率半导体厂商晶圆端扩产会比较谨慎，尤其是对于硅基的晶圆产能。根据我们的统计，海外头部功率企业晶圆产能占到 2/3 左右，规划的硅基单月总产能增幅大概是 15%。中国功率半导体产能扩张积极，但是晶圆产能对应的产值较小，对于全球功率收入规模影响较小。根据我们统计，目前中国头部功率企业晶圆产能占到全球 1/3 左右，规划产能完成布局后单月总产能增幅超过 45%。但是，中国功率半导体晶圆产能增加值预计占到全球功率半导体行业产值的 10%-20%，因此对于功率半导体行业整体供应增加的影响小于市场可以统计到的产能数字。

产能扩张需要时间，各家厂商会根据产业情况，动态调整产能扩张节奏。首先，头部功率厂商，例如安森美、安世、扬杰科技等，都有相当大比例外协产能。首先，在半导体行业周期由下行向上行切换的过程中，这些厂商会优先考虑增加外协产能，因而行业不会额外增加晶圆产能。其次，在终端需求波动时，功率厂商产能扩张的节奏和速度会放慢，例如华虹、士兰微、华润微等都有此类动作。同时，这些厂商的规划产能工厂通常会按照一期、二期的节奏依次上量，因此实际的产能增量可能会小于规划产能增量。

中国功率半导体厂商有望在高端功率产品，例如 IGBT 模块中，抢夺海外厂商份额，可以提供扩张产能需求增量。由于风光车储相关的新能源需求有较高的比例来自于中国大陆，中国功率厂商有更大的本土供应优势。而且，受制于中美关系的动态变化，相比于三年前，中国客户对于中国本土功率厂商有更高的意愿度和接受度。例如，新能源车的车规功率器件，一旦中国厂商切入供应，则会有较长的生命周期。这是中国功率厂商在高端产品有机会抢夺海外厂商份额的基础。

所以，我们认为中国功率半导体行业供过于求的情况不会像市场预期的那么糟糕。进一步来看，行业的竞争烈度持续扩大的幅度是有限的。这会为中国半导体厂商利润企稳触底提供保障。

第三，当前功率半导体行业对于周期、竞争格局的担忧，有多少已经反映在当前的股价中，估值进一步下行的风险有多少？我们认为当前中国功率半导体行业估值已经充分反映了半导体行业下行以及中国功率半导体行业竞争加剧的预期。在今年下半年终端需求边际复苏的基础上，我们认为中国半导体行业估值进一步下行的风险会非常有限，而上行空间比较充裕。第一个维度，通过调研以及与多家厂商的沟通，我们感受到中国各家厂商对于目前市场的竞争以及潜在竞争都有充分的认知和准备，预期竞争烈度不会进一步扩大。

中国功率半导体行业库存已经回到相对健康水位，海外库存也有望于今年三四季度回归正常。目前，多家厂商已经看到消费类、部分工业类的功率器件价格已经回到 2019 年，即本轮功率半导体周期上行之前的价格。这些产品价格回归到原有的水位，继续下行的可能性和程度都比较小。

各家厂商会主动避免进入毛利率较低的细分产品类别，避免进一步加剧竞争。同时，各家厂商会战略聚焦自身优势产品，保障收入端的成长可以向利润端传导。在过去两年的时间中，中国功率半导体厂商布局的 IGBT 模块等，需要在汽车等需要更长验证周期下游应用，将陆续通过验证，逐步形成小批量到大批量的交付。这些 IGBT 模块原本大多属于海外功率龙头厂商的业务，这些产品价值量和价值增量更高，因而可以缓和中国功率厂商在低端领域的竞争烈度。

第二个维度，通过分析估值周期，我们认为中国功率半导体行业估值依然在底部徘徊，这与全球半导体、中国半导体的估值已经形成触底向上趋势有明显差异。横向比较来看，我们拟合的中国功率半导体行业指数当前的市盈率为 41.9x，较本轮周期低点的 33.0x，反弹仅仅只有 27%。而费城半导体指数当前市盈率 31.1x，较本轮周期低点的 14.4x，反弹 117%；中国半导体指数当前市盈率 62.5x，较本轮周期低点的 29.9x，反弹 109%。中国功率半导体行业估值反弹与全球和中国估值反弹的落差主要来自于竞争格局烈度的差异。

进一步看，我们拟合的海外功率半导体行业指数估值反弹表现跟中国的表现类似。这说明，即使海外功率厂商占据利润率更高的高端功率器件市场，且扩产动作更加谨慎，但其依然需要面对来自于中国厂商的份额抢夺压力。当前的功率市场竞争格局的影响在估值端是充分体现的。纵向比较来看，中国功率半导体行业市盈率在 2022 年 4 月就达到次低点的 35.9x，在 2022 年 10 月达到本轮周期底部的最低点 33.0x，但是在今年 6 月功率行业估值低点依然徘徊在 36.4x。市场消化行业增速下行以及竞争加剧的基本的时间将近 14 个月。按照 2020 年 12 月 137.3x 的市盈率高点计算，中国功率半导体行业下行时间接近 30 个月，已经超过通常 12-24 个的历史均值。

因此，我们认为作为衡量市场预期与情绪的行业估值指标已经在较低位置，下行的可能性和空间都是比较小的，这已经充分反映功率半导体行业基本面下行以及当前和未来竞争烈度的预期。总结基本判断，我们认为中国功率半导体供过于求的情况不会扩大，反而有望维持相对稳定。因而市场竞争烈度有望维持当前状态，不会持续扩大，吞噬行业玩家利润。所以，展望未来，中国功率半导体行业收入端增速已经触底，并在下半年有望持续改善，而利润端有望在今年三四季度企稳并形成底部。同时，中国功率半导体行业估值已经在底部徘徊较长时间，下行的风险较小，反而已经初现抬头向上的迹象。中国功率半导体行业有望在今年下半年或者明年呈现基本面和估值面共振向上态势。

功率半导体行业概览

预计功率半导体行业规模直至 2025 年依然趋势向上

功率半导体是主要用于改变、控制电压、电流的半导体，是能够支持不同电压、不同电流的半导体。功率半导体主要由模拟 IC 中的功率 IC 以及分立器件中的功率器件组成。功率半导体的应用比较广泛，在工业控制、电源电力、消费电子、汽车、通信等领域都有较多应用。根据 Omdia 及世界半导体贸易统计组织数据，功率半导体行业规模约占到全球半导体总规模的 8%。根据 Omdia 统计，2021 年全球功率半导体市场规模达到 459 亿美元，同比增长 6.5%。2020 年是近几年全球功率半导体市场规模的低点，相较于 2018 年高点的 481 亿美元，下滑了 10%。

从过去十多年的时间维度看，功率半导体行业变化趋势大体与半导体行业走势类似，在周期性波动中保持了整体增长态势。过去十多年，全球经济活动总量的增长，对于各行各业对电流、电压控制转换需求的增长，是功率半导体行业增长重要的动能之一。以功率电子器件为例，根据 The INSIGHT Partners 数据，功率器件在 2021 年至 2028 年的复合增长率为 6.5%，整体保持了向上的增长势头。根据 Yole 的数据及我们的预测，该细分行业规模在 2010 年至 2015 年复合增长率也为 6.5%。

全球头部功率半导体厂商的功率器件营收也保持了这样的趋势。结合行业趋势判断以及公司调研，我们预期 2022 年和 2023 年全球功率半导体行业将在 2021 年的基数上进一步增长至 481 亿美元和 525 亿美元，同比增长 5%和 9%。功率器件的市场规模有望从 2021 年的 236 亿美元增长到 2025 年的 304 亿美元，复合增长率为 6.5%。从产品形式上来看，功率 IC 基本占到功率半导体约 50%的市场规模。在功率器件中，二极管、整流桥等更加悠久的产品依然占据较大的份额（约 15%），而 MOSFET、IGBT 的份额则分别占到 16%和 12%，而且在快速增长中。从未来展望来看，能够处理更加大的电流、电压或功率的 IGBT 以及第三代半导体器件，有望取得更大的增长动能，而 MOSFET 产品因为在汽车中的广泛应用也有较为不错的增长。这些产品有望蚕食原来二极管等产品的份额。

从下游应用看，根据智研咨询，汽车、工业是功率半导体行业需求最大的两个领域，分别占到 35%和 27%。本轮从 2021 年开始的功率半导体上行周期主要是由新能源相关的应用推动的，包括新能源车、光伏发电、储能、风电等。这些新能源需求都跟“电”相关，因而对于功率器件的需求大幅快速增长。因此，尽管 2022 年下半年以来消费电子领域功率器件需求疲软导致库存高企，但是这并没有影响 2022 年功率器件整体的增长。虽然从 2022 年四季度至今年上半年，中国功率半导体厂商收入增速或者利润表现存在波动，但是我们认为新能源带动的需求增长将会是未来 5-10 年功率器件行业增长的最大动能。

中国功率半导体行业周期：基本面下行触底能见度提升，估值面底部徘徊上升空间较大

功率半导体是半导体行业的一部分，具有周期性波动的特征。通过统计全球功率器件龙头厂商功率半导体相关收入，我们可以模拟出功率器件行业的周期性波动。在此前上行周期中，功率半导体上行动能，即单季度收入同比增速，显著高于全球半导体整体的上涨动能。在 2022 年四季度，全球功率半导体销售额同比增速下滑至为 13%。根据美国半导体协会的数据，从 2022 年 9 月开始，全球半导体销售额三个月移动平均值同比增速开始由正转负，从-3.0%一路下探，直至 2023 年 4 月达到-21.6%后，5-7 月同比降幅分别为-21.1%、-15.8%和-11.8%，呈逐月收窄的趋势。

目前，全球半导体行业周期正处于从下行向上行切换的阶段，行业基本面有望于今年二、三季度触底，基本面周期抬头之势初显。以过去几轮半导体周期底部为参考，我们认为，即使 7 月份的销售额同比增速不是最终的下行和上行切换的拐点，半导体月度销售额同比下行的幅度和持续时间已经非常有限。同样地，韩国半导体生产量同比增速在 2023 年 3 月滑落至-34.5%后，从 4 月份开始逐渐收窄。同时，韩国半导体出货量同比增速也在 2 月份触及-37.1%后连续五个月收窄，截至 7 月底已经接近同比零下降。

相较而言，功率器件的半导体需求，虽然受到消费电子疲软的影响，但是新能源等应用还是给予行业比较强的支撑。其中，部分消费电子的功率器件晶圆产能也转移到了新能源领域需求。因此，功率半导体虽然无可避免受到半导体行业周期下行的压力，但是下行的程度、同比下滑的幅度，都优于半导体行业整体下行的力度。相应地，我们预期功率半导体行业的公司估值下行的压力也将小于半导体行业整体估值下行压力。

对于中国功率半导体行业，我们认为当前行业周期基本面下行触底的能见度已经提升。中国功率半导体基本面周期所处位置比中国半导体行业周期所处位置先置一到两个季度。从收入同比增速角度看，中国功率半导体厂商整体在 2021 年一季度触顶于 103%，后又于 2022 年四季度触底于-14%，并且在今年一、二季度呈现抬头向上的趋势。风光车储等新能源应用需求尽管存在波动，但依然是推动功率半导体行业增长，且高于整体半导体行业增长的最重要动能。从收入增速看，我们认为今年下半年，中国功率半导体厂商基本面将会在一、二季度下行的趋势下，企稳向上逐渐改善，基本面持续下行的风险较小。

而从行业估值面周期来看，我们认为中国功率半导体行业估值已经充分反映行业下行以及中国功率半导体行业竞争加剧的预期，目前正于底部徘徊，在今年下半年终端需求边际改善的基础上，行业估值下行风险有限，而上行空间较大。横向比较来看，我们拟合的中国功率半导体行业指数当前的市盈率为 41.9x，较本轮周期低点的 33.0x，反弹仅仅只有 27%。而费城半导体指数当前市盈率 31.1x，较本轮周期低点的 14.4x，反弹 117%；中国半导体指数当前市盈率 62.5x，较本轮周期低点的 29.9x，反弹 109%。

纵向比较来看，中国功率半导体行业市盈率在 2022 年 4 月就达到次低点的 35.9x，在 2022 年 10 月达到本轮周期底部的最低点 33.0x，但是在今年 6 月功率行业估值低点依然徘徊在 36.4x。市场消化行业增速下行以及竞争加剧的基本的时间将近 14 个月。按照 2020 年 12 月 137.3x 的市盈率高点计算，中国功率半导体行业下行时间接近 30 个月，已经超过通常 12-24 个的历史均值。因此，我们认为作为衡量市场预期与情绪的行业估值指标已经在较低位置，下行的可能性和空间都是比较小的，这已经充分反映功率半导体行业基本面下行以及当前和未来竞争烈度的预期。

总结而言，我们认为中国功率半导体供过于求的情况不会扩大，反而有望维持相对稳定。因而市场竞争烈度有望维持当前状态，不会持续扩大，吞噬行业玩家利润。所以，展望未来，中国功率半导体行业收入端增速已经触底，并在下半年有望持续改善，而利润端有望在今年三四度企稳并形成底部。同时，中国功率半导体行业估值已经在底部徘徊较长时间，下行的风险较小，反而已经初现抬头向上的迹象。中国功率半导体行业有望在今年下半年或者明年呈现基本面和估值面共振向上态势。

功率半导体晶圆产能增量，尤其是硅基产能，主要来自于中国厂商，而海外大厂硅基晶圆产能扩张相对谨慎。在密集调研多家头部海外功率器件厂商后，我们发现欧美、日系厂商在近两年的功率半导体上行的大行情中，硅基功率器件产能扩张相对有限。安森美、意法、三菱等对于硅基的功率器件的晶圆产能扩张幅度并不激进，年度增长是比较缓和的。这些海外厂商会调整产能分配，策略性地将产能释放给高压、高功率、竞争较少的应用和产品。

一方面，通过产能和产品向高端倾斜，海外头部厂商，尤其是欧美厂商如英飞凌、安森美、意法等，可以捕捉到高端产品在上行周期价格上升的红利，提升营收和毛利率。另外一方面，这也为下行周期潜在的供过于求的状况提供更好的缓冲和保障。因此，这是本轮半导体下行周期中，功率器件的下行力度较逻辑器件下行力度更加轻的原因之一。而欧美、日本大厂较为谨慎的硅基产能扩张，也为全球第二梯队及中国的几家功率器件玩家留有较大的增长空间。如安森美在战略性放弃自身部分低毛利率业务的同时，为安世、扬杰海外品牌、威世等留下产品增长空间。而且，对标海外大厂产品价格也有更充裕的利润空间。这也推动中国本土功率厂商在近两年上行周期中实现收入利润大幅增长。

虽然晶圆端的产能难以轻易地在功率器件和逻辑器件之间相互转换，但是功率器件晶圆产能之间相互的切换更加容易。也就是说，消费类功率器件的产能可以相对容易转换到新能源类产品的产能。这也是功率半导体行业周期下行力度更小的另外一个原因。而且，不同功率器件产品之间相互的产能也可以做到切换。例如，华虹半导体可以在功率半导体产能中，提升需求比较高 IGBT 等产品产能，降低部分 MOSFET 的产能，从而更好捕捉行业的增长机遇。

新能源行业推动功率半导体需求快速增长，将是未来五到十年最重要的推动力

新能源汽车、新能源发电等功率需求大幅快速上升，推动细分行业供不应求，显著缓和该行业下行的力度。首先，新能源汽车行业推动汽车的能源从油向电转换，催生对于功率器件需求的大幅增长。从 2020 年开始，中国以及全球新能源车行业呈现出爆发式增长的态势。根据中汽协的数据，2021 年和 2022 年中国新能源乘用车销量达到 334 万辆和 654 万辆，同比增长 165%和 96%。在我们最新一期的新能源汽车行业投资手册报告中，我们上调 2023 年中国新能源汽车销量预测至 850 万辆，同比增长 23%，全年渗透率有望达到 36.3%。新能源车销量提升同步推动功率器件需求量的提升。

同时，由于新能源车对于“电”依赖度大幅提升，因此相较于传统燃油车，用以处理电流、电压的功率器件的需求也大幅提升，单车功率器件价值量也快速增长。例如，新能源车中的主驱逆变器需要用到 36-48 颗 IGBT，这是相比于燃油车的增量需求。例如，电动车门、电动车窗则需要 4- 12 颗不等的 MOSFET。根据我们的调研，电动车主驱 48 颗 IGBT 约 10-12 美元，DC-DC 中用的 SiC MOS 在 4-10 颗，单价在 4 美元左右。另外，再以 IGBT 为例，MHEV 中混车型只需要用到 5-10 颗 IGBT，而对于 HEV 全混、插混或者纯电车型需要用到 90-150 颗 IGBT。

根据 Strategy Analytics 的测算，一台燃油车功率半导体的价值量约为 500 美元，而一台插电式混动动力或者纯电车型的半导体价值量则可能接近 1000 美元，相较于燃油车有单车将近 500 美金的功率半导体的增量需求。根据 EV Tank 预测，到 2025 年中国新能源汽车行业对于 IGBT 的需求量就可以达到人民币 165 亿元。因此，新能源车行业的高速增长推动该领域对于功率半导体的需求呈现量价齐升的趋势。

最后，除了新能源汽车，光伏、风电、储能等清洁且显著低碳的能源装机量的大幅提升以及能源转换效率的改善需求，对于功率器件行业需求增长起到重要作用。根据 IEA，风能、光伏、储能装机容量在 2020 年净增 114GW、 134GW、25GW，并预期在 2021 年-2030 年年平均增长 110GW、240GW、 484GW。若是以碳中和的情形假设，需求量会更高。而且，风能、光伏、储能的平均单 GWh 对于功率器件的需求量也有望从 2,000 欧元、2,000 欧元、2,500 欧元提升至 3,500 欧元、5,000 欧元、3,500 欧元。与新能源车行业一致，这些新能源发电储能行业对于功率器件的需求也是量价齐升的趋势。综上所述，新能源领域，包括风光车储，在未来 5-10 年，都将是功率行业需求增量的重要推动力。

功率器件是功率半导体重要的一块内容。功率器件按照产品分类，主要包括了二极管、晶体管、晶闸管等。其中晶体管包含 BJT（Bipolar junction transistor，双极性晶体管，又称三极管）、MOSFET（Metal–oxide–semiconductor fieldeffect transistor，金属氧化物半导体场效应管）、IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管）等。

功率半导体器件最先以肖特基二极管的形式出现在 20 世纪 30 年代，主要应用于开关电源、变频器等。随后陆续出现了二极管、晶闸管、三极管等产品形式。这些早期开发的功率分立器件结构较为简单，可通过电流较弱、承受电压较低、开关速度比较慢，更多用于低频领域。例如，二极管就仅仅负责单向的导通作用，晶闸管开始具有开关的作用，三极管则有放大电压和电流的作用。其中，部分产品料号甚至有几十年的寿命时间。

随着技术的发展以及要求需求的提升，可以处理更大电压、更大电流、更高频率的功率器件也应运而生。MOSFET 在上世纪 80 年代开始兴起，IGBT 在上世纪 80 年代末开始应用。每种不同类型的功率器件不断升级，以适应不同规格的需求。相较于此前的二极管等产品，MOSFET 具备耐高压、开关频率高的特性。目前 MOSFET 的技术正在从平面型向沟槽型、屏蔽栅、超级结演进。这一方面可以适应更大电压、频率，另一方面也降低了损耗。MOSFET 既可以应用在手机等低压的消费电子领域，也可以应用在 800v-1000v 甚至 1000v 以上的风力等发电设备上。根据我们的市场调研，工具类低压 MOSFET 单价在人民币 1-4 元，而用在汽车中的 SiC MOS 单价在人民币 40-50 元。

IGBT 是结合了 MOSFET 和 BJT 的复合型结构器件。既具备了 MOSFET 的高输入阻抗优势特性，也具备了 BJT 的低导通压降优势特性。与 MOSFET 相比， IGBT 器件更多应用在电压更高、开关频率更低的场景。例如，在 600v-1350v 的新能源车、白色家电，1400v-2500v 的风力、太阳能发电，以及 2500v 以上的轨道交通、大型工业装备等。作为该领域龙头的英飞凌，从 1988 年 IGBT 第一代产品开始不断迭代，目前已经迭代至 2018 年的第七代，主要朝着更低开关损耗、更高压的适用场景、更高开关性能发展。例如，光伏领域，1200v 120A/150A/160A 型号的 IGBT 单管就应用于逆变，1W 中的 IGBT 逆变价格在人民币 3-7 分。用在家电中的 IGBT 单管价格在几毛美元。

二极管、MOSFET、IGBT 不同产品都是基于不同的结构、产品形式而实现不同应用场景的功率器件。其材料基础是以硅（Si）为基本半导体器件。从未来长期趋势来看，第三代半导体，主要是碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN），有望成为功率器件的主流产品方向之一。

第三代半导体是以碳化硅和氮化镓为主的两种化合物材料取代第一代的硅，制造为不同形式的半导体器件。目前，已经出现碳化硅的二极管、碳化硅的 MOSFET、氮化镓的 MOSFET 等形式的第三代半导体。相比于硅基，第三代半导体材料是宽禁带材料，在高压和高开关频率上具有优势，因而在高压高频的应用场景具有明显优势。例如，碳化硅在新能源车主驱的应用具有优势，而氮化镓则在手机超快充具有优势。目前第三代半导体仍然处于行业发展的初期阶段，在下游需求爆发增长与成本过高、供不应求的趋势同时存在。我们预期国内和海外在碳化硅领域的头部公司都有希望取得更加稳定的长期发展机会。

结合第三方数据以及行业调研，我们预期全球功率器件行业规模将从 2021 年的 236 亿美元增长至 2022 年的 304 亿美元，复合增长率 6.5%。其中， MOSFET、IGBT 和 SiC 的行业规模复合增长率则分别为 6.1%、9.7%和 34.6%。 MOSFET 依然是功率器件中非常重要的组成部分。2022 年，全球 MOSFET 的市场规模有望达到 65.4 亿美元，未来几年增长率有望在 5%-10%之间。全球龙头是英飞凌，占据超过 20%的市场份额，其余头部玩家包括安森美、意法半导体、东芝、瑞萨等欧美和日本厂商，都占据 5%-15%不等的市场份额。因此，从全球市场来看，依然是海外厂商占据主导，占据高端市场。国内体量较大的玩家则包括华润微、安世半导体（被闻泰科技收购）、士兰微等。中国单个厂商在该领域的全球份额都在 5%以下。

IGBT 是目前功率半导体器件行业比较重要的趋势和方向。相较于 MOSFET， IGBT 可以应用于更高电压、更大电流的场景。2022 年全球 IGBT（包含器件和模块）的市场规模预计可以达到 61.8 亿美元，已经比较接近 MOSFET 的市场规模。结合 Omdia 等的行业数据，我们预计 IGBT 未来几年的复合增长率显著高于 MOSFET，有接近 10%的增速。在 IGBT 行业，不管是单管还是模块，英飞凌都是全球龙头，占据接近 30%，甚至 30%以上的市场份额。得益于汽车和轨交行业的优势发展，日本的三菱和富士在 IGBT 单管和模块行业的份额排名也比较靠前，约有 10%-15 的市场份额。其余 IGBT 单管或模块玩家包括东芝、瑞萨、赛米控、日立等。整体上，从全球角度看，IGBT 这个行业被把控在欧美、日韩玩家手中。

但是，近两三年，中国 IGBT 厂商有较大的发展，包括产能的建立和扩张以及项目的获得，尤其是在中国区域。虽然英飞凌等海外龙头依然占据头部份额，但是在 IGBT 细分应用领域已经涌现出较多中国本土厂商。

在家电领域的智能功率模块（IPM）中，士兰微的产品在国内厂商中份额靠前，比亚迪、吉林华微也有一定规模。这几家是除了三菱、富士、三垦、安森美这些海外头部企业外表现较好的中国厂商。中国的 IGBT 厂商也有涉足工业领域。斯达的 IGBT 模块在该领域是国内领先，宏微、茂微、比亚迪、士兰微都表现靠前。其余中国本土厂商还包括新洁能、翠展微、扬杰科技等。

在新能源车，尤其在主驱的 IGBT，比亚迪、斯达、时代电气都是国内产品质量和销售额比较靠前的厂商。在新能源汽车行业需求快速增长和供不应求的环境下，国内多家厂商都在尝试切入汽车主驱、OBC 等 IGBT 的供应，包括士兰微、翠展微等。在光伏行业，中国厂商供应更多的是 IGBT 单管。新洁能、时代电气、斯达、宏微、士兰微等都已经切入光伏客户，部分也取得不错的收入规模。在第三代半导体中，得益于新能源车的需求，碳化硅行业已经形成一定的行业规模。结合 Yole 的预测数据，我们预期全球碳化硅的市场规模在 2022 年有望达到 10.3 亿美元，同比增长 11%；并且 2021 年至 2025 年的复合增长率有望达到 35%。

与 MOSFET、IGBT 类似，碳化硅行业的全球头部份额集中在海外厂商，如意法、英飞凌、Wolfspeed 手中。目前，碳化硅行业需求增长远远大于行业的供应能力，处于供不应求的状态，原因是受到碳化硅衬底产能的限制。这是我们看到碳化硅行业规模增速在 2022 年并没有特别高的原因。从渠道调研看，过去两三年，海外欧美功率半导体龙头厂商将更多的产能扩张资源投入到了碳化硅行业。这也是我们上文提到，因此给国内功率半导体厂商硅基产能扩张留下了增长空间。同时，国内的碳化硅产业链也都在加紧扩张，追赶海外龙头的脚步。由于碳化硅行业仍然处于发展的初期阶段，并且中国国内需求尤其是新能源车的需求旺盛，因而，中国厂商也有较大的成长机会。

中国功率半导体行业概览：中国厂商凭借国产化需求捕捉增量市场机遇，提升全球综合竞争力

中国半导体制造领域蕴藏着广阔的国产化空间。一来，半导体制造是高端制造异常重要的政策方向，因而国家和企业有较大的投资意愿。二来，中国电子制造中游和下游有较为庞大的需求，可以作为半导体行业发展的重要支撑。功率器件行业是这种大趋势下的重点受益行业。功率器件主要采用特色生产工艺，因而功率器件对于半导体先进制程的依赖度几乎没有。因此，这个行业不在美国对中国半导体制裁范围内。同时，受益于中国新能源汽车行业的领先和高速增长，中国功率器件厂商可以在较大的行业容量中寻找机会。

中国功率半导体行业规模快速增长

中国功率半导体行业规模在 2018 年达到近几年高点约 183 亿美元，并在 2020 年疫情第一年达到上轮下行周期的低点，并开启了近两年的上行周期行情。这与中国半导体行业走势以及全球功率半导体行业走势都是大体一致的。功率半导体器件方面，中国约占到全球需求的 30%-40%。该比例大于中国智能手机或汽车终端需求在全球的比例（约 25%-30%），主要因为中国有大量的消费电子和汽车的生产商，因而对于功率器件等上游半导体的需求量会更大。这是我们认为未来几年中国功率器件行业增速有望超过全球增速的原因之一。

在近两年的功率半导体上行周期中，中国的在地产能以及中国厂商的产能增长，相较于海外的产能增长，明显更多。因此，中国的在地产能可以帮助中国厂商更好地取得行业的增量。受到美国对于中国半导体制造先进制程的制约，中国政府加大对于中国大陆晶圆制造在地化生产的支持。半导体制造环节既是高端制造增强产业链价值增量的重要部分，也是保持内循环自主可控的重要安全保障。因此，半导体产业多个环节都得到政府及资本市场青睐。例如，华润微、华虹半导体等功率半导体厂商都得到国家大基金的支持。

中国功率半导体行有望伴随新能源需求快速成长

功率半导体行业增量需求更多来自于风光车储的新能源相关“电”应用。而中国在这些新能源用电需求中占据了较大的市场份额。例如，新能源汽车需要用到 IGBT 的主驱模块，是增速较快的增量需求。当前阶段，中国新能源汽车销量占据到全球超过 50%的份额。中国生产的这些新能源汽车有较大功率器件需求量。在光伏发电领域，中国的装机量占到全球 30%以上，而且中国制造的光伏组件则贡献更大的份额。相应的，光伏对于相关功率器件需求也会有较大需求。其他领域，包括风电、储能、特高压输电、轨交等领域，都是中国占据较大份额的本地需求，和承担更多的制造出口需求。从 2019 年、2020 年数据来看，英飞凌在中国功率半导体需求占据了独一档的较高份额，超过 30%。其他厂商安森美、瑞萨等海外厂商有占据一定地位。

我们认为在海外厂商晶圆扩产相对谨慎保守的情况下，中国功率厂商的份额有明显的提升空间。同时，我们看到近两年中国功率半导体厂商不断加速在汽车、光伏等领域客户的产品认证，包括相对高端的 IGBT 模块。随着认证的通过，我们会在今年下半年看到更多厂商在这些新领域新产品的小批量交付，并在明后两年逐渐爬升至大批量交付。在新能源汽车主驱 IGBT 模块，比亚迪、斯达半导、时代电气、士兰微、宏微等都有望持续上量，并形成一定的规模。在光伏领域，斯达半导、宏微科技都呈现良好增长态势。在第三代 SiC 方向，华润微、士兰微、时代电气等都有望形成自有晶圆产能。

功率半导体供应链解析：IDM 是主要的生产制造模式

功率半导体制造生产以 IDM 为主

对于半导体产业而言，产业链主要分为上游的支撑工具，包括软件工具、专利授权、设备和材料；半导体产业中游的半导体制造，包括半导体设计、晶圆制造、测试封装等环节；和半导体芯片产品，应用到下游千行百业，包括消费电子、通讯、计算机、汽车、工业等。功率半导体器件产业大体符合半导体行业的产业环节拆分，大体可以将功率半导体制造分为芯片设计、晶圆代工、封测三个环节。由于功率器件、功率芯片并不追求先进制程的性能，因此功率半导体产业的海外龙头以 IDM 模式为主，即功率半导体的芯片设计和晶圆制造都在厂商内部产线完成，并不会像高性能 SoC 芯片，将制造环节委外给专业的晶圆代工厂。同时，除了芯片本身性能外，功率模块设计和封装也具有较高价值增量，因此，功率厂商也将封测环节在内部产线完成。

中国的功率半导体代工模式发展迅速由于功率器件、功率芯片并不追求先进的制程和工艺，因而功率半导体海外龙头在该行业成长过程中并没有将晶圆制造这个环节剥离或委外给第三方晶圆代工厂商。因此，海外龙头厂商，例如英飞凌等大都以 IDM 为主要的商业模式。这种模式的优势在于可以拥有从设计到制造更快迭代的功率芯片、保有特殊工艺产线的 know-how 以及成本优势。相比较而言，Fabless 模式则是功率厂商主要负责芯片版图设计、工艺制作流程、原材料参数和关键工艺设计，芯片的制造和测试环节委托给相关代工企业完成。我们观察到中国已经出现相当具有竞争力的 fabless 模式的功率厂商。

中国之所以可以出现 fabless 模式的功率厂商主要原因在于：为了避免半导体周期带来自有产线产能利用率的大幅波动，海外功率龙头也会将相当一部分的晶圆制造委外给晶圆代工厂。因此，该行业并不是完全 IDM 模式，部分厂商例如安森美等倾向于 fablite 的模式。所以， fabless 模式存在先例和先验作为参考。借助 fabless 模式，中国的功率厂商可以以更小的资金投入和更加专注的设计研发为基础，打开功率器件、功率模块的市场。对于市场的追赶者而言，这种模式的效率比较高。  中国在晶圆制造环节中的成熟工艺、特殊工艺有一定基础。在不追求工艺升级的功率器件环节，中国的晶圆代工厂商反而具备自身优势。因此，中国的晶圆代工厂商和功率设计厂商可以有较好的合作。

因此，中国涌现出斯达半导、新洁能、宏微科技等 MOSFET、IGBT 的功率设计厂商。同时，由于功率模块封测环节较高的价值量，这些厂商通常会建设内部的模块封测产线，以保障自身的产品竞争力。同时，我们也看到中国也涌现出一批越来越有实力的 IDM 功率厂商，包括华润微、士兰微、时代电气、扬杰科技等。这些厂商主要依托原有业务中的半导体晶圆产线，扩大产品品类，从而一定的规模，发展处自身的 IDM 业务模式和优势。其中，扬杰科技等也会平衡 IDM 和 fabless 两种模式，即在新产品初期借助委外晶圆代工的方式以减少重资产投入，等规模放量之后，再建设自家产线形成迭代和成本优势。

功率半导体行业竞争格局：海外龙头谨慎向前，中国厂商快速扩张功率半导体：龙头厂商业务比较海外的功率半导体龙头厂商占据行业绝对领先位置。根据 Omdia 的数据， 2021 年只有安世半导体一家中国厂商位列全球功率半导体全球前十的榜单上。进一步看到汽车半导体和汽车功率半导体海外厂商更是占据大头份额。海外功率厂商主要有以下几个特点： 1）海外厂商占据更多相对高端功率器件产品分类，壁垒更高、价值量和利润空间更高。欧美功率厂商配套全球需求，日本企业更多配套日系车企、高铁、新能源发电等。 2）海外功率厂商在晶圆端扩产更加谨慎和保守。这主要为了减轻半导体行业周期波动带来的业绩波动。海外厂商也会通过外协产能和长协合同，来保障新扩产能的需求和订单。

3）结合以上两点，过去几年，海外功率厂商或被动或主动释放了部分中低端功率器件需求给市场。这是中国功率半导体厂商前两年享受到远高于行业量价齐升红利的原因之一。 4）展望未来，海外龙头将更多资源投入到第三代半导体 SiC 领域，包括研发、晶圆产能、衬底瓶颈等。结合过去一年左右的市场调研，我们总结关于海外功率厂商的几个要点：产能：欧美的安森美、意法扩产会扩功率芯片晶圆端产能，步伐比英飞凌大一些。日企三菱对于晶圆产能比较保守，会扩封装端产能。产品：安森美除了功率产品，还有车载 CIS。意法的汽车 MCU 也是特色产品，还逐步把产品升级到 12 寸晶圆上。三菱的产品更多集中在 IGBT 模块。 SiC 布局：安森美会布局 SiC 衬底、外延产能。意法收购了 Norstel 布局衬底。三菱布局模块产能，在芯片上有 know-how，衬底都是 100%外购的。

我们认为中国功率半导体行业上市的公司估值正处于底部区域，未来有较大的成长空间。细看每家公司，他们相互之间也存在一定的差异。当前阶段，更有机会体现更高潜在空间的公司有如下基本面特点： 1）从当下来看，IGBT 等功率器件产品价格更加稳定，价格浮动幅度低于行业平均。这比较有利于在当前行业下行时更好保障公司基本利润。时代电气、斯达半导、宏微科技等 IGBT 主驱模块价格下行压力更小。 2）短期看，功率半导体设计公司的毛利率触底有望早于 IDM 公司。这主要原因在于设计公司可以享受晶圆代工价格下降。

3）中期维度看，风光车储等新能源相关业务是各家公司最重要的成长动能。因此，我们比较偏向于收入占比在 30%左右的企业，既有足够的分部收入推动公司成长，又有足够的占比提升的空间予估值弹性。 4）长期维度看，各家公司的核心竞争力在于高端产品的突破，例如车规 IGBT 主驱模块、高功率高效能转换的光伏、风力发电模块等。在竞争烈度、利润空间足的这些领域，公司的利润增长更加可观。

所以，从当下来看，我们首推时代电气（3898.HK），主要因为当下其车用 IGBT 主驱模块价格压力较小，功率半导体毛利率相对稳定，新能源相关收入占比合适，长期有轨交等高端 IGBT 需求作为支撑。其次，我们推荐宏微科技（688711.CH），主要考虑其光伏、车载等 IGBT 模块增量带动其收入和利润增速高于行业均值。最后，我们建议投资者也关注士兰微、扬杰科技、新洁能等标的，这些标的基本面反转趋势有望推动其成长动能，以及华润微、斯达半导体等基本面展望比较稳健的标的。

功率半导体：基本面横向比较

除了具有较大规模轨交业务的时代电气，中国功率厂商的营收规模与海外功率厂商具有较大差距。以 2Q23 为例，国内龙头厂商华润微、士兰微的营收为全球龙头英飞凌营收的不到 1/7，仅仅与全球排名相对靠后的威世的收入体量相当，而华润微、士兰微有相当比例的收入跟功率半导体无关。今年以来，无论国内还是海外功率厂商收入同比增速大体处于下滑趋势。有所不同的是海外功率厂商今年二季度营收大多维持或重回正增长，而国内厂商华润微、士兰微、扬杰科技、新洁能收入增速承压。国内和海外增速差异主要由于中低端功率器件价格下行幅度较大造成的。受益于 IGBT 模块价格相对更加稳定，斯达半导、时代电气、宏微科技的收入增速保持良好势头。其中，宏微科技收入同比增速呈现逆势成长趋势。

从毛利率指标看，中、日、欧美三个区域的功率厂商有差异。欧美系的英飞凌、安森美、意法半导体表现最为优异，今年前两个季度毛利率维持在高位的 40%-50%的区间。中国的功率厂商有向 30%的中枢靠拢的趋势，即高毛利率厂商有回落，而尾部厂商的毛利率有提升。我们认为这是市场充分竞争的表现之一。日系功率厂商，如三菱、东芝、富士等，毛利率处于 20%-30%的区间，明显低于欧美企业。这主要由于日系功率厂商主要配套日系车企、轨交等支柱产业，需要向这些产业贡献成本竞争优势，因而毛利率空间有限。

我们认为费用端的管控是中国厂商优势之一。海外功率厂商费用率普遍大多数时候处于 20%以上，而中国厂商平均在 15%左右。我们认为，长期趋势展望，中国厂商借助高端突破有实现毛利率中枢提升的可能，与此相伴的是研发费用等费用率的增长。最后，借助收入增速的增长收获经营利润杠杆带来的利润增长。

功率半导体：估值比较

我们认为中国功率半导体行业估值依然在底部徘徊，这与全球半导体、中国半导体的估值已经形成触底向上趋势有明显差异。横向比较来看，我们拟合的中国功率半导体行业指数当前的市盈率为 33.0x，较本轮周期低点的 36.4x，反弹仅仅只有 27%。而费城半导体指数当前市盈率 31.1x，较本轮周期低点的 14.4x，反弹 117%；中国半导体指数当前市盈率 62.5x，较本轮周期低点的 29.9x，反弹 109%。中国功率半导体行业估值反弹与全球和中国估值反弹的落差主要来自于竞争格局烈度的差异。进一步看，我们拟合的海外功率半导体行业指数估值反弹表现跟中国的表现类似。这说明，即使海外功率厂商占据利润率更高的高端功率器件市场，且扩产动作更加谨慎，但是需要面对来自于中国厂商的份额抢夺压力。当前的功率市场竞争格局的影响在估值端是充分体现的。

（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。）