1.IGBT 是电子电力行业的“CPU”
1.1.IGBT 是功率器件中的“结晶”
（1）功率半导体根据集成度可以分为分立器件中的功率器件和集成电路 IC 中的功率 IC 两个大类。半导体产品的分类是一个十分复杂困难的过程，国际上多种分类方法都不可 能完美区分出来各种产品种类与规模，目前较多采用 WSTS（世界半导体贸易协会）的分 类方法。功率半导体是包含了功率器件与功率 IC 两大类，功率 IC 相对来说集成芯片的小功率、小电压产品，功率 IC 集成度较高，是指将高压功率器件 与其控制电路、外围接口电路及保护电路等集成在同一芯片的集成电路，主要应用于手机 等小电压产品。功率器件包括二极管、晶体管和晶闸管三大类，其中晶体管市场规模最大， 晶体管又细分为 IGBT、MOSFET、双极型晶体管等。功率器件是指体积较大，用来处理 较大功率、大电压的产品，IGBT 属于功率器件的一类产品。
（2）IGBT 全称为绝缘栅双极型晶体管，是由双极型三极管（BJT）和绝缘栅型场效 应管（MOS）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。IGBT 是一个三端器件，正面有两个电极，分别为发射极 (Emitter)和栅极(Gate)背面为集电极(Collector)。IGBT 的开关作用是通过加正向栅极电压 形成沟道，给 PNP 晶体管提供基极电流，使 IGBT 导通；反之，加反向门极电压消除沟道， 流过反向基极电流，使 IGBT 关断。
（3）IGBT 是功率半导体中的核心器件，兼具 MOSFET 及 BJT 两类器件优势，驱动 功率小而饱和压降低。金氧半场效晶体管（MOSFET）输入阻抗高、驱动功率小、开关速 度快；而双极型三极管（BJT）饱和压降低，BJT 更强调工作功率，MOSFET 更强调工作 频率，因此 IGBT 兼有以上两种器件的优点，性能优势显著。
（4）功率半导体的两大功能是开关与电能转换，主要可以依据工作频率与功率大小将 功率半导体分为不同类型，IGBT 属于功率半导体领域中高电压低频率应用的一种。功率器 件通过调节改变电子元器件的功率来实现电源开关和电能转换的功能，主要体现在变频、 整流、变压、开关等方面。其应用范围广泛，包括工控、风电、光伏、电动汽车与充电桩、 轨交、消费电子等领域。IGBT 属于其中偏向高电压、中低频率应用场景的一类产品。一般 低压 IGBT 常用于变频白色家电、新能源汽车零部件等领域；中压 IGBT 常用于工业控制、 新能源汽车等领域；高压 IGBT 常用于轨道交通、电网等领域。
（5）IGBT 通常应用形式是模块或者单管，内部的核心组件就是 IGBT 芯片。 IGBT 模块型号为：FF1400R17IP4，模块的长宽高为：25cmx8.9cmx3.8cm，模块 内部包含两个 IGBT 模组，也就是我们常说的半桥模块。IGBT 模块内部主要包含 3 个部件， 散热基板、DBC（Direct Bonding Copper-直接覆铜陶瓷板）基板和硅芯片(包含 IGBT 芯 片和 Diode 芯片)，其余的主要是焊料层和互连导线，用途是将 IGBT 芯片、Diode 芯片、 功率端子、控制端子以及 DBC 连接起来。DBC 的主要功能需要保证硅芯片和散热基板之 间的电气绝缘能力以及良好的导热能力，同时还要满足一定的电流传输能力。DBC 基板类 似 2 层 PCB 电路板， DBC 常用的陶瓷绝缘材料为氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN)。半桥结构 IGBT 模块内部有 6 个 DBC，每个 DBC 上有 4 个 IGBT 芯片和 2 个 Diode（二极管）芯片。无论是内部的芯片还是最终形成的模组，IGBT 的每一个环节技术 壁垒均较高。
（6）IPM（Intelligent Power Module，智能功率模块）是一种功能强大的集成电路 模块，可以用于控制和驱动高功率电子设备，如交流电机驱动器、变频器、逆变器等。由 于 IGBT 器件的固有特性，当出现过流､短路､过压时如不能及时保护，往往在十几微秒乃 至数微秒内就会导致 IGBT 损坏，造成电力变换系统停机事故。为了解决 IGBT 在驱动保护 ､可靠性方面的不足 IPM 把驱动和多种保护电路封装在同一模块，IPM 应用过程中，不再 需要用户自己设计驱动保护电路，IGBT 的驱动及保护由 IPM 内部电路来完成。IPM 模块 通常包括一个功率 MOSFET、IGBT（绝缘栅双极晶体管）或 SiC（碳化硅）等开关器件， 以及一个驱动电路，用于控制这些开关器件的导通和截止。此外，IPM 模块还通常集成有 电源电路、电流和电压传感器、过温保护和短路保护等功能，可以提供全面的保护措施， 以保证高功率电子设备的安全和可靠性。
（7）IGBT 应用范围按照领域的不同主要可以分为三大类：消费类，工业类，汽车类。 IGBT 单管主要应用于小功率家用电器、分布式光伏逆变器；IGBT 模块主要应用于大功率 工业变频器、电焊机、新能源汽车（电机控制器、车载空调、充电桩）等领域；而 IPM 模 块应用于变频空调、变频冰箱等白色家电产品。
（8）相比工控与消费类 IGBT，车规级 IGBT 对产品安全性和可靠性提出更高要求。 作为汽车电气化变革的关键制程，IGBT 产品在智能汽车中具有不可替代的作用。由于汽车 电子本身使用环境较为复杂，一旦失效可能引发严重后果，所以市场对于车规级 IGBT 产 品的要求要高于工控类与消费类 IGBT 产品。对比之下，车规级 IGBT 对于温度的覆盖要求 更高、对出错率的容忍度更低且要求使用时间也更长、工艺处理和电路设计方面对可靠性 和散热性要求更高。具体体现为：1）车规级 IGBT 的工作温度范围广，IGBT 需适应“极 热”、“极冷”的高低温工况；2）需承受频繁启停、加减速带来的电流冲击，导致 IGBT 结温 快速变化，对 IGBT 耐高温和散热性能要求更高；3）汽车行驶中可能会受到较大的震动和 颠簸，要求 IGBT 模块的各引线端子有足够强的机械强度，能够在强震动情况下正常运行； 4）需具备长使用寿命，要求零失效率。
1.2.IGBT 技术不断迭代，产品推陈出新
（1）IGBT 产品的技术路径在于不断降低导通损耗、降低开关损耗、提升安全工作区 这样三个相互矛盾的方面来进行。IGBT 产品作为一个商业化的产品，长期目标是不断提升 性能，同时不断降低成本。能够评价 IGBT 性能的指标有很多个，比较关键指标有三个， 其一是降低开关损耗，是指在满足高频率的开关功能条件下，提升转换能量效率；其二是 导通损耗，是指电路导通后降低热损耗，提升电能转换效率；其三是提升安全工作区，是 指尽可能保证器件在更大的温度、电压、电流范围内稳定工作。除了以上三个核心维度之 外，提升电流密度、提高阻断电压、提高结温、减少耗材等性能指标也很重要。通常来说， 各个产品性能指标之间是相互矛盾的，同时提升所有性能指标是理想的目的，长期来看是 可以实现这一过程的，但短期设计过程往往需要根据下游应用侧重考虑某些重要指标。 IGBT 经过 30 余年的不断发展，整体性能不断提升，核心指标来看，功率密度已经提高了 3 倍，能耗不断降低只有刚开始的 1/3，IGBT 的新技术依然在不断迭代中。
（2）IGBT 栅极结构从平面栅向 Trench 沟槽型结构发展，再发展到最新的微沟槽型。 在平面栅 IGBT 中，在电子流通方向上，包含沟道电阻 Rkanal，JFET 电阻 RJFET，与漂 移区电阻 Rn-，通过刺蚀将沟道从横向变为纵向，电子沟道垂直于硅片表面，消除了 JFET 结构，增加了表面沟道密度，提高近表面载流子浓度，从而使性能更加优化。另一方面， 相比于平面栅极 IGBT，沟槽 IGBT 的垂直结构省去了在硅表面上制作导电沟道的面积，更 有利于设计紧凑的元胞，即在同等芯片面积上可以制作更多的 IGBT 元胞，从而增加导电 沟道的宽度，降低沟道电阻。微沟槽型栅极结构进一步降低沟槽间距至亚微米级，使得沟 道密度更高，高密度的沟槽栅能够有效的调节出最合适的电容比率，在开关过程中较小的 开关损耗以及较优的开关特性，同时采用了虚拟陪栅结构和非有源区以提高元胞通态时发 射极端载流子浓度。
（3）IGBT 纵向结构发展方向从带缓冲层的 PT 型发展到 NPT 型再到 FS 型。PT 型 使用重掺杂的 P+衬底作为起始层，在此之上依次生长 N+buffer，N-base 外延，最后在外 延层表面形成元胞结构。工艺复杂，成本高，饱和压降呈负温度系数，不利于并联，在 80 年代后期逐渐被 NPT 取代，目前 IGBT 产品已不使用 PT 技术。NPT 与 PT 不同在于，它 使用低掺杂的 N-衬底作为起始层，先在 N-漂移区的正面做成 MOS 结构，然后用研磨减薄 工艺从背面减薄到 IGBT 电压规格需要的厚度，再从背面用离子注入工艺形成 P+collector。 在截止时电场没有贯穿 N-漂移区，NPT 不需要载流子寿命控制，但它的缺点在于，如果需 要更高的电压阻断能力，势必需要电阻率更高且更厚的 N-漂移层，这意味着饱和导通电压 Vce(sat)也会随之上升，从而大幅增加器件的损耗与温升。为了进一步调和衬底厚度、耐 压和通态压价增大的矛盾，体结构缓冲层的电场截止（FS）被提出，当背面减薄后，先制 作一层重掺杂的 N 型电场截止层，使得硅片更薄。
（4）IGBT 芯片随着每一代产品的升级，各项性能指标均有提升，考虑成本后，当前 性价比较高、应用广泛的是第四代产品。如下所表示，全球 IGBT 龙头企业英飞凌有史以 来诞生了七代不同的产品，每一代产品在结构上有较大的差异，在关键性能指标上也都有 较大的提升，相对来说越是先进的产品，性能效果越高，能够将产品研发到第几代技术， 某种程度上也说明了企业在绝对技术上的研发实力。如果考虑到成本等因素，IGBT 目前性 价比较高的产品属于第四代产品。
2.IGBT 搭乘新能源快车打开增长空间天花板
2.1.新能源汽车市场成为 IGBT 增长最充足动力
（1）新能源汽车市场快速发展，从 2021 年以来，市场销量呈爆发式增长态势。根据 中国汽车协会数据，2021 年中国新能源车销量达到 352.1 万辆，同比增速为 157.57%， 2022 年持续大幅增长达 688.7 万辆，同比增长 95.60%，2019-2022 年 CAGR 达到 78.74%，增速处于高位，2023 年市场余热未消，继续保持增长势头，可以预见，未来几 年新能源车市场将一直处于繁荣上升期，高景气度持续。
（2）IGBT 是电动汽车和直流充电桩等设备的核心器件，直接影响电动汽车的动力释 放速度、车辆加速能力和高速度，相对来说汽车芯片认证周期高达 3-5 年。IGBT 主要应用 于电动汽车电机驱动、DC/DC 升压变换器、双向 DC/AC 逆变器，以及充电端的 DC/DC 降 压变换器。对于电动控制系统，作用于大功率直流/交流(DC/AC)逆变后汽车电机的驱动； 对于车载空调控制系统，作用于小功率直流/交流(DC/AC)的逆变；对于充电桩，在智能充 电桩中被作为开关元件使用。IGBT 模块占电动汽车成本将近 10%，占充电桩成本约 20%。 汽车 IGBT 的技术认证标准极高，IGBT 要进入到汽车供应商行列，需要满足新汽车级标准 LV324/AQG324 的要求，同时还要满足中国 IGBT 联盟和中关村宽禁带联盟等团体标准。 认证指标中主要体现在温度冲击、功率循环、温度循环、结温等与全生命周期可靠性。最 后，汽车 IGBT 还要通过终端汽车客户的认证，一般来说，认证周期在 3-5 年。
（3）新能源汽车 IGBT 市场规模测算： 模型假设：（1）全球和中国汽车总销量 2023、2024 年分别保持 2%和 5%左右低速增 长，与全球和中国经济增速保持一致，2025、2026 年市场较为饱和，增速放缓；（2）全 球新能源汽车销量与全球知名电动汽车市场研究网站保持一致，中国新能源汽车销量与我 国国家发展工作规划保持一致；（3）根据 ICV 报告中数据，2022 年新能源车单车 IGBT 价 值量为 1902 元，随着新能源汽车电动化程度加深，IGBT 单车价值量维持缓慢增长。 我们根据 IGBT 单车价值量、全球与中国新能源汽车销量数据，测算出 2026 年全球新 能源汽车 IGBT 市场规模有望达到 655.72 亿元，中国新能源汽车 IGBT 市场规模 2026 年 有望达到亿 407.84 亿元，2022-2026 年 CAGR 为 32.84%，IGBT 在新能源汽车应用市场 保持较高增速。
2.2.新能源发电前景广阔驱动 IGBT 增长
（1）IGBT 是光伏逆变器的“心脏”，在光伏领域中市场需求提速较快。IGBT 等功率 器件作为光伏逆变器、风电变流器及储能变流器的核心半导体部件，对电能起到整流、逆 变等作用，以实现新能源发电的交流并网、储能电池的充放电等功能。其中光伏逆变器是 最主要的应用场景，光伏 IGBT 对于可靠性的要求非常高，新能源发电输出的电能需要通 过光伏逆变器将整流后的直流电逆变为符合电网要求的交流电后输入电网，这种线路需要 将 IGBT 模块性能的可用性实现最大化以保持电网的稳定性。
（2）新能源发电主要包括风电、光伏、储能三部分，目前风光储装机量大幅提升，发 展势头强劲，同时带动 IGBT 需求增长。光伏逆变器原材料主要由结构件、电感、半导体 器件等构成，半导体器件和集成电路材料主要为 IGBT 元器件、IC 半导体等。在碳中和背 景下，光伏和风力等新能源的应用已成为指向标，中国光伏发电新增装机容量趋势保持逐 年上升态势，根据国家能源局数据，2023 年 1-8 月份光伏装机容量跳跃式增长至 11316 万 千瓦，超过 2022 年全年新增装机容量 8741 万千瓦，随着光伏装机量的持续增长，对 IGBT 的需求也迅速攀升。逆变器中 IGBT 等电子元器件使用年限一般为 10 年-15 年，而光 伏组件的运营周期是 25 年，所以逆变器在光伏组件的生命周期内至少需要更换一次，这也 进一步扩大了 IGBT 在光伏系统中的使用量。
（3）中国光伏逆变器和风电变流器 IGBT 市场规模测算： 模型假设：（1）全球和国内新增光伏装机量与中国光伏行业协会预测保持一致性，我 国光伏行业驶入快车道，而全球发展不确定性因素更高，因此设定同比增速低于我国；（2） 光伏组件和光伏逆变器的容配比为 1.25；（3）根据 SMM 数据测算出 2022 年光伏逆变器 单瓦价格为 0.20 元/W，在降价大趋势下预计 2023 年降至 0.16 元/W，在技术迭代与竞争 加剧下逐年持续降低，2026 年下降至 0.13 元/W；（4）根据固德威招股说明书 IGBT 在采 购金额中占比数据，我们设定 IGBT 占光伏逆变器成本比例维持在 10%。 我们根据光伏新增装机量预测、光伏逆变器需求量和逆变器单位价格等数据定量分析， 测算出全球和国内光伏逆变器 IGBT 国内市场规模将从 2022 年的 36.80 亿元和 13.99 亿元 逐年增长至 2026 年的 71.95 亿元和 27.30 亿元，2022-2026 年复合增速分布为 18.25%和 18.20%。
模型假设：（1）全球风电新增装机量分为陆上和海上两大类，陆上和海上新增装机量 与全球风能理事会预测保持一致，国内新增风电装机量与国家发展规划和全球风能理事会 预测保持一致；（2）风电变流器 2022 年单价参考龙头公司招标结果公告为 0.17 元/W，以 后年度保持稳定；（3）根据禾望电气招股说明书功率器件在采购金额中占比，我们设定 IGBT 占风电变流器成本比例维持在 10%。 根据风电变流需求量、单瓦价格，我们测算出全球和国内风电变流器 IGBT 市场规模 从 2022 年 13.19 亿元和 6.40 亿元翻倍增长至 2026 年的 25.53 亿元和 16.89 亿元，2022- 2026 年复合增长率分别为 17.94%和 27.47%。
2.3.工业控制平稳发展支撑 IGBT 行业需求
（1）IGBT 在工业控制领域的应用范围较大，主要是在变频器、UPS 电源以及逆变焊 机等设备的使用。变频器依靠内部 IGBT 的开关来调整输出电源的电压和频率，根据电机 的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，变频器产业的快速 发展势必导致 IGBT 需求提升。逆变焊机的工作原理主要是通过将低频交流电经过整流滤 波变成直流，再通过 IGBT 将直流逆变成千赫兹到万赫兹的中频交流电，同时经变压器降 至适合于焊接的几十伏电压，再次整流并经过滤波输出平稳的直流电，进行焊接工作。 UPS 即不间断电源(Uninterruptible Power Supply)，是一种含有储能装置的不间断电源， 主要用于给部分对电源稳定性要求较高的设备，提供不间断的电源。在 UPS 电源内部有整 流器与逆变器，进行电能转换过程需要用到 IGBT。
（2）工业控制 IGBT 市场规模测算： 模型假设：（1）变频器、逆变焊机、UPS 电源 IGBT 市场规模与 ICV 报告测算数据保 持一致；（2）全球市场增速维持在 4%，中国是工业制造大国，制造业规模居世界首位， 因此国内市场同比增速高于全球市场，其中国内变频器和 UPS 电源市场规模同比增速超过 全球市场增速的 2 倍；（3）根据前瞻产业研究院数据，变频器、逆变焊机、UPS 电源 IGBT 价值量占比分别为 12%、10%、15%，考虑到工控市场发展较为成熟，IGBT 使用价 值比例在未来维持稳定。 通过变频器、逆变焊机、UPS 电源市场规模以及 IGBT 在各领域占比数据，我们测算 出 2026 年全球及国内工控 IGBT 市场规模有望分别达到 297.74 亿元和 123.52 亿元，复合 增长率为 4%和 10.48%，保持低速稳定增长，是下游应用领域中最稳健的存量市场。
2.4.家电智能化催生 IGBT 模块增长
（1）白色家电中实现电能转换均需要功率半导体，其中变频家电中智能模块（IPM） 主要会用到 IGBT。白色家电中变频功能实现均需要 IPM 模块，变频白电主要包括变频空 调、变频冰箱和变频洗衣机，这些是应用最广泛的消费家电产品。
（2）变频白电 IGBT 市场规模测算： 模型假设：（1）空调、冰箱、洗衣机销量同比增速分别为 6%、4%、4%；（2）变频 空调、冰箱、洗衣机渗透率根据历史数据变化，设定逐年上升 1%、5%、3%；（3）根据 ICV 报告数据，变频空调、冰箱、洗衣机用 IPM 模块数量分别为 2、1、1 个；（5）家电类 IPM 模块均价通过 ICV 报告中 2022 年已知市场规模和变频白色家电 IPM 模块需求量倒推 出平均价格为 28.39 元，价格与市面主要品牌厂商的经销渠道价格差距不大，同时每年以 稳定低速降低；（4）中国变频白色家电 IPM 模块在全球市场中份额占比逐年低速提升，以 同比增速增加 0.10pcts 增长。 根据变频空调、冰箱、洗衣机销量与单机 IPM 模块数量，我们测算出 2026 年全球和 中国变频白色家电 IPM 模块市场规模稳健增长至 210.49 亿元和 103.85 亿元。2022-2026 年 复合增速分别为 7.41%和 7.68%，国内与全球白色家电 IGBT 市场规模增速相差不大， 每年占据全球市场份额的 50%左右。
2.5.轨道交通助力 IGBT 市场增长
（1）IGBT 器件已成为轨道交通车辆牵引变流器和各种辅助变流器的主流电力电子器 件。交流传动技术是现代轨道交通的核心技术之一，在交流传动系统中牵引变流器是关键 部件，而 IGBT 又是牵引变流器最核心的器件之一。 牵引逆变器将 1500VDC 直流转化成变频变压的交流电，通过 IGBT 完成逆变电源输出， 此为地铁车辆最常见的变流系统。牵引变流器输入端为三重四象限变流器(网侧变流器)，直 接连接到主变压器的 3 个牵引绕组输出端：牵引变流器输出端为三相逆变器 (电机侧变流 器) ，直接与牵引电机连接。 动车组中的列车供电、冷却风扇电机、牵引通风机电机都需要应用逆变器，以及交流 辅助发电机通过整流模块进行电流转换。
（2）为了适应大功率牵引应用工况和铁路运输环境，轨道交通用 IGBT 模块要求更高 的功率密度和集成度、更高的工作结温等性能。对于使用环境苛刻，可靠性要求更高的应 用领域，选择的材料及封装工艺具有更好的综合性能和可靠性。例如，工业 IGBT 采用铝 线（Al）键合线键合的电气、热力学性能较差，膨胀系数失配大，影响 IGBT 使用寿命， 而轨道交通使用铜线键合工艺具有电气、热力学性能优良等优点，可靠性高，适用于高功 率密度、高效散热的模块；标准锡基软钎焊料的熔化温度为 220℃，而在更大的功率密度 应用需求下，相应的芯片结温可达 175℃甚至 200℃，同系温度>0.8 将导致焊接层在热应 力负载下很快疲劳失效，因此轨道交通 IGBT 使用扩散焊接技术来解决此问题。
（3）轨道交通 IGBT 市场规模测算： 模型假设：（1）中国高铁营业里程、城市轨道交通运营里程根据历史数据以稳定 5% 和 9%的增速逐年增长；（2）动车组密度分别以每年 20 标准组/万公里增加，城轨运营车辆 密度保持稳定不变；（3）动车组、城市轨交用 IGBT 单价以采招网中标金额为依据。 根据当年新增动车组、新增城市轨道交通运营车辆、动车组和城市轨交用 IGBT 单价， 我们测算出 2026 年国内轨道交通用 IGBT 市场规模达 6.38 亿元，2022-2026 年复合增长 率达 17.04%，是下游应用中增长相对较快的领域。
2.6.国内 IGBT 市场乘风新能源领域迅速扩张
（1）受益于新能源汽车和新能源发电的需求大幅增加，中国 IGBT 市场规模将持续增 长，根据我们的测算结果的合计，到 2026 年，中国 IGBT 市场规模将有望达到 685.78 亿 人民币，年复合增长率达 21.48%。在各下游市场中，新能源汽车市场依然是增速最快的部 分，其市场规模 2022-2026 年复合增速高达 32.84%；而新能源发电市场也将获得 21.34% 的行业增速，成为第二大市场规模增速较高的领域；轨道交通市场的增速也相对较快达 17.04%，由于其体量较小，对 IGBT 市场规模扩张提供的贡献相对较小，但仍然是具有良 好发展前景的应用领域；工控市场发展较为成熟，波动较小成为下游市场稳健支撑，工控 IGBT 市场规模保持稳定增长；变频白电虽然增速最低，但其体量大、应用渗透率高，也是 不可或缺的重要助力。
（2）从下游占比来看，2026 年预计新能源汽车、工业控制、变频白电、新能源发电、 轨道交通分别为 60%、18%、15%、6%以及 1%。下游应用领域中规模占比最大的前三大 领域始终为新能源汽车、工业控制和变频白电，新能源汽车市场将在双碳政策和技术升级双轮驱动下继续保持旺盛需求，其主导地位未来有望得到进一步巩固，市场占比从 2022 年的 42%有望在 2026 年提升至 60%，占据 IGBT 市场一半以上的份额。
3.国产 IGBT 崛起有望重塑海外寡头垄断格局
3.1.行业壁垒成为 IGBT 集中度高的内在因素
3.1.1.技术壁垒
（1）IGBT 的核心生产过程也包括芯片设计、晶圆制造、封测与模块设计三个主要部 分，各有其技术难点。
芯片设计方面，IGBT 芯片由于考虑到处在大电流、高电压、高频率工作环境的 特性，对芯片的可靠性要求也相对较高，同时芯片设计需保证开通关断、抗短路 能力和导通压降（控制热量）三者处于动态均衡状态，芯片设计与参数调整优化 十分特殊和复杂。芯片设计环节的主要技术难点有：1.终端设计在小尺寸满足高 耐压的基础上须保证其高可靠性；2.元胞设计实现高电流密度的同时须保证其较 宽泛的安全工作区和足够的短路能力。
晶圆制造方面，IGBT 的正面工艺和标准 BCD 的 LDMOS 区别相差不大，其背面 工艺较为复杂，要求严苛，主要包括三大技术难点：背板减薄、激光退火、离子 注入，通过背面薄片工艺的重复性和一致性来确保批量生产的连续性。背面工艺 是在基于已完成正面 Device 和金属 Al 层的基础上，将硅片通过机械减薄或特殊 减薄工艺（如 Taiko、Temporary Bonding 技术）进行减薄处理，然后对减薄硅 片进行背面离子注入，如 N 型掺杂 P 离子、P 型掺杂 B 离子，在此过程中还引入 了激光退火技术来精确控制硅片面的能量密度。特定耐压指标的 IGBT 器件，芯 片厚度需要减薄到 100-200μm，对于要求较高的器件，甚至需要减薄到 60~80μm。当硅片厚度减到 100-200μm 的量级，后续的加工处理非常困难，硅 片极易破碎和翘曲。从 8 寸到 12 寸有两个关键门槛：减薄要求从 120μm 转成 80μm，翘曲更严重，背面高能离子注入（氢离子注入），设备单价高。
模块封装方面，分为模块设计、模块制造，其中模块设计包括机械结构设计、电 路布局设计、热设计、电磁设计等，一款 IGBT 模块的开发需要进行机、电、热、 磁等方面的优化并兼顾模块工艺的可实现性等方面因素。模块设计环节的主要难 点在于保证可靠性和散热性能：1.在不影响器件参数的前提下，不同封装形式其 工艺路线的设计须保证内部器件的长期可靠性；2.在保证良好的均流散热等性能 的前提下，不同封装形式内部布局的设计须实现低杂散电感并避免内部各器件的相互干扰。而模块制造则是指根据特定的电路设计，将两个或以上的 IGBT 芯片 和其他芯片贴片到 DBC 板上，并用金属线键合连接，然后进行灌封或塑封，以 满足芯片、线路之间的绝缘、防潮、抗干扰等要求，最后将电路密封在绝缘外壳 内，并与散热底板绝缘的工艺。不同下游应用对封装技术要求存在差异，其中车 规级由于工作温度高同时还需考虑强振动条件，其封装要求高于工业级和消费级。
（2）与其他半导体不同的是，在封测与模块上 IGBT 的技术壁垒极高并且拥有较高的 毛利率。一般来说，所有的半导体核心工艺都有芯片设计、晶圆代工、封装测试三个环节， 相对来说芯片设计的附加值极高。但是，对于 IGBT 企业来说，IGBT 封测与模块是一个技 术壁垒极高的工作，在高电压、大功率的环境下，需要解决很多功能损耗、高温度范围、 高压高流等诸多复杂问题，某种程度上来说模块设计也是体现企业的核心价值一部分，一 般来说毛利率也相对较高。
3.1.2.市场壁垒
客户认可度是 IGBT 厂商的主要市场壁垒。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，下游客户将供应链安全稳定作为所考 虑首要因素，更倾向于和 IGBT 供应商保持长期合作关系，一旦合作后客户粘性大大提升， 变更已有长期合作的供应商的意愿较。IGBT 模块认证周期较长，替换成本高，下游客户会 对于新入场的 IGBT 供应商保持相对谨慎的态度，不仅要考虑供应商的实力，产品还要经 过单机测试、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。IGBT 模块的验证测试项目繁多，其中可靠性测试最为重要，是客户关注度 最高的性能指标。
3.2.海外龙头主导 IGBT 市场
（1）从整个 IGBT 的产业链来看，核心环节几乎都是海外企业为主，但在每一个产业 链环节，我国均有企业在积极布局。IGBT 的核心产业链中，我国有多个企业积极参与布局， 主要分为 Fabless、foundry、IDM 三种运作模式。IDM 模式即垂直整合制造商，是指包含 电路设计、晶圆制造、封装测试、模块等全环节业务的企业模式；Fabless 模式是芯片设 计与销售经营模式，即企业自身专注于芯片设计与销售，而将芯片制造外协给代工厂商生产制造的模式；Foundry 模式主要负责制造生产环节，根据客户的产品设计，采购原材料 来进行加工制造。 海外龙头企业多为 IDM 模式，如英飞凌、安森美等企业，国内 IDM 模式的公司较少， 绝大多数为上市公司，但在全球市场中占据一定的市场份额，如比亚迪半导、士兰微、中 车时代电气等公司。国内主流的芯片生产是采用 Fabless 的代工模式，典型公司有斯达半 导、宏微科技等，而代工厂根据公司提供的工艺流程和设计版图，生产出各项参数符合设 计指标的芯片，华虹宏力目前是国内最先进，最全面的半导体功率器件代工厂。
（2）全球 IGBT 市场呈现出集中度高，海外厂商英飞凌、富士电机、三菱这 TOP3 大 企业占据了超过 50%的市场份额。根据 Omdia 数据，2021 年全球 IGBT 单管市场中，中 国大陆企业只有士兰微进入前十大厂商中，占据 4%的市场份额；2021 年全球 IGBT 模块 市场中，中国大陆只有斯达半导和中车时代进入前十大厂商，分别占据 3%和 2%。国外巨 头英飞凌无论在单管还是模块都处于绝对龙头地位，而国内厂商市场份额较低，且只在某 一产品上具备竞争优势。国内厂商和国外厂商存在差距的原因主要是国外厂商成立时间早， 比如富士电机成立于 1923 年，三菱电机成立于 1921 年，技术积累丰富，同时与海外汽车、 工控等大型企业合作十分紧密，在技术与生态上优势显著。国内的几大厂商主要集中在 1997—2005 年，技术追赶较慢，产业资源十分稀缺，但国内企业已经完成 0-1 的技术突破， 先从消费级、工业级中低端产品入手逐步打开市场，目前已经有一些企业带来车规级高端 产品市场，随着国产化不断深入，国内企业未来迎来加速发展期。
（3）国内 IGBT 产量稳步提升，国产化率长期不断上升。根据中商产业研究院预计， 2023 年中国 IGBT 产量有望快速增长达到 3624 万只，自给率也将达到 32.90%，近年来， 随着我国 IGBT 技术的不断更新迭代，国产厂商逐步突破产能受限问题，加速产能布局， 目前正处于国产替代的增长阶段。
（4）全球海外 IGBT 企业大多是全球知名的芯片企业，历史悠久，总体收入规模巨大。 我们梳理了全球的 IGBT 龙头企业，根据下表中的数据可以看出全球龙头标的的一些特征。 全球 IGBT 龙头企业均为知名芯片巨头企业，这些龙头企业营收规模都在几百亿上千亿元， 功率器件只占据业务的一部分，一方面因为功率器件规模相对有限，当企业发展到一定规 模后会通过横向发展、协同发展其他芯片赛道业务，另一方面也体现了功率器件与下游客 户绑定程度较深，具有半定制化的特征，很难形成寡头垄断格局。这也给国内企业长期发 展提供一定参考，创业期可以专注于功率器件、IGBT 业务，后期成长发展可能也需要横向 发展与协同发展来扩张企业规模。
3.3.海外龙头短期内交货周期与价格维持稳定态势
（1）全球半导体周期下行趋势下，短期 IGBT 全球价格保持相对稳定。2023 年第二 季度，海外主要 IGBT 厂商英飞凌及意法半导体交货周期和价格保持平稳态势。交付货期 方面，与第一季度相比较，英飞凌货期维持在 39-50 周，意法半导体维持 47-52 周；价格 趋势方面，英飞凌与意法半导体均环比持平。现阶段下游需求持续高景气度，而上游海外 厂商产能释放有限，IGBT 市场面临短期内供不应求的状态，这为国产企业提供了机遇。如 今，本土 IGBT 产品性能已经逐渐成熟，且部分产品性能可对标海外 IGBT 大厂产品，加速 国产化 IGBT 产品市场渗透，逐步切入高端市场，助力应用新能源车与发电领域的 IGBT 市 场保持向好态势。
（2）国内企业在全球规模较小，海外巨头企业的价格是国内企业产品定价的锚，短期 内国内企业产品价格预计保持稳定。由于国内企业的规模普遍偏小，在全球不具备产品定 价权，同类产品上多参考海外巨头产品的价格，在此基础上根据与客户的协商定价。全球 巨头产品的价格有所调整，国内企业价格理论上也会同方向上调整。2021 年受到全球缺芯 价格影响，国内企业的功率器件产品大幅度涨价，2022 年缺芯逐步缓解，价格企稳下降， 到目前为止，功率器件的供货周期稳定，价格相对稳定。
3.4.国内厂商产能逐步释放加速国产替代
国内晶圆产能分布以代工厂产能占据主导，同时多家 IDM 厂商在自建产线上扩产，生 产的晶圆规格主要集中于 6、8 和 12 英寸上，12 英寸难度较大产能相对较低。国内生产 IGBT 芯片的企业主要有代工厂以及 IDM 模式的功率器件企业， Fabless、IDM、Foundry 的企业都有扩张产能计划，按照面积初步估算国内企业扩产后的 总产能相比于目前产能增加幅度在 50%以内，并且产能规划在 1-3 年内完成，因此我国企 业 IGBT 的总产能增加在全球对比来看依然不高。产能增长后，企业的产能利用率也有一 个爬坡期，最终的销量到客户也需要一个过程。此外，IGBT 模块与 IPM 模块也需要相关 的产线来制造，根据斯达半导与宏微科技的公告来看，模块的产能增长相对更加简单，但 目前 IGBT 芯片的自给率都还有空间。综合来看，我国 IGBT 芯片的产能扩产相对积极，但 总产能在全球占比依然不高，国产化空间依然较大。
4.公司介绍
4.1.斯达半导：全球 IGBT 模块市场第六、国内第一
（1）深耕 IGBT 行业，多领域拓展市场。嘉兴斯达半导体股份有限公司成立于 2005 年 4 月，专业从事以 IGBT 为主的功率半导体芯片和模块的设计研发、生产及销售服务， 在浙江、上海、重庆和欧洲均设有子公司，并在国内和欧洲设有研发中心，是目前国内 IGBT 领域的龙头企业，IGBT 模块市场份额全球排名第六，是国内唯一进入全球前 10 的 IGBT 模块供应商。公司产品包括 IGBT、MOSFET、IPM、FRD、SiC 等，其中 IGBT 模 块作为公司的最主要产品，电压等级涵盖 100-3300V，电流等级涵盖 10A-3600A，覆盖范 围广泛，公司产品可以满足工业控制、新能源、新能源汽车、白色家电等领域的需求。 公 司于 2007 年推出了第一款 IGBT 模块，随后逐步成功研发出小功率、工业级中功率、大功 率 IGBT 模块、汽车级模块、碳化硅模块、车用 48V BSG 功率模块、车用双面焊接模块等。 公司研发实力强劲，自研芯片技术已经达到国际先进水平，2012 年研发出 NPT 型 IGBT 芯片，2015 年研发出 FS-Trench 型 IGBT 芯片，2016 年实现量产，2021 年第七代微沟槽 FS-Trench 车规级 IGBT 芯片研发成功。公司已经在新能源汽车、新能源发电和工业控制 领域成为多家头部企业的供应商，建立了极大的竞争优势，同时子公司斯达欧洲业务规模 快速增长，车规级产品在海外市场在欧洲一线品牌 Tier1 开始大批量出货，海外新能源汽 车市场业务实现阶段性突破。
（2）业绩维持增长态势，紧跟市场需求导向。公司 2022 年实现营业收入 27.05 亿元， 同比增长 58.53%， 2018-2022 年 GAGR 为 41.49%，归母净利润为 8.18 亿元，与上年同 期相比增长 105.24%；2023 年上半年度实现营收 16.88 亿元，同比增长 46.25%，实现归 母净利润 4.2 亿元，同比增速为 24.06%，增速虽有放缓，但仍维持较高水平，这主要是得 益于新能源汽车、风光储等应用领域市场的持续景气，公司以市场为导向不断改进产品结 构，加快产品开发与客户验证进度，逐步释放产能，稳步提高市场占有率。
（3）盈利能力逐步提升，费用端实现有效管控。在公司技术和产品发展迭代过程中， 叠加公司营收增长带来的规模效应，公司销售、管理、财务费用率呈逐年下降态势，以及 上市融资促使财务费用率快速下降，客户粘性在一定程度上降低了销售费用率，同时受益 于行业高景气周期影响，2018 年至 2022 年，公司毛利率 29.41%提升到 40.30%，净利率 从 14.29%提升到 30.34%，盈利水平明显提升。2023 年上半年，毛利率和净利率分别为 36.18%和 25.71%，与 2022 年相比有所下降，主要原因是竞争加剧，车用模块价格下降， 短期价格承压，但随着未来业务模式的改善，晶圆成本有望降低，毛利率长期来看仍有增 长空间。
（4）新能源业务高速增长，公司下游应用结构不断优化。从主营构成来看，2022 年 公司新能源业务快速爆发，新能源业务营收为 14.56 亿元，同比增速达 154.81%，占比从 2021 年的 34%，上升至 2022 年的 54%，实现突破性增长。2023 年上半年，新能源业务 持续发力，营收占比进一步提高到 59%，成为公司业绩持续增长的重要充足动力；工业控 制和电源业务历年来保持小幅稳定增长，是保证公司营收稳定的坚实支撑。
（5）公司主要关注要素：1）SiC 芯片研发及产业化项目以及高压特色工艺功率芯片 研发及产业化项目方面，目前还处于建设阶段，项目建设完成后，将形成年产 6 万片 6 英 寸车规级 SiC MOSFET 芯片以及 30 万片 6 英寸 3300V 以上高压特色功率芯片的生产能力； 2）新能源汽车业务方面，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 60 万辆新能源汽车，其中 A 级及以上车型超过 40 万辆，同时公司在车用空 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高；公司新增多个使用 第七代微沟槽 Trench Field Stop 技术的 1200V 车规级 IGBT 模块、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 2024-2030 年主控制器用车规级 SiC MOSFET 模块 IGBT 模块销售增长提供持续推动力；公司使用公司自主 SiC MOSFET 芯片的车规级 SiC MOSFET 模块在主电机控制器客户完成验证并开始小批量出货；3）光 伏储能业务方面，公司基于第七代微沟槽 Trench Field Stop 技术的适用于光储行业的 IGBT 芯片以及模块开始批量供货，预计 2023 年下半年市场份额将迅速提高。
4.2.时代电气：国内轨交和车规级 IGBT 龙头企业
（1）轨交与新能源双赛道战略发展。株洲中车时代电气股份有限公司是中国中车旗下 股份制企业，其前身及母公司——中车株洲电力机车研究所有限公司创立于 1959 年。公 司主要从事轨道交通装备产品的研发、设计、制造、销售并提供相关服务，形成了“基础 器件+装置与系统+整机与工程”的完整产业链结构，是我国轨道交通行业具有领导地位的牵 引变流系统供应商。公司于 2008 年收购加拿大公司 DYnex75%的股权进入 IGBT 领域， 掌握了 IGBT 芯片设计、封装的关键技术工艺以及 4 英寸生产线，2014 年全球第二条、国 内首条 8 英寸 IGBT 生产线建成投产，2017 年时代电气 IGBT 模块首次应用于新能源汽车， 2018 年 IGBT 产品在复兴号动车上装车，2021 年车规级 IGBT 模块线建成并顺利投产，在 国内新能源汽车领域的市场占有率逐步提升，排名攀升至国内第四。目前公司建有 6 英寸 双极器件、8 英寸 IGBT 和 6 英寸碳化硅的产业化基地，拥有芯片、模块、组件及应用的全 套自主技术。
（2）公司业绩局面扭转，迈入相对高速增长阶段。2022 年公司营业收入达到 180.34 亿元，同比增长 19.26%，归母净利润为 25.56 亿元，同比增长 26.67%；2023 年上半年 实现营收 85.7 亿元，同比增长 31.31%，实现归母净利润 11.54 亿元，同比增长 32.52%， 业绩进一步快速增长，这主要是由于新兴装备业务带来的高增长。公司依托在轨道交通装 备领域积累的技术、渠道、品牌等优势资源，积极布局轨道交通以外的产业，在功率半导 体器件、工业变流产品（主要包含：风光储氢设备及光伏工程、矿卡电驱、空调变频、冶 金变频、船舶变频）、新能源汽车电驱系统、传感器件、海工装备等领域开展业务，广泛的 产业布局成为公司重要的营收增长点。
（3）公司盈利水平维持稳定，费用率呈下降趋势。2022 年公司毛利率为 32.69%， 2023 年上半年小幅下降至 31.08%，主要原因是占比增加的新兴装备业务毛利率相对轨交 装备业务较低，而净利率 2022 年和 2023 年上半年分别为 14.37%和 13.87%，同比增加 0.91pcts 和 0.4pcts，2022 年以来由于运营效率的增加以及营收规模扩张，公司销售、管 理费用率下降。
（4）公司新兴装备业务进入跨越式增长期，体量快速提升。2022 年新兴装备业务迅 速增长达到 51.47 亿元，同比增速为 100.09%，其中功率半导体器件同比增长 71.83%， 工业变流同比增长 160.20%，新能源汽车电驱系统同比增长 139.75%，海工装备同比增长 50.21%，传感器件同比增长 77.68%，每个细分领域均实现高速增长。2023 年上半年再创 佳绩，继续保持上升趋势，持续高速增长，公司市场份额进一步提升，其中乘用车功率模 块 2023 年上半年装机量位居行业前三，市场占有率达 12.4%；光伏逆变器 2023 年上半年 中标 8.8GW，国内排名进入行业前三，并在集中式逆变器领域排名国内第一；新能源汽车 电驱动系统装机量居国内行业前列；传感器件稳居轨道交通领域国内市场占有率第一，在 新能源汽车、风电、光伏领域位居行业前列。
（5）公司主要关注要素：1）产能方面，二期芯片产线投片率已经超过设计产能，宜 兴三期项目已经开工建设，中低压器件产能持续提升；2）电网和轨交用高压器件各项目持 续交付，三峡集团那日松 40 万千瓦光伏制氢项目大功率 IGBT 制氢电源已经实现批量交付； 3）新能源车和新能源发电用中低压器件大幅增长，新能源车用器件实现首次出口，批量交 付法雷奥集团，光伏器件在多客户实现批量交付，储能用器件实现首次批量交付；4）SiC 布局方面，新能源车用 SiC 产品处于持续验证阶段，SiC 产线升级改造项目进度正常，SiC 产品开发加速推进，在工业领域获得新的市场订单；5）新一代 IGBT 芯片产品实现新突破， 包括新能源车用 1300V 模块在内的多款模块新产品正在开发或已经完成开发处于推广阶段， 在电网、轨交、新能源等多领域持续以科研引领产品支撑下游应用。
4.3.士兰微：国内半导体 IDM 龙头，IGBT 业务高速增长
（1）多品类布局半导体领域，坚持设计与制造一体模式。杭州士兰微电子股份有限公 司坐落于杭州高新技术产业开发区，是专业从事集成电路芯片设计以及半导体微电子相关 产品生产的高新技术企业。公司成立于 1997 年 9 月，是第一家在中国境内上市的集成电 路芯片设计企业。得益于中国电子信息产业的飞速发展，士兰微电子已成为国内规模最大 的集成电路芯片设计与制造一体（IDM）的企业之一，公司的主要产品包括多品类的模拟 电路、变频控制系统和芯片、MEMS 传感器产品、以 IGBT、超结 MOSFET 和高密度沟槽 栅 MOSFET 为代表的功率半导体产品、第三代碳化硅化合物功率半导体产品、智能功率模 块产品（IPM）、车规级和工业级功率模块产品（PIM）、高压集成电路、美卡乐高可靠性指 标的 LED 彩屏像素管等新技术产品。公司 2011 年发布第一款采用自主芯片的功率模块， 2013 年推出应用于电焊机和变频器的 IGBT，2014 年成都士兰硅外延试生产，2020 年士 兰微电子 12 吋特色工艺芯片在厦门投产，2023 年完成第二代平面栅 SIC-MOSFET 技术的 开发。公司依托于已稳定运行的 5、6、8、12 英寸芯片生产线和正在快速上量的先进化合 物芯片生产线，建立了新产品和新工艺技术研发团队，陆续完成了国内领先的功率器件工 艺的研发。
（2）公司营收保持稳定增长态势，利润端短期承压。2021 年公司实现营收 71.94 亿 元，归母净利润达到 15.18 亿元，同比分别增长 68.07%和 2145.25%，利润端实现爆发式 增长，这主要是由于公司产品持续在白电、通讯、工业、光伏、新能源汽车等高门槛市场 取得突破；电源管理芯片、MEMS 传感器、IPM（智能功率模块）、MOSFET、IGBT、 SBD、TVS、FRD、LED 等产品的营业收入大幅增长，产品结构持续优化，产品综合毛利 率显著改善，营业利润大幅度增加；2022 年营收增速放缓为 15.12%，归母净利润与 2021 年相比下降 30.66%，主要是由于原材料供应不足加之下游消费电子市场需求惨淡，产品产 出不及预期，产能利用率降低，2023 年上半年营收达 44.76 亿元，同比增速为 6.95%，仍 呈上升态势，而归母净利润首次出现亏损，为-0.41 亿元，这主要是受持有的安陆科技和愈 能科技股份股价变化、以及 LED 芯片市场价格竞争加剧的影响，公司 LED 芯片价格较去 年年末下降 10%-15%，导致控股子公司士兰明芯、重要参股公司士兰明镓出现较大的经营 性亏损。
（3）短期盈利水平处于低位，随着产能利用率逐步回升，未来盈利能力有望回升。 2022 年和 2023 年上半年公司毛利率为 29.45%和 24.20%，与上年同期相比分别下降 3.74pcts 和 6.92pcts，这主要受下游 LED、消费电需求低迷，相关产品价格下降，产能利 用率不足的影响；公司期间费用率整体维持稳定，销售、管理费用率窄幅下降，财务费用 率窄幅上升。目前公司士兰集成 5 吋、6 吋线、LED 芯片生产线产能利用率均已回升至 90% 左右，未来公司积极调整产品结构，加快产品上量，长期来看，公司毛利率上行空间较大。
（4）产品结构持续优化，IPM 模块和 IGBT 产品营收大幅增长。2023 年上半年，公 司集成电路的营业收入为 15.76 亿元，较上年同期增长 16.49%，其中 IPM 模块的营业收 入达到 9.4 亿元人民币，同比增长 42%以上，在集成电路中达到近 60%的占比，这主要是 由于出货量明显加快；公司分立器件产品的营业收入为 23.08 亿元，较上年同期增长 1.42%，其中 IGBT（包括 IGBT 器件和 PIM 模块）的营业收入已达到 5.9 亿元，较去年同 期增长 300%以上，成为公司产品中增长最快、幅度最大的细分产品。
（5）公司主要关注要素：1）SiC 芯片产能方面，重要参股公司士兰明镓已形成月产 3,000 片 6 英寸 SiC 芯片的生产能力，预计 2023 年年底将形成月产 6,000 片 6 英寸 SiC 芯 片（SiC MOSFET 和 SiC SBD）的生产能力；2）SiC-MOSFET 技术迭代方面，公司已完 成第二代平面栅 SiC-MOSFET 技术的开发，性能指标达到业内同类器件结构的先进水平； 3）12 英寸芯片产能方面，子公司士兰集昕公司稳步推进“年产 36 万片 12 英寸芯片生产 线项目”建设，已有部分设备到厂并投入生产，增强了公司 12 吋芯片制造能力，子公司士 兰集科公司已具备月产 2 万片 IGBT 芯片的生产能力；4）汽车级功率模块封装产能方面， 成都士兰公司加快推进“汽车半导体封装项目（一期）”项目建设，成都士兰二期厂房已部 分投入生产，成都士兰公司已具备月产 17 万只汽车级功率模块的封装能力；5）LED 芯片 产能方面，2023 年二季度公司 LED 芯片生产线产能利用率已回升至 90%左右，士兰明芯、 士兰明镓合计拥有月产约 14 万片 4 吋 LED 芯片的产能。
4.4.宏微科技：国内 IGBT 行业领军企业，产能规划清晰
（1）宏微科技是国内极少数具备 IGBT、FRED 芯片及模组技术的领军企业之一。宏 微科技于 2006 年在江苏省常州市注册成立，公司致力于 IGBT、FRED 为主的功率半导体 芯片、单管和模块的设计、研发、生产和销售，并为客户提供功率半导体器件的解决方案。 IGBT、FRED 单管和模块的核心是 IGBT 和 FRED 芯片，公司主营业务中的单管完全采用 自研芯片，而模块产品 60%以上采用自研芯片。公司于 2007 年成功研发出了快恢复外延 二极管（FRED）第一代芯片（M1d）F 系列，2010 年成功推出 1200V 平面栅 NPT 结构 的 IGBT 芯片（公司第一代 IGBT 产品），2017 年开始进入快速发展阶段，产品不断进行 更新迭代，截止目前，公司 IGBT 及 FRED 芯片技术已更新到第七代。
（2）公司业绩持续攀升，营收和归母净利润保持高速增长。在双碳政策与国产替代趋 势推动下，2018 至 2022 年，公司营收复合增长率达 37.05%，归母净利润的复合增速为 79.52%。2022 年营收为 9.26 亿元，同比增速达 68.18%，归母净利润为 7821 万元，同比 为 14.35%；2023 年上半年公司实现营收 7.64 亿元，同比增长 129.70%；归母净利润为 6252 万元，同比增长 93.90%。公司业绩高速增长主要两方面原因，其一是受益于下游应 用领域如新能源发电、电动汽车等行业持续景气，市场对国产 IGBT、FRED 功率半导体器 件的需求快速增长，公司不断优化产品结构，其中光伏与新能源车领域业务订单大幅增长， 公司从 2021 年进入快速增长期。其二是目前公司产品国产化率较低，在 2021 年全球缺芯 的契机下，国产芯片成功大规模打入下游客户供应链，公司作为国内 IGBT 的头部企业之 一，很快在下游客户开拓上打开市场。
（3）公司毛利率呈平稳态势，未来随着公司规模增长，产品溢价空间更高，同时代工 成本有望降低，毛利率有进一步提升空间。公司目前的产品价格相对国际大厂来说具备较 高的性价比，未来随着客户订单规模的扩张，公司品牌效应增强，产品溢价空间或将更大； 同时，公司的代工价格随着规模增长，有望在供应商获得更高议价能力，公司毛利率长期 或有一定上升空间。同时，公司近些年快速发展，自研芯片的比例不断提升，这也提高了 公司的毛利率水平。
（4）主营业务构成来看，模块业务占据收入来源的主要地位。2022 年公司营收中模 块和单管占比分别为 60.04%和 36.00%，2023 年上半年度公司模块业务收入 4.43 亿元， 占营业收入的 57.98%，单管业务收入 2.88 亿元，占营业收入的 37.73%，从毛利率来看， 2022 年模块、单管、芯片毛利率分别为 19.49%、21.95%、15.40%。
（5）公司主要关注要素：1）华山厂产能方面，华山厂（老厂区）规划产能 450 万块/ 年，目前是满产状态；2）新竹厂产能方面，新竹厂一期项目规划产能 480 万块/年，2022 年产能利用率达到 20%，预计 2023 年提升至 60%，2024 年实现满产；新竹厂二期项目年 产能规划 540 万块/年，2023 年预计有三条产线投入试运行，大概在 20%利用率，预计在 2024~2025 年释放大量产能；3）子公司芯动能项目的交付产能方面，首期规划投产 120 万块车规产品，2023 年下半年开始投产和交付，或将成为未来公司额外产能供给点，这也 是公司业绩增长比较重要的一个驱动力。
4.5.扬杰科技：国内 IDM+Fabless 相结合，功率器件产品布 局多样化
（1）通过收购进军功率半导体领域，实现全产业链布局。扬州杨杰电子科技股份有限 公司是国内少数集半导体分立器件芯片设计制造、器件封装测试、终端销售与服务等产业 链垂直一体化（IDM）的规模企业，同时在 MOSFET、IGBT、第三代半导体等高端领域采 用 IDM+Fabless 相结合的模式。产品线涵盖分立器件芯片、MOSFET、IGBT&功率模块、 SIC、整流器件、保护器件、小信号等，为客户提供一揽子产品解决方案。扬杰科技 2000 年在江苏扬州成立，2009 年设立 4 寸芯片产线，2014 年在深交所上市后，通过不断投资并购进行业务扩张和产业链整合，2018 年收购宜兴杰芯，主要补充高压 MOS 技术和产品， 同年设立汽车电子产线，2020 年收购润奥公司 ，主要补充晶闸管和少量 IGBT 产品，同年 设立 IGBT 产线，2021 年收购雅吉芯，主要补充外延片技术和产品。
（2）营收规模保持稳增长态势，归母净利润高增。公司 2022 年实现营收 54.04 亿元， 同比增长 22.90%，归母净利润为 10.6 亿元，同比增长 38.02%，续扬“双增长”态势， 业绩表现两眼主要源于新能源行业的需求旺盛，公司深度布局汽车电子应用领域，获得多 家海内外著名汽车零部件企业认可，新能源领域行业继续保持较快增长水平，工业控制领 域和消费领域等传统板块增速相对稳定。2023 年上半年营收和归母净利润分别达 26.25 亿 元和 4.11 亿元，同比增速为-11.07%和-30.05%，业绩有所回落主要是受到海外市场波动 的影响，但短期周期性扰动不影响公司长期发展态势。
（3）盈利水平稳中有升，期间费用持续优化。公司 2022 年毛利率和净利率分别增至 36.29%和 20.24%，同比上升 1.18pcts 和 1.46pcts，盈利能力稳定，2022 年销售、费用、 财务费用率分别降至 3.16%、5.02%、-0.20%，费用管控能力实现进一步提高。2023 年上 半年盈利水平短期承压，降至 30.11%和 15.44%，主要是由于利润率更高的海外市场营收占比降低以及毛利率较低的产品同比增长幅度相对较大，占比增加导致整体毛利率有所下 滑。
（4）半导体器件在公司业务中占据主导地位，产品和技术水平不断更新迭代。营收构 成方面，根据产品类别主要分为三大板块业务：半导体器件、分立器件芯片和半导体硅片， 2023 年上半年半导体器件营收占比 85%左右，是公司实现营收的主要来源。公司在半导 体器件领域布局不断深入，在 MOSFET 板块，强化产品竞争力，加速研发 SGT-MOSFET、 SJ-MOSFET、车规级 MOSFET 等高端产品，积极对标国际品牌，加速实现进口替代；在 IGBT 板块，聚集一流人才，加大芯片研发投入，引入 FS(场终止)技术、MPT 微沟槽技术， 大力开发车规级产品，实现 IGBT 的进口替代；在 SiC 板块，公司布局全系列 SiC 产品， 结合高温离子注入、薄片技术，已经成功推出 SiC 系列二极管产品，SIC MOSFET 已经成 功推出 80mohm、40mohm 产品，25mohm、17mohm 产品正在研发中。同时，加快 8 寸 晶圆研发设计，投入 PMIC 产品研发。
（5）公司主要关注要素：1）产能方面，目前楚微半导体已实现 8 英寸的规模生产， 月产能达 1 万片，二期建设规划为新增 3 万片/月的 8 英寸硅基芯片生产线项目和 5000 片/ 月的 6 英寸碳化硅基芯片生产线项目；2）上市募集资金用途方面，扬杰科技成功发行全球 存托凭证（GDR）并在瑞士证券交易所挂牌上市，本次发行募集资金总额约为 2.15 亿美元， 扣除相关费用后将用于公司在越南设厂，在美国、日本等地设立研发中心等，进一步推进 国外市场布局。
4.6.闻泰科技：国内 ODM+功率半导体龙头，海内外晶圆厂 持续扩产
（1）全球 ODM 龙头企业，全方位布局产业链。闻泰科技是全球领先的集研发设计和 生产制造于一体的半导体、产品集成和光学模组企业，主要为全球客户提供半导体功率器 件、模拟芯片的研发设计、晶圆制造和封装测试；手机、平板、笔电、服务器、AIoT、汽 车电子等终端产品研发制造；光学模组的研发制造服务。公司旗下闻泰通讯成立与 2006 年，2012 年在全球手机 ODM 排名中位居榜首，成全球电子产品集成龙头企业；2019 年 收购安世半导体，安世半导体是闻泰科技半导体业务承载平台，是全球领先的分立与功率 芯片 IDM 龙头厂商，是全球龙头的汽车半导体公司之一，拥有近 1.6 万种产品料号；2021 年收购珠海得尔塔科技有限公司 100%股权成为公司旗下全资子公司，是公司光学模组业 务承载平台，得尔塔科技深耕摄像头行业多年，专业研发团队实力雄厚，已形成具有行业 领先优势的核心技术。
（2）业绩保持稳定增长态势，长期发展趋势向好。公司业绩在 2019 年实现高增长后 增速放缓，2022 年和 2023 年上半年营收分别为 580.79 亿元和 292.06 亿元，同比增长 10.15%和 2.49%，在行业周期低迷背景下仍维持稳定上升状态，体现出公司发展的稳健性 和可持续性。公司 2022 年归母净利受子公司闻泰通讯拖累，实现 14.6 亿元，较上年同期 减少 44.10%，主要原因是产品集成业务 13 亿的商誉计提了 6 亿减值，商誉减值并没有实 质性地影响到 2023 年的业务，公司产品价格不会受到商誉的影响，业务毛利率不会受到 商誉的影响，2023 年上半年归母净利润达 12.58 亿元，同比增速为 6.45%，未来在业务协 同效应深化以及行业逐步复苏影响下，公司将有望保持良好发展势头。
（3）公司盈利水平持续改善，费用管控能力维稳。2022 年公司毛利率为 18.16%，较 上年同期增长 0.99pcts，为历史新高，公司毛利率提升主要原因在于毛利率较高的半导体 业务占比进一步提升，同时，半导体业务受产品结构优化等因素影响，毛利率水平维持高 位，在消费电子市场逐步复苏后，未来毛利率有望进一步提升。公司 2022 年和 2023 年上 半年销售费用率为 1.58%和 1.48%，长期稳定维持低位，销售风险较小。
（4）半导体业务成为公司主要利润增长来源，研发投入占营业收入比重逐步提升，产 品集成业务实现扭亏为盈。2022 年公司半导体业务实现收入为 160.01 亿元，同比增长 15.93%，业务毛利率为 42.66%，实现净利润为 37.49 亿元，同比增长 42.46%，半导体业 务实现快速发展，2023 年上半年公司半导体业务小规模收窄，实现营业收入 76.39 亿元， 同比下降 0.27%，业务毛利率 41.3%，实现净利润 13.88 亿元，同比下降 19.59%，半导 体业务层面，公司一方面将凭借 MOSFET、逻辑等产品的车规优势，在汽车领域继续发力， 提升汽车客户单车应用料号与单车价值，并提高在新能源汽车客户中的渗透率；另一方面， 加大新产品研发，加速推动技术进步与迭代，公司半导体业务研发投入 2022 年和 2023 年 上半年分别为 11.91 亿元和 8.09 亿元，占营业收入的 7.44%和 10.59%，研发投入相对快 速增长。 2022 年，公司实现产品集成业务收入为 395.69 亿元，同比增长 2.10%，毛利率为 8.74%，净亏损 15.69 亿元，2023 年上半年扭亏为盈，公司产品集成业务实现营收 206.21 亿元，同比增长 6.19%，毛利率为 9.1%，实现净利润 0.07 亿元。在消费电子行业总体形势仍未出现明显好转的背景下，公司产品集成业务一方面将积极争取新订单，继续拓展海 外客户，推动国际大客户业务上量；另一方面优化调整产品线、降本增效，积极推动改善 经营的管理措施。
（5）公司主要关注要素：1）新产品方面，安世半导体新推出了多种高性能高功率产 品，包括首款 600V IGBT、革命性的新型电池寿命提升 IC NBM7100 和 NBM5100、首款 用于低电压（100/150 V）和高电压（650 V）应用的增强模式（e-mode）功率 GaN FET 等，这些新产品都拥有广阔的市场空间，为公司布局新能源汽车、储能等高增长应用领域 奠定基础；2）晶圆制造产能方面，自有晶圆厂德国汉堡晶圆厂和英国曼彻斯特晶圆厂 2023 年上半年持续扩产中，上海临港 12 英寸车规级晶圆厂配备全球领先的无人车间，采 用业界最先进的设备，该晶圆厂现阶段产品已经开始导入，直通率达 95%以上，进展良好， 已取得了 ISO 认证和车规级 IATF16949 的符合性认证，产能的需求会随时调整，临港厂分 为两期，第一期产能约 3 万片/月；3）ODM 产能方面，黄石智能制造产业园项目（二期） 项目计划落地，建成后将年产笔记本电脑 200 万台、手机 1800 万台，昆明智能制造产业 园项目（一期）全面投产后，将形成年产 2,760 万台智能终端的生产能力，昆明智能制造 产业园项目（二期）全面投产后，将形成年产 600 万台笔记本电脑生产能力。
（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。）
相关报告
IGBT行业专题报告：新能源打开IGBT天花板，新产能蓄力国产企业新台阶.pdf
斯达半导研究报告：IGBT模块先驱，持续深耕新能源领域.pdf
赛晶科技研究报告：乘国产替代之风，IGBT、SiC新贵扶摇直上.pdf
2023年中国IGBT行业研究报告.pdf
IGBT行业深度报告：借新能源大发展的东风，迎接IGBT的增长春天.pdf
斯达半导（603290）研究报告：本土IGBT优质龙头，布局SiC打开成长天花板.pdf
祥鑫科技研究报告：全面布局新能源结构件，客户优质.pdf
新能源及储能参与电力市场交易.pdf
2024年新能源电池需求浅析.pdf
华纬科技研究报告：国内汽车弹簧领军企业，乘新能源东风量利齐升.pdf
电力设备新能源行业2024年春季策略报告：氢能渐起，重视新兴产业链布局.pdf
