【国联证券】功率龙头有望进入边际改善周期.pdf

2024-03-20

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1. 垂直一体化布局的功率半导体 IDM 龙头

公司是国内领先的功率半导体 IDM 厂商，集半导体硅片、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环节于一体，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、小信号等多种品类。

1.1 持续迭代打造垂直一体化能力

公司成立于 2000 年，经过二十余年发展，已经成为国内功率器件头部企业。公司晶圆产线从 4 英寸逐步升级至 6 英寸、8 英寸，产品线也从二极管、整流器等有限品类延伸至功率模块、MOSFET、IGBT、SiC 器件等全品类布局。与此同时，公司通过收购 MCC 开展全球化运营，拥有国际品牌帮助公司业务开展海内海外双循环。

1.2 杰出企业家团队打造国产 IDM 龙头

截至2023年9月30日，公司第一大股东是江苏扬杰投资有限公司，持股36.23%，第二大股东建水县杰杰企业管理有限公司，持股 11.77%，两家公司实际控制人均为梁勤女士，前 10 大股东持股合计占比约 55%。高管团队微电子行业经验丰富，多位技术背景出身。公司实控人兼董事长梁勤女士是扬州市杰出的民营企业家，获扬州市乃至江苏省多项企业管理荣誉，自 2000 年创立扬杰电子以来，带领公司从半导体产品代理发展至产业链垂直一体化布局的功率半导体 IDM 龙头厂商。

1.3 各业务条线持续精进

作为产业链垂直一体化的功率半导体 IDM 厂商，公司可以提供分立器件、4/6 英寸晶圆和负载开关、保护芯片等集成电路产品。而在分立器件产品中，公司可以提供包括整流器件、保护器件、小信号、MOSFET、IGBT、SiC 器件、功率模块等各类产品在内的一站式解决方案。

收入和利润长期保持增长。公司收入常年保持增长，2018-2022 年间收入复合增速达到约 31%。2023 年受整体市场波动影响，业绩出现同比下滑，前三季度收入和净利润分别为 40.41 亿元、6.18 亿元，同比增速分别为-8.54%、-33.39%。

毛利率和净利率稳中有升，位于行业中上游水平。得益于 IDM 的生产模式，公司可以对成本保持较强的控制能力，加上稳健的管理能力，公司毛利率保持稳定，大部分时间位于 30-36%之间，2022 年达到 36.29%，2023 年前三季度毛利率约为 30.87%。公司净利率自 2018 年起逐年提升，从 2018 年的 10.18%提升至 2022 年的 20.24%， 2023 年前三季度净利率约为 15.24%。

2. 功率半导体前景广阔，新能源带来新需求

2.1 新能源打开功率半导体市场天花板

功率半导体是半导体行业最重要的细分板块之一，作为电子装置中电能转换与电路控制的核心，在电路系统中起到控制导通、电压频率变换、直流交流转换等功能。下游广泛应用在汽车电子、工业电子、消费电子、新能源发电、轨道交通、电力传输等行业，市场规模庞大，前景广阔。功率半导体可以分为功率器件和功率 IC 两大细分品类。功率器件从最早的二极管、三极管、晶闸管，发展至后来的 MOSFET、IGBT，体现出大功率化、高频化、集成化、低能耗等发展趋势。而在产品大类内部，同样存在持续的迭代升级，功率器件厂商不断创新设计和制造技术以满足下游的各类新需求。

全球功率半导体市场规模在 2018 年约为 481 亿美元，2023 年预计将达到 503 亿美元，2018-2023 年复合增速约为 0.90%；中国功率半导体市场规模在 2018 年达到 1312 亿元，2023 年预计达到 1519 亿元，2018-2023 年复合增速约为 2.99%。以 7.0 的美元汇率计算，2023 年中国市场占全球的比例预计大约在 43%左右，是全球主要的功率半导体市场。

电源管理芯片市场空间大，晶体管是分立器件主要细分品类。根据 Omdia 和 Yole 的统计数据，全球功率半导体市场仍然以电源管理芯片为主，2022 年市场规模预计达到 262 亿美元。而在功率器件品类中，晶体管占据主要地位，2022 年市场规模预计为139亿美元；模块/二极管/晶闸管2022年市场规模预计分别为89/45/8亿美元。

全球二极管市场规模最高达到 56 亿美元。2021-2022 年，由于新能源领域需求快速增长，全球二极管市场也达到约 56 亿美元的规模，2023 年因为需求放缓市场规模回落至 45.69 亿美元，同比下滑约 18%。中国市场规模 2023 年预计达到约 20 亿美元，占全球比例约为 43%。

MOSFET 是功率半导体核心细分品类之一。MOSFET 全称为“金属氧化物半导体场效应管”，按照导电沟道类型可以分为 P 沟道和 N 沟道，其基本原理是通过调节栅极（G）电压来控制源极（S）和漏极（D）之间的导通、关断。MOSFET 具有导通电阻小，损耗低，驱动电路简单，热阻特性好等优点，被广泛应用在电脑、手机、移动电源、电动交通工具、UPS 电源等众多领域。

MOSFET 器件市场广阔，中国市场约占全球四成。全球 MOSFET 器件市场规模在 2019 年约为 84.20 亿美元，2020 年受疫情影响出现下滑，2024 年预计回升至 77.02 亿美元。中国 MOSFET 器件市场规模在 2019 年约为 33.42 亿美元，占全球市场的 39.69%，2020 年同样因为疫情出现下滑，后续市场规模预计保持平稳，2024 年约为 29.70 亿美元。

海外巨头位居行业前列，国产替代空间大。2023 年全球 MOSFET 市场主要由海外巨头把控，全球前 5 大厂商分别为英飞凌/安森美/意法/东芝/瑞萨，市占率分别为 24%/13%/9%/7%/5%。2020 年中国 MOSFET 市场国产厂商占据一定市场份额，其中华润微/士兰微/新洁能/安世位居前十，市占率分别为 9.00%/4.85%/3.76%/3.64%。

汽车电子及配套产业带动 MOSFET 下游需求持续增长。根据 Yole 的统计，消费级应用在 2020 年仍然是 MOSFET 市场下游最大的品类，规模约为 28 亿美元，占比约 37%，而在 2026 年占比则将下降至 28%。与之相对，汽车电子及相关配套设施在 2020 年市场规模约为 15 亿美元，2026 年迅速增长至 30 亿美元，复合增速 12.25%，占比则从 20%提升至 32%。在汽车电子中，新能源相关汽车模块的硅基 MOSFET 市场规模将从 2020 年 1 亿美元增至 2026 年 7 亿美元，占比从 1.33%提升至 7.45%，复合增速高达 38.31%，是增速最快的细分市场。汽车电子产业将成为 MOSFET 市场增长的主要驱动力，并在未来取代消费电子成为最大的下游应用领域。

2.2 IGBT 和 SiC 引领功率半导体新增长

高压大电流应用场景显著增加，IGBT 市场空间广阔。IGBT 全称绝缘栅双极型晶体管，是由 BJT（双极结型晶体三极管）和 MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型-电压驱动式-功率半导体器件，既有 MOSFET 的开关速度高、输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关损耗小的优点，又有 BJT 导通电压低、通态电流大、损耗小的优点，在中高电压、大电流、高频率的应用场景下具有很好的适应性，显著优于其他功率器件。因此，在对工作频率要求不高，却对功率、电流、电压有较高要求的场景下，IGBT 对 MOSFET 有较好的替代作用。

IGBT 市场规模持续扩大，新能源汽车与光伏领域增量显著。根据 Omdia 的统计和预测，全球 IGBT 市场规模 2024 年预计达到 66.19 亿美元，2020-2024 年复合增速约为 5.16%；中国 IGBT 市场规模 2024 年预计达到 25.76 亿美元，2020-2024 年复合增速约为 4.34%，中国市场占全球比例约为 40%左右。由于 2020 年以来，新能源汽车、光伏、储能、风电等领域的发展进度较快，IGBT 市场规模扩张速度或将超出原先的预期。

根据 Yole 的预测，2020-2026 年间 IGBT 市场规模将从 54 亿美元增至 84 亿美元，复合增速达到 7.64%。新能源汽车和充电桩基础设施是增速最快的细分市场，其中新能源汽车的 IGBT 市场规模预计从 5.09 亿美元增至 17.00 亿美元，复合增速 22.26%；充电桩 IGBT 市场规模预计从 0.69 亿美元增至 2.33 亿美元。除新能源汽车之外，工控和家电领域的应用同样是 IGBT 市场规模增长的主要引擎，工控 IGBT 预计从 17 亿美元增至 23 亿美元，家电 IGBT 预计从 13 亿美元增至 20 亿美元。

英飞凌占据 IGBT 市场龙头地位。从 IGBT 竞争格局来看，英飞凌全球市占率最高，IGBT 单管和 IGBT 模块市占率均为 32%，均排名全球第一。IGBT 单管全球前五大公司市占率合计 70%，均为海外厂商；IGBT 模块全球前五大公司市占率合计 67%，其中国产 IGBT 龙头斯达半导排名全球第五，市占率约为 4%。

电气性能优势显著，SiC 功率器件渗透率有望持续提升。半导体材料目前发展到第三代，第一代材料以硅（Si）、锗（Ge）为代表，应用最为普遍；第二代材料以砷化镓（GaAs）、碲化铟（InSb）为代表；第三代材料以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）为代表。SiC 材料和传统的 Si 材料相比，可以同时达到高电压和高频率，并且具有更好的散热性能，因而在功率半导体领域具有得天独厚的优势。

新能源汽车需求驱动 SiC 市场快速扩张。由于碳化硅耐高温、耐高压、高频工作等特征，可以很好地降低器件功耗、保障可靠性。根据 Yole 的预测，全球 SiC 器件的市场规模将从 2021 年的 10.90 亿美元增长至 2027 年的 62.97 亿美元，复合增速达到 33.95%。而推动市场规模扩大的主要驱动力来自于汽车行业，预计 2027 年 SiC 器件市场 79.18%的收入将来自于汽车，其次是工业的 8.73%和能源的 7.27%。

SiC 竞争格局相对集中。从 2022 年 SiC 单管市占率来看，意法半导体占据近半份额，市占率达到 46%，其次是 Wolfspeed/罗姆/英飞凌/安森美，市占率分别为 16%/10%/5%/4%；从 2022 年 SiC 模块市占率来看，英飞凌占据龙头地位，市占率达到 31%，其次是意法/安森美/Vincotech（三菱）/斯达半导，市占率分别为 16%/14%/7%/4%。 SiC 单管和模块的前五大供应商市占率分别达到 81%和 72%。

3. 垂直一体化布局保障功率半导体领先地位

3.1 新能源市场+双品牌销售带动业绩增长

功率半导体市场广阔，公司全面布局驱动长期增长。功率半导体是电子电力系统中不可或缺的半导体部件，下游应用广泛。公司产品广泛应用于电源、家电、清洁能源、安防、仪表、通信、工控、汽车电子等多个领域，除去二极管、整流器件、小信号等基础功率器件之外，MOSFET、IGBT、SiC 等产品均实现量产出货。

公司的主要产品类型包括半导体功率器件、分立器件芯片、半导体硅片三大品类，从 2023 年上半年的收入结构来看，半导体功率器件是公司主要的收入来源，实现收入 22.18 亿元，同比下滑 6.17%，在总收入中占比高达 85%。 2023 年 H1 分立器件芯片和半导体硅片收入分别为 2.60 亿元、0.91 亿元，同比分别下滑 35.89%、42.18%，占比分别为 9.91%、3.46%。作为从硅片到晶圆到器件一体化布局的功率 IDM 厂商，公司的硅片、晶圆同样具备对外销售的能力，相关业务有助于公司调整资源分配，保障生产和销售的稳定性。

半导体器件收入主要依靠销量驱动。2022 年半导体器件销量达到 356.88 亿只，同比增长 17.66%，2018-2022 年间 CAGR 约为 32%；而 2022 年半导体功率器件单价约为每万个 1295 元，同比增长 11.67%，2018-2022 年 CAGR 约为 1.37%。

半导体芯片收入主要依靠销量驱动。2022 年分立器件芯片销量达到 283.83 亿只，同比下滑 6.80%，2018-2022 年间 CAGR 约为 12%；而 2022 年分立器件芯片单价约为每万个 171 元，同比下降 5.15%，2018-2022 年 CAGR 约为 2.84%。

半导体硅片价格稳中有升，销量短期波动较大。2021 年半导体硅片销量达到 2952.48 万片，但是 2022 年则大幅下滑至 1849.64 万片，同比下降 37.35%，主要原因是消费电子需求下滑；2022 年半导体硅片单价约为每片 13.25 元，同比增长 17.89%，连续 3 年同比正增长。

综合实力名列前茅的国内功率半导体厂商。在中国半导体行业协会评选的半导体功率器件十强企业中，扬杰科技连续数年位居前三强，2020-2021 年排名第三，在 2022 年升至第二名，仅次于士兰微。

“扬杰”、“MCC”双品牌运营实现全球渠道覆盖。自从 2015 年收购美国 MCC 以来，公司一直实行扬杰和 MCC 双品牌运作的模式，扬杰品牌主攻国内和亚太市场， MCC 品牌主打欧美市场，实现双品牌的全球市场渠道覆盖。公司境内设有广州、珠海、深圳等 20 个技术服务站，境外设有韩国、日本、印度、新加坡、美国、德国、土耳其、意大利、法国、墨西哥、马来西亚 11 个国际营销、技术网点。公司主营业务（不含其他业务）以内销为主，且在 2018-2021 年期间占比持续提升，2021 年达到约 76%；而 2022 年主营业务中外销比例达到约 31%，海外客户拓展将是公司未来发展的重要战略规划之一。

3.2 稳健布局晶圆制造能力

4/5/6 英寸晶圆厂打下基础，稳健布局 8 英寸/12 英寸晶圆厂。公司在晶圆产能布局方面步步为营，从 2009 年设立第一条 4 英寸线以来，公司分别在 2013 年和 2016 年设立了第二条 4 英寸产线、第一条 6 英寸产线，并在 2022 年收购楚微半导体 8 英寸晶圆产线。后续公司或将根据市场需求，酌情拓展晶圆产线布局。

8 英寸产能有望逐步释放。根据公司公告披露，楚微半导体 2019 年 4 月开始建设，2020 年 4 月设备投入，9 月完成整线调试并开始投片，11 月整线贯通，经过 2021 年小规模生产之后 2022 年开始进入大规模生产阶段。楚微半导体二期规划建设产能 3 万片/月的 8 英寸硅基晶圆项目，以及产能 5000 片/月的 6 英寸 SiC 晶圆项目，合计投资超 20 亿元，预计在 2024 年底前建设完成。

根据公司 2022 年 6 月的公告，原股东对楚微半导体的规划是产能将在 2024 年达到满产水平，每年产能预计达到 42 万片，按照产能利用率 86%计算，对应每年销量约为 36 万片，每年营业收入可以达到 6.79 亿元。2022-2025 年资本性支出预计为 0.56/3.21/1.61/1.82 亿元。

3.3 持续加大研发投入力度

研发团队逐年稳步扩张。公司研发投入增速逐年递增，研发费用从 2018 年的 0.96 亿元逐年递增至 2022 年的 2.93 亿元，4 年复合增速达到约 32%，2022 年前三季度研发费用约为 2.63 亿元，同比增长 18.58%。同时公司的研发团队持续扩张， 2022 年研发人员数量达到 851 人，占总体员工比例约为 16.53%。

研发费用率保持稳定，位居行业中等水平。在 2018-2022 年期间公司研发开支占收入比例稳定在 5%-6%左右，和国内可比公司相比处于中等水平.2023 年前三季度公司研发费用率为 6.51%，可比公司中位居前三的分别是捷捷微电、华润微、东微半导，比例分别为 12.89%、11.54%、7.77%。

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