斯达半导深度解析乘风破浪的国产IGBT龙头.docx
《斯达半导深度解析乘风破浪的国产IGBT龙头.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《斯达半导深度解析乘风破浪的国产IGBT龙头.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
斯达半导深度解析乘风破浪的国产IGBT龙头
斯达半导深度解析
乘风破浪的国产IGBT龙头
1、厚积薄发的IGBT龙头
1.1公司深耕IGBT领域十五年
斯达05年成立，成立至今一直深耕IGBT领域，2019年主营业务97.5%均是IGBT模块，是上市公司中最纯正的IGBT公司。
IGBT模块的核心是IGBT芯片和快恢复二极管芯片，公司自主研发设计的IGBT芯片和快恢复二极管芯片是公司的核心竞争力之一。
公司总部位于浙江嘉兴，在上海和欧洲均设有子公司，并在国内和欧洲均设有研发中心。
IGBT（InsulatedGateBipolarTransistor），绝缘栅双极型晶体管，是由BJT（双极型三极管）和MOSFET（绝缘栅型场效应管）组成的全控-电压驱动的功率半导体，IGBT既有MOSFET的开关速度快、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，在高压、大电流、高速等方面是其他功率器件不能比拟的，因而是电力电子领域较为理想的开关器件，也被誉为“电力电子器件里的CPU”。
公司从事的IGBT是功率半导体新一代典型产品。
功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制的核心，主要用于改变电子装置中电压和频率、直流交流转换等。
功率分立器件的演进路径基本为二极管→晶闸管→MOSFET→IGBT，其中，斯达半导的主营产品IGBT是功率半导体新一代中的典型产品。
下图是斯达的主营产品IGBT在功率器件中位置：
1.2公司市占率国内领先，典型大行业小公司
2017年全球IGBT市场规模为52.55亿美元，同比2016年增长16.5%，2018年全球IGBT市场规模在58.36亿美元左右，同比增长11%，在功率半导体各个细分中属于景气度最高的。
我国IGBT行业发展至今，已取得较大进展，虽然仍需大量进口，但已有一部分企业具备规模化生产能力。
2010年我国IGBT功率模块产量为190万只，2018年增长至1115万只。
国内的IGBT需求增长速度快于全球增长速度：
根据智研咨询的数据，2018年中国IGBT市场规模为161.9亿元，同比增长22.19%，而2018年全球IGBT增速为11.1%；受益于新能源车、风电和光伏等我国强势领域的持续发展，预计未来国内IGBT的复合增速继续保持20%以上。
斯达半导市占率全球2.2%，内资第一。
公司多年来一直专注于IGBT相关技术的研发。
IHSMarkit2018年报告统计数据显示，IGBT市场竞争格局较为集中，主要竞争者包括英飞凌、三菱、富士电机、安森美、瑞士ABB等，2017年全球前五大IGBT厂商的份额超过70%，国内企业目前的市场份额普遍偏小。
IGBT多以IGBT模块形式出现，国内IGBT龙头斯达半导2018年在模块领域市占率为2.2%，根据斯达半导2018年营收6.75亿元，推出2018年IGBT模块市场空间接近300亿元（其中2018年IGBT整体市场空间58.36亿美元）。
1.3核心创始人卓越，技术积淀深厚
斯达的创始人，MIT和斯坦福博士回国创业，深耕IGBT领域十五年：
董事长兼创始人沈华（1963年），于1995年获得美国麻省理工学院（MIT）材料学博士学位，1995年7月至1999年7月任西门子半导体部门（英飞凌前身，1999年成为英飞凌公司）高级研发工程师，1999年8月至2005年任赛灵思公司高级项目经理。
胡畏（1964年），副总经理，1994年获美国斯坦福大学工程经济系统硕士学位。
1987年至1990年任北京市计算中心助理研究员，1994年至1995年任美国汉密尔顿证券商业分析师，1995年至2001年任美国ProvidianFinancial公司市场总监，执行高级副总裁助理，公司战略策划部经理。
2005年回国创办公司。
在人才方面，公司重视研发投入和高素质人才引进以提高技术创新能力，公司除创始人外的技术研发团队和生产管理团队的核心成员，也都均由国际资深专家组成，拥有在国际著名半导体公司多年的工作经验。
公司从业人员质量相对较高，人员结构合理，具备业务线的覆盖和新业务的研发探索能力。
在顶尖人才的加持下，公司是国内少数集芯片设计、模块制造和测试、终端销售与服务等纵向产业链为一体的规模化半导体厂商，通过自主研发和技术创新，公司拥有各项专利99项，其中发明专利28项，实用新型69项，外观设计2项，未来公司将持续保持核心技术竞争优势。
1.4实控人占比高，后续激励、融资空间大
斯达截止2020Q1股权结构如下图所示，创始人沈华、胡畏夫妇合计持有公司44.54%的股权，浙江兴得利主要是由副董事长陈幼兴100%持股，富瑞德投资则是包含董秘及多位副总持股的公司员工持股平台。
公司的股权相对集中，为后续增发募资提供了较大的空间。
1.5公司治理优秀：
规模效应初显
全球的IGBT应用来看，工控占比37%，为最大的应用领域，电动汽车28%，新能源发电9%，消费领域8%；而在国内，由于我国高铁发达，且下游工控发展不及国外，下游应用领域工业控制29%，轨道交通28%，新能源汽车12%，新能源发电8%，不过随着我国新能源领域的不断发展，新能车和光伏、风电这两块需求占比未来将持续上升。
而对于斯达来说，收入占比工控最高。
2019年H1，斯达工控和电源收入占比78%，新能源车占比18%，家电IPM和其他占比4%。
公司2015-2019年四年期间营收CAGR4为32%，净利润CAGR4为79%，显示出较高的成长能力，盈利能力也随着IGBT芯片自制率提升而提高，从而使得净利润增长快于收入增长。
规模效应初显，管理能力和治理能力优秀。
公司费用率过去四年持续下降，显示出较好的管理能力和规模效应。
公司的销售费用率呈现缓慢下降的趋势，主要原因有：
①技术优势：
发行人自研芯片逐步替代进口芯片，不断提升产品竞争力，并通过原客户渠道不断扩张市场占有量，新客户的开发成本较低，不需要进行大量的广告宣传；②规模效应：
公司主要是直销，核心客户与公司建立了长期稳定的业务合作关系，客户的稳定性导致客户后期维护成本较低，如英威腾、汇川技术等客户虽然采购规模扩大，但发行人无需新增销售人员。
2019年研发费用5400万，研发费用率6.9%，公司持续研发IGBT新产品和前沿布局SIC，并巩固自己在IGBT领域的核心竞争力。
2、斯达逻辑层层嵌套，成长空间大且确定
2.1疫情背景，下游工控客户和斯达均在加速替代
IGBT模块是变频器、逆变焊机等传统工业控制及电源行业的核心元器件，且已在此领域中得到广泛应用，因此工业控制及电源行业市场的持续增长将不断增大对斯达IGBT模块的需求量。
1）变频器行业保持持续增长：
我国变频器行业的市场规模总体呈上升态势。
IGBT模块在变频器中不仅起到传统的三极管的作用，亦包含了整流部分的作用。
根据前瞻产业研究院整理，2016年我国变频器行业的市场规模为416.77亿元，平均4年复合增长率为8.74%。
2）逆变焊机行业：
逆变式弧焊电源，又称弧焊逆变器，是一种新型的焊接电源。
这种电源一般是将三相工频（50赫兹）交流网路电压，先经输入整流器整流和滤波，变成直流，再通过大功率开关电子元件（IGBT）的交替开关作用，逆变成几千赫兹至几万赫兹的中频交流电压，根据国家统计局数据，2018年我国电焊机产量为853.3万台，同比2017年增加了58.46万台，电焊机市场的持续升温亦将保证IGBT需求量逐步增大。
全球工控IGBT下游市场较为分散：
根据集邦咨询数据，2019年全球工控市场IGBT市场规模约为140亿元，由于工控市场下游需求分散，单一下游需求的增长难以拉动整体行业需求提升，因此工控IGBT市场需求较为稳定，假设未来每年保持3%的规模增速，预计到2025年全球工控IGBT市场规模将达到170亿元。
中国工控IGBT市场按照总体150亿RMB工控占比29%计算大约在44亿RMB。
按照国内复合增速5%，则2025年国内工控的市场空间约为60亿元；这一块是斯达半导的基本盘，行业需求分散稳定且波动相对较小。
英威腾和汇川技术等工控领域国内领军公司一直都是斯达半导排名第一第二的大客户：
疫情加速了国内下游工控行业的国产替代进程：
汇川技术7月7日晚发布半年度业绩预告，2020H1实现营收43.50-48.94亿元，yoy60%-80%，预计剔除并表后，Q2收入端增长中枢38.6%，相比之前年度增长有加速的迹象。
2020年2-6月，疫情影响下，下游汇川的竞争对手物流与供应链受损，生产、制造与发货严重挤压，汇川应用“保供给策略”大幅抢占市场份额，预计将带来中长期国产替代的临界点，并成为汇川自动化业务的分水岭。
后疫情时代，下游汇川等国内工控领军企业有望依靠产能、供应链、渠道力优势继续抢占市场。
疫情同时阻碍了英飞凌等IGBT产品进入国内：
对于斯达半导本身来看，其海外竞争对手英飞凌等MOSFET、IGBT等产品物流也部分受阻，短期变相加速了斯达在工控IGBT领域的替代，预计下游会有较多的工控新客户导入斯达，同时在英威腾和汇川等大客户处斯达供货的份额也将持续提升，今年斯达工控IGBT可能处于下游本土需求增加+加速替代国外龙头提升份额的有利局面，预计在后疫情时代工控IGBT领域持续提升市占率的过程也将持续。
2.2中长期看斯达在车载领域突破和放量
2.2.1IGBT占新能源车成本近8%，且是纯增量产品
IGBT模块在新能源汽车领域中发挥着至关重要的作用，被广泛应用于电机控制器、车载空调、充电桩等设备。
IGBT模块的作用是交流电和直流电的转换，同时IGBT模块还承担电压的高低转换的功能。
新能源汽车外接充电时候是交流电，需要通过IGBT模块转变成直流电然后给电池，同时要把交流电压转换成适当的电压以上才能给电池组充电。
新能源汽车电池放电的时候，通过IGBT模块把直流电转变成交流电机使用的交流电，同时起到对交流电机的变频控制。
电能的转化效率和稳定性，直接决定了新能源汽车的充电效率、电能利用率、电流输出稳定性等性能。
总结来看，IGBT在电动车领域主要应用分三类：
1）电驱动系统：
IGBT模块将直流变交流后驱动汽车电机（电控模块）；
2）车载空调变频与制热：
小功率直流/交流逆变，这个模块工作电压不高，单价相对也低一些；
3）充电桩中IGBT模块被用作开关使用：
直流充电桩中IGBT模块的成本占比接近20%；
根据DigitimesResearch的数据，目前新能车的成本结构中：
1）电池成本占比最大，一般来说可以占到约电动车总成本40%以上；2）成本占比第二大的是电机驱动系统,可以达到电动车总成本的15%~20%,而IGBT则占到电机驱动系统成本40%-50%，等价于IGBT占新能源车总成本接近8%的比例（各家第三方机构统计数据有所不同，和汽车的等级如A级/B级以及PHEV/BEV都有关，大体来看，IGBT整车成本占比区间预计6%-10%）。
并且，对于IGBT来说，新能源汽车对IGBT需求是纯增量，因为传统燃油车功率半导体器件电压低，只需要Si基的MOSFET，而新能源汽车在600V以上MOSFET无法达到要求，必须要换成IGBT；因此IGBT是仅次于电池以外第二大受益的零部件。
我们对车载IGBT的市场规模进行了测算：
1、单车IGBT价格方面，按照2019年单车IGBT平均用量为460美元；预计2019-2022年单车用量逐年增长至2022年的490美元/车，主要是受益于BEV占比持续提升，2023年开始，SIC-MOS的成熟后单车平均IGBT用量逐渐下滑至2025年的430美元/车；
2、电动车数量方面，根据国家新能源汽车产业发展规划——2025年电动乘用车渗透率约25%推算得出，预测2025年新能源车销量504万辆。
按照以上假设思路，简单测算中国2025年车载IGBT市场规模达22亿美金。
再假设2025年全球新能源车销量预计为国内的3倍（即海外销量为国内的2倍），则全球车载IGBT市场规模达66亿美金，相当于再造一个IGBT市场（2019年全球总的IGBT在50-60亿美金量级）。
2.2.2充电桩市场也将拉动IGBT市场规模
直流充电桩的发展也将带动IGBT市场增长。
除车载市场2025年拉动IGBT接近150亿元之外，新能源车发展中的重要配套直流充电桩中也用到大量的IGBT，占总成本能达到接近20%。
根据中国充电联盟数据，国内充电桩总数目从2017年45万个到2019年的将近120万个，而直流充电桩占比约为15%，即对应大约18万个直流充电桩。
保守假设2025年共50万个直流充电桩，届时按照每个需要5000元IGBT（占直流充电桩成本15%-20%），则仅直流充电桩部分就有大概25亿元的市场，不过目前在大功率的直流充电桩领域，SICMOS替代IGBT的速率较快，因此客观来说，这一块的增量市场预计将以SICMOS为主，斯达在其中预计也将会受益，需要持续跟踪斯达在SICMOS领域的进展，后面会做专门分析。
2.2.3斯达半导车载IGBT营收预测
斯达2019年新能源车领域IGBT实现收入16480.77万元，较2018年增加了33.34%。
2019年，公司生产的汽车级IGBT模块配套了超过20家终端汽车品牌，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持续提高。
2019年，公司应用于燃油车微混系统的48VBSG（BeltDrivingStarterGenerator）功率组件通过了主流车企量产认证，2020年将实现大批量装车应用，标志着公司继新能源汽车市场之后，正式成为燃油汽车半导体器件供应商。
2019年，公司基于第六代TrenchFieldStop技术的650V/750VIGBT芯片及配套的快恢复二极管芯片在新能源汽车行业使用比率进一步提高。
汽车半导体领域具有安全性要求高，认证慢的特点，斯达过去一直致力于提升自身产品的性能和稳定性，在车载领域不断开拓。
根据2019年年报，斯达前期配套超过20家终端汽车品牌，预计未来将在这些客户较快的起量，不考虑充电桩市场，在国内车载IGBT从19年38亿->150亿大背景下，同时公司IPO募投项目之一即是新能源车IGBT模块，拟投入募集资金2.5亿建设车用IGBT模块，预计2年期达产，公司预计达产后将会带来每年4.2亿元营收的新能源车IGBT收入,斯达在车载IGBT将迎来行业高增+逐渐提升份额的双重红利。
2.3潜在期权：
积极布局光伏风电家电等利基市场
风电和光伏中的整流器和逆变器都需要用到IGBT模块。
根据能源局数据，2019年国内光伏装机30.11GW，全球光伏装机115GW。
国内2019年光伏发电量占总发电量3%，未来持续提升潜力大。
根据联合国马德里气候变化大会的《中国2050年光伏发展展望》，从2020年至2025年这一阶段开始，中国光伏将启动加速部署；2025年至2035年，中国光伏将进入规模化加速部署时期，到2050年，光伏将成为中国第一大电源，约占当年全国用电量的40%左右，未来光伏发展的空间和潜力仍然较大。
风电和光伏2025年对应IGBT的全球需求量级在15亿美金：
由智研咨询和英飞凌预计的IGBT2018年全球市场空间58亿美金，其中光伏风电等IGBT应用占比9%可以推算出，2018年光伏风电IGBT市场空间约5.22亿美金。
目前的能源结构里，太阳能和风能合计占比不足10%。
在全球节能减排大背景下，降低对化石能源的依赖，增加太阳能、风能的使用已经成为世界各国的共识。
据BloombergNEF预测，预计2025年全球光伏新增装机接近300GW，风电也比照光伏5年2.5倍左右的增长，则测算风电和光伏2025年对应IGBT的全球需求量级在12-15亿美金。
家电IPM是利基市场，国内厂商的市占率较低。
IGBT是“变频器”的核心部件之一，变频白色家电的推广可以为IGBT的IPM带来稳定的市场。
根据产业在线网，近年来国内白电变频渗透率在持续提升：
1）空调：
2012年到2018年，国内变频空调销量从3016万台提升到6434万台，渗透率从28.94%提升到42.70%；2）冰箱：
2012年到2018年，国内变频冰箱销量从363万台提升到1665万台，渗透率从4.80%提升到22.15%；3）洗衣机：
2012年到2018年，国内变频洗衣机销量从577万台提升到2163万台，渗透率从10.36%提升到32.97%。
Yole预计2022年白色家电变频驱动IGBT市场规模达9.9亿美金，较17年增长22%。
变频白电这块的IGBT国产化低：
国内仅有士兰微和华微电子有一些白电IPM模块出货，家电IPM模块虽然单价较低，替换供应商的动力不强，并且下游集中，目前龙头企业的供应商均为日本，美国的企业，例如美的主要是Sanyo、Fairchild；格力/海尔主要是Mitsubishi，还有一些IR、LS等在供应，
斯达在家电IPM和光伏风电等都有相关布局，但是营收占比还相对较小，19年占比在4%左右，可能和市场空间相对较小，公司选择先攻克工控和新能源汽车的战略有关，在供应链安全因为外部环境受到威胁的大背景下，斯达未来在这一块不断增长的利基市场还是有比较大的替代潜力，是斯达的潜在期权增量领域。
3、斯达前瞻布局SIC，有望延续未来10年成长
3.1宽禁带半导体介绍
全球多家功率半导体巨头均有布局下一代基于氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）的功率半导体，为在市场上与传统硅基功率半导体件进行对决奠定基础。
SiC和GaN是第三代半导体材料，与第一二代半导体材料相比，第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和速率及更高的抗辐射能力，更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件，通常又被称为宽禁带半导体材料。
高频低压用Si-IGBT,高频高压用SiCMOS,电压功率不大但是高频则用GaN。
根据罗姆半导体关于不同功率器件应用领域的介绍，当低频、高压的情况下用Si的IGBT是最好，如果稍稍高频但是电压不是很高，功率不是很高的情况下，用Si的MOSFET是最好。
如果既是高频又是高压的情况下，用SiC的MOSFET最好。
电压不需要很大，功率不需要很大，但是频率需要很高，这种情况下用GaN效果最佳。
与Si相比，SiC的导通电阻可以做的更低，体现在产品上面，就是尺寸降低，从而缩小体积。
在新能源汽车行业，由于电池重量也比较大，那么别的器件的大幅度降低对于新能源车轻量化的帮助会比较大；比如5KW左右的DC/DC用SiC来做比Si的IGBT要轻85%左右。
3.2斯达在SIC的积极布局
第三代材料SiC等作为功率半导体技术演进的方向之一，国内IGBT厂商也有一些研发储备和样品推出。
斯达半导SiC相关的产品和技术储备在紧锣密鼓的进行：
1、公司已经成功研发出碳化硅模块相关技术
根据斯达半导招股说明书的披露：
公司研发出碳化硅模块相关技术主要包括：
a.银浆烧结技术：
采用银浆烧结后连接层熔点可达到900度以上，为锡焊工艺连接层熔点的4倍，适合于工作温度在200度以上的应用领域；银浆烧结层的电导、热导分别是锡焊连接层的5倍和4倍；
b.铜线键合技术：
铜线相较于铝线，其熔点从660C提高到1083C，可大幅度提高铝线的过流能力。
同时其热导率、电阻率以及杨氏模量均大幅优于铝线，并且其热膨胀系数从铝线的23.6降为16.5，可大幅降低芯片工作时升降温的连接层应力，提高芯片的抗功率循环能力。
2、公司重点项目储备进展
招股书中对于公司在研的重点项目储备进展有介绍，其中第四项储备：
1）项目名称：
宽禁带半导体器件功率模块的开发；
2）项目进展：
目前已经开发出应用于光伏的SiC器件模块，供客户批量使用，车用SiC模块已经完成样品认证。
3）项目拟达到的目的：
进一步完善产品系列，2019年完善光伏应用的SiC器件及应用于新能源汽车的SiC模块产品。
3、公司在未来重点攻关技术研发与开发计划：
主要提到三项重要产品开发：
1、全系列FS-Trench型IGBT芯片的研发；2、新一代IGBT芯片的研发；3、SiC、GaN等前沿功率半导体产品的研发、设计及规模化生产：
公司将坚持科技创新，不断完善功率半导体产业布局，在大力推广常规IGBT模块的同时，依靠自身的专业技术，积极布局宽禁带半导体模块（SiC模块、GaN模块），不断丰富自身产品种类，加强自身竞争力，进一步巩固自身行业地位。
4、公司和宇通客车等客户合作研发SIC车用模块
2020年6月5日，客车行业规模领先的宇通客车宣布，其新能源技术团队正在采用斯达半导体和CREE合作开发的1200VSiC功率模块，开发业界领先的高效率电机控制系统，各方共同推进SiC逆变器在新能源大巴领域的商业化应用。
宇通零部件电子部件事业部总经理魏伟表示:
“斯达和CREE在SiC方面的努力和创新，与宇通电机控制器高端化的产品发展路线不谋而合，同时也践行了宇通“为美好出行”的发展理念，相信三方在SiC方面的合作一定会硕果累累!
”斯达半导体CEO沈华指出:
“斯达从2008年进入新能源汽车领域，至今已经12年，12年来得到了国内外新能源汽车客户的认可，很荣幸成为宇通客车电控系统的功率模块供应商，我们将持续为客户带来更有优势的产品，不断提升自己的竞争力。
”
3.3基于SIC不同渗透率测算5年后斯达收入空间
对于SICMOS和IGBT的共存和替代，总结来看：
一方面，目前局限SIC用途的原因是成本太高，产品参数也不稳定。
目前SIC芯片成本是IGBT的4-5倍，业界预计SiC成本三年内可以下降
升级会员 