功率半導體有望迎來實質性利好
很長時間沒有聊半導體行業了，經歷了2019年和2020年上半年的連續上漲，半導體行業的估值被大幅提升，下半年整體處于估值回落的下行周期，但芯片行業長期向好的態勢并沒有改變，國產替代的邏輯也并沒有改變。
美國當地時間2020年12 月18日，美國商務部工業和安全局（BIS）發布實體清單，正式宣布將中國半導體制造企業中芯國際(行情688981,診股)列入“實體清單”，根據BIS的公告，中芯國際在先進技術節點（10 納米或以下）生產半導體所需的設備和材料都將被禁運，以防止這種關鍵的技術支持中國的軍民融合工作。
外部的圍追堵截只能促使國內芯片行業加快發展，而現在半導體行業就迎來了新的利好，功率半導體即將步入高景氣周期。根據產業鏈調研的信息，2020年 11-12月，海外品牌都缺貨，國產品牌也出現了缺貨漲價的情況，市場上的 MOSFET價格普遍上漲，幅度在10-20%之間。
新能源汽車帶動功率半導體擴容
數據顯示，2019年全球半導體行業市場規模為4121億美元，其中汽車行業貢獻了12.3%的占比，2010-2019年，汽車成為半導體行業需求增長最快的行業，年復合增速高達9.2%，遠高于半導體行業整體3.7%的增速水平。
值得一提的是，從傳統燃油車到新能源汽車，功率半導體的應用量實現了大幅度的提升。根據業內的統計數據，傳統汽車中半導體價值為450美元，功率器件為50美元，占比在10%左右，而新能源汽車電池動力模塊都需要功率半導體，混合動力汽車的功率器件占比增至40%，純電動汽車的功率器件占比增至55%。按照純電動汽車半導體單車價值750美元計算，功率半導體單車價值量約為455美元，相比傳統汽車新能源車功率半導體需求提升接近9倍。智能化程度的提升也增加了對于功率半導體的使用，據英飛凌統計及預測，汽車領域已實現L2級別的自動駕駛，將帶來160 美元/輛半導體器件的新增成本，未來進入L3級別后，將增加成本至630美元/輛，L4/L5預計增加成本至970美元/輛，其中汽車功率半導體占比約為21%。
功率半導體是新能源汽車價值量提升最多的部分，新增功率器件價值量主要來自于汽車的“三電”系統，包括電力控制、電力驅動和電池系統，囊括了IGBT、MOSFET 及多個IGBT集成的IPM模塊等產品。
以最核心的IGBT為例，IGBT俗稱絕緣柵雙極型晶體管，是國際上公認的第三次電力電子技術革命中最具代表性的產品。2019年，我國IGBT市場規模達到155億元。根據Trendforce的預測，受益于新能源汽車和工業領域的需求大幅增加，中國IGBT市場規模將快速擴容，預計到2025年中國IGBT市場規模將達到526億元，未來五年的年復合增長率達19.11%。
不過這里有一個問題值得關注，IGBT在600V以上具有較強的優勢，目前可應用于6500V高壓，但在高壓領域，SiC MOSFET成為IGBT的有利競爭者。SiC應用于新能源車可以降低損耗、減小模塊體積重量、提升續航能力，Model3率先采用SiC，開啟了電動汽車使用SiC的歷程，2020年比亞迪(行情002594,診股)也采用了SiC模塊，有效提升了加速性能、功率及續航能力，豐田燃料電池車Mirai 車型搭載了SiC，功率模塊體積降低了30%，損耗降低了70%，但目前SiC還存在成本問題，如果后期成本下降，那么其優勢將會大幅凸顯。
格局與機遇
2019 年，全球汽車半導體市場達到372億美元，前五家公司合計占49.1%，其中英飛凌位居第一，市占率 13.4%，該公司也是市場上唯一一家提供覆蓋硅、碳化硅和氮化鎵等材料的全系列功率產品的公司。汽車功率半導體全球第一大公司也是英飛凌，市占率25.5%，第二大公司為意法半導體，市占率 13.9%，前五家公司合計占比 62.1%，集中度較高。
放眼看世界，回頭看自己。中國汽車在汽車功率半導體領域基礎薄弱，發展速度慢，但是近幾年中國電動汽車發展較快，也帶動了IGBT產業的發展。根據佐思汽研的數據，按照銷量數據來看，2019年英飛凌在中國新能源(行情600617,診股)汽車IGBT領域排名第一，占比高達 49.3%，其次是比亞迪，主要給自己配套，占比20%，斯達半導(行情603290,診股)體位居第三，市占率達到16.6%。
斯達半導體是國內IGBT領域的龍頭企業，IGBT模塊銷售占公司銷售收入總額的95%以上，其中 1200V IGBT模塊的銷售收入占主營業務收入比例的 73%，是公司的最主要產品，其他電壓IGBT模塊收入占比24%。斯達半導體現已開發出平面柵NPT 型1200V全系列IGBT芯片和溝槽柵場終止650V、750V、1200V及1700V全系列 IGBT芯片，最新一代FS-Trench芯片技術水平已位居世界前列。2016年—2019年，公司歸母凈利潤分別為2146.47 萬元、5271.96 萬元、9674.28 萬元和 1.35億元，年復合增長率 84.71%。與此同時，公司凈利率也在逐年攀升，同期分別為 6.65%、11.70%、14.29%和 17.40%。
除了斯達半導體，港股上市公司華虹半導體也是國內半導體行業的領軍企業，公司和國家集成電路產業投資基金股份有限公司、無錫錫虹聯芯投資有限公司等在無錫高新技術產業開發區內合資設立了華虹半導體（無錫）有限公司（“華虹無錫”）。一期項目投資25億美元，建有一座規劃月產能4萬片的12 英寸（300mm）晶圓廠（華虹七廠），已于2019年正式落成并邁入生產運營期，成為中國大陸領先的12英寸特色工藝生產線，也是大陸第一條12英寸功率器件代工生產線。
上文提到過，第三代半導體在新能源汽車領域的應用具備廣闊的前景，而聞泰科技(行情600745,診股)就押寶了這一領域。2019年，聞泰科技收購了功率半導體大廠安世半導體，根據公司2020年9月《關于合肥廣坤半導體產業投資中心（有限合伙）有限合伙份額轉讓項目中標的公告》，公司當時間接持有安世集團98.23%的權益比例，收購完成后將持有安氏集團100%股權，至此，公司業務領域已涵蓋通訊和功率半導體兩大業務板塊。
據IHS Markit的統計數據，安世半導體二極管和晶體管排名第一，邏輯器件排名第二（僅次于TI），ESD保護器件排名第二，小信號MOSFET排名第二，汽車功率 MOSFET排名第二（僅次于英飛凌）。目前安世半導體的產品中二、三極管約占其業務的 40%，MOSFET約占 25%，合計功率半導體業務占比近 65%。此外，安世半導體在第三代半導體的布局已經有很多年了，技術積累深厚，其研制的GaN產品克服了當前主流GaN出現的穩定性、可靠性、尺寸不適應性等問題。2020年6月，安世發布650V GaN-on-Si FET，實現了 GaN產品性能指標的全面升級，新推出的“H2 GaN”技術可有效縮小芯片尺寸約24%，導通電阻最大值降低到41mΩ。
短期來看，功率半導體有望受益于供不應求的行業格局，漲價推動景氣度的上行，中長期來看，新能源汽車帶來的擴容和國產替代將會是主要的推動邏輯。