分立器件 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 1 / 22 分立器件 2020年 11 月 30日 投资评级： 看好 （ 首次 ） 行业走势图 数据 来源：贝格数据 分立器件： 行业景气高增长，国产替代正当时 行业投资策略 刘翔（分析师） 盛晓君（联系人） 罗通（联系人） liuxiang2kysec 证书编号： S0790520070002 shengxiaojunkysec 证书编号： S0790120080051 luotongkysec 证书编号： S0790120070043 功率器件：市场空间广阔，国产替代加速 据 IHS数据， 2019 年中国的功率半导体市场达到 144.8 亿美元，主要市场份额被海外企业占据，国产替代空间巨大。华为、中兴等事件影响下，半导体自主可控已成为刚需，国内企业纷纷放开对国产 功率器件认证窗口，助推功率半导体的国产化进程。 我国在功率半导体领域与国外差距较小，功率芯片制程要求相对较低，国产化条件充分：以光刻精度来说，功率器件光刻精度在微米和亚微米级别，国内晶圆代工资源相对较为丰富，并且有相当一部分厂商有资金和技术实力自建功率芯片晶圆产线，以 IDM 模式运行。因此在面临国产化机遇之时，我国本土企业有能力把握机遇，实现优质客户突破，提升国产化程度。 功率器件：行业 下游需求景气，晶圆代工资源紧张，有望量价齐升 2020年 Q2以来新能源汽车、工控、家电、消费电子 等多个市场需求表现出明显的增长态势，一齐拉动对功率半导体的需求： 2020Q2 以来功率半导体板块营收和净利润同比快速增长 ，盈利能力快速提升 。由于行业需求全面回暖，承载生产MOSFET 芯片的 8 英寸晶圆产线产能全面吃紧，受此影响，功率器件厂商亦有动力涨价将代工成本上涨压力转移至下游。根据电子发烧友网报道， 2020年 9月国内已有两家厂商发布涨价通知，预计 MOS管涨幅在 10%-30%不等。在下游行业持续高增长背景下，我们预 计行业需求将保持高景气，晶圆产能紧张短时难以缓解，功率器件全面涨价可能性较高，行业有望迎来量价齐升，进而显著提升盈利能力。 功率器件投资观点：关注产品布局、技术实力及产能弹性 在各类功率器件中， MOSFET和 IGBT作为先进的功率器件，将具有最大的需求弹性。这两类器件市场空间大，国产化程度低，国内部分企业积 极布局，在技术实力以及销售规模上已取得一定突破。建议关注有相关产品布局 、技术实力领先，产能具有弹性的厂商：新洁能、斯达半导、捷捷微电、华润微、扬杰科技等。 射频器件： 5G打开行业天花板，射频模组化是趋势 5G手机相比于 4G 的手机的变化主要在于射频前端的变化， 5G 手机单机射频芯片数量需求相较于 4G 手机大大提升，随着各大手机厂商逐渐推出中低端 5G 手机，预计 5G 手机的渗透率将会进一步提升，射频芯片的需求也会在未来快速增长。同时由于手机空间有限，所以射频芯片的集成化趋势愈发明显，同时由于手机厂商更加注重射频芯片的稳定性，在中美贸易摩擦的背景下，手机厂商国产替代意愿强烈，因此能够迅速量产、产品稳定性较高及具有提供射频芯片模组的国内公司具有较大机会。建议关注国内射频芯片龙头：卓胜微。 风险提示： 下游需求不及预期、 IDM企业和代工厂产能扩张进度不及预期、国内疫情反复，供应链受影响、新品研发进度不及预期，新品盈利不急预期、中美贸易摩擦加剧 。 -33%0%33%65%98%130%163%2019-12 2020-04 2020-08分立器件 沪深 300相关研究报告 开源证券 证券研究报告行业投资策略行业研究行业投资策略 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 2 / 22 目 录 1、 功率器件：下游需求多点开花，国产替代加速推进 . 4 1.1、 国产替代空间广阔，地缘政治因素助推替代加速 . 4 1.1.1、 功率半导体市场广阔，国产替代将是长期趋势 . 4 1.1.2、 多个下游长期高景气，行业天花板将不断提升 . 5 1.1.3、 半导体自主可控和供给保障重要性凸显，国产化需求刚性 . 7 1.1.4、 功率半导体与国外差距相对较小，国产替代势在必行 . 9 1.2、 多因素叠加行业景气高涨， Q2 以来板块业绩表现亮眼 . 9 1.2.1、 需求多点开花，行业盈利能力拐点向上 . 9 1.2.2、 8 寸线 晶圆产能吃紧，功率器件将迎量价齐升 . 11 1.3、 投资观点：行业高景气，关注 MOSFET/IGBT 领先布局企业 . 12 2、 射频芯片市场广阔，模组化为未来趋势 . 12 2.1、 射频前端市场持续增长， 5G打开行业天花板 . 12 2.2、 射频 前 端规模增长迅速，市场集中度较高 . 14 2.3、 5G打开行业天花板，射频模组化是趋势 . 18 2.4、 受益标的 . 20 3、 风险提示 . 20 图表目录 图 1： 功率半导体作用原理示意图 . 4 图 2： 功率器件应用广阔 . 4 图 3： 海外厂商占据功率半导体市场主要份额 . 5 图 4： MOSFET 和 IGBT市场占比大 . 5 图 5： 海外厂商占据 IGBT 模块市场主要份额 . 5 图 6： 海外厂商占据 MOSFET 器件市场主要份额 . 5 图 7： 2019-2025 年功率 MOSFET 和 IGBT市场发展 . 5 图 8： 功率半导体在混合动力及纯电新能源车上应用广泛 . 6 图 9： 纯电汽车功率半导体用量较传统汽车有显著提升 . 6 图 10： 据规划新能源汽车销量将保持高增长 . 6 图 11： 功率半导体发电端和用电端 . 7 图 12： 英飞凌产品广泛应用于工 业驱动 . 7 图 13： 华润微已在消费电子、工业等领域导入优质客户 . 9 图 14： 行业营收 2020Q2以来实现同比高速增长 . 10 图 15： 行业净利润 2020Q1 出现拐点向上 . 10 图 16： 汇川技术净利润快速增长 . 10 图 17： 新能源汽车销量在 2020Q3 实现高增长 . 10 图 18： 变频家电渗透率不断提升 . 11 图 19： 笔记本电脑出货量显著提升 . 11 图 20： 8 英寸晶圆对应多元化下游需求 . 11 图 21： 射无线通信包括天线 、射频前端、射频收发、基带信号处理器 . 13 图 22： 射频前端芯片包括多个产品 . 13 图 23： 全球射频前端市场规模预计增速较快 . 15 行业投资策略 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 3 / 22 图 24： 全球射频前端芯片市场仍主要被国外大厂占据 . 15 图 25： 滤波器市场份额最大 . 15 图 26： 在射频前端芯片中滤波器占比最高 . 15 图 27： 全球射频分立器件与射频模组规模预计稳定增长 . 15 图 28： 射频开关实现不同信号路径的切换 . 16 图 29： 全球射频开关市场预计持续高速增长 . 16 图 30： 射频开关市场主要被国外公司占据 . 16 图 31： LNA是把天线接收到的微弱射频信号放大 . 17 图 32： LNA市场规模预计稳定增长 . 17 图 33： LNA市场主要被国外公司占据 . 17 图 34： 射频模组市场规模预计稳定增长 . 18 图 35： 手机单机射频价值量提高 . 19 图 36： 射频开关单机用量逐渐提 升 . 19 图 37： 射频 LNA单机用量逐渐提升 . 19 表 1： 我国政府不断出台政策扶持功率半导体的产业发展 . 8 表 2： 功率半导体晶圆尺寸、光刻精度要求较低 . 9 表 3： 推荐及受益标的估值表 . 12 表 4： 射频电路设计面临多重困难，壁 垒较高 . 14 行业投资策略 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 4 / 22 1、 功率器件： 下游需求多点开花，国产替代加速推进 1.1、 国产替代空间广阔，地缘政治因素助推替代加速 1.1.1、 功率半导体市场广阔，国产替代将是长期趋势 功率半导体又称电力电子元器件，用于对电能进行转换，使输出功率、电压、电流形式符合负载端要求，主要变换形式有整流、变压、逆变和稳压等。可以说用电的地方即有功率半导体，其功率覆盖范围从几 W （消费电子产品）至几 GW （高压直流输电系统），下游应用极为广泛。 自上个世纪 50 年代功率二极管被发明以来，功率器件家族不断发展，晶闸管、功率三极管、 MOSFET、 IGBT等功率器件逐步面世。未来高频控制、低损耗的高性能全控型器件 MOSFET、 IGBT以及第三代半导体功率器件将成为市场发展的重心。 图 1： 功率半导体作用原理示意图 图 2： 功率 器件应用广阔 资料来源：电子发烧友 资料来源： Applied Materials 功率半导体国产替代空间广阔。 据 IHS数据， 2019 年全球功率半导体市场规模达到 403 亿美元，同比 2018 年增长 3.3%，预计 2021 年市场规模将达到 441 亿美元。前十大厂商占据全球 60%的市场份额，且全部为海外厂商，国产替代空间广阔。 需求端来说， 我国功率半导体市场占全球的 36%，为单一最大市场，国产厂商有望深度受益国产替代进程。 据 WSTS 数据， MOSFET 和 IGBT 分别占据全球功率半导体分立器件和模组市场 41% 和 30% 的市场份额，为价值量最大的两个品种，全球市场仍为海外厂商所占据。 据 Omdia 数据， 2019 年全球 IGBT 模块市场前十大厂商中有 9 家为海外厂商，国内仅斯达半导进入前十，市占率为 2.5%。 MOSFET分立器件市场中则仅有华润微进入前十，市占率为 3.0%。 相对 Omdia 2018 年统计无国内企业进入 IGBT 模块和 MOSFET器件市场前十，国内功率厂商在销售规模上已有明显进步，但从绝对价值量和占比来说，国产替代空间仍巨大，功率半导体的国产替代将是长期趋势。 行业投资策略 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 5 / 22 图 3： 海外厂商占据功率半导体市场主要份额 图 4： MOSFET和 IGBT市场占比大 数据来源： IHS、开源证券研究所 数据来源： Omdia、开源证券研究所 图 5： 海外厂商占据 IGBT模块市场主要份额 图 6： 海外厂商占据 MOSFET器件市场主要份额 数据来源： Omdia、开源证券研究所 数据来源： Omdia、开源证券研究所 1.1.2、 多个下游长期高景气，行业天花板将不断提升 功率半导体市场将不断成长，行业天花板不断提升。 据 Yole数据，全球功率电子市场将以 4.3%的复合增速增长至 2025 年，其中新能源汽车和工业领域的应用将给行业发展注入强劲发展动力。 图 7： 2019-2025年功率 MOSFET和 IGBT市场发展 资料来源： Yole Infineon, 19.90%ON Semi, 8.90%STMicro, 5.40%Mitsubishi, 4.80%Vishay, 4.50%Toshiba, 4.50%Fuji, 3.60%Renesas, 3.30%Rohm, 2.60%Semikron, 2.50%Others, 40.00%MOSFET, 41%IGBT, 30%二极管及整流器 , 20%晶闸管 , 5%BJT, 4% 其他 , 0%MOSFET IGBT 二极管及整流器晶闸管 BJT 其他Infineon, 35.60%Mitsubishi, 11.90%Fuji Electric, 10.50%Semikron, 7.30%Vincotech, 3.50%Hitachi, 3.10%Danfoss, 2.50%Starpower, 2.50%Toshiba, 2.40%ABB Semi, 1.80%Others, 18.90% Infineon, 24.60%ON Semi , 12.80%STMicro, 9.50%Toshiba, 7.30%Renesas, 5.60%Vishay, 5.00%Alpha and Omega, 4.50%Nexperia, 4.10%China Resources, 3.00%MagnaChip, 1.80%Others, 21.80%行业投资策略 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 6 / 22 功率半导体在新能源汽车上应用广泛，涵盖动力系统、安全配置、电动门窗及后视镜、人车交互系统、仪表盘、车灯、娱乐系统及底盘系统等。 其中 IGBT主要用于逆变器等主驱动系统的中高压领域， MOSFET 用于电动门窗、仪表盘等中低压应用。 图 8： 功率半导体在混合动力及纯电新能源车上应用广泛 资料来源：意法半导体 随着汽车的电动化、智能化发展，车用半导体价值量不断提升，其中功率半导体占据主要份额。 根据麦肯锡的统计，传统燃油汽车的半导体成本为 350 美元，其中功率半导体的价值量约为 60美元，占比仅约 17%，而纯电动汽车的半导体成本为704美元，其中功率器件成本高达 387美元，占整车半导体用量 55%，金额和用量占比提升显著。 此外，新能源汽车的销量将逐步攀升。 国务院办公厅 2020 年 11 月 2 日印发的新能源汽车产业发展规划（ 2021-2035 年）中提到了对新能源汽车发展的愿景：到 2025年，我国新能源汽车新车销售量达到汽车 新车销售总量的 20%左右。据此计算，我国新能源汽车年度销量有望在 2025 年达 500 万辆左右的数量级，在 2019 年120万辆的 销量 基础上有望保持 27%的复合增速。 图 9： 纯电汽车功率半导体用量较传统汽车有显著提升 图 10： 据规划新能源汽车销量将保持高增长 数据来源：麦肯锡、开源证券研究所 数据来源：新能源汽车产业发展规划（ 2021-2035 年）、开源证券研究所 0200400600800传统汽车 纯电动汽车美元其余半导体价值量（美元）功率半导体价值量（美元）01002003004005006002019年 2025年新能源汽车销量（万辆）行业投资策略 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 7 / 22 功率器件在工业领域的应用涵盖发电、输变电、工业用电的各个环节。在发电端，功率器件将受益新能源发电市场的快速发展。 高压功率器件用于将光伏、风力等产生的电能转换为市电频率的交流电。据 IHS Markit预测， 2020年，全球新增太阳能光伏装机将达到 142GW，同比增长 14，未来十年全球太阳能安装量将继续保持两位数的增长率。据全球风能理事会 (GWEC)预测， 2020-2024年随着全球越来越多的国家开拓风电事业以及风电成本持续下滑，全球风能产业将保持快速发展态势，预计到 2024 年全球风电装机容量将同比 2019 年增长 54%，利好功率器件，尤其是高压 IGBT市场发展。 图 11： 功率半导体发电端和用电端 资料来源：三菱电子 工业用电端，功率器件广泛应用于各类电机控制，终端包括过程自动化、电动工具、泵及风扇、机器人等，将长期受益工业自动化的发展。 图 12： 英飞凌产品广泛应用于工业驱动 资料来源：英飞凌 1.1.3、 半导体自主可控和供给保障重要性凸显，国产化需求刚性 政策环境、地缘政治等因素推动功率半导体国产化进程不断加深。 功率半导体器件直接影响下游电子产品的性能、安全性和寿命，因此客户对功率半导体的价格敏感度较低，而对其可靠性要求较高。过去我国电子产品制造企业，尤其是高端产品行业投资策略 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 8 / 22 厂商，在器件原材料选用过程中往往偏好性能更为卓越的海外功率器件产品。近年来由于海外技术封锁、中美贸易摩擦、 “中兴事件 ”、 “华为制裁 ”等地缘政治事件影响，国内厂商开始尝试引进本土半导体供应商，为我国功率半导体厂商提供发展机遇。 此外，我国政府亦将扶持功率半导体提到较高的战略角度予以扶持，将其纳入“十三五 ”规划当中，并持续出台一系列指导文件和支持政策，引导和大力支持功率半导体产业发展。 表 1： 我国政府不断出台政策扶持功率半导体的产业发展 时间 政策标题 主要内容 2013 年 产业结构调整指导目录（ 2013年修正） 鼓励类中包括 “城市轨道交通装备：轨道车辆交流牵引传动系统、制动系统及核心元器件（含 IGCT、 IGBT 元器件）；铁路：干线轨道车辆交流牵引传动系统、制动系统及核心元器件（含 IGCT、 IGBT元器件 )；新能源汽车关键零部件：大 功率电子器件（ IGBT，电压等级 600V，电流 300A）。 ” 2016 年 “十三五规划 ” 建设国家级半导体功率器件研发中心，实现从 “材料 器件 晶圆 封装 应用 ”全产业链的研究开发。发展国产 IGBT，促进 SiC和 GaN器件的应用，推动 “虚拟 IDM”运行模式发展 2017 年 关于组织开展 2017 年工业强基工程重点产品、工艺一条龙应用计划工作通知 以城市轨道交通应用为圆通，实现 3.3kV 和 6.5kV 高频高压混合 SiC IGBT 及 SiC MOSFET 器件、驱动和变流装置的技术突破 2017 年 “十三五 ”交通领域科技创新专项规划 开展整车、动力系统、底盘电子控制系统以及 IGBT、 SiC、 GaN等电力电子器件技术研发等 2017 年 战略性新兴产业重点产品和服务指导目录（ 2016 版） 进一步明确电力电子功率器件的地位和范围，包括金属氧化物半导体场效应管（ MOSFET）和绝缘栅双极晶体管芯片（ IGBT）及模块。 2018 年 中国 IGBT 技术与产业发展路线图 (2018-2030) 该政策引导我国 IGBT行业技术升级，推动相关产业发展 资料来源：国家发改委、科技部、交通运输部、开源证券研究所 在家电、消费电子、工业等相对汽车电子更容易进行国产替代的领域，国产器件正在加速认证和量产供应，国产品牌正加速渗透。 以华润微为例：根据 IHS数据，2018年国内 MOSFET领域，英飞凌以约 28%的市场份额排名第一，安森美以约 17%的份额排名第二，华润微电子以近 9%的市场份额排名第三。华润微在消费电子、工业领域已经覆盖众多优质龙头客户。 行业投资策略 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 9 / 22 图 13： 华润微已在消费电子、工业等领域导入优质客户 资料来源：华润微招股书、开源证券研究所 1.1.4、 功率半导体与国外差距相对较小，国产替代势在必行 技术层面，功率半导体对晶圆制程要求相对较低，国内有较为丰富的晶圆代工和封测厂商可以满足行业发展。 以光刻精度来说，逻辑芯片和存储芯片遵循摩尔定律，先进制程已进入 10nm以内。而功率器件光刻精度在微米和亚微米级别，国内晶圆代工资源相对较为丰富，并且有相当一部分厂商有资金和技术实力自建功率芯片晶圆产线，以 IDM模式运行。 表 2： 功率半导体晶圆尺寸、光刻精度要求较低 产品 晶圆尺寸 普遍光刻精度 BJT/晶闸管 4 英寸 10m 肖特基 /快恢复二极管 5 英寸 1m MOSFET 6 英寸 /8 英寸 /12 英寸 0.5m IGBT/功率 IC等 8 英寸 /12 英寸 0.5m以下 逻辑芯片 8 英寸 /12 英寸 5-180nm 存储芯片 8 英寸 /12 英寸 10-90nm 数据来源：全球半导体观察、集邦半导