深度报告-国金证券-电子行业研究_IGBT_新能源驱动成长_国产化率加速攀升_37页_4mb.pdf

- 1 - 敬请参阅最后一页特别声明 市场数据 (人民币） 市场优化平均市盈率 18.90 国金电子指数 1596 沪深 300 指数 3959 上证指数 3055 深证成指 11095 中小板综指 11196 相关报告 1.盈利修复已初步显现，估值已至历史底部区间 -2022 年 PCB 季 .， 2022.5.5 5. HPC 和汽车业务增长仍强劲，看好受益产业链 -创新中心双周报， 2022.4.16 樊志远 分析师 SAC 执业编号： S1130518070003 (8621)61038318 fanzhiyuan 刘妍雪 分析师 SAC 执业编号： S1130520090004 liuyanxue 邓小路 分析师 SAC 执业编号： S1130520080003 dengxiaolu IGBT：新能源驱动成长 ， 国产化率加速攀升 行业观点 需求端： 新能源驱动成长，全球、中国十年 CAGR 达 13%、 15%。 1）2020 年功率器件 &模块市场规模达 209 亿美元、四年 CAGR 达 7%， IGBT市场规模达 66.5 亿 美元 、四年 CAGR达 14%。 2）我们预计 2025年全球 、中国 IGBT 市场规模达 954、 458 亿元、 五 年 CAGR 为 16%、 21%。 2030年全球 、中国 IGBT 市场规模达 1609、 732 亿元、 十 年 CAGR 达 13%、15%。其中新能源车、光伏 &储能贡献了最大增量。 3）新能源车 IGBT 单车价值量约为 1700元 。 预计 2025全球、中国 IGBT 市场规模达 383、 204亿元 ， 五年 CAGR 为 48%、 54%； 2030 年全球、中国 IGBT 市场规模达765、 306 亿元 ， 十年 CAGR 达 31%、 29%。 若考虑 SiC，潜在市场空间更大。 4） 光伏储能逆变器中 IGBT 价值量占比约为 7%， 对应单 GW价值量为2100万元。 预计 2025 年 全球、中国 IGBT 市场规模达 108、 76亿元 ， 五年CAGR 为 30%。 2030 年全球 ； 中国 IGBT 市场规模达 280、 196 亿元 ， 十年 CAGR达 25%。 5） 2025、 2030 年全球工业 IGBT 市场规模达 266、 322亿元，五年、十年 CAGR均为 4%。 供给端： 得益于缺货涨价潮， 2022 年 行业国产化率 有望达 38%。 1）英飞凌是 IGBT 行业的绝对龙头、市占率达 30%； 国内企业 中士兰微在全球IGBT 单管、 IPM 模块市占率达 2.6%、 1.6%，位列第十、第九名，斯达半导在全球 IGBT 模块市占率达 2.8%、位居第六名。行业国产化率较低，2019 年国内产量自给率仅 12%。 2） 2020 年以来 需求端得益于新能源车、光伏需求爆发，供给端海外疫情反复限制海外产能， IGBT 供需失衡，海外大厂交期持续上升，价格持续上升 ， 目前海外大厂 IGBT 交期达 3950 周。我 们估算 2020、 2021 年国内上市公司 IGBT 收入达 31、 57 亿元，同增59%、 88%，国产化率达为 17%、 25%，提升 5pct、 8pct。 3） 展望 2022年，供需失衡贯穿全年， 海外厂商扩产普遍谨慎、产 能增量有限， 国产化率进程取决于产能释放速度，我们估算 2022 年国内产能 同增 90%+，预计国产化率提升至 38%。 壁垒端： 技术壁垒 +客户壁垒 +资金壁垒高，行业先发优势明显。 1） IGBT 核心技术为 IGBT 芯片的设计和 制造 以及 IGBT 模块的设计、制造和测试 ，对人才、设备要求极高。 2） 行业认证周期长，车规级认证周期长达 23年，定点企业先发优势明显。 3） IGBT 制造属于资本密集型行业， 一条年产25 万片的 8 寸晶圆线投资额超 20 亿元。 财务端： 国内企业成长性更佳，海外龙头毛利率、研发费率更高 。 1） 得益于国产化率提示，过去五年国内企业成长性优于海外大厂， 20162021年斯达半导收入、归母净利五年 CAGR 达 42%、 79%，领先行业。 2022 年 Q1斯达半导收入、归母净利同增 67%、 102%，领先行业。 2） 海外龙头毛利率更高且稳定性更强，受价格周期影响国内部分企业盈利能力波动性较大。海外企业研发费用更高、研发费率更高，账期更短。 投资 建议 我们看好新能源驱动 IGBT 需求快速增长，国产化率快速提升， 看好车规级产品快速放量的企业（斯达半导、时代电气、士兰微）、光伏产品快速放量的企业（扬杰科技、新洁能） 。 风险提示 新能源汽车、光伏、储能发展不及预期，产能投放不及预期，竞争加剧 。 1423160017771954213223092486210512210812211112220212220512国金行业 沪深 300 2022年 05月 12 日 创新技术与企业服务研究中心 电子 行业研究 买入 （ 维持评级 ） ) 行业深度研究 证券研究报告 行业深度研究 - 2 - 敬请参阅最后一页特别声明 内容目录 一、市场篇：新能源助力 IGBT 高增长，缺货推动国产化加速 .5 1. 功率半导体市场稳健增长， IGBT 增速领先 .5 2. 需求端：新能源驱动成长，全球 /中国十年 CAGR达 13%/15% .7 2.1 新能源车： IGBT 最大增量市场，国内英飞凌、比亚迪、斯达三分天下 .8 2.2 光伏 &储能： IGBT 第二增量市场，国产化率有待提升 .10 2.3 传统领域：家电、工业及其他市场稳健增长 .12 2.4 SiC：优势突出，预计未来六年 CAGR超 34% .14 3.供给端：缺货涨价潮助力国产替代加速， 2022年国产化率有望达 38%.16 3.1 行业国产率较低， 2019年仅 12% .16 3.2 缺货涨价潮助力国产替代加速， 2022年行业国产化率有望达 38% .18 3.3 SiC行业壁垒更高，国内企业积极布局 .20 二、壁垒篇：技术壁垒 +客户壁垒 +资金壁垒高，行业先发优势明显 .22 1. 技术壁垒：芯片设计 +芯片制造 +模块封装 .22 1.1 IGBT 芯片技术升级趋势 .22 1.2 IGBT 芯片设计壁垒：难点在于不同参 数的均衡取舍 .23 1.3 IGBT 芯片制造壁垒：难点在于减薄工艺、背面工艺 .24 1.4 IGBT 模块封装壁垒：难点在于高可靠性 .25 2. 客户壁垒：认证周期长，先发企业优势明显 .26 3. 资金壁 垒：制造端属于重资产行业，新建项目投资高昂 .26 三、财务篇：国内企业成长性更佳，海外龙头毛利率、研发费率更高 .28 四、投资建议 .31 1. 斯达半导：国内 IGBT 模块龙头，新能源业务快速放量 .31 2. 比亚迪半导体：国内新能源车 IGBT 模块龙头， SiC全球首家批量上车 .32 3. 士兰微：国内功率 IDM大厂， MOS、 IPM模块国内市占率领先 .32 4. 时代电气：轨交装备龙头，轨交电网 IGBT 龙头，新能源 IGBT 快速放量 .32 5. 华润微：国内功率 IDM大厂、 MOSFET 龙头 .33 6. 宏微科技：深耕 IGBT 产业，光伏、车规级 IGBT 进展顺利 .33 7. 新洁能： MOSFET 设计大厂，新能源用 IGBT 快速放量 .33 8. 扬杰科技： IGBT 快速放量 .34 9. 东微半导： IGBT 小批量量产 .34 10. 捷捷微电： IGBT 处于在研阶段 .34 五、风险提示 .35 图表目录 图表 1：功率半导体产品划分 .6 图表 2：全球功率分立器件 &模块市场规模（亿元） .6 行业深度研究 - 3 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 3： 2020年功 率半导体 产品市场规模结构 .6 图表 4： BJT、 MOS、 IGBT 性能对比 .7 图表 5： IGBT 适用于高压领域 .7 图表 6：全球 IGBT 市场规模 .7 图表 7：中国 IGBT 需求占比为 40% .7 图表 8： 2020年 IGBT 按下游应用划分市场结构 .8 图表 9： 20202030 年全球 IGBT 市场稳健增长 .8 图表 10： 20202030 年中国 IGBT 市场稳健增长 .8 图表 11：新能源车用 IGBT 市场规模测算 .9 图表 12： 2020 年 48V轻混半导体价值量 .9 图表 13： 2020 年 HEV、 BEV半导体价值量 .9 图表 14：光伏 &储能 IGBT 市场规模测算 .10 图表 15：逆变器 IGBT 市场规模测算公式 . 11 图表 16： 2019 年固德威原材料采购成本构成 . 11 图表 17： 2018 年锦浪科技原材料采购成本构成 . 11 图表 18： 2019 年固德威营业成本构成 . 11 图表 19： 20182020 年固德威、锦浪科技毛利率 . 11 图表 20： 2020 年全球光伏逆变器竞争格局（出货量口径） .12 图表 21：白电 IGBT 市场规模测算 .12 图表 22： 20202030 年全球工业及其他 IGBT 市场稳健增长 .13 图表 23： 20202030 年中国工业及其他 IGBT 市场稳健增长 .13 图表 24：工控 IGBT 市场规模测算 .13 图表 25： 2019 年正弦原材料采购成本构成 .14 图表 26： 2019 年伟创电气原材料采购成本构成 .14 图表 27： 2015 年上海沪工原材料采购成本构成 .14 图表 28： 20172019 年正弦电气、伟创电气毛利率 .14 图表 29： Si 与 SiC的特性对比 .14 图表 30： 宽禁带材料在高频率 -高功率领域具有优势 .15 图表 31：预计 2027 年 SiC 功率器件市场规模达 63 亿美元、六年 CAGR 达34% .15 图表 32：车载 SiC模块、 IGBT 市场规模 .16 图表 33： 2020 年全球 IGBT 竞争格局 .16 图表 34： 2020 年全球 IGBT 单管市场竞争格局 .16 图表 35： 2020 年全球 IPM模块市场竞争格局 .17 图表 36： 2020 年全球 IGBT 模块市场竞争格局 .17 图表 37：国内 IGBT 自给率较低 .17 图表 38： 2019 年中国新能源车用 IGBT 竞争格局（配套量口径） .18 图表 39：国际大厂 IGBT 交期、价格持续上升 .18 图表 40： 2021 年上市公司 IGBT 业务收入增速快速增长，国内显著高于国外行业深度研究 - 4 - 敬请参阅最后一页特别声明 .19 图表 41： 2021 年上市公司 IGBT 业务收入快速增长 .19 图表 42： 2021 年国内新能源车 IGBT 国产化率达 34%（收入口径） .19 图表 43：国内新能源车、工控、白电行业 IGBT 国产化率快速提升 .19 图表 44：英飞凌积压订单金额达 370亿欧元 .20 图表 45： 2022 年国内 IGBT 厂商产能快速扩张 .20 图表 46： IGBT 行业国产化 率快速攀升 .20 图表 47： SiC产业链一览 .21 图表 48： 2020 年 SiC衬底、外延片竞争格局 .21 图表 49： 2021 年 SiC功率器件竞争格局 .21 图表 50： IGBT 技术演变 .23 图表 51： IGBT 芯片的部分重要参数释义 .23 图表 52： IGBT 的折衷曲线 .24 图表 53： IGBT 芯片不同参数间的取舍 .24 图表 54： IGBT 芯片制造流程 .25 图表 55： IGBT 模块封装流程 .25 图表 56： IGBT 封装技术的升级方向 .26 图表 57：高工作结温显著提升 IGBT 功率密度 .26 图表 58：不同下游要求不同 .26 图表 59：近年来各企业投资项 目一览 .26 图表 60： 20162021 年收入五年 CAGR .28 图表 61： 20162021 年归母净利五年 CAGR .28 图表 62： 2022 年 Q1 收入增速一览 .28 图表 63： 2022 年 Q1 归母净利增速一览 .28 图表 64：各企业 ROE一览 .29 图表 65：各企业净利率一览 .29 图表 66：各企业毛利率一览 .29 图表 67：各企业研发费用一览（亿元） .30 图表 68：各企业研发费率一览 .30 图表 69：各固定资产周转率一 览 .30 图表 70：各企业应收账款周转率一览 .30 图表 71： 2021 年 IGBT 各企业业务一览 .31 行业深度研究 - 5 - 敬请参阅最后一页特别声明 一、 市场篇：新能源助力 IGBT 高 增长，缺货推动国产化加速 1. 功率半导体市场稳健增长， IGBT增速领先 功率半导体是电子装臵中电能转换与电路控制的核心，是能够支持高电压、大电流的半导体，主要用于改变电压、频率、电力转换（将直流（ DC）转换为交流（ AC） ，将交流（ AC）转为为直流（ DC） ） 。 功率半导体主要产品包括功率器件（二极管、 IGBT、 MOS、 BJT）、功率IC，二极管、晶闸管、 BJT 属于第一代功率半导体器件， MOS、 IGBT 属于第二代功率半导体器件，附加值更高 。 2020 年全球功率半导体市场规模达 452 亿美元， 中国市场占比约为 40%， 功率 IC 市场规模达 243 亿元（占比 54%） ，功率器件 &模块 市场规模达 209 亿美元 （占比 46%）、20162020 年 CAGR 达 7%，从 市场规模占比 来看， 整流器 、 MOSFET、IGBT 是最重要的功率器件，市场占比达 19%、 41%、 31%，从成长性来看， IGBT 成长性最佳、 20162020年 CAGR达 14%。 二极管： 是不可控型功率半导体器件，主要用于将交流电转换为直流电，功能类似于机械单向阀，在一个方向上以最小的电阻传导电流，称为正向，同时防止电流流向相反的方向。优点在于结构和原理简单，缺点在于无法控制通断且电流只能正向流通。 晶闸管：又称 为 可控硅整流器，是一种大功率开关型半导体器件 能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中 。 MOS（绝缘栅型场效应管） ：金氧半场效晶体管，是一种全控型电压驱动器件，依照其工作载流子的极性不同可分为“ N 型”和“ P 型”，正持续栅极电压控制开通，负持续栅极电压控制并保持关断，具有开关频率高速度快、输入阻抗高、抗击穿性好、驱动功率小、驱动电路简单、开关速度快等优点，主要缺点在于通态压降大，电流、电压额定低等。 MOSFET 主要运用于消费电子、 通讯、工业、汽车电子等领域的中小功率场合例如电脑电源、充电桩等。 2020 年 MOS 市场规模为 81 亿元， 20162020 年CAGR达 9%。 BJT（双极型晶体管） ：是一种全控型电流驱动器件，具有三个引脚（基极、集电极和发射极）和两个结（ P结和 N结），晶体管中的电荷流动主要由于载流子在 PN 结处的扩散作用和漂移作用。双极性晶体管能够放大信号，同时具有通态压降小、通态损耗小的优点 ， 适合给可预测电流消耗的设备供电，被用于构成放大器电路、驱动扬声器和电动机等设备，并广泛运用于航天航空、医疗机械和机器人等领域。 BJT 的主 要缺点在于驱动功率大，频率低，在高电压工作条件下电流增益很低。 IGBT（ 绝缘栅双极型晶体管 ）：是由 MOS、 BJT 组成的复合全控型功率半导体，兼具 MOS 输入阻 扛 高、 BJT 导通电压低的两大优势，驱动功率小且饱和电压低，适用于高压、大电流领域，是电力电子装臵的 CPU。 行业深度研究 - 6 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 1： 功率半导体产品划分 来源： 公司公告， 国金证券研究所 图表 2： 全球功率分立器件 &模块市场规模（亿元） 图表 3： 2020年 功 率半导体 产品 市场规模结构 来源： 公司官网 ，国金证券研究所 来源： 公司官网 ，国金证券研究所 0501001502002502015 2016 2017 2018 2019 2020功率分立器件 &模块 二极管 , 3% 整流器 , 19% MOSFET, 41% IGBT, 31% 晶闸管 , 2% SiC器件及模块 , 2% 行业深度研究 - 7 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 4： BJT、 MOS、 IGBT 性能对比 图表 5： IGBT 适用于高压领域 特性 BJT MOSFET IGBT 驱动方法 电流 电压 电压 驱动电路 复杂 简单 简单 输入阻抗 低 高 高 驱动功率 高 低 低 开关速度 慢（ us） 快（ ns） 中 开关频率 低 快（小于1MHz） 中 安全工作区 窄 宽 宽 饱和电压 低 高 低 来源： 公司官网 ，国金证券研究所 来源： 公司官网 ，国金证券研究所 2. 需求端：新能源驱动成长，全球 /中国十年 CAGR达 13%/ 15% 2020年 全球 IGBT 市场规模达 66.5 亿 美元 ， 20162020 年 CAGR达 14%。中国市场约占全球市场的 40%。 从产品类型来看， IGBT 可分为 单管、 IPM、模块 ， 2020 年单管、 IPM、模块 市场规模占比为 24%、 22%、 55%。 IGBT 单管主要应用于小功率家用电器、分部式光伏逆变器、小功率变频器，制造工艺为环氧注塑工艺。 2020 年市场规模达 15.9 亿美元，20162020年 CAGR达 14%。 IPM 模块应用于白色家电中的变频空调、变频洗衣机，制造工艺为环氧注塑工艺。 2020年市场规模达 14亿美元， 20162020 年 CAGR达5%。 IGBT 模块应用于大功率变频器、电焊机、新能源车、集中式光伏等领域，制造工艺为灌胶工艺。 2020 年市场规模达 36 亿美元，20162020年 CAGR达 18%。 图表 6：全球 IGBT 市场规模 图表 7：中国 IGBT 需求占比为 40% 来源： Omdia，国金证券研究所 来源： Omdia，国金证券研究所 从电压等级来划分， 600V 以下的低压 IGBT 主要应用于消费电子领域，600V1200V 的中压 IGBT 主要应用于新能源车、光伏、家电、工业（电焊机、 UPS）领域， 1700V 以上的超高压 IGBT 主要应用于轨交、风电、智能电网领域。 -20%-10%0%10%20%30%40%50%05101520253035402016 2017 2018 2019 2020单管市场规模（亿美元） IPM市场规模（亿美元） 模块市场规模（亿美元） 单管 -YOY IPM-YOY 模块 -YOY 0%20%40%60%80%100%0102030405060702017 2018 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E全球 IGBT市场规模（亿美元） 中国 IGBT市场规模（亿美元） 中国占比 行业深度研究 - 8 - 敬请参阅最后一页特别声明 从下游应用来划分，根据 Yole 数据， 2020 年工业、家用、电动车、轨交、光伏、其他行业市场规模占比为 31%、 24%、 9%、 6%、 4%。 图表 8： 2020年 IGBT 按下游应用划分市场结构 来源： Yole，国金证券研究所 根据我们估算，我们预计 2025 年全球 IGBT 市场规模达 954 亿元、20202025 年 CAGR 为 16%，中国 IGBT 市场规模达 458 亿元、20202025 年 CAGR 达 21%。 2030 年全球 IGBT 市场规模达 1609 亿元、20202030 年 CAGR 达 13%，中国 IGBT 市场规模达 732 亿元、20202030年 CAGR达 15%。其中新能源车、光伏 &储能贡献了最大增量。 图表 9： 20202030 年全球 IGBT 市场稳健增长 图表 10： 20202030年中国 IGBT 市场稳健增长 来源： Yole，国金证券研究所 来源： Yole，国金证券研究所 2.1 新能源车： IGBT最大增量市场，国内英飞凌、比亚迪、斯达三分天下 新能源车市场是 IGBT的最大增量，预计 2025 年全球新能源车 IGBT市场规模达 383 亿元、 20202025 年 CAGR 达 48%， 2030 年全球新能源车IGBT市场规模达 765 亿元， 20202030 年 CGAR达 31%。 IGBT 主要应用在新能源车的电机控制系统、热管理系统、车载充电机，在主逆变器中 IGBT 将高压电池的直流电转换为驱动三相电机的交流电，在车载充电机中 IGBT 将 220V 交流电转换为直流电并为高压电池充电，在 DC-DC 变换器中 IGBT 将高压电池输出的高电压转化成低电压后供汽车低压供电网络使用；此外， IGBT 也广泛应用在 PTC 加热器、水泵、油泵、空调压缩机等辅逆变器中，完成小功率 DC-AC 转换。 我们估算单车 IGBT 价值量维持 1700 元。 1） IGBT 一般占新能源车BOM 成本的 5%。根据 Strategy Analytics， 48V 轻混车功率半导体单工业 , 31% 家用 , 24% 电动车 , 11% 轨交 , 6% 光伏 , 4% 其他 , 24% 0200400600800100012001400160018002020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2030E新能源车 光伏 &储能 白电 工业及其他 01002003004005006007008002020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2030E新能源车 光伏 &储能 白电 工业及其他 行业深度研究 - 9 - 敬请参阅最后一页特别声明 车价值量为 90 美元，纯电动车功率半导体单车价值量达 330美元（折合人民币 2100 元）。 2）一般 A00 乘用车 IGBT 单车价值量为 800 元，A 级电动车 IGBT 单车价值量为 2000 元， 20192021 年新能源车中A00 车占比为 20%25%，我们估算新能源车 IGBT 单车价值量为1700 元。 3）目前部分高端车型采用四驱系统（如理想 one），四驱系统采用两个电控模块，我们估算四驱车型 IGBT 单车价值量达 3200 元，预计未来伴随四驱车型渗透率持续提升， IGBT 单车价值量持续提升，我们假设 2025 年四驱车型渗透率达 15%，对应 2025 年新能源车IGBT 单车价值量达 1980 元，四年 CAGR 为 4%，考虑正常年份下IGBT 采购年降的影响，预计新能源车 IGBT 单车价值量维持在 1700元。 2021 年全球新能源车销量达 650 万辆，对应 IGBT 市场规模达 111 亿元，中国新能源车销量达 350 万辆，对应 IGBT 市场规模达 60 亿元，考虑汽车电子价格正常年降、伴随 A 级车占比、四驱车占比提升，预计新能源车 IGBT 单车价值量维持在 1700 元，假设 2025、 2030 年全球新能源车销量达 2250 万辆（渗透率 25%）、 4500 万辆（渗透率50%），对应 IGBT 市场规模达 383 亿元、 765 亿元， 20202025 年CAGR达 48%、 20202030 年 CAGR达 31%；假设 2025、 2030年中国新能源车销量达 1200 万辆（渗透率 40%）、 1800 万辆（渗透率60%），对应 IGBT 市场规模达 204 亿元、 306 亿元， 20202025 年CAGR达 54%、 20202030 年 CAGR达 29%。 图表 11：新能源车用 IGBT 市场规模测算 2018 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2030E 全球新能源车 IGBT 市场规模（亿元） 34 38 53 111 156 214 300 383 765 YOY/CAGR 9% 41% 108% 42% 37% 40% 28% 15% 全球汽车销量（万辆） 9506 9130 7797 8000 8000 8400 8820 9000 9000 新能源车渗透率 2% 2% 4% 8% 11.5% 15% 20% 25% 50% 全球新能源车销量（万辆） 202 221 312 650 920 1260 1764 2250 4500 IGBT 单车价值量（元 /台） 1700 1700 1700 1700 1700 1700 1700 1700 1700 中国新能源车 IGBT 市场规模（亿元） 21 21 23 60 94 133 173 204 306 YOY/CAGR -4% 13% 157% 56% 42% 31% 18% 8% 中国汽车销量（万辆） 2808 2577 2531 2628 2750 2888 3000 3000 3000 新能源车渗透率 4% 5% 5% 13% 20% 27% 34% 40% 60% 中国新能源车销量（万辆） 126 121 137 352 550 780 1020 1200 1800 IGBT 单车价值量（元 /台） 1700 1700 1700 1700 1700 1700 1700 1700 1700 来源：公司公告，中汽协， EVtank，国金证券研究所 图表 12： 2020年 48V 轻混半导体价值量 图表 13： 2020年 HEV、 BEV 半导体价值量 来源： 公司官网 ，国金证券研究所 来源： 公司官网 ，国金证券研究所 行业深度研究 - 10 - 敬请参阅最后一页特别声明 2.2 光伏 &储能： IGBT第二增量市场，国产化率有待提升 预计 2025 年全球 光伏 &储能 IGBT 市场规模达 108 亿元、 20202025 年CAGR 达 30%， 2030 年全球光伏 &储能 IGBT 市场规模达 280 亿元，20202030年 CGAR达 25%。 IGBT 是光伏逆变器、储能逆变器的核心器件，集中式光伏主要采用IGBT 模块，分部式光伏主要采用 IGBT 单管或模块（单相一般采用IGBT 单管，三相可选择 IGBT 单管或模块）。 光伏的功率半导体单 MW 价值量为 20005000欧元，储能功率半导体单 MW 价值量为 25003500 欧元，估算 IGBT 的单价为 3000 欧元/MW（折合 2100 万元 /GW）。根据固德威、锦浪科技的招股说明书，IGBT 占原材料采购成本的 11%12%，原材料成本占营业成本的93%94%，过去三年毛利率平均值为 35%，我们推算 IGBT 价值量占逆变 器市场规模的 7%。 我们预计 2025、 2030 年光伏 &储能逆变器出货量达 542、 1650GW，市场规模达 1500、 3999 亿元，对应全球光伏 &储能 IGBT 市场规模达108、 280 亿元， 20202025 年 CAGR 达 30%、 20202030 年CAGR 达 25%，行业增量主要来源于三个方面： 1） 新增需求： 受益于全球光伏新增装机量高速增长，预计 2025、 2030 年光伏逆变器新增需求为 400GW、 1000GW； 2） 替换需求： 逆变器中 IGBT、电容等电子元器件受内部环境、器件温度和电流谐波的影响，使用寿命往往低于电站运营周期（尤其是早期逆变器产品），存在存量市场的替换需求，预计 2025、 2030年光伏逆变器替换需求分别为 22、 50GW； 3）储能需求： 储能是实现可再生能源高占比的必经之路，随着储能渗透率提升，预计 2025、 2030 年储能逆变器 渗透率为 30%、 60%， 新增需求分别为 120、 600GW。 图表 14：光伏 &储能 IGBT 市场规模测算 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2030E 全球光伏 &储能 IGBT 市场规模（亿元） 29 40 61 76 92 108 280 YOY/CAGR 39% 52% 23% 22% 18% 21% 全球逆变器市场规模（亿元） 413 575 877 1081 1316 1550 3999 IGBT 价值量占比 7% 7% 7% 7% 7% 7% 7% 全球光伏逆变器出货量（ GW） 132 170 244 293 352 422 1050 1.新增需求（ GW） 127 160 230 277 333 400 1000 2.替换需求（ GW） 5 10 14 16 19 22 50 1.中国光伏逆变器出货量（ GW） 48 59.5 80 97 116 139 347 集中式逆变器占比 40% 40% 35% 35% 30% 30% 25% 组串式逆变器占比 60% 60% 65% 65% 70% 70% 75% 集中式逆变器价格 （ 元 /W） 0.16 0.15 0.15 0.14 0.14 0.14 0.13 组串式逆变器价格 （ 元 /W） 0.22 0.22 0.2 0.19 0.18 0.17 0.16 国内集中式市场空间 （亿元） 31 36 42 47 49 58 113 国内组串式市场空间 （亿元） 63 79 105 119 146 166 416 2.海外光伏逆变器出货量（ GW） 79 110 163 196 236 282 704 集中式逆变器占比 35% 35% 35% 35% 30% 30% 25% 组串式逆变器占比 65% 65% 65% 65% 70% 70% 75% 集中式逆变器价格 （ 元 /W） 0.22 0.21 0.2 0.19 0.18 0.18 0.17 组串式逆变器价格 （ 元 /W） 0.33 0.33 0.32 0.31 0.3 0.29 0.26 海外集中式市场空间 （亿元） 61 81 114 131 127 153 299 海外组串式市场空间 （亿元） 169 236 340 396 495 573 1372 全球 储能逆变器新增需求 （ GW） 9 16 35 55 83 120 600 储能渗透率 7% 10% 15% 20% 25% 30% 60% 储能逆变器价格 （ 元 /W） 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.3 行业深度研究 - 11 - 敬请参阅最后一页特别声明 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2030E 储能逆变器市场空间 （亿元） 89 144 276 388 500 600 1800 来源： IRENA、 CPIA， 公司公告， 国金证券研究所 图表 15： 逆变器 IGBT 市场规模测算公式 来源：国金证券研究所 图表 16： 2019年固德威原材料采购成本构成 图表 17： 2018年锦浪科技原材料采购成本构成 来源： 公司公告 ，国金证券研究所 来源： 公司公告 ，国金证券研究所 图表 18： 2019年固德威营业成本构成 图表 19： 20182020年固德威、锦浪科技毛利率 来源： 公司公告 ，国金证券研究所 来源： 公司公告 ，国金证券研究所 从逆变器竞争格局来看， 2020 年前十名中有六家是中国供应商（华为、阳光电源、 古瑞瓦特、锦浪科技、上能电气 、 固德威 ）， 特变电工、首航新能机构件 , 25% 电感 , 13% 功率半导体器件 , 11% 电容 , 8% 集成电路 , 5% 控制组件 , 3% PCB 线路板 , 5% 连接器 , 5% 变压器 , 4% 包装类 , 3% 光伏系统组件 , 10% 其他 , 9% PCB 板 , 6% IC 器件类 , 7% 电容 , 11% 散热器及逆变器箱体类 , 21% 晶体管 , 12% 传感器 , 4% 电感 , 14% 其他 , 24% 直接材料 , 93% 直接人工 , 3% 制造费用 , 4% 0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%2018 2019 2020固德威 锦浪科技 行业深度研究 - 12 - 敬请参阅最后一页特别声明 源、科华数据位列前二十 ，我们估算中国企业市占率达 70%，对应 2025、2030年 中国光伏 &储能 IGBT 市场规模达 76、 196 亿元。 图表 20： 2020年全球光伏逆变器竞争格局（出货量口径） 来源： 伍德麦肯兹 ，国金证券研究所 2.3 传统领域：家电、工业及其他市场稳健增长 白电领域： IGBT 主要应用于变频空调、变频冰箱、变频洗衣机，主要产品为 IPM 和 IGBT 单管。 2020 年中国家用变频空调出货量为 8337 万台、渗透率为 58%，中国变频洗衣机销量达 2627 万台、渗透率为 42%，中国变频冰箱销量达 2506 万台、渗透率为 30%，假设未来每年变频空调、变频洗衣机、变频冰箱渗透率提升 3%，变频空调单台 IGBT 价值量为 40 元，变频冰箱、变频洗衣机单台 IGBT 价值量为 10 元，对应 2020、 2025、2030 年中国白电 IGBT 市场规模达 54、 70、 85 亿元， 20202025 年CAGR 达 5%， 20202030 年 CAGR 达 5%。考虑中国空调产量占比达80%、冰箱产量占比达 60%、洗衣机产量占比达 40%，对应 2020、 2025、2030年全球白电 IGBT 市场规模达 73、 94、 115亿元。 图表 21：白电 IGBT 市场规模测算 2018 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2030E 全球 白 电 IGBT 市场规模（亿元） 53 60 73 78 82 86 90 94 115 中国 白 电 IGBT 市场规模（亿元） 39 45 54 57 60 64 67 70 85 YOY/CAGR 14% 22% 6% 5% 5% 5% 5% 22% 空调产量（万台） 20956 21866 21035 21035 21035 21035 21035 21035 21035 变频渗透率 42% 45% 58% 61% 64% 67% 70% 73% 88% IGBT 单机价值量（元 /台） 40 40 40 40 40 40 40 40 40 冰箱产量（万台） 8109 7904 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 变频渗透率 22% 26% 30% 33% 36% 39% 42% 45% 60% IGBT 单机价值量（元 /台） 10 10 10 10 10 10 10 10 10 洗衣机产量（万台） 7262 7433 8042 8042 8042 8042 8042 8042 8042 变频渗透率 33% 39% 42% 45% 48% 51% 54% 57% 72% IGBT 单机价值量（元 /台） 10 10 10 10 10 10 10 10 10 来源：产业在线，工信部，国金证券研究所 华为 , 23% 阳光电源 , 19% 艾思玛 , 7% Power Electronics, 5% 古瑞瓦特 , 5% 锦浪科技 , 5% Fimer, 4% 上能 , 4% 固德威 , 4% 日本东芝三菱电机 , 4% SolarEdeg Technologies, 3% 首航新能源 , 2% 英特赫安 , 2% 福尼斯 , 2% 特变电工 , 2% 科华 , 2% 其他 , 8% 行业深度研究 - 13 - 敬请参阅最后一页特别声明 工业及其他领域： 2020 年全球 IGBT 市场