功率半导体

北京价值前沿科技有限公司 AI投研agent:“价小前投研” 进行投研呈现 本报告为AI合成数据,投资需谨慎

CONCEPT INSIGHT

核心观点摘要

功率半导体正处于周期性复苏与结构性成长共振的关键节点。其核心驱动力已从传统的消费电子、工业控制,转向由AI数据中心新能源汽车800V架构引领的高成长赛道。未来潜力在于第三代半导体(SiC/GaN)的渗透率提升与国产替代的深化,但需警惕大规模产能扩张带来的潜在过剩风险

关键催化剂

  • AI芯片迭代:英伟达新一代GPU对SiC/GaN供电方案的需求。
  • 800V车型放量:中低价位800V车型大规模销售,验证SiC模块成本与市场接受度。
  • 国产替代落地:安世事件等带来的实质性转单在财报中兑现。
  • IGBT价格回升:行业性提价信号,确认盈利能力修复。

潜在风险与挑战

  • 产能过剩:国内外巨头大规模扩产,可能引发远期价格战。
  • 需求不及预期:汽车、光伏等下游需求疲软或增速放缓。
  • 技术瓶颈:国产SiC衬底良率和成本仍是核心制约。
  • SiC渗透预期差:商业化路径曲折,市场可能高估短期替代速度。

核心逻辑与市场认知

能源效率革命 (技术驱动)

AI服务器(降低PUE)与新能源车(提升续航/快充)对更高功率密度的电能转换提出刚性需求,SiC/GaN是实现技术飞跃的物理基石。

供应链安全 (政策与市场驱动)

地缘政治事件(如安世出口受限)倒逼下游厂商加速导入“国产第二供应商”,为国内企业打开高端市场大门,构成确定性极高的替代逻辑。

周期性复苏 (市场驱动)

传统消费、工控市场经历近两年库存消化后逐步回暖,行业处于“底部右侧”,为结构性成长提供了良好的宏观环境。

预期差分析

【预期差一】SiC渗透速度与盈利现实:市场普遍渲染SiC爆发式增长,但路演揭示其渗透速度低于预期,2025年价格“腰斩”,行业进入洗牌期。市场可能高估了SiC短期盈利能力。

【预期差二】“全面复苏”与“结构分化”:市场普遍预期全面复苏,但现实是AI服务器需求“特别猛”,而汽车、光伏储能则“回落超预期”或“熄火”。复苏极不均衡,需精准布局。

【预期差三】产能扩张的“双刃剑”效应:市场视大规模建厂为景气体现,但路演明确提示“新增产能可能抑制价格”。当前产能竞赛可能在未来1-2年内演变为激烈价格战,市场或低估了远期盈利压制。

DATA VISUALIZATION

中国新能源车IGBT模块市场份额 (2024.07)

中国功率半导体市场规模

SUPPORTING DATA

技术与产品动态
  • 东京大学:开发传感器电路,使功率半导体切换时功耗降低最高30%。
  • 安森美 (onsemi):推出垂直氮化镓(vGaN),采用GaN-on-GaN技术,能量损耗减少近50%,提供700V/1200V样品。
  • 英飞凌 (Infineon):发布全球最薄20μm硅功率晶圆,厚度仅为前代一半,已应用于智能功率级产品。
  • 中国空间技术:成功在太空验证首款国产碳化硅(SiC)功率器件,有望牵引航天电源升级。
  • SiC趋势:800V架构汽车渗透率提升,预计2025-2030年SiC进入大规模推广期。
企业动态与产能扩张
  • 英飞凌:马来西亚新晶圆厂启动运营,目标建成全球最大200mm SiC功率半导体晶圆厂。
  • 闻泰科技 (安世):中国首座12英寸车规级功率半导体fab项目(鼎泰匠芯)预期25年产能满载。
  • 时代电气:投资9.46亿元建设中低压功率组件项目,年产500万只。
  • 扬杰科技:SiC车规级功率半导体模块封装项目开工,聚焦第三代半导体。
  • 智新半导体:2024年产线满负荷,年产量同比增长两倍多,将投建第三条产线。
市场趋势与供需
  • 行业周期:自23年下行周期后,各环节库存见底,行业逐步转入上行,消费、工控市场复苏。
  • 价格影响:安世东莞封测厂出口限制,短期或造成相关产品价格上涨,加速国产替代。IGBT产品价格经历调整后,在需求回暖和铜价上涨背景下,短期有望上涨。
  • 需求驱动:新能源汽车(800V)、储能、AI数据中心(AIDC)成为三大核心驱动力。英伟达发布800V DC架构白皮书,确认AIDC对大功率IGBT/SiC需求。
  • IDM模式优势:上行周期中,集成设计+制造的IDM企业在产能和价格上更具优势。
市场需求与行业趋势
  • 行业拐点:2024年需求回暖,AI、新能源车、光伏储能为三大驱动力。预计2024年下半年触底反弹。
  • AI驱动:AI训练及推理需求全年“特别猛”,客户急单频现,成为最大增量。AI服务器拉动48V GPU功率密度提升。
  • 汽车电子:需求分化,新能源车是增长主力。但渠道库存高企,预计Q3-Q4持续恢复。
  • 光伏/储能:需求疲软,2023年库存去化后,2024年订单有望回升。
价格、盈利与库存
  • 价格趋势:功率半导体处“底部右侧”,价格拐点已现。部分IGBT(工控)涨价3-5%。
  • MOSFET:2024年1月起,捷捷微电等上调中低压MOSFET价格5%-10%。
  • SiC:2025年价格“腰斩”,上游陷入亏损,行业进入洗牌期。
  • 库存水平:渠道MOS库存4个月,原厂1个月,处于健康偏低水平。客户端库存降至3-4个月健康水位。
技术路线与竞争格局
  • AI服务器电源:高压前端以SiC为主,后端低压仍用传统硅MOS。
  • 车规:主驱、800V快充刚性采用SiC,但渗透率提升速度低于年初预期。
  • 国产替代:安世停产事件加速国产第二供应商导入。2024年车用IGBT国产化率约40%-50%,目标2025年提升至80%。
  • 竞争格局:服务器功率器件外资仍占70%以上,国产华润微、纳芯微等逐步渗透。
行业趋势与市场规模
  • 市场规模:2023年中国功率半导体市场规模约1630亿元人民币。
  • 周期判断:行业在2024年Q2进入环比改善区间,阶段性触底企稳。中低压产品修复,中高压产品分化。
  • 价格走势:自2022年来持续走低后,2024年初部分本土厂商开启涨价,上调5%-25%。
  • 需求驱动:新能源汽车、AIDC、光伏储能是核心驱动力。800V车型渗透率提升至67%,SiC从高端向中低端渗透。
技术发展与国产替代
  • 第三代半导体:SiC/GaN等宽禁带半导体商业化应用将使器件性能实现质的飞跃。
  • 国产化率:2024年7月,新能源车IGBT模块国产供应商占比约74.9%。
  • 重点项目:重庆打造全国最大功率半导体基地,三安意法半导体建成全国首条8英寸SiC产线。
  • 企业动态:时代电气同时掌握IGBT、SiC、晶闸管技术;天域半导体为中国最大、全球第三大自制SiC外延片制造商。
厂商表现与投资建议
  • IDM厂商:时代电气产能利用率超100%;华润微、士兰微作为综合类IDM逐步企稳。
  • Fabless厂商:斯达半导受光伏和汽车价格影响增速回落;新洁能、捷捷微电等中低压厂商走向修复区间。
  • 投资建议:关注去库存较早的中低压MOSFET领域,以及后期需求或超预期增长的新能源领域。同时关注SiC产业链上游。
  • 风险提示:行业竞争加剧、产能过剩、价格和盈利能力下行是主要风险。

核心标的池

功率器件核心公司

分类 股票名称 核心逻辑/原因
MOSFET 华润微 (688396) A股第一,中国市场市占率9%
士兰微 (600460)A股第二,中国市场市占率4.85%
新洁能 (605111)A股第三,中国市场市占率3.76%
闻泰科技 (600745)A股第四,旗下安世半导体中国市场市占率约3.64%
立昂微 (605358)主要产品包括6英寸MOSFET芯片
上海贝岭 (600171)屏蔽栅功率MOSFET和超级结功率MOSFET产品
芯联集成 (688469)SiC MOSFET芯片及模组出货量稳居亚洲前列
东微半导 (688261)超级结MOSFET、中低压屏蔽栅MOSFET在12英寸晶圆基地扩容
锴威特 (688693)形成全系列功率MOSFET产品,已推出650V-3300V SiC MOSFET系列
IGBT 士兰微 (600460) 分立式IGBT国内第一,全球市占率3.4% (2022年数据)
斯达半导 (603290)IGBT模块市占率国内第一,全球市占率4.3% (2022年数据)
时代电气 (688187)IGBT模块市占率国内第二,全球市占率4.1% (2022年数据)
新洁能 (605111)主要从事MOSFET、IGBT等半导体功率器件及功率模块
东微半导 (688261)TGBT系列IGBT产品
宏微科技 (688711)IGBT等产品线齐全,是华虹宏力1700V平台及RCIGBT平台的首批客户
*ST华微 (600360)全力推进新一代IGBT及IPM模块、中低压MOS、超结MOS等系列产品
皇庭国际 (000056)依托意发功率聚焦MOSFET、IGBT等功率半导体产品
扬杰科技 (300373)在8吋、12吋平台完成650V/1200V IGBT芯片全系列开发并批量出货

涨幅异动分析