华体会登陆网站入口-华体会官方登录
华体会登陆网站
华体会网站登录入口
华体会登陆网站
您的位置:首页 > 新闻中心 > 行业动态
华体会登陆网站:分立器材:职业景气高添加国产代替正当时
发布时间:2024-04-28 08:04:55 | 来源:华体会网站登录入口 作者:华体会官方登录

  据IHS数据,2019年我国的功率半导体商场到达144.8亿美元,首要商场比例被海外企业占有,国产代替空间巨大。华为、中兴等事情影响下,半导体自主可控已成为刚需,国内企业纷繁铺开对国产功率器材认证窗口,助推功率半导体的国产化进程。我国在功率半导体范畴与国外距离较小,功率芯片制程要求相对较低,国产化条件充沛:以光刻精度来说,功率器材光刻精度在微米和亚微米等级,国内晶圆代工资源相对较为丰厚,而且有适当一部分厂商有资金和技能实力自建功率芯片晶圆产线,以IDM办法运转。因而在面对国产化时机之时,我国本乡企业有才能掌握时机,完成优质客户打破,进步国产化程度。

  功率器材:职业下流需求景气,晶圆代工资源严重,有望量价齐升。2020年Q2以来新能源轿车、工控、家电、消费电子等多个商场需求表现出显着的添加态势,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添加,盈余才能快速进步。因为职业需求全面回暖,承载出产MOSFET芯片的8英寸晶圆产线产能全面吃紧,受此影响,功率器材厂商亦有动力提价将代工本钱上涨压力转移至下流。依据电子发烧友网报导,2020年9月国内已有两家厂商发布提价告诉,估计MOS管涨幅在10%-30%不等。鄙人业继续高添加布景下,咱们估计职业需求将坚持高景气,晶圆产能严重短时难以缓解,功率器材全面提价可能性较高,职业有望迎来量价齐升,然后显着进步盈余才能。

  功率器材出资观念:注重产品布局、技能实力及产能弹性。在各类功率器材中,MOSFET和IGBT作为先进的功率器材,将具有最大的需求弹性。这两类器材商场空间大,国产化程度低,国内部分企业活跃布局,在技能实力以及出售规划上已获得必定打破。主张注重有相关产品布局、技能实力抢先,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。

  射频器材:5G翻开职业天花板,射频模组化是趋势。5G手机比较于4G的手机的改变首要在于射频前端的改变,5G手机单机射频芯片数量需求相较于4G手机大大进步,跟着各大手机厂商逐步推出中低端5G手机,估计5G手机的浸透率将会进一步进步,射频芯片的需求也会在未来快速添加。一起因为手机空间有限,所以射频芯片的集成化趋势益发显着,一起因为手机厂商愈加注重射频芯片的安稳性,在中美交易冲突的布景下,手机厂商国产代替志愿激烈,因而能够敏捷量产、产品安稳性较高及具有供应射频芯片模组的国内公司具有较大时机。主张注重国频芯片龙头:卓胜微。

  危险提示:下流需求不及预期、IDM企业和代工厂产能扩张进展不及预期、国内疫情重复,供应链受影响、新品研制进展不及预期,新品盈余不急预期、中美交易冲突加重。

  功率半导体又称电力电子元器材,用于对电能进行转化,使输出功率、电压、电流办法契合负载端要求,首要改换办法有整流、变压、逆变和稳压等。能够说用电的当地即有功率半导体,其功率掩盖规划从几W(消费电子产品)至几GW(高压直流输电系统),下流使用极为广泛。自上个世纪50年代功率二极管被创造以来,功率器材宗族不断开展,晶闸管、功率三极管、MOSFET、IGBT等功率器材逐步问世。未来高频操控、低损耗的高功用全控型器材MOSFET、IGBT以及第三代半导体功率器材将成为商场开展的重心。

  功率半导体国产代替空间宽广。据IHS数据,2019年全球功率半导体商场规划到达403亿美元,同比2018年添加3.3%,估计2021年商场规划将到达441亿美元。前十大厂商占有全球60%的商场比例,且悉数为海外厂商,国产代替空间宽广。需求端来说,我国功率半导体商场占全球的36%,为单一最大商场,国产厂商有望深度获益国产代替进程。

  据WSTS数据,MOSFET和IGBT别离占有全球功率半导体分立器材和模组商场41%和30%的商场比例,为价值量最大的两个品种,全球商场仍为海外厂商所占有。据Omdia数据,2019年全球IGBT模块商场前十大厂商中有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分立器材商场中则仅有华润微进入前十,市占率为3.0%。相对Omdia 2018年核算无国内企业进入IGBT模块和MOSFET器材商场前十,国内功率厂商在出售规划上已有显着前进,但从肯定价值量和占比来说,国产代替空间仍巨大,功率半导体的国产代替将是长时间趋势。

  功率半导体商场将不断生长,职业天花板不断进步。据Yole数据,全球功率电子商场将以4.3%的复合增速添加至2025年,其间新能源轿车和工业范畴的使用将给职业开展注入微弱开展动力。

  功率半导体在新能源轿车上使用广泛,包含动力系统、安全装备、电动门窗及后视镜、人车交互系统、仪表盘、车灯、文娱系统及底盘系统等。其间IGBT首要用于逆变器等主驱动系统的中高压范畴,MOSFET用于电动门窗、仪表盘等中低压使用。

  跟着轿车的电动化、智能化开展,车用半导体价值量不断进步,其间功率半导体占有首要比例。依据麦肯锡的核算,传统燃油轿车的半导体本钱为350美元,其间功率半导体的价值量约为60美元,占比仅约17%,而纯电动轿车的半导体本钱为704美元,其间功率器材本钱高达387美元,占整车半导体用量55%,金额和用量占比进步显着。

  此外,新能源轿车的销量将逐步攀升。国务院办公厅2020年11月2日印发的《新能源轿车工业开展规划(2021-2035年)》中说到了对新能源轿车开展的愿景:到2025年,我国新能源轿车新车出售量到达轿车新车出售总量的20%左右。据此核算,我国新能源轿车年度销量有望在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坚持27%的复合增速。

  功率器材在工业范畴的使用包含发电、输变电、工业用电的各个环节。在发电端,功率器材将获益新能源发电商场的快速开展。高压功率器材用于将光伏、风力等发生的电能转化为市电频率的交流电。据IHS Markit猜测,2020年,全球新增太阳能光伏装机将到达142GW,同比添加14%,未来十年全球太阳能装置量将继续坚持两位数的添加率。据全球风能理事会(GWEC)猜测, 2020-2024年跟着全球越来越多的国家开辟风电作业以及风电本钱继续下滑,全球风能工业将坚持快速开展态势,估计到2024年全球风电装机容量将同比2019年添加54%,利好功率器材,尤其是高压IGBT商场开展。

  工业用电端,功率器材广泛使用于各类电机操控,终端包含进程自动化、电动工具、泵及电扇、机器人等,将长时间获益工业自动化的开展。

  方针环境、地缘政治等要素推进功率半导体国产化进程不断加深。功率半导体器材直接影响下流电子产品的功用、安全性和寿数,因而客户对功率半导体的价格敏感度较低,而对其牢靠性要求较高。曩昔我国电子产品制作企业,尤其是高端产品厂商,在器材原资料选用进程中往往偏好功用更为杰出的海外功率器材产品。近年来因为海外技能封闭、中美交易冲突、“中兴事情”、“华为制裁”等地缘政治事情影响,国内厂商开端测验引进本乡半导体供货商,为我国功率半导体厂商供应开展时机。

  此外,我国政府亦将扶持功率半导体说到较高的战略视点予以扶持,将其归入“十三五”规划傍边,并继续出台一系列辅导文件和支撑方针,引导和大力支撑功率半导体工业开展。

  在家电、消费电子、工业等相对轿车电子更简单进行国产代替的范畴,国产器材正在加快认证和量产供应,国产品牌正加快浸透。以华润微为例:依据IHS数据,2018年国内MOSFET范畴,英飞凌以约28%的商场比例排名榜首,安森美以约17%的比例排名第二,华润微电子以近9%的商场比例排名第三。华润微在消费电子、工业范畴现已掩盖很多优质龙头客户。

  技能层面,功率半导体对晶圆制程要求相对较低,国内有较为丰厚的晶圆代工和封测厂商能够满意职业开展。以光刻精度来说,逻辑芯片和存储芯片遵从摩尔定律,先进制程已进入10nm以内。而功率器材光刻精度在微米和亚微米等级,国内晶圆代工资源相对较为丰厚,而且有适当一部分厂商有资金和技能实力自建功率芯片晶圆产线,以IDM办法运转。

  此外,功率半导体技能迭代更新相对缓慢,MOSFET/IGBT等芯片规划架构根本现已成型,本乡企业具有充沛关键继续追逐海外抢先厂商。

  2020Q2以来功率半导体职业景气量不断上升,营收和净利润同比快速添加。在阅历2017-2018年的高速添加后,2019年职业遭到中美交易冲突等要素影响,职业盈余才能下滑。2020Q1,职业净利润出现拐点。在当季营收同比添加11.82%的状况下,净利润同比增速高达59.16%,环比增速更是到达692.56%,显现出职业利润率的显着改进。2020Q2,职业需求全面改进,叠加国内疫情快速得到操控,供应得以康复,单季度营收环比添加29.84%,同比添加20.75%。2020Q3,职业营收及净利润环比坚持添加,同比增速坚持高位,职业高景气承认。

  下流终端商场全面回暖,需求多点开花驱动职业景气快速上升。功率半导体职业下流较为涣散,MOSFET职业下流首要为轿车电子、工业、消费电子、通讯等中低压使用,IGBT职业下流首要为工控、轨交、新能源轿车等中高压使用。

  2020年Q2以来新能源轿车、工控、家电、消费电子等多个商场需求表现出显着的添加态势,一齐拉动对功率半导体的需求:工控方面,代表企业汇川技能在Q2/Q3完成营收和净利润同比高速添加,显现微弱的职业需求;新能源轿车方面,我国新能源轿车销量在2020年7月同比完成添加,并在8-10月坚持高同比增速;家电方面,2020Q3以来首要空调、洗衣机、冰箱等首要白家电销量完成同比正向添加,而且变频家电的不断浸透进步对功率器材的需求;消费电子方面,疫情带来的“宅经济”显着促进了笔记本电脑、平板电脑等产品的出售,全球笔记本及平板电脑出货量在Q2-Q3均完成了高同比增速,5G手机及快充插头浸透亦提振对功率器材的需求。

  8英寸为国内MOSFET产能首要贡献者。在摩尔定律驱动下,硅片尺度沿6英寸、8英寸、12英寸的途径改变,集成度进步的一起本钱下降,但资料技能和出产技能要求更高。8英寸晶圆已构成较为老练的特种晶圆工艺,且固定本钱较低,兼具本钱和功用优势,现在国内MOSFET产品首要依据8英寸的半导体功率器材工艺渠道进行研制规划。12英寸晶圆选用更低线宽的工艺制程,设备折旧本钱高,多用于毛利率更高的逻辑运算等范畴。

  需求全面回暖,8英寸晶圆产能严重,职业有望迎来量价齐升。近年来,指纹识别、双摄带动了指纹识别芯片以及CMOS图画传感器芯片的需求,MCU、电源办理IC、传感器及射频芯片等也占用8英寸晶圆出产,必定程度上揉捏了MOSFET等功率器材芯片代工的产能。在职业需求敏捷回暖之时,功率器材代工资源更显严重。依据电子发烧友网报导,2020年9月国内已有两家厂商发布提价告诉,估计MOS管涨幅在10%-30%不等。在5G通讯、新能源轿车以及新能源发电职业等下业继续开展布景下,咱们估计职业需求将坚持高景气,晶圆产能严重短时难以缓解,功率器材全面提价可能性较高,职业有望迎来量价齐升。

  中长时间来看,8英寸晶圆产能严重将继续。依据SEMI 的猜测,全球8英寸(200mm Wafer)晶圆厂产能在2019年为580万片/月,依照全球各晶圆厂以及 IDM 厂扩产计划,全球8英寸产能在2022年将到达650万片/月,复合年添加率为2.89%,低于Yole估计的全球功率器材年化增速4.3%,预期8英寸产能严重状况仍将继续。

  从需求端来说,功率半导体处于本轮景气上行周期之中,工控、新能源、家电、消费电子、通讯等多个下流景气叠加,带动职业盈余才能敏捷上升。结合咱们工业链调研状况,估计职业景气至少有望坚持至下一年年中。长时间来看,工业自动化开展、新能源发电、新能源交通工具开展等首要下业均具有长时间开展动力,带动功率半导体工业天花板进步,职业处于上升开展阶段。

  在各类功率器材中,MOSFET和IGBT作为先进的功率器材,将具有最大的需求弹性。这两类器材商场空间大,国产化程度低,国内部分企业活跃布局,在技能实力以及出售规划上已获得必定打破。

  从供应端来说,现在8英寸晶圆产能严重,在职业高景气继续景象下,国内功率器材厂商有望经过产品提价向下流传导晶圆代工提价压力,并借机进步毛利率。长时间来看,全球首要晶圆代工厂商在8英寸产线英寸先进产线,供应长时间增速低于需求增速。在现在晶圆产能供应严重的状况下,自供晶圆并扩张产能的IDM企业、具有安稳优质代工资源的Fabless企业将首先获益。

  结合公司产品布局、技能实力及产能弹性,咱们主张注重获益企业:新洁能、斯达半导、捷捷微电、华润微、扬杰科技等。

  无线通讯包含天线、射频前端、射频收发、基带信号处理器,其间射频前端(Radio FrequencyFront End,RFFE)模块坐落无线通讯系统中基带芯片的前端,是无线电系统的接纳机和发射机,可完成射频信号的传输、转化和处理功用,是移动终端通讯的中心组件。其间天线首要担任射频信号和电磁信号之间的彼此转化,射频芯片首要担任射频信号和基带信号之间的彼此转化(即高频率电磁波信号与二进制信号的彼此转化),射频前端担任将接纳和发射的射频信号进行扩展和滤波。

  现在手机射频芯片多与基带芯片集成在主芯片内,天线则规划为独自的模块,射频前端因制作资料的不同难以与芯片集成,且射频前端器材品种较多,因而会分红多个不同功用的射频前端模块。

  射频前端芯片包含射频开关、射频低噪声扩展器、射频功率扩展器、双工器、射频滤波器等芯片。射频开关用于完成射频信号接纳与发射的切换、不同频段间的切换;射频低噪声扩展器(LNA)用于完成接纳通道的射频信号扩展;射频功率扩展器(PA)用于完成发射通道的射频信号扩展;射频滤波器用于保存特定频段内的信号,而将特定频段外的信号滤除;双工器用于将发射和接纳信号的阻隔,确保接纳和发射在共用同一天线的状况下能正常作业。

  现在射频芯片工艺节点趋势为0.13um及65nm,一般一个频段(或包含附近频段)对应一个芯片单元(1个芯片单元可集成百个晶体管),多个频段需求多个芯片单元。跟着手机通讯的频段、办法增多,以及带宽不断添加,现在的射频芯片需求支撑十几个通道,并满意高带宽、抗干扰才能强等功用要求,所以规划难度很高。

  射频电路规划需求较长的学习曲线及试错进程,壁垒较高,更多的是依靠阅历上的“Know how”。射频的规划归于模仿电路规划,其单芯片晶体管规划量级尽管远小于CPU等数字电路芯片,但因为模仿电路中心是对信号线性处理及传输,即对信号源选用的相似数学公式的加减乘除等,例如增益(乘法)、滤波(减法)等。但因为芯片制作及封装是由一系列的物理、化学、热处理等工艺结合而成,每一道工序总存在必定细小差错,导致单个晶体管实践物理参数(寄生电容、电阻等)与理论模型发生差错,难以准确衡量及操控,所以就算在同一批次工艺条件下制作的射频芯片都存在必定的电功用差异。

  全球射频前端商场规划快速添加,估计未来射频商场规划仍将坚持高速添加。用户关于网络视频通讯、微博交际、新闻资讯、生活服务等需求上升,带动移动智能终端需求上升,然后带动对射频前端芯片的需求。据QYR ElectronicResearch Center的核算,从2011年至2018年全球射频前端商场规划CAGR为13.1%,2019年达170亿美元。遭到5G网络商业化建造的影响,自2020年起,全球射频前端商场将迎来快速添加,估计2019年至2023年全球射频前端商场规划CAGR为17%,2023年达313亿美元。

  因为射频电路难度较高,全球射频前端芯片商场现在仍首要被美日厂商独占。射频前端范畴规划及制作工艺杂乱、门槛极高,首要由欧、美、日等传统大厂独占,2018年CR5达81%,而我国射频芯片厂商仍然在起步阶段,商场话语权有限,各家企业在某些产品或有亮点,可是全体与世界巨子相差甚大,可是也反映出国产射频芯片有巨大生长空间,在中美交易冲突的布景下,芯片国产化程度需急剧进步,射频芯片范畴的国产代替远景宽广。

  按产品分,依据QYR Electronic Research Center数据,在射频前端芯片中,射频滤波器、射频功率扩展器、射频开关、射频低噪声扩展器等2019年的全球商场额别离为59.01%、18.68%、11.23%和8.78%。

  按是否单部件分,分立器材与射频模组同享整个射频前端商场。依据Yole Development的核算与猜测,2018年全球射频模组商场规划到达105亿美元,约占射频前端商场总容量的70%,到2025年将到达177亿美元,2018-2025年CAGR为8%;2018年分立器材商场规划到达45亿美元,约占射频前端商场总容量的30%,到2025年将到达81亿美元,2018-2025年CAGR为9%。

  射频开关的作用是将多路射频信号中的任一路或几路经过操控逻辑连通,以完成不同信号途径的切换,包含接纳与发射的切换、不同频段间的切换等,以到达共用天线、节约终端产品本钱的意图。射频开关首要产品品种有:移动通讯传导开关、WiFi开关、天线调谐开关等,广泛使用于智能手机等移动智能终端。

  射频开关的作业原理是当射频开关的操控端口加上不同电压时,射频开关各端口将出现不同的连通性。以单刀双掷射频开关为例,当操控端口加上正电压时,衔接端口1与端口3的电路导通,一起衔接端口2与端口3的电路断开;当操控端口加上零电压时,衔接端口1与端口3的电路断开,一起衔接端口2与端口3的电路导通。

  全球射频开关商场估计继续高速添加,日美巨子独占。依据QYR ElectronicResearch Center的核算,2011年以来全球射频开关商场阅历了继续的快速添加,2018年全球商场规划到达16.54亿美元,2020年将到达22.90亿美元,并跟着5G的商业化建造迎来增速的顶峰,尔后添加快度将逐步放缓,2018年至2023年CAGR估计将到16.55%。射频开关商场集中度较高,其间Skyworks、Qorvo别离占比33%、20%,国内龙头卓胜微占比约5%。

  射频低噪声扩展器(LNA)的功用:跟着移动通讯技能的革新,移动智能终端对信号接纳质量提出更高要求,需求对天线接纳的信号扩展以进行后续处理。一般的扩展器在扩展信号的一起会引进噪声,而射频低噪声扩展器能最大极限地按捺噪声,因而得到广泛的使用。

  射频低噪声扩展器的作业原理:输入的射频信号被输入匹配网络转化为电压,经过扩展器对电压进行扩展,一起在扩展进程中最大程度下降本身噪声的引进,最终经过输出匹配网络转化为扩展后功率信号输出。

  LNA商场规划估计安稳添加,国外公司占有商场首要比例。跟着4G逐步遍及,智能手机中天线和射频通路的数量增多,对射频低噪声扩展器的数量需求敏捷添加,2018年全球射频低噪声扩展器收入为14.21亿美元,而5G的商业化建造将推进全球射频低噪声扩展器商场在2020年迎来增速的顶峰,估计到2023年商场规划达17.94亿美元,2018-2023年CAGR为4.8%。

  射频前端模组是将射频开关、低噪声扩展器、滤波器、双工器、功率扩展器等两种或许两种以上的分立器材集成为一个模组,然后进步集成度与功用并使体积小型化。依据集成办法的不同可分为不同类型不同功用的射频前端模组,如DiFEM(集成射频开关和滤波器)、LFEM(集成射频开关、低噪声扩展器和滤波器)、FEMiD(集成射频开关、滤波器和双工器)、PAMiD(集成多办法多频带PA和FEMiD)等模组组合)。

  自2020年起,因5G技能革新影响,全球射频模组商场规划估计继续安稳添加。依据Yole Development的核算与猜测,2018年功率扩展器模组/接纳模组/WiFi衔接模组商场规划别离为60/25/20亿美元,2025年估计达104/29/31亿美元,2018-2025年CAGR别离达8%/2%/6%。天线亿美元。

  跟着移动智能终端功用愈加丰厚与便携,顾客对移动智能终端需求大幅上升,一起移动数据的数据传输量和速度大幅进步,进步关于射频前端的要求。依据Yole Development数据,2016年全球每月流量为960亿GB,其间智能手机流量占比为13%,估计到2021年,全球每月流量将到达2780亿GB,其间智能手机流量占比亦大幅进步到33%。从2G到4G,移动数据传输量和传输速度的不断进步首要依靠于移动通讯技能的革新,及其配套的射频前端芯片的功用的不断进步,对手机通讯制式兼容的才能要求越来越高。为了进步智能手机对不同通讯制式的兼容,4G计划的射频前端芯片数量比较2G计划和3G计划有了显着的添加,单个智能手机中射频前端芯片的全体价值也不断进步。

  5G翻开职业天花板,手机单机射频价值量进一步大幅进步,射频前端芯片的使用商场也在不断扩展。从手机终端单机价值量来看,2G年代射频前端价值量约3美元,4G年代约18美金,到5G年代将添加至25美金,增幅近40%。5G翻开职业天花板,手机单机射频价值量进一步大幅进步,射频前端芯片的使用商场也在不断扩展。从手机终端单机价值量来看,2G年代射频前端价值量约3美元,4G年代约18美金,到5G年代将添加至25美金,增幅近40%。

  5G推进天线调谐开关(Tuner)要求进步及需求扩展。Tuner首要给天线做配套,全面屏的遍及,紧凑的机身规划,智能手机留给天线的空间尺度不断遭到限制,这导致天线系统的全体功率下降,需求Tuner进步天线对不同频段信号的接纳才能,相较一般开关,Tuner有着极高的耐压要求,一起导通电阻和关断电容对功用影响极大,由此对产品提出了极高的规划和工艺要求。4G手机一般需求4~6个天线个天线,对应的天线Tuner需求适配性添加。据Yole Development猜测,天线调谐开关的商场规划将从2018年的5亿美元添加至2025年的12亿美元,CAGR达13%。

  射频芯片的未来趋势是模组化。5G对射频器材提出更高要求,榜首是因为手机逐步向轻浮化开展,所以留给射频前端的空间越来越小,而5G支撑更多的频段,意味着必需要引进更多的前端器材,这进步了芯片规划和构建射频模组的难度,因而未来需经过模组化来处理。

  咱们以为2020年是5G元年,5G手机开端放量,而2021年5G手机将进一步进步浸透率,一起愈加全面的掩盖高中低端手机,关于射频芯片的需求进步将愈加显着,一起,射频模组化的趋势也会随之在2021年愈加显着,出货量进一步进步。

  卓胜微:公司为国频芯片龙头,注重研制,研制开销与研制人员数量继续进步,具有多项中心技能,创造了拼版式射频开关完成办法、首先依据RF CMOS工艺完成了LNA的产品化。具有安稳的供应链和优质的客户系统。公司募投进步拓宽公司产品线:着力滤波器新产线,打造射频模组,适应职业趋势。研制PA新产品,追逐全球龙头。5G革新下对原有开关及LNA技能晋级,一起研制新品。布局IoT方向的Connectivity MCU,研制晋级满意商场需求。拟定增投入高端滤波器及5G基站射频器材项目。一起叠加射频芯片职业快速开展,国产代替趋势下,公司远景宽广。