东微半导评级高性能功率器件龙头,汽车电动化和工业4.0驱动长期成长

发布时间: 2022年03月27日    作者: xn2oyhja    栏目:个股研报

股票代码 :688261
股票简称 :东微半导
报告名称 :高性能功率器件龙头,汽车电动化和工业4.0驱动长期成长
评级 :买入
行业:半导体






2022年03月26日
东微半导(688261):高性能功率器件龙头,汽 车电动化和工业4.0驱动长期成长
推荐(首次)投资要点
分析师:毛正 ▌功率半导体是电力电子核心器件,新能源节能降

执业证书编号:S1050521120001 邮箱:maozheng@cfsc.com.cn

联系人:刘煜
执业证书编号:S1050121110011 邮箱:liuy@cfsc.com.cn

耗和工业升级推动市场空间越发广阔

根据Omida预测,2019年全球功率半导体市场规模约为464亿 美元,预计至2024年市场规模将增长至522亿美金。在碳中 和背景下,新能源车、光伏、风电、储能等领域市场快速发 展,相应的功率半导体市场快速增长。从竞争格局来看,

基本数据2022-03-25 功率半导体芯片和模块,主要市场被英飞凌、安森美、意法
半导体等欧美厂商占据,全球龙头英飞凌2020年在MOSFET和
当前股价(元)190.29 IGBT领域市占率分别为24.4%和29.3%,单一本土厂商占比均
总市值(亿元)128.2 小于5%,国产替代空间巨大,叠加行业内生的快速增长,中
总股本(百万股)67.4 国厂商尤其高性能器件的本土公司将在庞大的蓝海市场充分
流通股本(百万股)14.2 成长。
▌聚焦高性能功率器件,器件结构创新的领航者
52周价格范围(元)121.1-209
日均成交额(百万元)416.0 基于多年的技术优势积累、产业链深度结合能力以及优秀的
市场表现300客户创新服务能力,公司已成为国内领先的高性能功率器件
厂商之一,是少数能在超级结MOSFET领域突破海外技术垄断
80%
60%
40%
20%
0%
-20%
-40%
的本土公司之一,还是国内少数具备器件创新结构能力的公
司,公司推出的GreenMOS系列超级结MOSFET产品打破了国外
厂商在充电桩功率器件领域的垄断地位,公司采用独立知识
产权Tri-gate器件结构的创新型IGBT产品(TGBT)已量产出
货,未来将在高压市场大幅成长。公司高压超级节MOSFET收
资料来源:Wind,华鑫证券研究入占比超过80%。据Omdia数据,在中国本土厂商中,2019年
公司MOSFET销售收入位列第7位。下游应用方面,公司以工
业级应用为主,包括新能源汽车直流充电桩、5G基站电源及
通信电源、数据中心服务器电源和工业照明电源等。2022年
公司实现营收7.82亿元,同比增长153.28%,实现归母净利

润1.46亿元,同比增长429.12%。公司未来将持续受益于5G 通讯、汽车电动化等工业级及车规级应用领域迅速扩张带来 的高性能功率器件市场快速发展。

▌布局高速率IGBT和SiC等高阶产品带来长期成长

公司IPO资金将用于继续强化已有的功率半导体器件业务以 及开发新品类功率半导体产品,分别在超级结与屏蔽栅功率 器件产品升级、新结构功率器件研发及产业化、研发工程中 心 、 科 技 与 发 展 储 备 资 金 四 个 方 面 分 别 投 入 资 金 2.04/1.08/1.7/4.57亿元,前三个项目建设周期为3年。

公司在超级结与屏蔽栅器件方面继续加大投入和提升,可以

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看到未来在现在产品基础上,超级结和屏蔽删MOS性能和品 类将进一步提升。5G基站、新能源汽车直流充电桩、光伏逆 变器等领域高性能功率器件的需求一直很旺盛,并且行业对 更高效率更高可靠性器件的追求从未止步,这也符合公司长 期的发展战略,公司在创新结构的高速率IGBT和超级硅 MOSFET方面已经技术成熟并且实现量产,未来三年将在相关 的市场快速崛起并取得长足的发展。随着充电桩,新能源车 等领域对第三代半导体需求逐步兴起,公司在SiC以及新型 硅基高压功率器件方向也将进行技术储备,凭借公司在高功 率器件方面的扎实研发能力将在未来三年实现快速突破并实 现更多产品线的量产,打造公司第二成长曲线。

▌盈利预测

预计公司2021-2023年收入分别为7.82、11.77、16.33亿 元,EPS分别为2.9、3.79、5.09元,当前股价对应PE分别为 66、50、37倍,给予“推荐”投资评级。

▌风险提示

供应商高度集中的风险;下游需求不及预期;上游大幅提价 的风险;募投项目进度不达预期的风险等。

预测指标 2020A 2021E 2022E 2023E
主营收入(百万元) 309 782 1,177 1,633
增长率(%) 57.5% 153.2% 50.5% 38.8%
归母净利润(百万元) 28 147 255 343
增长率(%) 203.9% 429.4% 74.1% 34.3%
摊薄每股收益(元) 0.55 2.90 3.79 5.09
ROE(%) 6.6% 26.3% 9.1% 10.9%

资料来源:Wind资讯、华鑫证券研究

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正文目录

1、 东微半导:本土高性能功率器件龙头,受益于新能源车和工业市场成长 ......................... 6 1.1、 专注功率半导体开发,国内少数具备器件结构创新设计能力的公司 ....................... 6 1.2、 研发人员占比高,自主开发超级结MOS、超级硅MOS和IGBT等高压器件 ..................... 12 2、 汽车电动化和工业4.0蓬勃发展,功率半导体市场持续增长 .................................... 14 2.1、 新能源车和绿电带来新需求,市场空间快速成长 ...................................... 14 2.2、 MOSFET与IGBT器件结构不同,应用场景有所差别 ...................................... 17 2.3、 汽车电动化和充电桩普及带来大量半导体需求 ........................................ 20 2.4、 碳中和“芯”力量,新能源发展带来大量功率半导体需求............................... 22 2.5、 变频家电、5G通讯带来功率半导体新增长 ............................................ 25 3、绑定本土晶圆代工厂,供应链安全可靠 ..................................................... 27 4、 持续结构创新,超级硅/TGBT/SIC等高阶新品打造新成长曲线 .................................. 28 4.1、器件结构创新带来优于行业性能,成长动力强劲 ...................................... 28 4.2、募投加码新产品研发,TGBT等高阶产品成长可期 ...................................... 30 5、 投资建议与盈利预测 ..................................................................... 33 6、 风险提示............................................................................... 35

图表目录

图表1:公司发展历程 ................................................................... 6 图表2:公司股权结构及其控股公司 ....................................................... 7 图表3:公司主要产品类别 ............................................................... 8 图表4:公司产品下游应用领域 ........................................................... 8 图表5:2018-2021年东微半导体营收及同比增速 ............................................ 9 图表6:2018-2021年东微半导体归母净利润及同比增速 ...................................... 9 图表7:公司毛利率及净利率情况 ......................................................... 9 图表8:公司期间费用 ................................................................... 9 图表9:公司各系列芯片销售占比情况 ..................................................... 10 图表10:公司各系列芯片毛利率情况 ...................................................... 10 图表11:公司高压超级结MOSFET各细分产品占比 ............................................ 10 图表12:公司高压超级结MOSFET功率器件销量及单价 ........................................ 10 图表13:公司高压超级结MOSFET各细分产品毛利率变动 ...................................... 11 图表14:公司中低压屏蔽栅MOSFET各细分产品占比 .......................................... 11 图表15:中低压屏蔽栅MOSFET功率器件销量及单价 .......................................... 11

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图表16:公司中低压屏蔽栅MOSFET晶体销量及单价 .......................................... 12 图表17:公司中低压屏蔽栅MOSFET各细分毛利率变动 ........................................ 12 图表18:公司研发投入 .................................................................. 12 图表19:公司研发人员占比 .............................................................. 12 图表20:公司自主研发项目 .............................................................. 13 图表21:中国电源市场规模及预测(单位:亿美元) ........................................ 14 图表22:2020年中国电源类型占比 ........................................................ 14 图表23:中国开关电源市场规模预测(单位:亿美元) ...................................... 14 图表24:2020年中国开关电源下游应用领域占比 ............................................ 14 图表25:半导体的分类 .................................................................. 15 图表26:2019年全球功率分立器件细分产品占比 ............................................ 15 图表27:全球功率半导体市场规模(单位:亿美元) ........................................ 16 图表28:中国功率半导体市场规模(单位:亿美元) ........................................ 16 图表29:功率半导体应用领域 ............................................................ 16 图表30:半导体下游成长较快的方向 ...................................................... 16 图表31:MOSFET、IGBT对比 .............................................................. 17 图表32:MOSFET、IGBT对比 .............................................................. 17 图表33:MOSFET种类和电子符号 .......................................................... 17 图表34:不同结构的MOSFET .............................................................. 17 图表35:2018-2025年全球MOSFET市场预测及规模(单元:百万美元) .......................... 18 图表36:2020年全球MOSFET市占率 ........................................................ 18 图表37:2019年全球MOSFET市占率 ........................................................ 18 图表38:IGBT芯片结构 .................................................................. 19 图表39:IGBT模块封装 .................................................................. 19 图表40:全球IGBT分立器市场规模及增长率 ................................................ 19 图表41:中国IGBT分立器市场规模及增长率 ................................................ 19 图表42:2020年全球IGBT模块市场占比 .................................................... 20 图表43:2020年IGBT分立器市场占比 ...................................................... 20 图表44:新能源汽车销量(单位:万辆) .................................................. 20 图表45:功率半导体新能源车应用 ........................................................ 20 图表46:不同级别新能源车对应半导体含量不同 ............................................ 21 图表47:我国IGBT市场供需对比(单位:万只) ............................................ 21 图表48:中国IGBT市场下游应用领域占比 .................................................. 21 图表49:中国公共充电桩数量统计情况(单位:万台) ...................................... 22 图表50:中国随车配建充电桩数量统计(单位:万台) ...................................... 22 图表51:充电桩充电设备构成 ............................................................ 22

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图表52:中国光伏装机总量(单位:万千瓦) .............................................. 23 图表53:2019-2025年全球光伏逆变器总需求(单位:GW) ................................... 23 图表54:中国新增光伏逆变器带来功率半导体增量预测 ...................................... 23 图表55:中国风电累计装机量(单位:万千瓦) ............................................ 24 图表56:风电变流器起“交-直-交”整流和逆变作用 ........................................ 24 图表57:中国新增风电装机量带来IGBT增量预测 ............................................ 24 图表58:2021-2026年储能电站装机量预测(单位:GW) ..................................... 25 图表59:2016-2020电化学储能电站规模(单位:亿元) ..................................... 25 图表60:全球新增储能装机量带来功率半导体增量预测 ...................................... 25 图表61:国内变频空调的出货量及增长率 .................................................. 26 图表62:变频电器结构图(单位:亿美元) ................................................ 26 图表63:预计新建4G.5G基站数量(单位:万座) ........................................... 26 图表64:5G天线演变对功率半导体用量影响 ................................................ 26 图表65:Fabless模式 ................................................................... 27 图表66:产品终端应用 .................................................................. 28 图表67:GreenMOS产品系列 .............................................................. 28 图表68:高压超级节产品对比 ............................................................ 29 图表69:中低压屏蔽栅产品对比 .......................................................... 29 图表70:公司中低压屏蔽栅系列 .......................................................... 30 图表71:超级硅产品与GaN产品对比 ....................................................... 30 图表72:公司募投项目 .................................................................. 31 图表73:IGBT器件结构不断进化 .......................................................... 31 图表74:英飞凌历年收入及增速 .......................................................... 32 图表75:英飞凌历年净利润及增速 ........................................................ 32 图表76:东微超级硅MOS与GaN产品器件参数对比 ............................................ 32 图表77:东微快充体积对比行业GaN产品快充 ............................................... 32 图表78:销售收入结构预测 .............................................................. 34 图表79:东微半导可比公司估值 .......................................................... 34

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1、东微半导:本土高性能功率器件龙头,

受益于新能源车和工业市场成长

1.1、专注功率半导体开发,国内少数具备器件结构创

新设计能力的公司

东微半导体成立于2008年,注册资本5053万元,是一家以高性能功率器件研发与销售为 主的技术驱动型半导体企业,产品专注于工业及汽车相关等中大功率应用领域。公司凭 借优秀的半导体器件与工艺创新能力,是国内少数具备从专利到量产完整经验的高性能 功率器件设计公司之一,并在工业级领域的高压超级结和中低压功率器件产品领域实现 了国产化替代。东微半导体在2012年制造出世界上首个半浮栅晶体管(Semi-Floating Gate Transistor),可用于新型存储器、感光器件及功率器件等应用,并且相关技术论 文于次年正式发表于美国《科学》期刊。2016年4月,东微半导体率先量产充电桩用高 压超级结MOSFET器件的本土企业,打破了国外企业对这一产品的垄断,降低了充电桩的 整体成本,也为国内充电桩的快速推广提供了大量的国产化芯片。根据Omdia数据,2019年东微半导体的销售额在全球MOSFET功率器件市场中位列中国本土厂商前十,且公 司产品的销售单价显著高于行业平均水平。2020年,东微半导体成功入选“2020年苏州 市企业知识产权登峰行动计划”项目实施企业名单。同年,东微半导体荣获2019年苏州 工业园区知识产权创造奖。2022年,东微半导体凭借超级结功率器件/OSG65R038HZF荣 获优秀市场表现产品奖,上榜2021年第十六届“中国芯”。

图表 1:公司发展历程

资料来源:公司官网,华鑫证券研究

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王鹏飞和龚轶为公司实际控制人,华为、国有股东、创业及股权投资基金参投。根据 公司招股说明书,公司无控股股东。王鹏飞和龚轶通过直接、间接以及一致行动关系持 有本公司共计43.51%股份成为公司实际控制人。其他持有公司5%以上股份的主要股东为 中新创投、聚源聚芯、哈勃投资。其中中新创投直接持有公司7.12%股份,通过其全资 子公司原点创投间接持有公司15.18%股份;哈勃投资为华为投资控股有限公司全资子公 司。

实际控制人拥有相关技术背景。王鹏飞先生,德国慕尼黑工业大学博士学历,曾担任德 国英飞凌科技存储器研发中心和奇梦达公司技术创新和集成部门的研发工程师,并曾在 中国复旦大学微电子学院担任教授。据Semiconchina官方介绍,王鹏飞先生拥有授权发 明专利50余项,其中美国专利授权20余项,于2003年最早系统地命名和定义了TFET、CTFET、PTFET等一系列器件,被学术界广泛沿用。2008年王鹏飞先生发明了“Semi-Floating Gate Transistor”(即SFGT,半浮栅晶体管)基础元器件及多种半浮栅衍生器 件,并最先成功制造且发表于Science、IEEE EDL及IEEE TED上。龚轶先生,英国纽卡 斯尔大学硕士学历,曾担任美国超微半导体公司工程部工程师和德国英飞凌科技汽车电 子与芯片卡部门技术专家。

香港赛普锐思为公司全资子公司,于2014年成立。截至目前,公司拥有两家分公司和 两家全资子公司,分别为苏州东微半导体股份有限公司上海分公司以及深圳分公司、广 州动能半导体有限公司、香港赛普锐思有限公司。其中,两家分公司分别由龚轶和卢万 松负责,主要从事电子科技领域的设计、开发、销售及技术咨询等业务。

图表 2:公司股权结构及其控股公司

资料来源:公司招股说明书,华鑫证券研究

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以Fabless模式,整合优质资源专注研发高性能功率器件,实现国产功率器件自主可控。公司基于多年技术积累和研发投入,不仅在半导体功率器件领域拥有强大的自主研发能 力和多项专利,还构建了以更高技术含量的高压超级结MOSFET产品为主的功率器件。公 司主要产品包括GreenMOS系列高压超级结MOSFET、SFGMOS系列及FSMOS系列中低压屏蔽 栅MOSFET。同时,公司已开发了超级硅MOSFET及TGBT等先进功率器件产品。在应用领域 方面,公司的产品包含以新能源汽车充电桩、5G基站及通信电源、工业照明电源为代表 的工业级应用领域,以及以PC电源、适配器、手机快速充电器为代表的电子消费应用领 域。在产品方面,由于工业级应用对功率半导体产品的性能和稳定性要求普遍高于消费 级应用,公司将持续研发高性能产品,加速扩大产品在工业级应用领域的市场份额,取 代更多的进口品牌份额,实现国产功率器件的自主可控。在经营模式方面,公司将深化 与上游企业的合作,使公司的技术创新能力与代工合作伙伴的制造能力深度嵌套,并为 下游企业提供高可靠性、高性能的产品,以此推动整个产业链的创新与发展。

图表 3:公司主要产品类别

资料来源:公司官网,公司招股说明书,华鑫证券研究

图表 4:公司产品下游应用领域

资料来源:公司招股说明书,华鑫证券研究

主营业务快速发展,营收规模持续稳定增长。顺应行业发展趋势,公司凭借关键核心 技术和高性价比产品,实现了营业收入的高速增长。2018-2021年公司营业收入分别为 1.53亿、1.96亿、3.09亿元、7.82亿元,年均复合增长率达到72%,我们预计随着公司 产能和品类的增加,未来2年将继续保持较高速增长。

2021年营收7.82亿元,同比增长81.09%,主要来自于产品销售量的快速增加和品类的扩 张。公司主营产品为MOSFET以及IGBT,其中高压超级结和中低压屏蔽栅占比较高,并经 公司长期研发后超级硅MOSFET和TGBT已分别于2019年和2021年开始小批量生产并实现销 售,2019、2020年度和2021H1超级硅MOSFET分别实现营业收入8.32万元、40.36万元和 135.31万元,2021H1 TGBT实现营业收入22.95万元。

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图表5:2018-2021年东微半导体营收及同比增速 图表6:2018-2021年东微半导体归母净利润及同比增速
10200%1.61.46500%
87.82150%1.4
1.2
1.0
400%
300%
61.531.963.09100%
0.8200%
4
0.60.130.090.28100%
250%0.4
0%
0.2
020182019202020210%0.02018201920202021-100%
()YoY()YoY
资料来源:公司招股说明书,华鑫证券研究 资料来源:公司招股说明书,华鑫证券研究

公司毛利率逐步提升,期间费用把控能力进一步加强。2018-2020年公司主营业务毛利 分别为4032.98万元、2927.10万元和5512.92万元,年均复合增长率达到16.92%。由于 公司运营模式为fabless,其成本中晶圆原材料占比较高且受上游晶圆代工价格和供需 关系变动影响较大,以及当时公司业务规模还比较小,所以2019年相对2018年毛利率有 所回落。随着公司规模逐步壮大以及与晶圆厂建立良好合作,公司综合毛利率持续提升,由2019年的14.93%上升至2021前三季度的28.62%,盈利能力显著提升。随着产能端继续 增长以及新产品线逐步放量和规模效应的显现,我们预计未来三年公司毛利率继续小幅 上行。预计2021-2023综合毛利率分别为28.61%、28.69%、28.84%。期间费用方面,公 司把控能力得到大幅提升,期间费用率由2018年的18.08%下降至2021年前三季度的 7.47%,随着管理的优化我们预计2022-2023年的期间费用率有望进一步下降。

图表 7:公司毛利率及净利率情况 图表 8:公司期间费用
35%16%
14%
12%
10%
8%
6%
4%
2%
0%
-2%
30%26.38%28.62%
25%
20%14.93%17.85%16.59%
15%
10%8.49%4.65%8.97%
5%
0%2018201920202021
2018201920202021
毛利率净利率销售费用率管理费用率财务费用率
资料来源:公司招股说明书,华鑫证券研究 资料来源:公司招股说明书,华鑫证券研究

新品不断研发,产品结构持续优化。2021年上半年高压超级结MOSFET营收占比为74.55%,中低压屏蔽删MOSFET营收占比为24.96%。随着公司超级硅MOSFET和IGBT产品的研发量产,公司产品结构趋于多样化,传统MOSFET收入占比有望逐步降低。2021年超级硅MOS和 TGBT产品的量产,预计2021-2023年超级硅MOS和TGBT将给公司逐步带来一定收入,预计 2022年超级结MOS,屏蔽删MOS,超级硅MOS,IGBT的收入占比分别为59%、15%、5%、21%。

各类产品毛利率方面,毛利率在2019年出现下滑主要由于国内晶圆代工产市场短期供需 不平衡,导致晶圆平均采购单价上涨,中低压屏蔽栅主要由于部分客户终端产品销售端 承压叠加行业新进入者增多,市场竞争加剧,导致销售单价有所下降。随着行业回归高

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景气并且公司高阶产品逐步放量,毛利率显著回升,随着公司所处赛道需求持续旺盛,我们预计超级结MOS和屏蔽删MOS毛利率稳定,新产品超级硅MOS和TGBT的毛利率将小幅 上升。

图表 9:公司各系列芯片销售占比情况图表 10:公司各系列芯片毛利率情况
100% 80%
60%
40%
20%
0%
0.05% 0.13%
证券研究报告

图表 13:公司高压超级结 MOSFET 各细分产品毛利率变动

35%

30%26.92%20.49%23.77%28.82%
26.87%
25%
20%24.49%
17.89%
15%
15.52%
10%

5%

0%2018201920202021H1

资料来源:公司招股说明书,华鑫证券研究

中低压屏蔽栅MOSFET:功率器件和晶圆占比接近。公司2018年营业收入以功率器件成 品为主,但从2019年开始以销售晶体为主,2021年上半年晶体营业收入占比达到52.99%。

销量方面,中低压屏蔽栅MOSFET的功率器件和晶体分别从2018年的1000万颗和4929片逐 步上升至2021H1的3259万颗和12764片,主要受益于中低压MOSFET市场需求提升、消费 电子代工厂商对国内MOSFET企业存在采购偏好以及公司品牌知名度、市场认可度的提升。

单价方面2020年以前由于市场竞争加剧导致中低压屏蔽栅MOSFET功率器件的销售单价有 所下降。2021年一方面因国内需求快速提升叠加疫情环境背景下的产能紧缺,中低压 MOSFET市场价格上涨;另一方面由于2021年上半年销售的中低压屏蔽栅MOSFET晶圆中,销售单价较高的12英寸晶圆占比增加,导致整体均价上升。

图表 14:公司中低压屏蔽栅 MOSFET 各细分产品占比 图表 15:中低压屏蔽栅 MOSFET 功率器件销量及单价
100% 90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
证券研究报告
图表 16:公司中低压屏蔽栅 MOSFET 晶体销量及单价 图表 17:公司中低压屏蔽栅 MOSFET 各细分毛利率变动
14,0003,50030%24.66%26.19%18.33%27.38%
12,0003,00025%24.56%
10,0002,50020%
8,0002,000
15%15.76%15.15%
6,0001,500
10% 5%7.87%
4,0001,000
2,000500
000%2018201920202021H1
2018201920202021H1
/
资料来源:公司招股说明书,华鑫证券研究 资料来源:公司招股说明书,华鑫证券研究

1.2、研发人员占比高,自主开发超级结MOS、超级硅

MOS和IGBT等高压器件

研发人员占比高,持续开发新产品助力长远发展。公司持续加大研发投入,创新能力 和技术优势不断增强,公司研发人员比例高达46%,居行业前列,高于国内其他功率半 导体公司,强大的研发力量是公司不断推出新品的基础。

2018-2020年公司研发投入分别达到1604万元、1203万元和1599万元,占营业收入比例 分别为10.49%、6.13%和5.18%,2021年三个季度公司研发投入达到2943万元,研发投入 占比为5.26%。与此同时,公司高度重视知识产权的自主性与完整性,经过多年持续不 断的研发和创新,拥有多项发明专利且自主完整、权属清晰,截至2021年6月30日共计 拥有专利53项,其中发明专利37项、实用新型专利1项,以及境外专利15项。

图表 18:公司研发投入 图表 19:公司研发人员占比
3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 500
0
12%
50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5%
0%
46%
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公司核心技术均源于自主研发。核心技术是公司核心竞争力的载体,截至当前,公司正 主要研发项目的技术来源均为自主研发,且技术水平均属于国内或国际领先。公司已成 为国内领先的高性能功率器件厂商之一,是少数能在超级结MOSFET领域突破海外技术垄 断的本土公司之一,还是国内少数具备器件创新结构能力的公司,公司推出的GreenMOS 系列超级结MOSFET产品打破了国外厂商在充电桩功率器件领域的垄断地位,公司采用独 立知识产权Tri-gate器件结构的创新型IGBT产品(TGBT)已量产出货,未来有望在高压市 场大幅成长。

图表 20:公司自主研发项目


项目名称 研发目标 技术来源 研发进度 与行业技 术水平比 较
1 第三代超级结器件研 进一步降低高压超级结MOSFET产品的原胞尺寸,进一步降低高压超级结MOSFET特征导通电阻 自主研发 风险试产 国际先进
2 超低FOM及高性能的 150V SGT功率器件研 优化中低压屏蔽栅MOSFET的沟槽形貌,保证多晶 硅和氧化层的填充,通过优化中低压屏蔽栅 MOSFET的外延浓度和结构,优化电容参数,提升 优值,优化中低压屏蔽栅MOSFET的特征导通电 阻,降低开关过程中的过冲电压和电流 自主研发 风险试产 国内领先
3 12英寸大晶圆60V–100V SGT研发 实现在12英寸大晶圆平台上量产更优性能的屏蔽 栅MOSFET产品,优化中低压屏蔽栅MOSFET的器件 设计,提升可靠性,提高良率 自主研发 部分电压 规格风险 试产 国内领先
4 超级硅功率器件 优化MOSFET的工作频率,提高开关速度降低开关 损耗 自主研发 立项 国际先进
5 8英寸线700V及以上 Green MOS高压的超 级结芯片 进一步提高超级结器件的额定耐压值,将耐压规 格扩展到超高压领域 自主研发 立项 国际先进
6 12英寸先进工艺 Green MOS超级结 MOSFET 实现在12英寸产线上生产超级结工艺,同时提升 产品的一致性 自主研发 部分电压 规格风险 试产 国际先进
7 900V以下三栅
IGBT(Tri-gate IGBT)
优化900V以下新型IGBT器件的关断损耗与导通压 降特征 自主研发 立项 国际先进
8 900V以上三栅
IGBT(Tri-gate IGBT)
优化900V以上新型IGBT器件的关断损耗与导通压 降特征 自主研发 立项 国际先进

资料来源:公司招股说明书,华鑫证券研究

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2、汽车电动化和工业4.0蓬勃发展,功率半

导体市场持续增长

2.1、新能源车和绿电带来新需求,市场空间快速成长

电源是提供电力和管理电子的重要设备,自21世纪进入高频开关时代,中国电源行业已 经步入成熟发展阶段,保持着稳定的增长趋势。根据亿渡数据统计,中国电源市场规模 从2016年的2,158亿元增长至2020年的3,311亿元,CAGR为11.32%,增长趋势良好。随着 下游应用领域不断增加,预计未来行业市场规模增长率将保持着个位数稳定增长趋势,至2025年中国电源市场规模有望达到4,887亿。

图表21:中国电源市场规模及预测(单位:亿美元)图表22:2020年中国电源类型占比
6,000 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000 0

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功率半导体分为功率IC和功率分立器件两大类,其中功率分立器件主要包括功率二极管、晶闸管、高压晶体管、MOSFET、IGBT等产品。在功率半导体发展过程中,20世纪50年代,功率二极管、功率三极管面世并应用于工业和电力系统。20世纪60至70年代,晶闸管等 半导体功率器件快速发展。20世纪70年代末,平面型功率MOSFET发展起来。20世纪80年 代后期,沟槽型功率MOSFET和IGBT逐步面世,半导体功率器件正式进入电子应用时代。

20世纪90年代,超级结MOSFET逐步出现,打破了传统硅基产品的性能限制以满足大功率 和高频化的应用需求。对国内市场而言,功率二极管、功率三极管、晶闸管等分立器件 产品大部分已实现国产化,而功率MOSFET特别是超级结MOSFET、IGBT等高端分立器件产 品由于其技术及工艺的复杂度,依然较大程度上依赖进口,未来进口替代空间巨大。

图表 25:半导体的分类

光电子
IGBT

分立器件传感器二极管MOSFET
功率元件晶体管

双极性晶体管
小信号 晶闸管
.........

半导体功率ICAC/DC
DC/DC
电源管理IC
放大比较器驱动IC

模拟IC

集成电路IC数字转换IC.......

数字IC
转接口IC

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根据 Omdia 数据,2019 年全球功率分立器件市场规模约为 160 亿美元,其中 MOSFET 器件是功率分立器件领域中占比最大的产品,全球市场份额达到 52.51%,IGBT 为第三大产品,2019 年全球市场份额达到 9.99%。中国市场中,MOSFET、IGBT 占 2019 年中国功率分立器件市场份额分别为 53.98%与 9.77%,总体比例与 全球市场的情况基本一致。

图表 26:2019 年全球功率分立器件细分产品占比

9.99%7.14%3.07%

26.98%


52.51%

MOSFETIGBT

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根据Omida预测,2019年全球功率半导体市场规模约为464亿美元,预计至2024年市场规 模将增长至522亿美金。在经历2019年增速最低点后,随着新能源车、充电桩、光伏、风电、智能电网、轨道交通等市场的不断扩展,行业规模不断扩大。2021以来全球缺芯 情况仍未得到缓解,国内功率半导体企业加紧布局抓住缺货带来的大客户机遇。

中国本土功率半导体行业起步较晚,但中国已成为全球功率半导体最大的消费国。但 在政策支持、市场拉动及资本推动等因素合力下,中国功率半导体行业不断发展,中国 企业不断突破积累,加速了功率半导体产业链国产化的进程。随着5G、新能源车、智能 工业化等科技发展,未来10年有望迎来爆炸性的增长。据Omida预测,2019年中国功率 半导体市场规模达到177亿美金,占比全球市场比例高达38%,2024年市场规模有望达到 206亿美金。

图表27:全球功率半导体市场规模(单位:亿美元)图表28:中国功率半导体市场规模(单位:亿美元)
600
500
400
300
200
100
0
10%210
200
190
180
170
160
150
8%
5%6%
4%
0%2%
0%
-5%-2%
-4%
-10%-6%
2017201820192020 2021E 2022E 2023E 2024E20172018 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E
资料来源:公司招股说明书,华鑫证券研究 资料来源:公司招股说明书,华鑫证券研究

功率半导体是实现电能转换的核心器件,对电路进行控制,改变电子装置中的电压和频 率,交流或直流等,均具有处理高压电,大电流的能力。近年来,随着国民经济的快速 发展,功率半导体在消费电子,工业领域,汽车领域应用广泛,目前应用领域已从传统 的工业控制和消费电子拓展至新能源、轨道交通、智能电网、变频家电等诸多市场,市 场规模呈现稳健增长态势。其中,光伏、风电、储能、新能源车、工控等领域成长较 快。

图表29:功率半导体应用领域图表30:半导体下游成长较快的方向

资料来源:新洁能招股说明书,华鑫证券研究 资料来源:英飞凌,华鑫证券研究
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2.2、MOSFET与IGBT器件结构不同,应用场景有所差别

IGBT 和 MOSFET 内部结构不同,IGBT 输入电压高,MOSFET 输入电压低,这也决定 了其应用领域的不同,MOS 管适合较小输出功率的场景,IGBT 适合较大输出功率 的场景。MOSFET 应用于开关电源、镇流器、高频感应加热、高频逆变焊机、通信 电源等高频电源领域;IGBT 集中应用于焊机、逆变器、变频器、电镀电解电源、超音频感应加热、电驱等高压领域。

图表 31:MOSFET、IGBT 对比 图表 32:MOSFET、IGBT 对比

资料来源:英飞凌,华鑫证券研究

资料来源:KIA 半导体官网,华鑫证券研究

MOSFET 根据工作载流子的不同,可分为“N 型”与“P 型”,又称为 NMOS、PMOS。IGBT 同样分成 N 型和 P 型。MOS 管工作原理是利用 VGS 来控制“感应电荷”的多 少,以改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况,然后达到控制漏极电流 的目的。根据不同器件结构又可分为沟槽型 MOSFET、超结 MOSFET、屏蔽栅 MOSFET 等。

图表 33:MOSFET 种类和电子符号 图表 34:不同结构的 MOSFET
沟槽型MOSFET超节MOSFET屏蔽删MOSFET

资料来源:KIA 半导体官网,华鑫证券研究 资料来源:新洁能招股说明书,华鑫证券研究

根据中金企信数据,2019 年全球 MOSFET 市场规模达 76 亿美元,2016-2023 年符 合增速达 5%。中国大陆 MOSFET 市场规模达 36 亿美元,在全球占比约 48%。2020 年,全球 MOSFET 市场规模达 80.67 亿美元,2021 年在全球尤其是中国 5G 基础设 施和 5G 手机、PC 及云服务器、电动汽车、新基建等市场推动下,全球 MOSFET 增

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速将以比较高速度增长,预计 2021 年至 2025 年,MOSFET 每年的增速将不低于 6.7%,至 2025 年将达到 118.47 亿美元。

图表 35:2018-2025 年全球 MOSFET 市场预测及规模(单元:百万美元)

14,00012%
12,00010%
10,0008%
8,0006%
6,000
4,0004%
2,0002%
00%
2018201920202021E2022E2023E2024E2025E

资料来源:中金企信,华鑫证券研究

目前全球 MOSFET 市场主要被海外厂商占据,全球前十大厂商主要为欧美或日本企 业,据 Omida 数据,2020 年全球 MOSFET 器件市场中,英飞凌排名第一,市场占 有率达到 24.4%(2019 年市占率为 24.6%),前十大公司合计市场占有率达到 77.9%。中国本土企业中,中国本土成长起来的华润微电子、闻泰科技收购的安世 半导体、士兰微进入前十,分别占比 3.9%、3.8%和 2.2%。由于应用领域广泛,MOSFET 下游市场整体比较分散,市场可以容纳足够多的公司进行发展。从士兰微 和华润微可以看到,中国本土企业正在快速成长,市占率不断提升,未来我们还 会看到更多的本土公司成长起来,尤其在细分的高压领域,东微半导有望成为最 具潜力和最具成长性的公司。

图表 36:2020 年全球 MOSFET 市占率

Infineon
12.40%

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IGBT 结合了高输入阻抗和低导通电压两项优点,在应用上 IGBT 和 MOSFET 少部分 重叠,其他领域互补,适合高电压 600V 及以上的变电流系统。随着下游应用的不 断提出新的挑战,IGBT 的结构也一直在创新和发展,向更好的性能进化。

图表 38:IGBT 芯片结构 图表 39:IGBT 模块封装

资料来源:英飞凌,华鑫证券研究

资料来源:中国南车,华鑫证券研究

IGBT 是国家 16 个重大技术突破专项中的重点扶持项目,被称为电力电子行业里 的“CPU”。在中低电压领域,IGBT 广泛应用于新能源汽车和白色家电中;在 1700V 以上的高电压领域,IGBT 广泛应用于轨道交通、清洁发电、智能电网等重 要领域。

随着新能源汽车、通信、计算机、消费电子、汽车电子、航空航天、国防军工等 应用需求增长,全球 IGBT 分立器件市场将持续扩大。根据 Omdia 的统计,2019 年市场规模为 16.03 亿美元,2020 年受全球新冠疫情爆发市场略有下降,2017-2019 年复合年均增长率为 11.73%,至 2024 年市场规模有望达到 16.82 亿美元。随着未来疫情的逐步控制和治疗药的出现,全球将逐步走向放开,并且随着新能 源的蓬勃发展,IGBT 市场有望加速增长。

图表 40:全球 IGBT 分立器市场规模及增长率 图表 41:中国 IGBT 分立器市场规模及增长率
17
16.5 16
15.5 15
14.5 14
13.5
10%6.1
6
5.9
5.8
5.7
5.6
5.5
5.4
15%
8%10%
6%
4%5%
2%
0%0%
-2%
-4%-5%
-6%
-8%-10%
-10%
20192020E2021E2022E2023E2024E20192020E2021E2022E2023E2024E

资料来源:公司招股说明书,华鑫证券研究 资料来源:公司招股说明书,华鑫证券研究

根据Omdia的统计,2017年我国IGBT分立器件市场规模为4.26亿美元,2019年为 6.05亿美元,对应复合年均增长率为19.17%。2020年全球IGBT模块市场中,英飞 凌以绝对优势排名第一,占比36.5%,前十大公司市场占有率为79.1%,中国企业

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仅斯达半导上榜。2020年全球IGBT器件市场中,英飞凌仍以绝对优势占据第一的 宝座,市占率为29.3%,前十大公司市场占有率为85.7%,中国企业士兰微以市占 率2.6%,位列第10位。

图表 42:2020 年全球 IGBT 模块市场占比

图表 43:2020 年 IGBT 分立器市场占比

Infineon
Fuji Electric
Mitsubishi
Semikron
Vincotach
Starpower
Hitachi
Danfoss
Hitachi ABB pgs Bosch

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MOSFET,甚至高阶新能源车的MOSFET用量可达到400颗,随着新能源车功能的叠加,未 来需求数量还可能往上提升。据英飞凌数据,BEV型车里功率半导体价值高达350美元,而MHEV只有90美元,二者相差约4倍。

图表 46:不同级别新能源车对应半导体含量不同

资料来源:英飞凌,华鑫证券研究

中国IGBT下游应用领域中,新能源汽车、工业控制是最主要的应用领域。根据中商情 报网,IGBT下游应用中新能源汽车市场占比高达31%,消费电子领域市场占比27%,工控 领域占比20%,新能源发电占比11%。根据智研咨询数据,自2015年以来,我国IGBT自给 率超过10%并逐渐增长,预计2024年我国IGBT行业产量将达到0.78亿只,需求量约为 1.96亿只。总的来看,我国IGBT行业仍存在巨大供需缺口。基于国家相关政策中提出核 心元器件国产化的要求,“国产替代”将会是未来IGBT行业发展的主旋律之一。

图表 47:我国 IGBT 市场供需对比(单位:万只)

图表 48:中国 IGBT 市场下游应用领域占比

25,00040.0%45%20%5%4% 2%31%
20,00032.9%
26.5%
40%
35%
30%
15,000
10.1%10.8%12.3%14.1%16.3%18.4%19.5%25%
20%
15%
10,000
5,00010%11%27%
5%
0
0%
IGBTIGBT

资料来源:宏微科技招股说明书,Yole,智研咨询,华鑫证券研究 资料来源:中商情报网,华鑫证券研究

新能源汽车充电桩是汽车功率半导体的又一大增量市场。随着新能源车的不断普及,作为新能源车“燃料库”的充电桩数量也同步快速提升。根据中国电动汽车充电基础设 施促进联盟数据,截至2021年底,我国公共以及私人充电桩保有量总计261.7万台,同 比增加70.1%。中国汽车工业协会预测2022年中国新能源车有望突破500万辆,充电桩数 量也会随之增加。根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟数据预计,2022年随车配建 充电桩将新增190万台,保有量将拿到337万台,公共充电桩保有量有望达到169万台。

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图表 49:中国公共充电桩数量统计情况(单位:万台) 图表 50:中国随车配建充电桩数量统计(单位:万台)
120 100 80
60
40
20
0
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及“双碳”政策推动下,中国光伏产业制造端发展向好,海外市场需求持续增长,产品 出口呈现多元化发展,中国光伏产品在全球市场中的份额进一步扩大,装机容量稳步增 长,处于领先地位。根据国家能源局数据,截止到2020年底中国光伏发电累计装机达到 253GW,同比增长23.5%,其中集中式光伏174.69GW,分布式光伏78.31GW,连续6年中国 光伏累计装机量位居全球首位,至2021年底中国光伏发电累计装机已达306GW。

图表 52:中国光伏装机总量(单位:万千瓦) 图表 53:2019-2025 年全球光伏逆变器总需求(单位:GW)
35,000 30,000 25,000 20,000 15,000 10,000 5,000
0
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图表 55:中国风电累计装机量(单位:万千瓦) 图表 56:风电变流器起“交-直-交”整流和逆变作用
35,000 30,000 25,000 20,000 15,000 10,000 5,000
0
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图表 58:2021-2026 年储能电站装机量预测(单位:GW) 图表 59:2016-2020 电化学储能电站规(单位:亿元)
160CAGR:26% 141
3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 500
0
3269.2
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图表 61:国内变频空调的出货量及增长率 250%图表 62:变频电器结构图(单位:亿美元)
7,000
6,000200%
5,000150%
4,000100%
3,000
2,00050%
1,0000%
02011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020-50%
资料来源:艾肯网,华鑫证券研究 资料来源:三菱,华鑫证券研究

5G基站功率更高,建设更为密集,带来更大的电源供应需求。射频端,雾计算以及云 计算为功率半导体带来巨大增量。1.据华为官网显示,5G基站所需功率比4G基站提升 68%,更大的功率对MOSFET等功率器件产生巨大需求,5G基站的需求数量也为4G基站的2 到3倍,增量巨大。2.5G基站采用的MassiveMIMO技术使得基站射频端需要4G于原来的功 率半导体。3.雾计算所采用的架呈分布式结构,更接近于网络边缘,数据的存储及处理 更依赖本地设备,带动了MOSFET的用量提升。4.5G时代数据量大幅增加,推动了云计算 中心的扩容,整体运算速率提升,MOSFET应用需求大大提升。根据中国信通院数据,至 2020年12月15日,中国已经建成5G基站71.8万个,推动共建共享基站33万个。

图表 63:预计新建 4G.5G 基站数量(单位:万座) 图表 64:5G 天线演变对功率半导体用量影响
140 120 100 80
60
40
20
0

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3绑定本土晶圆代工厂,供应链安全可靠

目前半导体企业采用的经营模式主要分为IDM模式和Fabless模式。IDM模式为垂直整合 元件制造模式,采用该模式的企业可以独立完成芯片设计,晶圆制造,封装和封测等 垂直环节设计,如士兰微,华润微等。Fabless模式指无晶圆模式,企业专注芯片研发 设计与销售,将晶圆制造,封测等外包给第三方企业。Fabless模式已成为芯片设计主 流企业主流经营模式之一,如高通,超微半导等。东微半导采Fabless经营模式。Fabless轻资产,投资规模小,企业运行规模费用较低,可以看到公司现金流非常充裕,资产负债率也非常低,未来可以进行更多的产品扩充或外延式并购。

图表65:Fabless模式

资料来源:公司招股说明书,华鑫证券研究

公司与行业上游的晶圆制造厂商、封装测试厂商等供应商建立了长期稳定的业务合作 关系与高效的联动机制。在产品开发阶段,公司不仅会根据不同类型产品的市场需求 与技术发展方向制定功率器件和芯片的技术路线图,也会结合晶圆制造和封装供应商 的实际制造能力进行产品开发和设计工作,并在产品研发设计过程中的同时关注并协 助开发新的适合于晶圆厂和封装厂的工艺流程。

华虹半导体为公司第一大供应商,为其提供晶圆代工服务,产能逐步扩张。2021上半 年年引入广州粤芯,成为其第二大晶圆供应商。封测方面,天水华天为公司最大供应 商,集佳科技其次。东微半导积累了新能源汽车直流充电桩领域的大量客户,如英飞 源,英可瑞等。5G基站及通信电源领域终端客户如华为,麦格米特等,工业电源领域 终端客户如高斯宝,金升阳等。在消费电子领域终端客户如美的,创维等。公司产品 的终端应用包括以新能汽车直流充电桩,5G基站电源及通信电源,数据中心服务器电 源和工业照明电源代表的工业级应用领域,以及PC电源,适配器,TV电源板,手机快 充为代表的消费电子应用领域。

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图表 66:产品终端应用

资料来源:公司招股说明书,华鑫证券研究

4、持续结构创新,超级硅/TGBT/SiC等高阶

新品打造新成长曲线

4.1器件结构创新带来优于行业性能,成长动力强劲

高压超级结MOSFET是一种广泛应用于模拟与数字电路的微电子元件,具有高频,驱动简 单,抗击穿性好等特点。公司的高压超级结MOSFET产品主要为GreenMOS产品系列,覆盖 500V-950V工作电压,并拥有逾900多种产品,是国内该领域规格较为完整的国内厂商之 一。公司的高压MOSFET产品全部采用超级结的技术原理,具有开关速度快、动态损耗低、可靠性高的特点及优势。公司GreenMOS系列高压超级结产品基于其高效率低阻抗的特点,特别适用于直流大功率新能源汽车充电桩、新能源汽车车载充电器、5G通信电源、数据 中心服务器电源、PC电源、适配器、TV电源板、手机快速充电器等应用领域。

图表67:GreenMOS产品系列

资料来源:公司官网,华鑫证券研究

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在技术方面,公司在高压超级结技术领域积累了包括优化电荷平衡技术,优化栅极设计 以及缓变电容核心原胞结构等行业领先的专利技术,产品的关键技术指标达到了国际领 先厂商可比的水平。高压MOSFET产品性能的关键指标是导通电阻Ron与栅极电荷Qg的乘 积优值FOM。相同导通电阻下,栅极电荷越小则优值越低,器件的动态损耗越小,整体 性能越强。目前国际品牌中英飞凌G7产品IPDD60R190G7的优值最小,达到2.95Ω·nC,性能最优,而公司的GreenMOS系列产品OSG60R180FF的Ron·Qg优值为3.50Ω·nC,略高 于英飞凌IPDD60R190G7的优值。综上,与国产品牌相比公司的GreenMOS系列产品的优值 处于明显优势地位,而超级硅系列产品的Ron·Qg优值则更为领先。

图表 68:高压超级节产品对比

可比公司产品 规格型号 Ron导通电阻典型值 (单位:mohm) BV耐压(单位:V) 额定电流(单位:A)
英飞凌G7 IPW60R017C7 0.164 18 2.95
华润微 HPA600R160PF-G 0.13 45 5.85
新洁能 NCE60R180F 0.15 45 6.75
东微GreenMOS OSG60R180FF 0.15 23.3 3.5
东微超级硅 OSS60R190FF 0.16 15.8 2.53

资料来源:公司招股说明书,华鑫证券研究

根据Omdia,公司2020年实现的高压超级结和超级硅产品合计收入2.5亿,占全球高压超 级结市场份额约为3.8%,占中国超高压市场份额经估约为8.6%。根据公司招股说明书披 露,同样实现高压超级结产品销售并披露销售数据的公司包括新洁能以及龙腾半导体,其中新洁能2019年度实现1.2亿元的高压超级结产品的销售,在2019年全球高压超级结 MOSFET的市场占有率为1.7%,在2019年中国高压超级结MOSFET的市场占有率经估算约为 3.8%。龙腾半导体2020年度实现0.5亿元的高压超级结产品销售,在2020年全球高压超 级结MOSFET的市场占有率为0.7%,在2020年中国高压超级结MOSFET的市场占有率经估算 约为1.6%。与新洁能和龙腾相比公司更加专注于高压超级结MOSFET产品,在此细分市场 占有率方面具有一定的优势。

图表69:中低压屏蔽栅产品对比

可比公司产品 规格型号 Ron导通电阻典型值 (单位:mΩ) Qg栅电荷
(单位:nC)
FOM(Ron Qg优值) (单位:mΩ nC)
安森美 NTMFS5C604NL 0.93 120 112
华润微 CRSM024N06L2 2.4 74.37 178
新洁能 NCEP60T15AG 2.7 88 238
东微 SFS06R013UGF 1.35 83.6 113
东微 SFS06R03GF 2.3 66.1 152

资料来源:公司招股说明书,华鑫证券研究

公司中低压屏蔽栅MOSFET功率器件采用全新器件结构,使用可靠性极高的制造工艺,兼 备普通平面MOSFET与传统屏蔽栅器件的优点,在具有优秀的工艺稳定性与可靠性的同时 拥有更优的应用效率与系统兼容性。公司的中低压SFGMOS产品广泛应用于电动工具、智 能机器人、无人机、新能源汽车电机控制、移动电源、适配器、数码类锂电池保护板等 领域。公司对其中低压SFGMOS产品持续进行研发与技术升级,逐渐将器件性能提升到了 国内领先水平。中低压屏蔽栅MOSFET产品的导通电阻Ron与栅极电荷Qg的乘积优值FOM是 衡量产品性能的核心指标,在相同电压平台下,导通电阻越小,器件的导通损耗越小,器件性能越强,相同导通电阻下,栅极电荷越小,器件的动态损耗越小,器件性能越强。目前,相比国外企业公司仍有一定差距,与国内厂商比较公司产品处于明显领先地位。

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图表70:公司中低压屏蔽栅系列

系列 特点 电压 介绍
SFGMOS系 低VTH系列 Vth较低,可以用5V栅极驱动。高速 关速度,低开关损耗,高可靠性和 一致性 25V-150V 主要应用于驱动电压较低的同步整流 电源系统,如5V-20V输出快速充电 器,大功率LED显示屏电源,服务器 电源DC-DC、模块等领域
高Vth系列 Vth较高,抗干扰能力强,低导通电 阻,高开关速度,地开关损耗,高 可靠性和一致性。 60V-150V 主要应用于驱动电压在10V以上的电 源系统,如电源同步整流,电机驱 动,锂电保护,逆变器等领域
FSMOS系列 高电流密度,低功耗,高可靠性 25V-150V 主要应用于对于功率密度有更高要求 的快速充电器,电机驱动,DC-DC模 块,开关电源等领域

资料来源:公司招股说明书,华鑫证券研究

超级硅MOSFET产品是公司自主研发,性能对标氮化镓功率器产品的高性能硅基 MOSFET产品,目前已有18种型号进入量产。公司的超级硅MOSFET设计以及工艺 技术主要包括独创的器件结构与优创的制造工艺,拥有高速开关以及低动态损 耗的特征,由于超级硅系列产品采用硅基制造工艺更加成熟,一方面相较氮化 镓可靠性更高,另一方面生产成本更低,产品更具有市场竞争力,特别适用于 高密度电源系统,如新能源车充电桩,通信电源,快速充电器和模块转换器 等。公司超级硅MOSFET产品已批量出货,并逐渐获得市场认可,公司并推进超 级硅系列产品在12英寸晶圆制造商量产,满足日益不同客户的要求和订单。

图表 71:超级硅产品与 GaN 产品对比

资料来源:公司官网,华鑫证券研究

4.2募投加码新产品研发,TGBT等高阶产品成长可期

公司本次IPO共募集20.07亿元,远高于9.39亿元的目标,公司计划将4.82亿元投向产 业化及建设项目,4.57亿元用于科技与发展储备资金。公司超级结与屏蔽栅功率器件 产品升级及产业化项目、新结构功率器件研发及产业化项目、研发工程中心建设项目、科技与发展储备资金拟投入资金分别为2.04/1.08/1.7/4.57亿元,项目建设周期为3年。

超级结与屏蔽栅功率器件产品升级及产业化项目基于深槽超级结技术以及屏蔽栅技术 的丰富积累,对高压超级结MOSFET产品及中低压屏蔽栅MOSFET产品的设计及工艺技术 等方面进行改进和提升。新结构功率器件研发及产业化项目依托公司在功率器件领域 多年的研发及技术积累,拟在未来三年陆续推出高速率IGBT、超级硅MOSFET以及新一 代高速大电流功率器件产品。前述产品可广泛应用于5G基站、新能源汽车直流充电桩、

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光伏逆变器等细分领域。研发工程中心建设项目为司技术研发工程中心将继续以市场 需求为导向,依靠公司在超级结MOSFET领域积累的技术领先优势及设计和开发平台,围绕SiC器件、新型硅基高压功率器件方向进行产品技术的创新研发,开发新的技术方 案,增加功率器件失效性和可靠性的固定资产投入,优化实验环境,提升测试效率,进一步保障产品质量。公司计划在超薄晶圆背面加工技术和高功率密度芯片及模块封 装技术方向进行持续研发投入,提高工艺技术,进一步提升产品性能。

图表 72:公司募投项目

序号 募集资金投资方向 拟投入募集资金金额 拟投入资金比例 项目建设周期
1 超级结与屏蔽栅功率器件产品升级及 产业化项目 20414.58 21.75% 3年
2 新结构功率器件研发及产业化项目 10770.32 11.47% 3年
3 研程中心建设项目 16984.2 18.09% 3年
4 科技与发展储备资金 45700 48.68% -
合计 93869.1 100% -

资料来源:公司招股说明书,华鑫证券研究

持续结构创新和性能提升是功率半导体企业核心竞争力。公司从创立之初,就在功率 半导体器件方面不断研发和创新,追求器件更好的性能,更高的可靠性以及随之而来 的更高的性价比产品,从而产品要求严格的工业和充电桩领域快速崛起。我们复盘海 外龙头厂商,尤其以英飞凌为代表的优秀企业,从历史上来看,也持续在进行产品结 构的创新,品类的扩张,从而实现长期领跑功率半导体行业。

英飞凌是全球领先的IGBT厂商,其拥有从第1代到第7代所有的相关技术。从上个世纪 80年代末发展至今,IGBT经历了7个世代,从PT-IGBT到常见的Trench-FS IGBT,其面 积、工艺线宽、通态饱和压降和关断时间等各项指标不断优化,断态电压也从600V提 高到6500V以上,填补了MOSFET在高压领域的不足。2018年英飞凌研发了第七代微沟槽 型IGBT,可以更大程度减小器件体积和功耗,通过芯片开关损耗优化设计还提升了功 率密度。英飞凌首批IGBT7产品涵盖了Easy和Ecomo两种封装,电流涵盖10-900A,电压 650/950/1200V,主要面向光伏、新能源车和UPS等领域。所以从龙头厂商的能力圈可 以发现,具备器件结构创新能力的公司将充分赢得竞争,并且长周期来看,将具备良 好的成长能力。

图表 73:IGBT 器件结构不断进化

资料来源:半导体行业观察,华鑫证券研究

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图表 74:英飞凌历年收入及增速 图表 75:英飞凌历年净利润及增速
900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
2012201320142015201620172018201920202021
40%100250%
35%
80200%
30%
25%60150%
20%100%
15%40
10%50%
5%200%
0%
0-50%
-5%
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021
资料来源:Wind 资讯,华鑫证券研究 资料来源:Wind 资讯,华鑫证券研究

东微在功率器件领域创新已取得优秀成绩,Super-Silicon超级硅MOSFET和Tri-gate 结构IGBT(TGBT)以及Hybrid-FET器件均为自身独创。

其中TGBT采用独创的器件结构实现载流子浓度大幅增强的技术和电场调制提高耐压的 技术以及具备高电流密度、低开关损耗、高可靠性、自保护等特点。目前8寸线批量量 产,12寸线处于研发阶段。

Hybrid-FET器件采用了电流动态调整技术,使得器件在不同的应用工作状态下有着不 同的电学表现,具有更加宽广的工作区域,目前小批量试生产阶段。公司的Hybrid-FET器件及其工艺技术处于国内领先水平。基于此核心技术,公司的Hybrid-FET器件兼 具IGBT、超级结MOSFET等功率器件的优点。

其中超级硅MOS在功率器件中集成多种结构,进一步加速器件开关速度并采用优化栅极 设计结构,形成了超低的动态损耗等优势,目前在8寸线已经量产出货,12寸产线量产 也正在推进中。基于东微超级硅MOS的65W快充DEMO系统可以做到比小米10的氮化镓充 电器具有更高的功率密度和更小的体积。

图表 76:东微超级硅 MOS 与 GaN 产品器件参数对比

图表 77:东微快充体积对比行业 GaN 产品快充

资料来源:公司官网,华鑫证券研究 资料来源:公司官网,华鑫证券研究

在超级结与屏蔽栅器件方面继续加大投入和提升,可以看到未来在现在产品基础上,超级结和屏蔽删MOS性能和品类将进一步提升。5G基站、新能源汽车直流充电桩、光伏 逆变器等领域高性能功率器件的需求一直很旺盛,并且行业对更高效率更高可靠性器

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件的追求从未止步,这也符合公司长期的发展战略,公司在创新结构的高速率TGBT和 超级硅MOSFET方面已经技术成熟并且实现量产,未来三年将在相关的市场快速崛起并 取得长足的发展。随着充电桩,新能源车等领域对第三代半导体需求逐步兴起,公司 在SiC以及新型硅基高压功率器件方向也将进行技术储备,凭借公司在高功率器件方面 的扎实研发能力将在未来三年实现快速突破并实现更多产品线的量产,打造公司第二 甚至第三成长曲线。

5、投资建议与盈利预测

关键假设:

高压超级结MOSFET:2021H1公司高压超级结MOSFET率器件成品的销售单价有一定幅度上 升,原因系当期销售的产品中,应用在5G基站电源、通信电源、新能源汽车直流充电桩 等领域的占比提升。公司作为高压超级结MOSFET领域突破海外技术垄断的本土公司之一,其产品具有更小的动态功耗、更快的开关速度以及更强的电流处理能力,目前已进入维 谛技术、英飞源、麦格米特等多个知名客户,随着5G基站的建设以及充电桩的普及,公 司超级结MOSFET出货量将持续稳步提升。我们预计2021-2023年公司高压超级结MOSFET 营收分别为5.40/6.91/8.84亿元,随着公司规模效应进一步显现,我们预计未来三年公 司超级节MOS的毛利率稳定在28.7%左右。

中低压屏蔽栅MOSFET:中低压MOSFET市场需求提升。受益于消费电子等产品的快速发展、产品更新换代周期短,新技术的不断推出以及设备不断向小型化发展等因素,中低压 MOSFET市场需求有所提升。公司持续开拓客户群体。受益于公司品牌知名度、市场认可 度的提升,公司持续开拓客户群体,不断完善销售渠道,公司中低压屏蔽栅MOSFET的下 游客户数量及采购规模随之提升。我们预计公司2021-2023年中低压屏蔽栅MOSFET营收 分别为1.35/1.76/2.29亿元,中低压MOS由于行业玩家较多,我们预计2022、2023年该 类产品毛利率为27.8%。

超级硅MOSFET:超级硅MOSFET经公司长期研发后已于2019年开始小批量生产并实现销售,2019、2020年度和2021年1-6月超级硅MOSFET分别实现营业收入8.32万元、40.36万元和 135.31万元。公司超级硅MOSFET已获得市场认为,由于快充等市场快速发展,我们预计 未来保持高增速态势。预计2021-2023年超级硅MOSFET营收分别为0.29/0.61/1.22亿元,毛利率分别为29.3%/29.5%/29.7%

TGBT:公司提出的新型结构TGBT的多款产品也已经定型,进入了小批量状态。在中低压 领域,公司的产品技术水平亦达到了国内领先水平,目前在手订单充裕,未来销量将不 断上升,我们预计2021-2023年TGBT营收分别为0.78/2.49/3.99亿元,毛利率分别为 29.0%/29.1%/29.5%。

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图表78:销售收入结构预测

东微半导 财务类别 2018 2019 2020 2021E 2022E 2023E
高压超级结 MOSFET 营收(百万元) 124.7 157.3 248.6 539.5 690.5 883.9
营收 YoY 26.6% 26% 58% 117% 28% 28%
毛利率 15.8% 18.2% 28.7% 28.7% 28.7%
毛利 33.17 24.85 45.25 154.83 198.18 253.67
中低压屏蔽 MOSFET 营收(百万元) 28.3 38.5 59.3 135.2 175.8 228.5
营收 YoY 25.4% 36% 54% 128% 30% 30%
毛利率 11.3% 16.6% 27.9% 27.8% 27.8%
毛利 7.19 4.35 9.84 37.72 48.86 63.52
超级硅 MOSFET 营收(百万元) 0.00 0.1 0.4 29.1 61.1 122.2
营收 YoY 17.9% 386% 7110% 110% 100%
毛利率 20.0% 29.3% 29.5% 29.7%
毛利 0.01 0.08 8.53 18.03 36.30
IGBT 营收(百万元) 78.2 249.2 398.72
营收 YoY 29.0% 219% 60%
毛利率 29.1% 29.5%
毛利 22.68 72.52 117.62
总计 营收(百万元) 153 195.9 308.3 782.0 1176.6 1633.3
营收 YoY 26.4% 28% 57% 154% 50% 39%
毛利率 14.9% 17.9% 28.6% 28.7% 28.8%
毛利 40.36 29.22 55.17 223.75 337.58 471.11

资料来源:wind资讯,华鑫证券研究

投资建议与盈利预测:

公司已成为国内领先的高性能功率器件厂商之一,是少数能在超级结MOSFET领域突破海 外技术垄断的本土公司之一,还是国内少数具备器件创新结构能力的公司,公司推出的 GreenMOS系列超级结MOSFET产品打破了国外厂商在充电桩功率器件领域的垄断地位,公 司采用独立知识产权Tri-gate器件结构的创新型IGBT产品(TGBT)已量产出货,未来将在 高压市场大幅成长。我们预计2021-2023年收入分别为7.82、11.77、16.33亿元,EPS分 别为2.90、3.79、5.09元,当前股价对应PE分别为66、50、37倍,考虑公司产品主要为 工规和车规级产品,未来将受益于5G、智慧安防、工业互联网和新能源车等领域需求爆 发而快速成长,可以给予一定估值溢价,给予公司“推荐”投资评级。

图表 79:东微半导可比公司估值

公司代码名称20220325 EPS PE
股价2021 2022E 2023E 2021 2022E 2023E
605111.SH 新洁能162.95 2.90 3.78 4.88 56 43 33
600460.SH 士兰微53.51 1.07 1.10 1.44 50 49 37
603290.SZ 斯达半导391.99 2.32 3.33 4.44 169 118 88
688008.SH 宏微科技107.00 0.66 1.03 1.46 162 104 73
行业平均1.74 2.31 3.06 109 79 58
688110.SH 东微半导190.29 2.90 3.79 5.09 66 50 37

资料来源:Wind资讯,华鑫证券研究

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6、风险提示

(1)供应商高度集中的风险;
(2)下游需求不及预期;
(3)上游大幅提价的风险;
(4)募投项目进度不达预期的风险等。

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公司盈利预测(百万元)

资产负债表2020A2021E2022E2023E利润表2020A2021E2022E2023E
流动资产:2301852,2562,375营业收入3097821,1771,633
现金及现金等价物营业成本2545588391,162
应收款81171258358营业税金及附加0122
存货75146219303销售费用571115
其他流动资产4276104136管理费用7152432
流动资产合计4285772,8363,172财务费用0-4-51-53
非流动资产:20202020研发费用16416588
金融类资产费用合计28594882
固定资产5544资产减值损失-1000
在建工程0000公允价值变动0000
无形资产1111投资收益3333
长期股权投资0000营业利润33167290390
其他非流动资产4444加:营业外收入0000
非流动资产合计10999减:营业外支出0000
资产总计4385872,8453,181利润总额32167290390
流动负债:0000所得税费用5203547
短期借款净利润28147255343
应付账款、票据8182738少数股东损益0000
其他流动负债`10101010归母净利润28147255343
流动负债合计18283747
非流动负债:主要财务指标2020A2021E2022E2023E
长期借款0000成长性57.5%153.2%50.5%38.8%
其他非流动负债1111营业收入增长率
非流动负债合计1111归母净利润增长率203.9%429.4%74.1%34.3%
负债合计19293848盈利能力
所有者权益51516767毛利率17.9%28.6%28.7%28.8%
股本四项费用/营收9.0%7.5%4.1%5.0%
股东权益4195582,8073,133净利率9.0%18.7%21.7%21.0%
负债和所有者权益4385872,8453,181ROE6.6%26.3%9.1%10.9%

偿债能力

现金流量表2020A2021E2022E2023E资产负债率4.3%4.9%1.3%1.5%
净利润28147255343营运能力0.71.30.40.5
少数股东权益0000总资产周转率
折旧摊销1000应收账款周转率3.84.64.64.6
公允价值变动0000存货周转率3.43.83.83.8
营运资金变动-66-185-179-206每股数据(元/股)0.552.903.795.09
经营活动现金净流量-37-3877137EPS
投资活动现金净流量23000P/E347.465.650.237.4
筹资活动现金净流量-31-71994-17P/S31.112.310.97.8
现金流量净额-45-452,071120P/B23.017.24.64.1

资料来源:Wind、华鑫证券研究

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电子组简介

毛正:复旦大学硕士,三年美国半导体上市公司工作经验,曾参与全球领先半 导体厂商先进制程项目,五年商品证券投研经验,2018-2020年就职于国元证券 研究所担任电子行业分析师,内核组科技行业专家;2020-2021年就职于新时代 证券研究所担任电子行业首席分析师,iFind2020年度行业最具人气分析师;2021年加入华鑫证券研究所担任电子行业首席分析师。

刘煜:新加坡南洋理工大学集成电路设计专业硕士,曾于中科寒武纪任芯片设 计工程师,2021年加入华鑫证券研究所,从事电子行业研究。

赵心怡:香港中文大学电子工程学士,香港科技大学硕士,电子与金融复合背 景,曾在国海证券研究所担任电子行业助理研究员,2022年加入华鑫证券研究 所,从事电子行业研究,主要覆盖消费电子方向。

证券分析师承诺

本报告署名分析师具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并注册为 证券分析师,以勤勉的职业态度,独立、客观地出具本报告。本报告清晰准确 地反映了本人的研究观点。本人不曾因,不因,也将不会因本报告中的具体推 荐意见或观点而直接或间接收到任何形式的补偿。

证券投资评级说明

股票投资评级说明:

投资建议 预期个股相对沪深300指数涨幅
1 推荐 >15%
2 审慎推荐 5%---15%
3 中性 (-)5%---(+)5%
4 减持 (-)15%---(-)5%
5 回避 <(-)15%

以报告日后的6个月内,证券相对于沪深300指数的涨跌幅为标准。

行业投资评级说明:

投资建议 预期行业相对沪深300指数涨幅
1 增持 明显强于沪深300指数
2 中性 基本与沪深300指数持平
3 减持 明显弱于沪深300指数

以报告日后的6个月内,行业相对于沪深300指数的涨跌幅为标准。

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免责条款

华鑫证券有限责任公司(以下简称“华鑫证券”)具有中国证监会核准的证券 投资咨询业务资格。本报告由华鑫证券制作,仅供华鑫证券的客户使用。本公 司不会因接收人收到本报告而视其为客户。

本报告中的信息均来源于公开资料,华鑫证券研究部门及相关研究人员力求准 确可靠,但对这些信息的准确性及完整性不作任何保证。我们已力求报告内容 客观、公正,但报告中的信息与所表达的观点不构成所述证券买卖的出价或询 价的依据,该等信息、意见并未考虑到获取本报告人员的具体投资目的、财务 状况以及特定需求,在任何时候均不构成对任何人的个人推荐。投资者应当对 本报告中的信息和意见进行独立评估,并应同时结合各自的投资目的、财务状 况和特定需求,必要时就财务、法律、商业、税收等方面咨询专业顾问的意 见。对依据或者使用本报告所造成的一切后果,华鑫证券及/或其关联人员均不 承担任何法律责任。本公司或关联机构可能会持有报告中所提到的公司所发行 的证券头寸并进行交易,还可能为这些公司提供或争取提供投资银行、财务顾 问或者金融产品等服务。本公司在知晓范围内依法合规地履行披露。

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