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斯达半导深度陈述:打破IGBT外企独占拥抱新能源大年代
2022-04-30 17:32:43       来源:乐鱼官网

  集微网报导,嘉兴斯达半导体股份有限公司(证券简称:斯达半导,证券代码:603290)成立于2005年4月,于2020年2月在上交所主板上市,是国内第一批IGBT公司,十几年来一向专心于以IGBT为主的功率半导体芯片和模块的规划、研制和出产,在技能上不断追逐海外先进厂商。依据Omdia(原IHS)最新陈述,公司2020年度IGBT模块的全球商场比例占有率世界排名第6位,在我国企业中排名第1位。公司总部坐落浙江嘉兴,在上海和欧洲设有子公司,在国内和欧洲均设有研制中心。

  斯达半导靠IGBT 模块封装发家,然后自研IGBT芯片,现在技能现已在国内遥遥抢先。公司开端选用外购进口芯片封装成IGBT模块,2012年公司研制出第一代自研芯片NPT型IGBT芯片,2015年公司对标英飞凌干流第四代IGBT芯片的FS-Trench芯片成功研制,并于2016年完结量产。到现在,公司现已成功研制出全系列的IGBT芯片和FRD芯片,而且均已完结量产。现在对外收买的IGBT芯片和FRD芯片均可以被自主研制规划的芯片代替。

  斯达半岛董事长沈华先生结业于美国麻省理工学院,1995年取得资料学博士学位,曾任英飞凌高档研制工程师、XILINX公司高档项目司理。中心技能团队具有美国世界整流器公司等世界抢先企业任职阅历。胡畏女士是公司创始人兼董事、副总司理,于1994年获美国斯坦福大学工程经济体系硕士学位,1994年至 1995年任美国汉密尔顿证券商业剖析师,1995年至 2001年任美国 Providian Financial 公司商场总监、履行高档副总裁助理、公司战略策划部司理。此外,子公司斯达欧洲总司理 Peter Frey 曾在赛米控任职多年,创始人团队具有丰厚的从业阅历。公司实控人为沈华、胡畏配偶,持股比例较高,操控权安定,到2022年Q1公告显现,二人经过斯达控股及香港斯达直接持有公司41.77%的股权,浙江兴得利为公司第二大股东,持股比例为13.99%。

  现在,斯达半导具有 6 家子公司,其间,上海道之科技有限公司首要进行新能源轿车 IGBT 模块的出产与出售;嘉兴斯达微电子首要担任半导体芯片、电子元器材的规划、出产出售和运营进出口事务(不含进口商品分销事务)。

  功率芯片是半导体中最根底的一类产品,直接使用的是晶体管的开关效果,经过多个功率开关组合(注:有时候还有电阻电感等器材协作)构成拓扑电路,来完结对功率也便是电压电流的操控,终究呈现调速、调频、整流、变压等等功用。简略总结,功率半导体便是转化并操控电力的功率半导体器材。

  IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由 BJT(双极型三极管)和 MOSFET(绝缘栅型场效应管)组成的全控-电压驱动的功率半导体,IGBT 既有MOSFET的开关速度快、输入阻抗高、操控功率小、驱动电路简略、开关损耗小的长处,又有BJT导通电压低、通态电流大、损耗小的长处,在高压、大电流、高速等 方面是其他功率器材不能比较的,因而是电力电子范畴较为抱负的开关器材,也被誉为“电力电子器材里的 CPU”。公司从事的 IGBT 是功率半导体新一代典型产品。功率半导体是电子设备中电能转化与电路操控的中心,首要用于改动电子设备中电压和频率、直流沟通转化等。功率分立器材的演进途径底子为二极管→晶闸管→MOSFET→IGBT,其间,斯达半导的主营产品IGBT是功率半导体新一代中的典型产品。

  FS-Trench是现在车规范畴使用最广泛的IGBT芯片结构。从20世纪80年代至今,IGBT 芯片阅历了多代晋级,从平面穿通型(PT)到沟槽型电场-截止型(FS-Trench),芯片面积、工艺线宽、通态饱满压降、关断时刻、功率损耗等各项目标阅历了不断的优化,断态电压也从600V进步到6500V以上。2015 年,斯达半导成功研制出 FS-Trench 型 IGBT 芯片,与英飞凌干流第四代芯片功能适当,并于2016年末完结量产。公司出产的使用于主电机操控器的车规级IGBT模块开端大批量配套海内外商场,2021年,公司依据第七代微沟槽 Trench Field Stop 技能的新一代车规级 650V/750V IGBT 芯片研制成功,估量2022 年开端批量供货。

  斯达半导产品出产环节首要分为芯片和模块规划、芯片外协制作、模块出产三个阶段。

  阶段一:芯片和模块规划。公司产品规划包含IGBT芯片、快康复二极管等功率芯片的规划和功率模块的规划。本阶段公司依据客户对功率芯片要害参数的需求,规划出契合客户功能要求的芯片;依据客户对电路拓扑及模块结构的要求,结合功率模块的电功能以及可靠性规范,规划出满意各职业功能要求的功率模块。

  阶段二:芯片外协制作。公司依据阶段一完结的芯片规划方案托付第三方晶圆代工厂如上海华虹、上海先进等外协厂商外协制作自主研制的芯片,公司在外协制作进程中供应芯片规划图纸和工艺制作流程,不承当芯片制作环节。公司与华虹半导体和上海先进(积塔半导体)协作严密,是华虹与先进 IGBT 重要大客户。现在公司光伏范畴在手订单是现有产能的数倍之多,随同华虹和先进新增产能开释,公司光伏范畴收入有望快速添加。

  (华虹12吋线吋IGBT技能导入12吋出产线吋出产线量产先进型沟槽栅电场截止型 IGBT 的纯晶圆代工企业。华虹半导体“8 吋+12 吋”四个工厂均经过 IATF 16949 轿车质量办理体系认证。2022 年华虹半导体12吋线%,估量将于2022Q4逐步开释,其间功率半导体代工产能亦有所添加。)

  阶段三:模块出产。模块出产是使用模块原理,将单个或多个如IGBT芯片、快康复二极管等功率芯片用先进的封装技能封装在一个绝缘外壳内的进程。因为模块外形尺度和装置尺度的规范化及芯片间的衔接已在模块内部完结,因而和同容量的器材比较,具有体积小、重量轻、结构紧凑、可靠性高、外接线简略、互换性好等长处。本阶段公司依据不同产品需求收买相应的芯片、DBC、散热基板等原资料,经过芯片贴片、回流焊接、铝线键合、测验等出产环节,终究出产出契合公司规范的功率模块。公司首要产品IGBT模块集成度高,内部拓扑结构杂乱,又需求在高电压、大电流、高温、高湿等恶劣环境中运转,对公司规划能力和出产工艺操控水平要求高。

  此外,2021年斯达半导宣告拟经过增发方法征集35亿元,用于自建晶圆出产线,布局新能源商场。其间,拟出资15亿元,建造高压特征工艺功率芯片出产线,达产后估量将构成年产30万片6吋高压特征工艺功率芯片的出产能力;拟出资5亿元自建晶圆出产线,展开SiC芯片的研制和工业化,项目达产后,估量将构成年产6万片6吋SiC芯片出产能力。

  在中心技能方面,该公司自成立以来一向以技能开展和产品质量为公司之底子,在 IGBT范畴继续深耕,具有深沉的技能成果沉淀,且中心技能均为自主研制立异,具有独当一面的知识产权。经过多年的技能经历堆集,公司已成功申请了 99项专利,包含 28 项发明,自主把握了IGBT芯片和 FRD 芯片、大中小功率模块、车用模块、SiC 模块的多项中心技能。

  斯达半导产品进入国内抢先的工控变频、新能源轿车电驱厂商,公司工控级客户包含英威腾、汇川技能、众辰电子等专业的变频器出产厂商;车规级客户是以合肥巨一动力和上海电驱动为主的新能源轿车电驱厂商,合肥巨一动力的电驱终端客户包含奇瑞、江淮、云度等国产整车厂商以及广汽本田、江淮群众等合资车厂,上海电驱动产品掩盖30-200KW系列化电驱产品,客户包含一汽、奇瑞、长安、上汽、宇通等很多国内整车厂,以及雷诺、通用、伊顿等海外客户。

  得益于 IGBT 商场规划的继续添加以及公司职业位置和商场比例的进步,近年来公司的营收和归母净利润均坚持快速添加, 且净利润增速高于营收增速。2020年完结收入9.63亿元,净利润为1.81亿元。2021年在全球缺芯的大环境下,公司营收大幅扩张,全体完结营收17.07亿元,同比添加77%,完结净利润3.99亿元。2022Q1公司完结收入5.42亿元,同比+66.96%,环比+6.27pct;完结归母净利润1.51亿元,同比+101.54%,环比+14.39pct,公司所在IGBT赛道高景气量维系。

  从营收结构上来看,IGBT模块是斯达半导中心产品,贡献了绝大多数的营收。2021年陈述期内,公司继续坚持以IGBT模块为主的产品结构,IGBT模块经营收入1.6亿元,同比上升74.99%,占主营事务收入的94.05%。公司模块出产量较上年添加70.67%,出售量较上年添加67.85%。公司产品库存量较低且多为客户预订订单,产品景气量高,工业链话语权较强。从下流使用范畴来看,其间工控占比最大,但跟着新能源范畴的营收快速添加,工控占比逐步下降。新能源作为未来首要发力方向,占比从 2016年的 11.97% 显着进步至 2021 年的25.56%,公司已成功跻身于国内轿车级 IGBT模块的首要供货商之列。

  IGBT的高门槛所带来的产品附加值,让斯达半导的毛利率水平在国内同行中抢先,尽管与世界巨子英飞凌仍存在必定距离,可是一向坚持稳中有升的态势。2022年第一季度,公司的毛利率已进步至 40.81%,比较 2021年添加了4.04pct。这首要是源于斯达半导自研 IGBT芯片比例进步和产销规划扩展带来的出产本钱下降以及在新能源轿车范畴出售额及占比进步带来的产品结构改变。

  在费用端,尽管费用规划在逐年添加,可是跟着办理功率的进步以及营收的快速添加,公司的期间费用率在不断下降,从2016 年至 2022Q1下降比例过半。2022年Q1,公司的出售费用率、办理费用率、财务费用率、研制费用率分别为 1.02%、8.96%、-1.70%、6.51%,较同职业可比公司相对较低。 在毛利率和期间费用率的继续优化下,公司的净利率也得以继续攀升,明显高于同行。

  IGBT门槛较高,长时刻以来中高端产品出产厂商首要会集在欧洲、美国和日本区域,首要由英飞凌、三菱、富士电机等海外企业独占。曩昔十年,凭仗优异的产品功能,英飞凌在我国区收入比重从15%左右进步到现在的挨近40%,成为其最大的收入来源地。而英飞凌完结的这一惊人数字,靠的却是很少的本地化,其在我国的财物(注:可以简略理解为厂房和产能)占比仅仅1%,职工人数占比也将将5%。2020年,海外大厂贡献了全球约80%以上的产能,而国内厂商IGBT有用晶圆产能约5~6万片/月(等效8英寸),比例缺乏20%。可是2021年,国内晶圆代工厂(华虹半导体、中芯世界、积塔半导体等)和IDM厂商(士兰微、华润微、比亚迪半导体、年代电气等)全体扩建志愿活跃。

  长时刻以来,IGBT 商场一向被英飞凌、三菱、富士电机、安森美等少量供货商所独占,2020年年末以来,全球缺芯问题不断杰出,晶圆制作产能缺乏,2021年IGBT产品的交货期也继续拉长,且在Q3仍未呈现缓解的现象,英飞凌、安森美部分IGBT产品的货期现已延伸至39-52周,这必定程度上给了国产IGBT快速进入整车供应链的时机。

  “缺货”仅仅疫情引起的短期供需失衡形成的边沿揉捏,而功率半导体(尤其是IGBT)的缺少,折射出我国工业的供应链硬伤。因为功率半导体扮演的是精细管控电力的人物,因而是很多工业设备、家电、轿车、高铁等等中的中心零部件,可以说,假如没有高效的功率半导体,很多的配备都会阻滞。

  当时,国内企业开端走上自主研制的路途,现在在下流的使用傍边,中压IGBT和IGBT模块最具有出资价值。英飞凌作为全球IGBT龙头企业,产品技能的开展途径可以被国内企业更好的对标,现在英飞凌产品现已迭代到第七代,我国本乡厂商出场较晚,但与世界产品的距离正在逐步缩小,其间斯达半导现已成为世界前十的IGBT模块厂商,产品品类丰厚。

  因为IGBT和下流使用结合严密,研制人员往往需求对下流使用职业较为了解才干出产出契合客户要求的产品,因而使用和体系的理解能力很大程度上取决于上下流的协同严密程度。比亚迪经过自建芯片并供应本身整车厂使用来堆集体系使用know-how;年代电气很早就收买了英国dynex,吸收其技能,在轨交商场中心器材和体系使用同事发力,并将制作高铁IGBT的经历转移至轿车上,建成国内首条8英寸车规级IGBT芯片出产线并布局电驱产品;斯达半导择时经过汇川技能、上海电驱动之类的第三方途径了解下流使用环境,工业协同助力进步产品品质一起下降本钱。

  下流的需求添加有力的促进了半导体范畴IGBT的添加,新能源轿车是我国IGBT下流最大的需求方,占比挨近31%,因而车规级IGBT或许成为IGBT最大的下流商场。依据我国轿车工程学会编制的《节能与新能源技能道路年我国新能源轿车在新车销量中浸透率将到达20%,而实际上我国轿车工业协会计算的数据标明,2021年我国新能源轿车全体销量为350.72万辆,同比添加165.10%,浸透率从2020年的6.17%大幅进步至2021年17.42%,远远超出官方给出的开展规划指引。此外依据中汽协猜测,2025(浸透率30%左右)年我国轿车销量有望达3000万辆,到时我国新能源轿车销量估量达900-1000万辆,而到了2035年估量占比一半以上。

  新能源轿车傍边,IGBT模块是新能源轿车电机操控器、车载空调、充电桩等设备的中心器材,相较于工业操控范畴,车规级IGBT对芯片和模块可靠性的要求更高,车规级半导体的工作温度为-40到155度,温度规划大于消费电子,一起要接受高振荡、电磁搅扰等恶劣环境,因而有更长的使用寿命和行进路程要求,对安全性要求极高。IGBT模块供货商为进入客户的供应链体系,不只需求归纳鉴定供货商的实力,还会评价供货商的上游供货商,因而会有较长的产品测验认证、试用、失效剖析,在保证安全性、可靠性等必备要求的根底上才有望大批量放量,转化本钱极高,因而客户认证为企业竞赛的中心要素。

  依据斯达半导招股书显现,IGBT约占新能源轿车电控体系本钱的37%,是电控体系中最中心的电子器材之一。新能源轿车的动力功能越好,所需求的IGBT组件数量也就越多。一般来说,A00-A0等级(电机输出功率20-55kW)的微型车的主驱IGBT价值量在650元左右,A级轿车、紧凑型SUV新能源车(电机输出功率100-250kW)的主驱IGBT价值量在1300元左右,而B级轿车、中大型SUV(电机输出功率150-400kW)的价值量可以到达2275元以上。

  而依据2020年新能源轿车的出售结构,单车主驱你变IGBT的价值量均匀约为1430元,以此为假定,2020年全球新能源车用IGBT商场约为44.7亿元,到了2025年,若全球的新能源轿车销量到达1200万辆,到时全球新能源车用主驱逆变IGBT商场可以到达170.6亿元,CAGR到达30.86%。因而,在世界功率大厂交给期拉长的大环境下,可以预见在电动车浸透率和单位车辆IGBT价值量进步的根底上,斯达半导的赛道景气量全体仍是比较旺盛的。

  另一个IGBT的增量商场则来自于全球光伏风电装机容量的快速开展。光伏和风力发电机宣告的电能需求经过光伏逆变器/风力发电逆变器整流成直流电,再逆变成契合电网要求的沟通电后输入并网。逆变器是整个新能源发电体系的要害组件,而其间IGBT模块是逆变器的中心器材。2021年全球光伏新增装机量到达160GW,我国新增装机量到达60GW。2020年光伏逆变器的本钱约为0.165元/W,IGBT模块约占逆变器本钱的9%左右,因而计算2021年IGBT模块在光伏范畴的全球商场规划约为21.6亿元。未来跟着光伏新增装机量的不断进步,光伏逆变IGBT的商场也将不断生长。

  全体来看,现在斯达半导现有产品现已完结了中低压IGBT模块全掩盖,未来将使用公司第七代FS Trench芯片渠道和大功率模块出产渠道,发力3300V-6500V高压IGBT的研制和工业化。公司当时聚集的主赛道为车规级使用范畴,长时刻来看,新能源车A00-A0等级商场占比将逐步下降,A级以上商场占比将继续进步。但是依据商场计算未来几年车规级IGBT使用规划和光伏级使用规划算计200亿左右的商场规划可以承载斯达半导600亿的市值吗?可是在中美交易冲突、中兴华为事情的警钟下,当时杂乱而严峻的世界形势促进工业链下流相关职业客户充沛意识到供应链安全和自主可控的重要性,叠加本钱要素的考虑,国内功率半导体厂商被赋予了更多时机。鉴于 IGBT产品技能迭代没那么快,也不要求先进制程,这给了国内厂商充沛的时刻去追逐世界先进水平,国内厂商可经过跨代际研制加快缩短与世界巨子的技能和产品距离,未来有望迎来开展的黄金时期。

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