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【安信电子|公司深度】斯达半导体:国产IGBT龙头,新能源自主先驱

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来源:晓说电子

摘要

■国产IGBT领先企业,未来增长可期:公司主要产品为功率半导体元器件,包括IGBT、MOSFET、IPM、FRD、SiC等, IGBT业务为公司业务的核心。IGBT是电力电子系统的核心器件,被称为电力电子行业的“CPU”,具有非常重要的战略地位。公司打破了国际巨头的技术和市场垄断,实现了IGBT芯片和模块的产业化。根据2019年IHS研究报告,公司在全球IGBT模块市场排名第八,是国内唯一一家进入全球前十的IGBT模块供应商。受益于IGBT行业国产替代潮流,公司近年实现了营收和利润高速增长。2018年营收同比增长54.2%,归母净利润同比增长 83.5%,毛利率29.33%,净利率14.22%。随着募投项目的实施,公司未来产能进一步扩张,在新能源汽车领域开疆扩土,具有强劲的增长潜力。

■新能源拉动IGBT市场高速增长:IGBT是工业控制及自动化领域的核心元器件,随着新能源电力和新能源汽车市场的快速发展,IGBT目前在国际和国内市场都保持着高速增长的态势,新能源汽车是IGBT近年来主要增长动能之一。目前国际IGBT市场被欧洲和日本的企业占据,国内IGBT供需缺口较大。斯达半导体作为国内IGBT龙头企业,在未来国产替代的潮流中将发挥举足轻重的作用。

■自主核心技术,技术优势明显:公司多年来一直专注于IGBT相关技术的研发,在国内企业中,目前实现 IGBT 模块大批量生产的企业仍较少,公司在600V-1700V IGBT 模块的技术水平及生产规模上均处于领先地位。受益于公司的高水平研发能力,公司芯片的自给率逐年上升。2019年上半年,公司自主研发的IGBT及快恢复二极管芯片采购数量占采购总量比例达54.1%,采购金额占比52.7%。公司已经成功自主研发设计出全系列的 IGBT 芯片和快恢复二极管芯片,目前对外采购的 IGBT 芯片和快恢复二极管芯片均能够被自主研发设计的芯片替代。公司目前已经与多家企业形成了稳定的供货关系,主要客户有英威腾、汇川技术、上海电驱动、众辰电子、巨一动力等,相比于国内其他企业具有明显的先发优势。

■投资建议:我们预计公司2020年-2021年的归母净利润为1.77亿元、2.55亿元,成长性突出;首次给予买入-A 的投资评级。

■风险提示:

新市场开拓进度不达预期、新能源市场预期外波动、国际贸易摩擦等

目录

正文

1.斯达半导体:国产IGBT龙头

嘉兴斯达半导体有限公司于2005年4月27日在嘉兴市市场监督管理局登记成立,2011年11月,变更为嘉兴斯达半导体股份有限公司。公司主营业务是以IGBT为主的功率半导体芯片和模块的设计研发和生产,并以IGBT模块形式对外实现销售。IGBT模块的核心是IGBT芯片和快恢复二极管芯片,公司自主研发设计的 IGBT 芯片和快恢复二极管芯片是公司的核心竞争力之一。

1.1.公司股权结构集中

公司实际控制人为沈华、胡畏夫妇,通过斯达控股及香港斯达间接持有公司59.39%的股份;第二大股东为浙江兴得利,持有24.41%股份。

根据公司招股说明书,截止2020年2月,公司共有4家控股子公司,分别是:上海道之科技有限公司,持股比例99.5%;浙江谷蓝电子科技有限公司,持股比例100%;嘉兴斯达电子科技有限公司,持股比例100%;StarPower Europe AG,持股比例70%。

1.2. 专注IGBT领域,研发能力业内领先

公司主要产品为功率半导体元器件,包括IGBT、MOSFET、IPM、FRD、SiC等。公司成功研发出了全系列IGBT芯片、FRD芯片和IGBT模块,实现了进口替代。其中IGBT模块产品超过600种,电压等级涵盖100V~3300V,电流等级涵盖10A~3600A。目前产品已被成功应用于新能源汽车、变频器、逆变焊机、UPS、光伏/风力发电、SVG、白色家电等领域。

公司的主营产品可按功率分为1200VIGBT模块和其他IGBT模块,其中1200VIGBT模块占营收比例最大,占比约为70%左右。

公司产品的下游应用行业主要有工业控制及电源行业、新能源行业和变频白色家电行业。其中,工业控制及电源行业主要包括变频器行业、电焊机行业等;新能源行业包括新能源汽车行业、风力发电行业、光伏行业等。其中,2018年公司销售的产品在工业控制及电源行业的应用占比最高,占比为78.31%,新能源行业占比约18.41%,变频白色家电行业及其他行业共占比3.28%左右。

公司高度重视研发工作,研发投入一直保持在较高水平,2018年研发费用比例为7.26%。

斯达半导体经过多年的自主研发,打破了国际巨头的技术和市场垄断,实现了IGBT芯片和模块的产业化。根据2019年国际著名研究及咨询机构IHS最新研究报告,嘉兴斯达半导体股份有限公司在全球IGBT模块市场排名第八,是国内唯一一家进入全球前十的IGBT模块供应商。

1.3. 国产替代中流砥柱

受益于IGBT行业国产替代潮流,公司近年来实现了营收和利润的高速增长。2018年公司营业收入6.75亿元,同比增长54.2%;归属母公司股东净利润0.97亿元,同比增长 83.5%。2019年前三季度,公司实现营业收入5.65亿元,同比增长8.43%;归属母公司股东净利润1.04亿元,同比增长31.35%。

2018年公司实现毛利1.98亿元,同比增长47.76%;净利润0.96亿元,同比增长88.24%;毛利率29.33%,同比下降1.26个百分点;净利率14.22%,同比上升2.58个百分点。2019年公司毛利率水平保持相对稳定,上半年毛利率为30.05%;净利率持续增长,达到17.49%的历史最高水平。

净利率提升得益于公司费用率的下降。公司体量扩张带来的规模效应导致管理费用率和销售费用率逐步下降。同时,公司的研发费用率在2019年上半年达到6.28%,在四种费用中占比最高。由于行业性质,公司需要不断的研发投入,利润水平较易受到研发资金投入的影响。

2. IGBT:电力电子行业的“CPU”

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。IGBT 作为一种新型电力电子器件,是国际上公认的电力电子技术第三次革命最具代表性的产品,是工业控制及自动化领域的核心元器件,非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

2.1. IGBT性能优势突出,市场规模持续扩张

2.1.1. 技术更新顺应行业高要求

IGBT是由 BJT和MOS组成的功率半导体器件,融合了BJT和MOSFET两种器件的优点,如驱动功率小和饱和压降低等。在IGBT之前,MOSFET通常被用于中低压场合,而晶闸管和GTO被用于中高压领域。MOSFET具有开关速度快、输入阻抗高、热稳定性好、驱动电路简单等优点,但MOSFET在高电压下导通电阻会随着击穿电压的增加而迅速增加,使得其功耗大幅增加。双极晶体管虽然可以得到高耐压、大容量的元件,但是它要求的驱动电流大,并且具有控制电路复杂、交换速度不够快等缺陷。

IGBT具有双重优势,应用领域广阔。IGBT作为复合器件,既有MOSFET驱动功率小、开关速度快的特点,又具有双极型器件饱和压降低而容量大的特点,在高电压下不易被击穿,甚至可以应用于6500V的高压,所以在超300V电压的应用中获得了广泛的使用。其中,600V以下的IGBT产品主要应用于消费电子领域,1200V以上的高规格IGBT产品主要应用于电力设备、汽车电子、高铁及动车中。随着IGBT的应用领域不断扩张,IGBT未来具有广阔的发展前景。

IGBT核心技术为IGBT芯片、快恢复二极管芯片的设计和生产以及IGBT模块的设计、制造和测试。芯片设计、生产和模块设计、制造和测试均为IGBT模块的核心生产工序。

IGBT芯片:随着IGBT应用的升级更新,对IGBT芯片微型化、轻薄化的要求也逐渐提升。自从1985年前后美国GE成功试制工业样品以后, IGBT芯片共经历了6代技术及工艺改进,由容量小、速度低的第一代PT-IGBT芯片发展到采用Trench结构的第三代芯片,再到FS-Trench-IGBT第六代芯片,主要趋势是向着高功率密度、低损耗、低成本、高频率、高可靠性的方向发展。目前,英飞凌最新的第七代芯片IGBT7采用微沟槽+场截止的结构,比第六代沟道密度更高,并且优化了寄生电容参数,从而实现5kv/us下的最佳开关性能,可控性更佳。

第一代芯片到第七代,管芯面积减少了三分之二以上;芯片直径从4英寸发展到12英寸,并且1200V芯片的厚度减少了45%左右,未来芯片直径有望发展到18英寸;管芯的功率密度增加了8倍。

IGBT模块:IGBT 模块的设计包括机械结构设计、电路布局设计、热设计、电磁设计等,一款 IGBT 模块的开发需要进行机-电-热-磁等方面的优化并兼顾模块生产工艺的可实现性等方面的因素。IGBT 模块由于集成度高,需要承受的电压和电流较大,因此在产品设计和

工艺实现时需要考虑绝缘、耐压、散热、抗干扰、电磁兼容性等诸多因素。目前体积更小、效率更高、可靠性更高是市场上对IGBT模块的需求趋势,尤其是汽车级功率模块,往往对IGBT模块的寿命和可靠性提出更高的要求。

2.1.2. 行业发展迅速,市场规模持续扩张

功率半导体的应用领域非常广泛。受益于工业、电网、新能源汽车和消费电子领域新兴应用的不断出现,功率半导体器件的市场规模不断增长。根据Yole测算,2017年全球功率半导体市场销售额达327亿美元。预计至2022年全球功率半导体市场可达426亿美元。

全球IGBT市场规模快速扩张。IGBT代表着未来功率半导体的发展方向,虽然目前所占整体功率半导体市场的比例不大,但IGBT的市场规模近年呈现快速增长的态势。根据智研咨询数据,2018年全球IGBT市场规模达到58.36亿美元,同比增长11.06%,在过去5年中,复合增长率为13.84%,预计2022年全球市场规模将突破70亿美元。

在新能源、节能环保“十二五”规划等一系列国家政策措施的支持下,国内IGBT的发展亦获得巨大的推动力,市场持续快速增长。根据智研咨询发布的《2019-2025年中国IGBT行业市场深度监测及投资机会研究报告》内容显示,2018年我国IGBT市场规模达到161.9亿元,同比增长22%,过去五年的年复合增长率为19%,高于全球IGBT市场规模增速。

在下游急速扩张的需求推动下,我国企业对IGBT的投入明显增加,国内产能呈快速扩张态势。根据智研咨询统计,我国IGBT的产量由2010年的190万只,增长到2018年的1115万只。然而,我国IGBT仍然处于起步阶段,优秀的相关企业较少,国际IGBT产能主要集中在欧洲和日本地区,所以我国IGBT行业仍然存在较大的供需缺口。并且随着国内新能源、汽车电子、高铁动车等领域的高速发展,IGBT供不应求的情况目前仍在加剧。2018年我国IGBT行业存在6783万只的缺口,国产替代迫在眉睫。

2.2. IGBT下游应用领域广阔,市场潜力巨大

IGBT下游应用领域广泛,广泛应用在工业、 4C(通信、计算机、消费电子、汽车电子)、航空航天、国防军工等传统产业领域,以及轨道交通、新能源、智能电网、新能源汽车等战略性新兴产业领域。其中工业领域和电动汽车领域是占比最大的两个行业,分别占37%和28%。

2.2.1. 新能源汽车为IGBT主要增长动力

IGBT 模块在新能源汽车领域中发挥着至关重要的作用,是新能源汽车电机控制器、车载空调、充电桩等设备的核心元器件。

新能源汽车电机控制器:新能源汽车中电机驱动控制系统的主要作用在于能量的转换,即电池直流电(DC)与电机交流电(AC)之间的相互转换。从DC转换到AC的过程称为逆变,其中主要用到的功率器件就是IGBT。由于电动汽车转换过程中一般电池电压一般在200V以上,过流能力在300A以上,功率器件的击穿电压在600-1200V左右,所以耐高压的IGBT模块为电动汽车主要使用的功率器件。新能源汽车电动控制所用的IGBT规格一般在600-1200V/20-800A左右。

车载空调:电动汽车车载空调的工作原理与电动驱动相同,在驱动调压缩机电机进行工作之前,需要通过逆变器将高压电池的直流电转换成交流电。但相比于电机控制器,车载空调的电流较小,一般电流需求在50A以内,工作频率在20KHz左右。所以通常使用电流较小的IGBT模块。除此之外,在电动助力转向、水泵、油泵、PTC等高压辅助控制器中都会用到IGBT单管或模块;在ISG启停系统、电动车窗雨刮器等低压辅助控制器中通常都会用到MOS单管。

充电桩:

电动汽车的充电桩有直流和交流两种类型。在直流充电桩中,充电桩一端与交流电网相连,交流电通过整流功率模块转换为直流电,流经电容稳压滤波器后通过IGBT逆变功率模块逆变为高频交流电,最后变压器耦合及整流单元将它转换为不同的直流电压等级,为不同的电动汽车充电。智能充电桩中的IGBT模块被用作开关元件使用。目前我国充电桩主力为60KW规格,电流为80A。

近年全球新能源汽车销量增长迅猛。根据全球汽车产业平台MARKLINES的数据显示,2018年全球新能源汽车销量达到237万辆,同比增长达到137%。截至2018年底,全球新能源汽车累计销售突破550万辆。预计未来几年,全球新能源汽车将维持20%以上的增速。

目前,中国已经成为新能源汽车最大的市场。2018年,中国新能源汽车销售占全球新能源汽车销量的53%。近几年中国的新能源汽车行业急速增长,从2011年的0.8万辆增长到2018年的125.6万辆。2019年中国车市整体经历了销量下滑,新能源汽车销量不及预期,根据汽车工业协会数据,2019年前10个月我国新能源汽车总销量98.3万辆,在我国汽车销量中占比为4.8%。目前我国的新能源汽车市场供过于求,预计未来几年随着传统车企进入新能源领域,行业竞争将会加剧。

在电动汽车中,电机驱动系统占整车成本的15%-20%,IGBT模块占电机驱动系统的50%,也就是说IGBT占整车成本的7-10%。根据英飞凌的研究,插电混动(HEV)在传统汽车基础上半导体的价值新增365美元,其中约300美元为功率半导体;纯电动汽车(EV)半导体增量价值在750美元左右,其中有450美元为功率半导体;大功率的纯电公交车使用IGBT的价值量在1000美元以上。此外,上文所述的直流充电桩中,IGBT约占原材料成本的30%左右。

根据EV Sales Blog公布最新数据显示,2019年全球插电式混合动力汽车(包括纯电动汽车)的销量约为220万辆,其中纯电动汽车约占75%,即165万辆;插电混动约55万辆。同时国内2019年纯电动汽车销量约为97万辆,插电混动销量约为24万辆。根据上述数据测算,2019年新能源车用IGBT全球市场规模约为9.1亿美元,国内市场规模约为5.1亿美元,占全球市场规模的56%以上。

同时,随着我国新能源汽车的高速发展,我国充电桩建设也正在同步加速。2019年新能源桩车比已从2015年的1:12提升到了1:3.4;中国充电联盟数据显示,目前我国公共充电桩和私人充电桩总计保有量为117.4万台,同比增长61.2%。交流式充电桩成本在两千到八千元左右,直流式充电桩功率越大的成本越高,为两万到十万元不等。IGBT占充电桩成本30%左右,预计充电桩的建设将为IGBT带来较大的需求空间。

2.2.2. 传统工业控制及电源行业稳步增长

IGBT 模块是变频器、逆变焊机等传统工业控制及电源行业的核心元器件,因此工业是IGBT重要的下游行业,占比约为28%。目前,随着工业控制及电源行业市场的逐步回暖,预计 IGBT 模块在此领域的市场规模亦将得到逐步扩大。

变频器行业:IGBT模块在变频器中不仅起到传统的三极管的作用,亦包含了整流部分的作用。控制器产生的正弦波信号通过光藕隔离后进入IGBT,IGBT再根据信号的变化将 380V(220V)整流后的直流电再次转化为交流电输出。

近年来,我国变频器行业的市场规模总体呈上升趋势。根据前瞻产业研究院整理,2016年我国变频器行业的市场规模达到416.77亿元,平均4年复合增长率为8.74%。2018年我国变频器市场规模约473.1亿元,同比增长4.39%。根据前瞻产业研究院整理数据,近年来,变频器市场中我国自主研发能力有所提升,特别是高压变频器在2017年的专利申请数稳定在160项以上。同时,在实体经济的拉动作用下,变频器已进入新能源领域,在冶金、煤炭、石油化工等工业领域将保持稳定增长;在城市化率提升的背景下,变频器在市政、轨道交通等公共事业领域的需求也会继续增长,从而促进市场规模扩大。未来几年,具有高效节能功能的高压变频器市场将受政策驱动持续增长,预计到2023年,高压变频器的市场将达到175亿元左右。

逆变焊机行业:逆变式弧焊电源,又称弧焊逆变器,是一种新型的焊接电源。这种电源一般是将三相工频(50 赫兹)交流网路电压,先经输入整流器整流和滤波,变成直流,再通过大功率开关电子元件(IGBT)的交替开关作用,逆变成几千赫兹至几万赫兹的中频交流电压,同时经变压器降至适合于焊接的几十伏电压,后再次整流并经电抗滤波输出相当平稳的直流焊接电流。根据国家统计局数据,2018年我国电焊机产量为853.3万台,同比2017年增加了58.46万台。电焊机市场的持续升温亦将保证IGBT需求量逐步增大。

2.2.3. 新能源发电受益政策支持

新能源发电主要以光伏发电和风力发电为代表。

光伏发电:太阳能光伏发电的原理是在太阳光照射时,太阳能电池阵列(即PV组件方阵)将太阳能转换成电能,输出的直流电经由逆变器后转变成用户可以使用的交流电。由于IGBT通态电流大、正反向组态电压高,并且可通过电压来控制导通或关断,所以IGBT多被用在中、高压系统中作为电路的开关器件。

光伏发电快速增长,行业调整向精细化发展。根据国家能源局数据显示,2017年,我国光伏发电装机容量增长较快,新增装机53.06GW,连续五年位居世界第一,同比增长53.6%,占全球总量的50%,累计容量达到了130.25GW。2018-2019年我国光伏发电建设放缓,2018年新增装机44.26GW,同比下降16.6%。2018年发布的“531”新政使得国内市场快速下滑,产品价格下降,企业营收持续低迷,行业发展热度骤降。但“531”新政也在推动行业逐步向精细化发展,由追求规模向追求质量转变。随着光伏发电由量向质的方向转变,对技术的要求也在不断提高。IGBT作为功率开关元件,在光伏逆变器中的作用至关重要。根据IHS预测,2016-2021年光伏发电对IGBT模组需求的复合增速将为9%左右。同时,IGBT在光伏发电中的价值量也在不断增长。

风力发电:IGBT在风力涡轮发动机中,同样用于DC/AC电流转换。用IGBT代替可控硅,可以很大程度上减少传导损耗,并且使实际功率和无功功率的控制更为方便。

2014-2018年,我国风电新增装机容量连续五年领跑全球,累计新增980GW。根据中国能源局官网,截至2019年6月,中国风电装机193GW,占总装机容量的10.5%。根据我国发布的《电力发展“十三五”规划》,我国计划于2020年,全国风电装机达到2.1亿千瓦以上,其中海上风电500万千瓦左右。

新能源发电对传统发电替代率逐年上升,光伏风电发展空间大。根据国家电网有限公司发布的《国家电网有限公司服务新能源发展报告(2019)》,2018年,我国新能源发电量达5435亿千瓦时,同比增长29%,占全国总发电量的7.8%,其中,风力发电占全国总发电量的5.2%,太阳能发电量占2.5%。目前风力与太阳能发电占比仍然较小,但上升趋势快,未来空间大,预计对传统发电的替代率将继续上升。风力与光伏发电市场规模的扩大,将给IGBT带来巨大的需求量,助力IGBT未来市场增长。

2.2.4. 变频白色家电市场增长空间大

变频技术已经成为家电领域主流技术。相比于普通家电,变频家电具有更节能、更高效、超静音等优势。变频器技术的开发旨在高能效地驱动用于工业及家用电器的电机,其中,智能功率模块(IPM)将IGBT、快速恢复二极管(FRD)此类功率器件,以及控制IC和无源元件等高密度贴装封装在一起,高能效驱动电机,配合白色家电对低能耗、小尺寸、轻重量、高可靠性的要求。据英飞凌估计,随着可变频家电的快速放量,单位家电中半导体的价值量将显著提升,从0.7欧元提升至9.5欧元,而增加的半导体主要是属于功率半导体。

IGBT是变频器的核心元件之一,其高频开闭合功能能够带来以下优点:1、较小的导通损耗和开关损耗;2、出色的EMI性能,可通过改变驱动电阻的大小满足EMI需求的同时保持开关损耗在合理范围内;3、强大的抗短路能力;4、较小的电压尖峰(对家电起到保护作用)。

我国白色家电市场空间大,变频家电渗透率逐年提升。根据中商产业研究院数据,2018年中国大陆是全球最大的白色家电生产基地,约占全球白电产能的60-70%,其中空调占全球83.9%的产能,冰箱和洗衣机占50%左右。随着近年人们对于传统白色家电的功能诉求更趋于精细化,变频白色家电销售增幅同比大幅上升,变频空调、洗衣机、冰箱的市场渗透率都在逐年提高。根据产业在线数据显示,2018年变频空调累计实现销量6434.1万台,同比增长8.7%,占空调销售量的比重提高至42.7%。变频洗衣机和变频冰箱所占比重也分别由2013年的13.77%和6.31%上升至2018年的32.98%和22.15%。随着节能环保的大力推行,具有变频功能的白色家电将逐渐成为主流。变频家电的快速放量,拉动了IGBT的需求,为IGBT带来了广阔的市场前景。

2.3. 欧日企业垄断市场,国产厂商亟待突围

目前欧洲和日本的企业凭借高质量的产品和领先的技术在全球IGBT市场占据领先地位。根据IHS统计,2018年IGBT模组前十大供应商占据市场份额达到80%左右,德国的英飞凌占据IGBT市场34.5%的份额。其中,斯达半导体的市场占有率为2.2%,在全球IGBT市场排名第八,是唯一家进入排名前十的中国企业。

按应用领域公司分布来看,英飞凌、富士电机、赛米控、安森美等企业在1700V及以下的中低电压(消费级IGBT)领域处于领导地位;ABB、英飞凌、三菱电机等企业在1700V-6500V电压等级的工业级IGBT领域占据优势,同时3300V以上电压等级的高压IGBT技术被英飞凌、ABB、三菱三家公司所垄断。

尽管中国拥有全球最大的功率半导体市场,但本土IGBT厂商与国际大厂相比仍有较大差距。国内企业在功率半导体,尤其是芯片设计上还处于起步阶段,IGBT行业比较落后,在全球产业链中的排名靠后。按产业链上下游分布来看,我国的IGBT厂商主要包含以株洲中车时代、比亚迪、士兰微为代表的IDM厂商;以西安永电、斯达半导体为代表的模块厂商;以中科君芯为代表的的芯片设计厂商,以及华虹宏力、中芯国际等代工厂商。

3. 国产IGBT领军企业,新能源与变频驱动公司持续成长

3.1. 工业控制及电源稳步发展,公司客户资源良好

工业控制及电源是公司产品的主要应用领域。2016-2019H1应用于工业控制及电源行业的产品销售收入占主营业务收入的比例分别为83.59%、80.33%、78.31%和77.92%。随着公司产品和业务的多样化,工业控制及电源占比近年略有下降,但仍然是公司营业收入的主要来源。IGBT主要应用在变频器和逆变焊机中,随着近年我国变频器和逆变焊机市场的平稳增长,工控和电源领域对IGBT具有广阔的需求空间。

公司在工控和电源方面具有先发优势,客户资源良好。公司深耕工业控制与电源IGBT模组多年,相比于新进入行业的企业具有明显的先发优势,目前公司已经与多家企业形成了稳定的供货关系。2019年上半年,公司前五大客户总销售金额为13529.75万元,合计占比36.92%,其中占比最大的两个客户是国产变频器行业的龙头企业英威腾和汇川技术,分别占比11.55%和10.62%。

英威腾:英威腾是国内重要的中低压变频器龙头企业之一。根据智研咨询发布的《2017-2023年中国变频器行业市场运营态势及发展前景预测报告》,英威腾2016年在我国市场占有率为4%,国产品牌中仅次于汇川技术排名第二。自2002年成立以来,英威腾专注于工业自动化和能源电力两大领域,业务涵盖工业自动化、网络能源、新能源汽车和轨道交通四大板块。工业自动化业务为公司成立以来主要的创收业务,2018年占收入比重60.67%,产品主要涉及变频器、伺服系统等。

2018年斯达半导体在英威腾供应商中占据排名首位,采购金额8309万元,占比5.72%。近年英威腾保持着良好的增长态势,未来英威腾预计发展方向不变,除工业自动化和能源业务外,公司的新能源汽车和轨道交通业务对IGBT模组也有刚性需求。斯达半导体与英威腾的长期合作有利于公司间保持稳定的供货关系,为斯达半导体未来订单量提供一定的保证。

汇川技术:汇川技术与英威腾同为我国中低压变频器领域的龙头企业。根据智研咨询发布的《2017-2023年中国变频器行业市场运营态势及发展前景预测报告》,汇川技术2016年在国产中低压变频器中排名第一,市场占有率超过部分欧日企业占据6%。公司从事工业自动化和新能源相关产品研发、生产和销售。公司工业自动化业务包括通用自动化、电梯一体化和电液伺服业务,工业自动化与机器人是公司占比最大的业务板块,2018年占比约82%。除此之外,公司的新能源和轨道交通业务也在稳步推进中。

由于公司产品种类较多,2018年斯达半导体占汇川技术总采购金额比例较小,不足2%。但斯达半导体从2016年到2018年对汇川技术的供货金额逐年增长,由1547万元增长到5839万元。随着汇川技术产业的扩张,预计斯达半导体的订单仍然有进一步增长的空间。

高替换成本造成行业壁垒,优质客户加强公司竞争优势。IGBT模块是下游产品中的关键部件,其性能表现、稳定性和可靠性对下游客户至关重要,替换成本较高。客户往往要经过多个环节的综合测试之后才会做出大量采购的决定。由于采购决策周期较长,给新进入的企业造成了高行业壁垒。公司作为工业控制及电源领域IGBT的龙头企业,与下游优质客户建立了长期稳定的供货关系,一定程度上降低了公司市场拓展和客户维护费用,减弱了潜在竞争对手进入行业的威胁,同时也加强了公司在行业内的竞争优势。随着我国工控与电源行业的逐年增长,核心客户产量提升,预计公司未来主营业务订单量将会稳步上升,为公司营收增长提供保证。

行业平稳增长,IGBT模块需求量大。近年我国变频器和逆变焊机均保持着平稳增长的态势,对IGBT具有较大的需求增长空间。以低压变频器为例,15KW以下的变频器一般需要1个IGBT模块,18.5KW到90KW需要用到3个,110KW用到6个,200KW则每个需要12个以上的IGBT模块。公司可以为低压变频器逆变部分提供功率分布为0-11kW、11-75kW和37-500kW的IGBT产品。随着行业的增长和国产替代的加速,预计公司IGBT将具有巨大的市场空间。

3.2. 扩产新能源领域,行业高速发展带来增长动能

我国新能源汽车市场即将进入高速增长时期。目前我国占全球新能源汽车销量的比例约为50%左右,随着全球新能源汽车市场逐年增长,我国市场也将进一步扩张;同时,我国新能源汽车在传统汽车市场的渗透率也保持着快速上升的趋势,预计在未来几年我国新能源汽车市场将进入高增长时期。

车载及充电桩IGBT需求广阔。根据EVTank预测,2020年我国新能源汽车销量将达140万辆;由于每辆新能源汽车至少需要1个IGBT模块,预计2020年中国市场新能源汽车市场容量超过140万个IGBT模块。2019年我国纯电动汽车销量约97万辆,插电混动销量约24万辆,假设2020年我国纯电动汽车与插电混动车生产量比例与2019年相同,为4:1,则纯电动汽车产量将为112万辆左右,插电混动产量28万辆左右。按2.2.1中的表5估算,2020年国内新增车载IGBT市场规模将达到5.88亿美元。

除此之外,随着我国新能源汽车的高速发展,我国充电桩建设也正在同步加速。中国充电联盟数据显示,目前我国公共充电桩和私人充电桩总计保有量为117.4万台,同比增长61.2%。同时,按公安部统计,截止2019年底我国新能源汽车保有量为381万辆,2020年预计将达到521万辆左右。目前我国新能源汽车的桩车比为1:3.4,假设2020年桩车比达到1:3,则2020年国内充电桩需求将为174万个左右。由于交流式充电桩成本在两千到八千元左右,直流式充电桩成本为两万到十万元不等,IGBT占充电桩成本30%左右,假设交流充电桩与直流充电桩之比为2:3,则预计2020年充电桩IGBT市场规模将为19亿元左右。

公司开展募投项目积极扩张新能源领域产能。从2019年上半年公司下游应用领域占比来看,新能源汽车占比为18.05%。为了顺应新能源汽车高速发展的行业趋势,进一步打开公司产能瓶颈,增强公司未来盈利能力,公司目前实施了针对新能源汽车IGBT模块的募投项目。项目总投资规模为2.5亿元,预计年新增 120万个新能源汽车用IGBT 模块。根据上面的预测,2020年国内车载IGBT需求量将不少于200万个,并且目前国内IGBT处于供不应求的状态,未来需求量将随新能源汽车的产量增加而不断上升;同时国际市场也正在高速扩张,预计公司新增的产能可以被市场完全消化。根据公司预计,扩产后将实现销售4.2亿元,年均利润6404.7万元。

目前公司新能源业务占比较小,增长空间大。目前国内新能源汽车领域的国产IGBT厂商除斯达半导体之外有:比亚迪微电子、华微电子、扬杰科技和宏微科技等。除比亚迪微电子外,多数国内厂商在技术和设备上较国际大厂仍然有一定的差距。目前我国IGBT总体市场90%依赖进口产品,国产替代迫在眉睫。近年国家针对IGBT给予了一定的政策支持,国产IGBT厂商发展前景广阔。2018年公司新能源行业占公司所有下游行业营收比例约为18%,随着公司扩产项目的完成,预计公司新能源业务比例将进一步上升,公司有望成为国内主要的新能源IGBT供应商之一。

公司具有较强的自主研发能力,高芯片自给率为开拓新能源行业提供竞争优势。目前国内多数IGBT芯片大量依赖进口,比亚迪微电子和中车株洲可以自产部分芯片。斯达半导体深耕IGBT行业多年,目前已开发出平面栅NPT型1200V全系列IGBT芯片和沟槽栅场终止650V、750V、1200V及1700V全系列IGBT芯片,成功解决了包括8英寸晶圆减薄技术、背面高能离子注入技术、背面激光退火激活技术以及沟槽栅挖槽成型技术等关键工艺技术。2019年上半年,公司自研芯片数量占比达到54.1%,金额占比52.7%。同时,公司正在进行可以更好地应用于新能源汽车中的新一代IGBT芯片研发,预计2020年可实现批量生产。强研发能力给公司在新能源领域带来了竞争优势,有助于公司未来进一步占领新能源市场份额。

3.3. 扩产IPM模块,有望成为未来新增长点

变频家电渗透率提升带领IPM模块快速发展。近年消费升级使变频白色家电在我国市场快速渗透,由此带来了IPM模块的需求扩张。据中怡康预测,2020年智能变频家电产品的渗透率将进一步提升,白电、厨电、生活电器等智能家电的占比将分别达到 45%、25%和 28%。IPM是变频家电中的核心模块,2018年全球IPM市场达到168亿美元,国产IPM出货量940万颗。目前IPM国产化率低,进口依赖程度高,据中国家电协会2018年的数据,我国白色家电“空冰洗”中模块需求超过1.8亿个,但国产率不足10%。国内目前从事IPM模块的企业除斯达半导体外,还有宏微科技、比亚迪微电子、银茂微电子、士兰微电子等。

公司开展募投项目扩产IPM模块。目前公司变频白色家电领域占公司下游应用领域比例较小,不到4%。目前IPM行业高速增长,国内需求空间大供给不足,为了抓住这个契机,公司开展了IPM模块的募投项目,总投资金额2.2亿元,预计最终扩充至IPM模块产能700万个/年。与此同时,公司正在实施应用于变频家电的IPM模块研究项目,且已经小规模出货,将根据市场开发情况择时大批量生产。公司预计扩产后IPM模块将实现销售3.15亿元,年均利润4967.1万元。

目前我国家白色电行业遭遇发展瓶颈,“冰空洗”销量下跌,但变频家电的渗透率逐年上升。2019年我国“冰空洗”变频家电的渗透率在20%-40%之间,其中IPM模块在变频空调中的使用率最高,达到了100%;变频洗衣机IPM率也达到了95%;但冰箱使用IPM模块变频的较少,仅3%左右。

国内IPM市场空间大,公司产能能够被市场充分消化。产业在线预计2020年三大白电市场都将小幅下降。根据国家统计局数据,2019年我国空调产量为18910万台,洗衣机产量6737万台。由于变频冰箱IPM率较低,所以假设2020年国内空调和洗衣机产量为2.5亿台,变频渗透率为50%,每个变频家电至少需要用到1个IPM模块,则2020年变频家电能够给IPM带来约1.25亿个的需求量,预计公司的新增产能能够被市场充分消化。公司扩展IPM产能有助于优化产业结构,进一步扩大公司的市场覆盖面,提高市场份额占有率。

4. 业务预测

4.1. 重要假设

预测公司2019-2021年1200VIGBT模块业务毛利率维持27%,其他电压IGBT模块业务毛利率维持36%。

4.2. 业务预测

4.3. 投资建议

公司主营业务是以IGBT为主的功率半导体芯片和模块的设计研发和生产,下游领域包括工业控制及电源、新能源、变频白色家电等。我们预计公司2020年-2021年的归母净利润为1.77亿元、2.55亿元,成长性突出;首次给予买入-A 的投资评级。

5. 风险提示

5.1. 新市场开拓进度不达预期

若公司对新能源汽车和变频家电市场的开拓进度不及预期,可能导致公司收入不达预期。

5.2. 新能源汽车市场波动风险

中国新能源市场发展处于初级阶段,未来如果受到产业政策变化、配套设施建设和推广速度以及客户认可度等因素影响,导致新能源汽车市场需求出现较大波动,会对公司的盈利能力造成不利影响。

5.3. 国际贸易摩擦

国际贸易摩擦可能会导致工业控制及电源、新能源、变频白色家电等公司产品的下游应用行业受到影响,从而对公司的销售和利润带来负面影响

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