深耕功率半导体,扬杰科技受益于高景气及迎

(报告出品方/分析师:国盛证券郑震湘佘凌星陈永亮)

一、扬杰科技:功率半导体领先企业

1.1深耕功率半导体,IDM设计模式并行

公司致力于功率半导体芯片及器件制造、集成电路封装测试等中高端领域的产业发展。

公司主营产品为各类电力电子器件芯片、MOSFET、IGBT及碳化硅SBD、碳化硅JBS、大功率模块、小信号二三极管、功率二极管、整流桥等,产品广泛应用于消费类电子、安防、工控、汽车电子、新能源等诸多领域,在国内外均有产品技术和销售覆盖。

公司采用垂直整合(IDM)一体化、Fabless并行的经营模式;集半导体单晶硅片制造、功率半导体芯片设计制造、器件设计封装测试、终端销售与服务等纵向产业链为一体。

公司积极推进功率半导体相关新项目研发、丰富相关产品性能。

公司基于8寸工艺的沟槽场终止VIGBT芯片系列及对应的模块产品开始风险量产,IGBT高频系列模块、IGBT变频器系列模块以及相应的半桥模块及PIM模块获得批量订单;公司成功开发并向市场推出了SGTNMOS和SGTPMOSN/P30V~V等系列产品;在继续丰富产品规格和品种的同时持续优化SGT产品性能,陆续推出了第二代SGT产品等。

公司持续优化晶圆线产品结构,不断丰富产品线,拓展高可靠性产品规格和高能效产品系列,持续向高端转型。

PSBD芯片、PMBD芯片已形成完整的商用系列和车规系列,并持续增加新规格。其中,汽车发动机高效PMBD整流芯片已在多家车厂试验中;FRED整流芯片已实现V-V多系列量产,并逐渐向V及更高电压系列扩展。

FRED续流芯片V和V同步开发中;同时,全面提升TVS芯片的产品性能,有助于进一步提升公司在细分市场的领先地位。

公司前身江苏扬杰电子有限公司成立于0年,公司年于深交所挂牌上市。

公司于6年开展分销业务,设立桥堆二极管产线,9年开拓芯片设计的板块,设立4寸芯片产线,年设立4寸芯片第二条产线,年收购美国MCC并设立DFN、QFN产线,年设立小信号产线,年设立汽车电子产线,年切入MOSFET和IGBT,设立IGBT产线,目前,公司正顺应第三代半导体进行开发研究。

经过20年的发展,公司已成为国内少数集半导体分立器件芯片设计制造、器件封装测试、终端销售与服务等产业链垂直一体化的杰出厂商。

1)在功率器件方面,公司沿着建设硅基4寸、6寸并进一步规划8寸晶圆工厂和对应的中高端功率二极管、MOSFET、IGBT产品;在MOSFET板块,强化产品竞争力,加速研发SGT-MOSFET、SJ-MOSFET等高端产品,积极对标国际品牌,加速实现进口替代;在IGBT板块,聚集一流人才,加大芯片研发投入,实现IGBT芯片的量产;同时,加快8寸晶圆研发设计。

2)半导体硅材料方面,公司重点实现4-6寸研磨片、中小尺寸外延片的产能扩充,加快垂直向上游整合步伐。

紧跟前沿技术趋势,布局第三代半导体。

公司瞄准第三代半导体材料行业发展趋势,在碳化硅功率器件等产品研发方面加大力度,现已成功开发并向市场推出碳化硅模块及V碳化硅SBD全系列产品;V系列碳化硅SBD及碳化硅MOS已取得关键性进展。

1.2股权集中,员工激励广泛实施

公司股权结构高度集中,实际控制人为梁勤女士。股权结构上,江苏扬杰投资有限公司持股38.28%;公司实际控制人、最终受益人为梁勤女士,分别持有江苏扬杰投资有限公司、建水县杰杰企业管理有限公司82.48%和54%的股份。公司股权高度集中,有利于公司内部结构治理。

创业团队砥砺前行,股权激励到位。

公司创业二十余年,屡次获得各类奖项,如第十二届中国上市公司价值评选中国创业板上市公司价值五十强等,同时董事长梁勤女士现任“扬州市人大常委”,“扬州市工商联副主席”等社会职位,曾荣获“全国关爱员工优秀民营企业家”,“全国电子信息行业优秀企业家”,“江苏省第五届优秀中国特色社会主义事业建设者”等多项荣誉称号。

此外,公司还曾推出3期限制性股票和1期员工持股计划,激发员工积极性和创造性。

1.3业绩高增,把握景气及替代机遇

收入及净利持续高增,受益于下游景气及替代机遇。

市场需求快速增长,同时公司抓住功率半导体国产替代加速的机遇,加大市场开拓力度,加速新建产能释放。

年公司业绩快报营收43.97亿元,同比增长68.0%;实现归母净利润7.58亿元,较上年同期增长.37%,增幅显著。

新产品放量提升,进入高增长景气时期。

公司主要产品为半导体器件、分立器件芯片和半导体硅片。

其中,半导体器件是主要的营业收入来源,占比80%左右。21Y公司优化产品结构,积极推进重点研发项目,各项产品业务持续保持景气高增长。

据公司业绩快报,MOSFET产品收入同比增长%,小信号产品收入同比增长82%,IGBT产品收入同比增长%,模块产品收入同比增长35%。

总体毛利率稳中有升,半导体硅片毛利率提升显著。

公司在手订单旺盛,受市场需求增加影响,年以来,公司产能利用率一直保持在较高水平,毛利率在年后逐渐回暖。

公司毛利率34.27%,同比上升4.47pct;净利率14.6%,同比上升3.62pct。

分产品看,公司H1半导体器件毛利率分别为33.80%,分立器件芯片毛利率31.65%,半导体硅片毛利率36.00%。

精细化运营提升管理效率,有效降低期间费用率。

公司销售费用率、财务费用率、管理费用率自年来稳定下降。

多年来,公司深耕运营体系管理,实施精细化运营,建立持续低成本的运营体系,生管、设备、工程、采购多部门联动,全方位推进降本增效项目。

公司近年来管理费用率维持在6-7%,销售费用率维持在3-5%,财务费用率维持在0-1%,管理效率持续提高。

二、全球功率市场稳健增长,二极管基本盘稳固

功率半导体市场规模稳步增长,~年CAGR预计约为5%。

根据IHS统计年全球功率半导体市场约为亿美元,同比增长约11%,其中功率IC市场约亿美元,功率分立器件及模组规模约亿美元。

年贸易摩擦干扰整体市场收入略微下降至亿美元,年受疫情对终端需求短期的影响,根据Omdia的统计及预测,全球功率半导体市场规模相对年同比下降5%左右至亿美元,但年汽车、消费类电子等抑制性需求释放将带动功率半导体市场整体迎来复苏,预计市场整体收入反弹至亿美元,并在下游需求的持续带动下,~年CAGR约5%左右。

分立器件及模块占整体市场约46%,MOSFET、IGBT为主要部分。

我们根据Omdia,MaximizeMarketResearch统计数据梳理功率半导体市场结构,年功率分立器件及模块合计市场规模达亿美元,其中核心器件MOSFET(含Si、SiC、GaN分立器件及模组)及IGBT(含分立器件、模块及IPM)分别为84亿美元和63亿美元。

功率半导体下游应用十分广泛,汽车及工控为前两大应用领域。

功率半导体几乎应用于包括计算机领域、网络通信、消费类电子、工业控制等传统电子产业及新能源汽车、光伏发电等等各类电子制造业。

根据Yole统计,年汽车及工业领域为前两大应用领域,各占据29%的份额,其次为通讯、计算机等。

中长期来看,新能源汽车、工业自动化、可再生能源设施建设及新兴消费电子等领域将持续驱动行业增长。

二极管赛道增速稳健,中国市场需求占比较大。

根据IHSmarkit数据,预计~全球二极管市场规模将从43.26亿美元增至46.62亿美元,CAGR1.51%;~中国二极管市场将从14.39亿美元增至15.54亿美元,CAGR1.55%。

其中,光伏二极管太阳能发电光伏组件,据测算中国市场规模约亿只(1Gw光伏电池组件需要光伏二极管约~0万只,取4万只测算;据国家统计局,年中国并网太阳能发电装机容量约Gw,增长24.1%)。

高端二极管国产替代仍有较大空间,扬杰科技二极管于国内居领先地位。

目前国际龙头企业仍占据中国高端二极管市场绝对地位;据海关总署数据测算,~年我国半导体二极管出口单价大致在0.04~0.05美元的低位区间。

当前国产产品中,中大型企业占据50%份额,集中度较高。

扬杰科技拥有从芯片制造到封装测试全套生产工艺,为国内少数生产、制造全系列二极管、整流桥、分立器件芯片的规模企业之一。

三、MOSFET、IGBT供不应求,黄金替代机遇

2.1MOSFET:需求端全面爆发,供给端产能吃紧

功率MOSFET为现代电源开关器件的优先选择,适用高频低功率场景。

功率MOSFET以其工作频率较高、低开关损耗、低驱动损耗、高击穿电压、高电流等特点,广泛应用于如AC-DC、DC-DC转换器等开关稳压器及电机控制器,而由于功率MOSFET是多子器件,导通损耗比较大,导通时器件压降较大,不适用于大功率装置。

MOSFET应用场景涵盖消费电子、计算机及外设设备、通信设备、汽车电子、工业电子设备等多领域。

依据耐压性能,MOSFET可分为中低压和高压。

由于MOSFET应用环境多样且复杂,性能及参数以环境而定,故种类和型号多样,通常可以根据其耐压性能分为中低压MOSFET(通常为V)和高压MOSFET(通常为V),其中低压应用场景包含便携式消费电子、DC-DC转换器、显示、照明、适配器、通讯电源(高频)、嵌入式系统及工业领域等,高压MOS应用场景包含高压开关电源、AC适配器、汽车充电器、家电、基站、高压逆变器、电子镇流器等。

汽车电子、消费电子和工业电子为MOSFET最大的下游应用领域。

全球来看,根据Yole,预计到年汽车应用领域的需求将占总体需求市场的22%,其次是计算机及数据存储19%,工业领域14%。

而国内来看,汽车电子、工业控制、消费电子也为前三大需求市场。受益于新能源、新技术的应用,功率MOSFET下游最终产品的市场需求保持良好的增长态势,同时当前新能源汽车/充电桩、智能装备制造、物联网、光伏新能源等新兴产业领域对高效能电子器件的需求增加,将给MOSFET提供巨大的市场机遇。

中低压MOSFET仍占据MOSFET主要市场份额,工业4.0、5G以及数据中心驱动稳定增长。

具体到低压MOSFET来看,超过50%的份额来自于工业领域需求,主要为如电动工具、工业机器人等的设备电池驱动马达,而5G基础设施建设、数据中心等的建设对高效、高频供电电源的需求同样带动市场增长,预计-年CAGR达约4%。

我们认为新能源汽车、工业4.0智能装备建设以及5G基建同样带来高压MOSFET的高增长机遇。

功率器件对制程要求不高,主要在8寸及6寸产线生产。

在摩尔定律驱动下,芯片晶圆尺寸由6寸→8寸→12寸演变。晶圆面积越大,所能生产的芯片就越多,可大幅降低成本。

但相比于12寸晶圆,8英寸固定成本低、达到成本效益生产量要求较低、技术成熟等特点被应用于功率器件、MEMS、电源管理芯片等特色工艺芯片的制作,与12寸形成互补。

8寸晶圆设备停产,限制产能释放。

8寸晶圆厂始建于年,7年全球8寸晶圆代工厂数量达到顶峰座,随后12寸晶圆逐渐成熟,存储,逻辑代工等产能纷纷迁移至12寸晶圆。

8寸晶圆代工厂由于运行时间过长,设备老旧,同时12寸晶圆厂资本支出规模巨大,部分厂商逐渐关闭8寸晶圆厂,设备厂商也停止生产8寸设备。

根据ICInsights统计,9-年,全球共关闭了座晶圆代工厂,其中8寸晶圆厂为24座,占比24%,6寸晶圆厂为42座,占比42%。目前8寸设备主要来自二手市场,数量极少且价格昂贵,设备的停产钳制着8寸晶圆产能的释放。

新增产能以12寸为主,8寸晶圆代工厂产能近年无明显扩张。

据SEMI数据,全球半导体制造商在~年将新建29座工厂(全部投产后,新增月产能万等效8寸片),其中年开建19座,年再建10座。

据SIA预测,~,全球8寸晶圆产能增长仅17%。

据DIGITIMES数据,~年全球前十大晶圆代工厂8寸晶圆代工产能CAGR平均仅4.2%。

2.2IGBT:为新能源汽车的核心,受益电动化趋势

IGBT在功率半导体的份额及市场规模均将提升。

据Yole数据,~全球IGBT市场将从54亿美元增至84亿美元,CAGR7.5%。

受汽车电动化推动,年模组将占IGBT市场81%;且年超过80%的市场将集中于V-V。IGBT模块市场份额较大,系其在高压下可提供增强的易控制性和效率。

分立器件市场增长来源于低电流应用的消费电子产品需求。

据Yole,年IGBT占全球功率器件市场规模约27.5%,到年,这一比重将提升至28.1%。

IGBT为新能源汽车核心,是最有提升空间的部分。

新能源汽车包含三大系统:电源、电机、电控。电源几乎占据整车成本的50%,但受限于锂电池技术条件,提升空间不大。

目前在新能源汽车中,最有提升空间的当属电机驱动部分,电机的技术水平直接影响整车的性能和成本,而电机驱动部分最核心的元件为IGBT。IGBT主要应用在逆变器中,成本约占整个电机驱动系统成本的一半,作用是将高压电池的直流电转换为驱动三相电机的交流电。

此外IGBT在汽车充电桩、车载电控等也有至关重要的作用,在车载空调控制系统、小功率直流/交流(DC/AC)逆变,也有使用小功率的IGBT。

从成本端看,IGBT模块单车价值量高。

电控系统在整车成本中占比第二,而作为电控的核心部件,IGBT占据整个电控系统成本约37%,如果加上充电系统中所用到的IGBT(占充电柱成本约20%),其成本占比将会更高。在特斯拉的双电机全驱动版车型ModelX中,使用了个IGBT管,其中前电机有36个,后电机有96个,价值大约在美元。

工业控制、白色家电、动车等领域,IGBT同样具备潜力。

工控领域大量使用交直流电动机,例如数控机床的伺服电机、轧钢机和矿山牵引、大型鼓风机等都采用电力电子变频调速技术。其中IGBT在变频器中担任输出驱动。

根据ABIResearch,年全球工业半导体市场为亿美元,-年CAGR达7.1%,增速仅次于汽车领域。未来随着中国产业的升级,对于工业控制的精度与功耗要求越来越高,IGBT担任的作用会更大。

光伏等新能源领域迅速发展同样具备推动力。

近年来以风能、太阳能等为代表的新能源产业发展迅速,风力发电、光伏发电中的整流器和逆变器都需要使用IGBT模块,而且IGBT模块是逆变器的核心电子元器件,因此,未来新能源领域的快速发展将会助推IGBT需求。

IGBT模块还被广泛应用于轨交等领域。

动车组最核心的部件之一是“牵引变流器”,它负责将超高电流转化为列车的动力,以CRH3为例,每辆列车装有4台牵引变流器,每台搭载了32个IGBT模块,则每辆列车搭载的IGBT模块共计个,这些IGBT模块合计为整个列车提供了约10兆瓦的功率。

作为轨道交通牵引主流器件,伏等级的IGBT器件在大功率电力机车、城市轨道交通领域具有广泛的应用前景,未来十年中国轨道交通牵引市场每年将产生10到20万只的伏等级IGBT模块的需求量,据此计算整个市场容量每年将为约15亿人民币。

2.3海外供应商领先,国产替代空间广阔

中国功率半导体市场虽已占世界功率半导体市场份额的50%以上,但在中高端MOSFET及IGBT器件中90%仍依赖于进口,存在较高的国外依存度。

IGBT市场几乎被国外垄断,国内厂商追赶尚需时日。

目前全球IGBT市场上的主要供应商包括德国英飞凌、日本三菱、富士电机、瑞士ABB、美国安森美等欧美和日本厂商。

英飞凌、富机电子和安森美等厂家在V以下的中低电压IGBT领域处于领导地位,三菱则主宰了2V以上的高电压IGBT领域。

四、公司竞争优势

4.1研发投入加大,功率器件品类持续丰富

IGBT、MOSFET布局趋于完善,研发广度和深度提升。

在IGBT领域,公司不断开发IGBT新模块产品,丰富IGBT产品线与产品品类,基于8英寸工艺的沟槽场终止VIGBT芯片系列及对应的模块产品开始风险量产,IGBT高频系列模块、IGBT变频器系列模块等获得批量订单,持续扩展在IGBT领域的布局;在MOSFET领域,公司持续优化提高TrenchMOSFET和SGTMOS系列产品的性能,扩充产品品类,应对国内中高端客户的需求以加速国产化替代进程。从最关键的电压指标看,公司MOSFET、IGBT产品布局较全,处于业内较领先地位。

维持消费电子技术优势,开拓5G通信新兴市场。

公司在保持和提升公司在消费类电子、民用市场的优势的基础上,积极扩展或进入新能源汽车、充电站(桩)、汽车电子、安防、移动便携式终端、军工、电力电子等高端市场;在传统家电领域,推进替代进口战略,逐步及加快渗透,扩大国产器件份额;在新兴市场领域,随着5G进入商用阶段,手机加速更新换代、通信设备和装置要求密度更高,相应电子元器件的需求倍增。

公司紧跟市场方向,抓住新兴领域需求增长的机遇。研发投入力度持续加大,人均创收、人均创利稳居行业前列。

研发投入方面,公司6-年研发投入总额逐年上升,从万元上升至1.31亿元,研发投入占营业收入比例从4.19%上升至5.01%,研发人员数量从人升至人,占比维持在24%左右。公司员工本硕占比22.7%,人均创收94.44万元,人均创利13.65万元,居于行业前列。

4.2IDM模式强化交付,产能持续扩充

我们梳理全球前五大汽车芯片厂年四季度业绩说明会,年汽车及工业芯片仍将持续供不应求,供应链、库存、交期等一系列问题持续存在,五大厂商指引Q1收入环比仅有一家下滑,表明行业仍然十分强劲。

(1)英飞凌判断年全年汽车芯片持续供不应求,但同时会在一年内逐步改善。英飞凌积压订单超过亿欧元(公司预计财年收入亿欧元),且其中80%需求集中于12个月,远超过公司的交付能力。

(2)安森美在Q4法说会上表示其年产能已经订满,当前是纯粹是供方市场,交货时间高达45周,积压订单非常多。

(3)意法半导体同样表示年汽车的标准产能(MOSFET、IGBT、MCU)已订满,且渠道没有库存积累,同时上游基板、引线框欠缺影响。紧张局势有望在年底前逐步改善。

(4)恩智浦下游汽车、工业等领域在未来4~5个季度仍然相当紧缺。渠道库存下降到1.5个月,持续低于预期的2.4~2.5个月,年年内无法解决该失衡问题。

(5)瑞萨公司及渠道库存均低于目标水平,且周转天数还在下降。截止Q4,公司累计未完成订单超过1.2万亿日元(年全年营收亿日元),并且难以在年全部交付,主要受限于供应链限制和疫情的不确定性。

IDM模式构建广阔护城河,强化交付稳定性。公司采用IDM模式,集半导体分立器件产业链前道芯片设计、生产及后道封装测试、销售为一体,具有全产业链的成本优化优势及完善的技术、工艺优势。

在半导体硅材料方面,公司近期重点实现4-6寸研磨片、中小尺寸外延片的产能扩充。

公司年起投入建设智能终端用超薄微功率半导体芯片封测项目,项目达产后可实现年产能万只功率模块封装产能,将进一步加强公司在超薄微功率半导体芯片领域的封装测试能力;公司投入建设的超薄微功率半导体芯片封装项目,项目达产后可实现封装月产能25亿只,将大大提高提升公司的生产能力及盈利水平。

4.3直销为主深度合作,双品牌共同发力

直销为主重视销售投入,大客户营销显成效。

公司进行精准营销,聚焦5G、电力电子、消费类电子等重点行业,产品销售模式可以分为直销和经销两种。目前,公司以直销模式为主,并辅以经销模式作为必要补充。

直销模式下,顾客对产品的反馈能更快反馈,公司可以提高产品满足用户需求的能力。

公司21Y销售费用率3.51%,在同行业中处于较高水平。客户网络上,公司充分发挥MCC国际品牌优势,利用欧美地区渠道的产品DESIGNIN能力,开拓国际高端市场,近年来取得了华为、DELL、比亚迪等大客户订单,为后续产品品类拓宽持续导入大客户奠定基础。双品牌营销部署全球销售网络。

目前,公司实行双品牌营销模式。

在欧美市场,公司主推具有美资背景的MCC品牌,与全球知名通路商进行合作,利用其丰富的营销渠道;同时,美国、德国、法国、土耳其、意大利等地设立交付、技术服务中心,持续提升MCC品牌在国际市场的占有率。

在亚洲市场,公司主推YJ品牌,通过大客户经理、项目经理与后方研发技术、交付大平台相联动的销售模式,并与大客户达成战略合作伙伴关系。

五、盈利预测

深耕功率半导体,IDM设计模式并行。

公司致力于功率半导体芯片及器件制造、集成电路封装测试等中高端领域的产业发展。

公司主营产品为各类电力电子器件芯片、MOSFET、IGBT及碳化硅SBD、碳化硅JBS、大功率模块、小信号二三极管、功率二极管、整流桥等,产品广泛应用于消费类电子、安防、工控、汽车电子、新能源等诸多领域。

全球功率市场稳健增长,二极管基本盘稳固。

据Omdia估测全球功率市场整体收入反弹至亿美元,主要系汽车、消费类电子等抑制性需求释放带动市场整体迎来复苏;展望未来下游需求延续,预计~CAGR约5%。

据IHSmarkit数据,预计~全球二极管市场规模将从43.26亿美元增至46.62亿美元,CAGR1.51%;中国二极管市场将从14.39亿美元增至15.54亿美元,CAGR1.55%。

公司拥有从芯片制造到封装测试全套生产工艺,为国内少数生产、制造全系列二极管、整流桥、分立器件芯片的规模企业之一。

MOSFET、IGBT赛道高景气加持国产替代机遇,带来新增量。功率MOSFET为现代电源开关器件的优先选择,适用高频低功率场景。

据Yole数据,~全球硅基MOSFET市场将从75亿美元增至94亿美元。其中,汽车领域增长耀眼,自动驾驶相关需求将由14亿美元增至23亿美元,汽车电动化相关需求将1亿美元增至7亿美元。IGBT在功率半导体的份额及市场规模均将提升。

据Yole数据,~全球IGBT市场将从54亿美元增至84亿美元,CAGR7.5%;年IGBT占全球功率器件市场约27.5%,到年占比将增至28.1%。

中国功率半导体市场虽已占全球50%以上,但在中高端MOSFET及IGBT器件中90%仍依赖进口,国产替代空间广阔。

综上,我们预计公司//营收分别为43.97/57.89/73.53亿元,同比+68.0%/31.7%/27.0%;归母净利为7.58/9.39/11.88亿元,同比+.4%/23.9%/26.5%;对应PE46.6/37.6/29.7x,较可比公司具有估值优势。

六、风险提示

产品开发不及预期风险:

公司产品定位于中高端市场和进口替代,直面台资、外资品牌的强势竞争。未来若在产品研发、市场定位、营销网络构建等方面不能适应市场变化,则可能会影响公司在中高端市场的份额和目前数个细分领域的龙头地位。

产能扩充不及预期风险:

公司智能终端用超薄微功率半导体芯片封测项目达产后可实现年产能万只功率模块封装产能;公司超薄微功率半导体芯片封装项目达产后可实现封装月产能25亿只;当前存在疫情影响扩产进度风险。

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