2023年斯达半导研究报告 全球IGBT模块领先厂商

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2023年斯达半导研究报告 全球IGBT模块领先厂商

2024-02-09 16:07| 来源: 网络整理| 查看: 265

斯达半导:全球IGBT 模块领先厂商

全球 IGBT 模块领先厂商,国内 IGBT 领军企业

公司成立于 2005 年 4 月,深耕以 IGBT 为核心的功率半导体器件,是国内该领域领军企业,于 2020 年在上海交易所主板上市。公司总部位于浙江嘉兴,在上海和欧洲均设有子公司,并在国内和欧洲设有研发中心。根据Omdia 数据,2021年公司在全球 IGBT 模块市占率排名第六(占 3.0%)。

公司产品聚焦 IGBT 相关的功率器件,包括全系列IGBT 芯片、FRD 芯片、IPM和IGBT 模块等产品形态,其中 IGBT 模块产品电压等级涵盖100V~3300V,电流等级涵盖 10A~3600A,型号齐全且技术领先,被广泛应用于新能源汽车、工控、新能源发电及白色家电等领域。此外,公司推出了碳化硅模块等新型功率器件产品,在新能源汽车领域已批量应用。

公司产品生产流程主要分为芯片和模块设计、芯片外协制造与模块生产三阶段:(1)芯片和模块设计。本阶段公司根据客户对 IGBT 关键参数的需求,设计出符合客户性能要求的芯片;根据客户对电路拓扑及模块结构的要求,结合IGBT模块的电性能以及可靠性标准,设计出各满足各行业性能要求的IGBT 模块。(2)芯片外协制造。公司根据阶段一完成的芯片设计方案委托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造自主研发的芯片,公司在外协制造过程中提供芯片设计图纸和工艺制作流程,不承担芯片制造环节。(3)模块生产。模块生产是将单个或多个如 IGBT 芯片、快恢复二极管等功率芯片用先进的封装技术封装在一个绝缘外壳内的过程。本阶段公司根据不同产品需要采购相应的芯片、DBC、散热基板等原材料,通过芯片贴片、回流焊接、铝线键合、测试等生产环节,最终生产出符合公司标准的IGBT 模块。公司外协加工主要存在于 IGBT 模块材料准备阶段,除了自制IGBT 芯片及快恢复二极管芯片通过芯片代工厂进行外协制造之外,一些非核心部件的加工环节如功率端子电镀等交由外协厂商进行加工生产。

公司股权结构稳定,公司的实际控制人是沈华、胡畏夫妇。香港斯达持有斯达半导 41.77%股份,其中沈华持有香港斯达 70%股份,胡畏持有香港斯达30%股份。截至 2022 年 6 月公司共有四个全资子公司,两个控股子公司。子公司上海道之成立于 2013 年,专注新能源汽车 IGBT 模块的研发和生产。子公司斯达欧洲成立于2014 年,主要承担公司在欧洲市场的业务拓展,致力于功率器件先进技术研发。1H22,子公司斯达欧洲实现营业收入 3,790.59 万元,同比增长97.62%。

公司核心技术人员均有丰富的半导体从业经历。公司在全球拥有1000 多位员工,主要技术骨干主要来自麻省理工学院、斯坦福大学等国际知名高校的博士或硕士,在 IGBT 芯片和模块领域有着 10-25 年的研发和生产管理经验。此外,公司十分重视技术人员培养,与浙江大学、中科院电工所等高校和科研机构建立了紧密的产学研合作联盟。

公司保持高速增长,新能源业务占比逐年提升

公司近 5 年业绩保持高速增长,扣非归母净利润复合增速为65.5%。2017-2021年公司营业收入由 4.4 亿元增长至 17.07 亿元,年均复合增速达40.4%;扣非归母净利润由 0.5 亿元增长至 3.78 亿元,年均复合增长率65.5%。

公司主营业务为 IGBT 模块,新能源行业占比逐年提高。公司收入主要来自IGBT模块,从细分行业看,工控应用 17-21 年占比由 80%下降至63%,新能源行业17-21年由 15%上升至 34%。1H22 工控占比进一步降至 49%,新能源占比提升至47%,变频白色家电占比为 4%。

公司毛利率及净利率加速提升,研发投入不断增加。随着新能源汽车及发电IGBT产品向高附加值的方向渗透,2017 年以来公司毛利率保持稳定上升,从17年的30.60%提升至 1-3Q22 的 41.1%。此外,公司持续加大研发投入,近5 年研发费用持续增加,22 年前三季度公司研发费用达 1.3 亿元。

工控与新能源应用驱动IGBT 加速发展

IGBT 是电能转换的核心器件

IGBT 主要用于调节电路中的电压、电流、频率、相位等,是电能转换的核心器件。从 20 世纪 80 年代至今,IGBT 优化路径围绕着电场分布、结温、短路能力等展开。第三代背面多注入了一个掺杂浓度略高于 N-衬底的N 缓冲层,可迅速降低电场强度,使整体电场呈梯形且漂移区厚度减小,降低了关断时的拖尾电流及损耗即低导通压降。IGBT4 通过薄晶圆及优化背面结构,进一步降低了开关损耗,器件输出电流能力提升。IGBT7 里的沟槽有多种形式,综合各种沟槽形式的优点,性能显著提升。

预计在工控与新能源应用的驱动下,22-25 年全球 IGBT 市场有望由687.3亿元增至 1070.6 亿元,其中新能源汽车(占 31.1%)、工业(占23.7%)、光风储(占23.4%)为主要市场。结合 Omdia 的数据,我们测算 22-25 年全球IGBT 市场将由625亿元增至 1070 亿元,对应复合增速 14.2%;其中 25 年新能源汽车IGBT 市场对应333.2亿元,工业 IGBT 市场对应 253.3 亿元,新能源发电IGBT 市场对应250.3亿元。

工业控制是 IGBT 的重要应用市场

IGBT 模块是工业电机及其控制系统核心元器件之一,可实现整流及逆变等功能。根据英飞凌数据,预计到 2040 年工业电机系统中电机耗电量将占60%。全球工业驱动市场高压电机变频器(>1kV)占 9%;中低电压驱动(



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