IGBT成為“雙碳”最受益的功率半導體，時代電氣(03898)量產(chǎn)在即

由于汽車缺芯的影響，年初以來，功率半導體IGBT(絕緣柵雙極晶體管)的產(chǎn)能一直備受關(guān)注，相關(guān)上市公司也獲得不少漲幅，如斯達半導(603290.SH)、士蘭微(600460.SH)今年股價漲幅均超過80%。

實際上，IGBT的應(yīng)用范圍除了傳統(tǒng)的電力機車、高速動車組、地鐵軌道等交通領(lǐng)域，在新能源汽車、風電、光伏、變頻器等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。

年初IGBT企業(yè)股價的推動主要是汽車芯片需求驅(qū)動，而近期，IGBT企業(yè)股價又出現(xiàn)明顯的上漲，如時代電氣(03898)近三個交易日，股價漲幅超15%。

行情來源：智通財經(jīng)

和上輪不一樣的是，此番IGBT企業(yè)股價上漲除了新能源汽車需求高以外，還與風光發(fā)電需求增加有關(guān)。

“雙碳”下的受益路徑

背靠國家提出的“2030年前碳達峰”和“2060年前碳中和”策略，“雙碳”也是從去年以來大家比較認可的投資主線。

由于目前新能源發(fā)電以光伏和風力發(fā)電為主，而功率半導體的IGBT是風電和光伏逆變器的核心零部件，可以理解為電力電子行業(yè)里的“CPU”。

由于電有高壓電，低壓電，IGBT的作用，就是將高壓轉(zhuǎn)換成低壓，低壓轉(zhuǎn)換成高壓。

按照封裝的方式區(qū)分，有IGBT分立器件、IGBT模塊以及IPM。

其中，IGBT模塊又是IGBT最常見的形式，它是將多個IGBT芯片封裝在一起，實現(xiàn)更大功率、更強的散熱能力。

雖然功率器件在整臺電力電子裝置中的價值通常不會超過總價值的20%-30%，但對整機的總價值、尺寸、動態(tài)性能、過載能力、耐用性和可靠性起著十分重要的作用。

IGBT是構(gòu)成太陽能光伏發(fā)電關(guān)鍵電路的重要開關(guān)器件。之前國內(nèi)外大多數(shù)光伏發(fā)電系統(tǒng)是采用功率場效應(yīng)管MOSFET構(gòu)成的逆變電路。然而隨著電壓的升高，MOSFET的通態(tài)電阻也會隨著增大，在一些高壓大容量的系統(tǒng)中，MOSFET會因其通態(tài)電阻過大而導致增加開關(guān)損耗的缺點。

相比之下，IGBT通態(tài)電流大，正反向組態(tài)電壓比較高，通過電壓來控制導通或關(guān)斷，這些特點使IGBT在中、高壓容量的系統(tǒng)中更具優(yōu)勢，因此采用IGBT構(gòu)成太陽能光伏發(fā)電關(guān)鍵電路的開關(guān)器件，有助于減少整個系統(tǒng)不必要的損耗，使其達到最佳工作狀態(tài)。

根據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù)顯示，截至8月末，太陽能發(fā)電2.8億千瓦(其中，光伏發(fā)電和光熱發(fā)電分別為27461萬千瓦和52萬千瓦)，同比增長24.6%。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會預(yù)測，2025年全球光伏每年裝機將達到270-330GW(1GW=10億瓦)。據(jù)國際光伏技術(shù)路線圖(ITRPV)預(yù)測，隨著“平價上網(wǎng)”時代的全面到來，在市場因素的驅(qū)動下，到2030年全球每年新增裝機容量將攀升至660GW，2050年全球累計裝機容量將達到9170GW。

目前集中式光伏逆變器成本在0.16-0.17元/W，組串式光伏逆變器成本在0.2元/W左右，總體光伏逆變器成本在0.2元/W左右。根據(jù)行業(yè)調(diào)研數(shù)據(jù)，IGBT模塊占光伏逆變器總成本比例約為10%，即光伏IGBT模塊價值量約為0.02元/W。由此可測算出，2019年全球光伏IGBT價值量為23億元，安信證券預(yù)計到2025年全球光伏IGBT市場規(guī)模將達到53億元。

IGBT供不應(yīng)求，國產(chǎn)替代正崛起

除了發(fā)電端的用途外，輸電端、變電端帶來的需求以外，用電端的新能源汽車對IGBT也有大量的需求。

隨著全球不斷推行更加嚴格的碳排放標準，國內(nèi)環(huán)保監(jiān)管趨嚴，政策引導將持續(xù)推動新能源汽車市場高速發(fā)展。2019年10月，工信部發(fā)布了《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》(意見稿)，規(guī)劃指出，2025年我國新能源汽車新車銷售量將達到汽車新車銷售總量的20%左右，2030年達到40%。

截至2021年6月，我國新能源汽車滲透率達12.69%，參考智能手機滲透率提升過程，隨著新能源汽車逐步量產(chǎn)，相關(guān)元器件開始在規(guī)模生產(chǎn)下實現(xiàn)成本快速下降，新能源汽車滲透率將出現(xiàn)加速提升。

然而在巨大的需求下，當前IGBT也存在較大的供需缺口。

2018年國產(chǎn)IGBT僅有1115萬只，需求量則達到7898萬只。并且隨著國內(nèi)新能源、汽車電子、高鐵動車等領(lǐng)域的高速發(fā)展，IGBT供不應(yīng)求的情況目前仍在加劇。2020年，國內(nèi)IGBT需求在1.1億只以上，然而供給只有0.2億只左右。

2019年，全球IGBT模塊市場規(guī)模約300億元，中國的需求就占了一半，同年市場規(guī)模為162億元。在各端需求的帶動下，國內(nèi)IGBT的市場規(guī)模將以15.75%的增速增長，2023年整體市場規(guī)模將達到290.8億元。

根據(jù)Yole預(yù)測，2024年國內(nèi)IGBT的需求量達到1.96億只，然供給只能達到0.78億只。

為什么供給會跟不上呢?

在芯片設(shè)計層面，IGBT為應(yīng)用場景服務(wù)，只有下游做大做強，上游的研發(fā)才能跟上。

IGBT的全球供應(yīng)中，英飛凌、三菱、ABB在1700V以上電壓等級的工業(yè)IGBT領(lǐng)域占絕對優(yōu)勢;在3300V以上電壓等級的高壓IGBT技術(shù)領(lǐng)域幾乎處于壟斷地位。

在大功率溝槽技術(shù)方面，英飛凌與三菱公司處于國際領(lǐng)先水平。西門康、仙童等在1700V及以下電壓等級的消費IGBT領(lǐng)域處于優(yōu)勢地位。英飛凌的崛起，得益于德國的強大汽車工業(yè)體系，依托寶馬、奔馳、奧迪等車企。三菱的高占比，得益于日本家電行業(yè)的發(fā)達，三菱的空調(diào)催生了三菱電機。

因此，在海外企業(yè)的壟斷下，短期國內(nèi)的IGBT企業(yè)并不多。

此外，根據(jù)富昌電子的2021年Q2市場行情報告顯示，目前英飛凌、意法半導體、Microsemi等IGBT供應(yīng)商的供貨周期普遍維持在30-50周左右，且交期有延長趨勢，而IGBT正常的供貨周期是在8-12周左右。

再者，IGBT是一個資本密集型產(chǎn)品，進入門檻高。例如，8寸線每月1萬片產(chǎn)能，設(shè)備的投入就需要30億元，每一代工藝的更新也需要不停地投錢研發(fā)，如果客戶沒有批量訂單導入，財務(wù)資金壓力很大。這就使得，專注于某一個應(yīng)用領(lǐng)域的公司，很難在短時間跨越到其他應(yīng)用領(lǐng)域，新的企業(yè)也較難進來。

受國際市場供貨緊張影響，國內(nèi)IGBT行業(yè)近年開啟加速增長。除華為開始布局之外，比亞迪微電子、中車時代電氣、斯達半導、士蘭微等部分企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)。此外，近年來，原從事二極管、三級管、晶閘管等技術(shù)含量較低的功率半導體廠商，華微電子、揚杰科技、捷捷微電以及臺基股份等紛紛向MOSFET與IGBT領(lǐng)域突圍。國內(nèi)的IGBT在芯片設(shè)計、晶圓制造、模塊封裝等整個產(chǎn)業(yè)鏈基本都已有布局。整體來看，中國IGBT產(chǎn)業(yè)鏈正逐步具備國產(chǎn)替代能力。

因此，IGBT的投資邏輯可以總結(jié)為：需求貫穿全周期+供給短缺+國產(chǎn)替代加速

多個項目即將投產(chǎn)，供需失衡下時代電氣將受益

智通財經(jīng)APP了解到，時代電氣成立于2005年，是一家中國中車旗下的，總部位于湖南株洲的軌道交通裝備及新興裝備供應(yīng)商。公司當前主營產(chǎn)品包括軌交電氣裝備、軌道工程機械、通信信號系統(tǒng)、功率半導體器件、工業(yè)變流產(chǎn)品、新能源汽車電驅(qū)系統(tǒng)、傳感器件、海工裝備等，其中軌交裝備是公司的基石產(chǎn)品。下游客戶覆蓋中國中車、國鐵集團及地方鐵路公司、國家電網(wǎng)、廣汽、東風、一汽、長安、理想、小鵬、匯川、蜂巢能源等。

在夯實軌道交通業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上，利用公司在電氣領(lǐng)域深厚的技術(shù)積累，積極開拓新興業(yè)務(wù)。在功率半導體領(lǐng)域，公司是全球為數(shù)不多的同時掌握 IGBT、SiC、大功率晶閘管及IGCT器件及其組件技術(shù)，且集器件開發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用于一體的 IDM 模式企業(yè)。建有 6 英寸雙極器件、8 英寸 IGBT 和 6 英寸碳化硅的產(chǎn)業(yè)化基地，擁有芯片、模塊、組件及應(yīng)用的全套自主技術(shù)，器件應(yīng)用于輸配電、軌道交通、新能源汽車和工業(yè)等多個領(lǐng)域。

2021年上半年公司實現(xiàn)營業(yè)收入52.66億元，同比下降4.88%;扣非歸母凈利潤4.14億元，同比下降29.28%。導致業(yè)績下降的主要原因為所得稅實際稅率下降所致。

另外，今年公司還成功在A股科創(chuàng)板IPO上市。根據(jù)招股書顯示，公司預(yù)計今年下半年將會5個項目轉(zhuǎn)固。

而上述項目的投產(chǎn)，將為公司在供需失衡的IGBT市場中創(chuàng)造不菲的受益。