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业
研证券研究报告
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电子
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功率器件专题：新能源驱动景气度持续提升，
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(investS）国产替代加速
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行onChan2022年06月29日
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业重点公司
深重点公司EPS（元）评级投资要点
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度22E23E功率器件是电能转化的核心器件，汽车和工业应用为主。功率器件主要用
闻泰科技审慎增持
研3.225.50于逆变、整流、变频和斩波电路的电能转化，常用器件包括二极管、MOS
究
和IGBT，SiC也逐渐开始渗透。下游来看，汽车和工业应用（含光伏、
报
风电、储能）为主，全球市场规模超过200亿美元。
告
来源：兴业证券经济与金融研究院
新能源应用拉动，功率器件市场规模迎快速增长。功率器件市场快速增长
相＃关rel报ate告dReport＃
的两大驱动力：1）电动化、高压化带动单车功率器件价值量数倍提升，
《【兴证电子】电子行业2022
中期策略：拥抱核心国产替代，我们测算2025年全球新能源车及配套充电桩功率器件市场将分别达72亿
把握结构景气向上》2022-06-27
《【兴证电子】周报：硅片长约美元和13亿美元，2021-2025年复合增速分别为33%、42%；2）风光储
价持续上涨，国常会提出支持新
拉动高压功率器件需求，我们测算年全球市场规模将达到亿美元，
能源汽车消费》2022-06-26202538
《【兴证电子】周报：台积电制
2021-2025年复合增速达22%。Yole数据也显示整体功率器件市场
程节点持续推进，继续看好设备
材料和汽车电子》2022-06-192020-2026年复合增速约6.9%，其中IGBT模块，SiC模块和MOS是主要
＃＃增量。
分析em师ail：Author
李双亮
供不应求状态持续，国产替代进入加速期。由于主要资本开支集中在先进
lishuangliang@xyzq
制程，功率半导体未来年产能复合增速仅约，低于需求端增速，紧
S019052007000535%
张的供求关系有望持续，维持高景气。功率器件在制造、封装工艺上需要
姚康
深厚的积累，认证门槛又高，市场份额仍主要掌握在欧美日厂商手中。可
yaokang@xyzq
喜的是近年来国产厂商技术水平和产品力持续突破，部分产品性能媲美海
S0190520080007
外龙头，多个细分领域崭露头角，有望抓住窗口期加速国产替代。
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投资建议：受益下游电动车及充电桩、风光储市场高增长，功率器件需求
旺盛，而产能端释放相对平缓，行业持续高景气，国产替代有望加速。建
议关注士兰微和斯达半导，在电动车主驱、光伏逆变IGBT进展迅速，未
来将持续放量。继续推荐闻泰科技，安世半导体作为全球车规半导体龙头，
多个细分领域全球领先。同时，也建议关注国内超级结MOS龙头东微半
导（受益高压MOS的增长）、扬杰科技（光伏基本盘稳固，新品拓展）和
新洁能（光伏IGBT放量）。
风险提示：新能源需求不及预期，扩产速度不及预期，竞争格局加剧。
请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明
行业深度研究报告
目录
1、功率半导体：电能转化的关键器件，汽车和工业应用为主......-5-
1.1、功率半导体是电能转换和电路控制的关键器件.....-5-
1.1.1、二极管、MOSFET和IGBT是主流的功率分立器件........-5-
1.1.2、SiC高频特性好，转换效率高，前景广阔...........-7-
1.2、下游领域广泛，汽车和工业应用为主........-8-
2、新能源产业核心元器件，功率器件市场规模迎快速增长..........-9-
2.1、新能源应用拉动，IGBT模块、SiC模块和MOS是主要增量..-9-
2.2、受益电动化、高压化，车用功率器件价值量数倍提升.....-10-
2.3、风光储市场持续高增长，高压功率器件需求旺盛......-17-
3、供不应求状态持续，国产替代进入加速期............-20-
3.1、功率器件工艺、认证壁垒高，玩家以欧美日为主......-20-
3.2、全球供需缺口仍在扩大，行业景气持续上行.......-23-
3.3、国产厂商产品不断突破，进口替代进入加速期..........-24-
4、投资建议...................-26-
4.1、士兰微................-26-
4.2、斯达半导...................-29-
4.3、闻泰科技...................-31-
4.4、东微半导...................-33-
4.5、扬杰科技...................-35-
4.6、新洁能................-37-
5、风险提示...................-40-
图目录
图1、电能基本转换方式..............-5-
图2、功率半导体分类..................-5-
图3、各类晶体管对比..................-6-
图4、全球功率半导体市场规模................-6-
图5、2020年各类功率分立器件占比..............-6-
图6、硅与第三代半导体材料特性对比...........-7-
图7、碳化硅、氮化镓、硅衬底器件对比..............-7-
图8、Tesla主驱中运用大量碳化硅器件.........-7-
图9、功率碳化硅器件市场预测（单位：百万美元）.......-8-
图10、功率器件下游应用占比（2018年）...........-8-
图11、功率器件下游应用广泛...........-8-
图12、功率器件市场规模将保持较快增长速度...........-9-
图13、硅基MOS未来将稳健增长...........-9-
图、市场未来将保持较快增长速度
14IGBT.........-9-
图15、汽车电子三类电气平台................-10-
图16、电动车中使用的主要功率器件及对应零部件.......-10-
图17、新能源汽车半导体成本分解（纯电及PHEV）（2021年）......-11-
图18、新能源汽车半导体成本分解（48V混动）............-11-
图19、E-Axle集成电力驱动总成图示..........-11-
请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明
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行业深度研究报告
图20、电力驱动总成成本结构（2020年）.........-12-
图21、电机控制器成本结构（2019年）.............-12-
图22、逆变器工作原理框图.............-12-
图23、OBC二级结构拓补图............-13-
图24、OBC成本结构（2019年）..........-13-
图25、国内和全球车用功率器件市场保持快速增长（单位：亿美元）...-14-
图26、高压化能大幅降低充电时间...............-15-
图27、高压平台中的大量功率器件需要全面升级...........-15-
图28、碳化硅器件和800V平台是高压化的最佳组合.....-16-
图29、直流充电桩电路结构.............-16-
图30、国内和全球充电桩功率器件市场快速增长（左轴单位：亿元人民币）-17-
图31、光伏逆变器功率拓补图及实物图..............-17-
图32、2019年全球光伏逆变器供应商出货占比排名......-18-
图、风电变流器拓扑图
33.................-18-
图34、能源逆变器成本拆解.............-19-
图35、风光储变流器需要的功率器件规模快速增长（单位：亿元人民币）..-19-
图36、全球功率器件前十均为海外企业（2020年）......-20-
图37、全球功率器件细分领域前十（2020年）........-20-
图38、功率器件部分特色工艺流程（MOSFET）............-21-
图39、英飞凌七代IGBT的升级............-22-
图40、英飞凌七代IGBT的功率密度持续提升.........-22-
图41、器件认可壁垒高（图为AECQ部分测试要求）..........-23-
图42、功率半导体产能增长情况（千片/月，等效8寸晶圆）....-23-
图43、半导体行业在成熟工艺上资本开支较少.........-24-
图44、2018年全球功率市场结构（按地域）............-24-
图45、主要功率器件每月进出口总金额（百万美元）..........-24-
图46、国产功率半导体公司产品矩阵...........-25-
图47、公司产品下游应用广泛................-27-
图48、器件占比逐步提升.................-27-
图49、公司各业务毛利率情况................-27-
图50、士兰微营业收入情况.............-28-
图51、士兰微归母净利润情况................-28-
图、士兰微利润率情况
52.................-28-
图53、斯达半导产品应用领域示意图...........-29-
图54、新能源行业应用占比不断提升...........-29-
图55、IGBT模块是公司的主要产品............-29-
图56、斯达半导营业收入情况................-30-
图57、斯达半导归母净利润情况............-30-
图58、斯达半导利润率情况.............-30-
图59、闻泰科技产品结构（单位：百万元）.............-31-
图60、闻泰科技境外收入不断增长...............-31-
图61、公司业务布局遍布全球................-32-
图62、闻泰科技营业收入情况................-32-
图63、闻泰科技归母净利润情况............-32-
图64、闻泰科技利润率情况.............-33-
图65、东微半导主要产品及应用领域...........-33-
图66、产品可分为工业级和消费级...............-34-
图67、高压超级结MOSFET是公司的主要产品.......-34-
图68、东微半导营业收入情况................-34-
图69、东微半导归母净利润情况............-34-
请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明
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eVcU8WwWqQnOaQcM9PsQqQpNoMkPqRoOjMoMrPaQoOpPvPsRyQMYoPzQ
行业深度研究报告
图70、东微半导利润率持续提升............-35-
图71、扬杰科技下游应用领域................-35-
图72、半导体功率器件占比最大............-36-
图73、“扬杰”和“MCC”双品牌运作...............-36-
图74、扬杰科技营业收入情况................-36-
图75、扬杰科技归母净利润情况............-36-
图76、扬杰科技利润率稳步提升............-37-
图77、新洁能功率器件业务快速增长（单位：亿元）..........-38-
图78、新洁能业务结构（按工艺平台）..............-38-
图79、新洁能产品下游应用行业广泛...........-38-
图80、新洁能营业收入情况.............-39-
图81、新洁能归母净利润情况................-39-
图82、新洁能利润率情况.................-39-
表目录
表1、新能源汽车及配套设施新增功率器件价值拆分.....-14-
表2、技术突破..............-25-
表3、IGBT模块产品特性对比...............-26-
表4、超级结MOSFET对比.............-26-
表5、安世在各器件领域排名前列..........-31-
表6、重点公司估值表（6月20日）............-39-
请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明
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行业深度研究报告
报告正文
1、功率半导体：电能转化的关键器件，汽车和工业应用为主
1.1、功率半导体是电能转换和电路控制的关键器件
1.1.1、二极管、MOSFET和IGBT是主流的功率分立器件
功率半导体器件，也称为电力电子器件，主要用于电力设备的电能变换和控制电
路方面大功率的电子器件。逆变（直流转换成交流）、整流（交流转换成直流）、
斩波（直流升降压）、变频（交流之间转换）是基本的电能转换方式。
图1、电能基本转换方式
资料来源：microcontroller，兴业证券经济与金融研究院整理
功率半导体中包含了功率分立器件和功率集成电路（PowerIC），功率分立器件主
要包括二极管、晶体管和晶闸管，功率IC还集成了驱动/控制/保护/接口/监测等
外围电路，包括AC/DC、DC/DC、电源管理IC和驱动IC等。
图2、功率半导体分类
资料来源：华润微招股书，兴业证券经济与金融研究院整理
请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明
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