士蘭微：國(guó)產(chǎn)替代加速受益電氣化大潮

肖浚清

士蘭微成立于1997年9月，公司總部位于浙江杭州，是一家專業(yè)從事集成電路芯片設(shè)計(jì)以及半導(dǎo)體微電子相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè)，2003年3月公司在上交所上市。士蘭微是國(guó)內(nèi)功率IDM領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，當(dāng)前主要有3個(gè)看點(diǎn)：1、國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)或超預(yù)期;2、受益“碳中和”的電氣化大趨勢(shì);3、依托功率IDM優(yōu)勢(shì)，不斷豐富產(chǎn)品矩陣。

功率IDM龍頭國(guó)產(chǎn)替代或超預(yù)期

公司于2001年成立士蘭集成，建設(shè)了國(guó)內(nèi)第一條5/6英寸晶圓線，成為國(guó)內(nèi)首批IDM企業(yè)之一;2004年成立士蘭明芯進(jìn)入LED芯片行業(yè);2010年公司進(jìn)入功率模塊封裝領(lǐng)域;2017年第一條8英寸線投產(chǎn)，公司在IG？BT、高壓MOSFET、IPM、MEMS、MCU、PMIC等產(chǎn)品線上技術(shù)和工藝紛紛得到突破;2019年公司4/6英寸兼容先進(jìn)化合物半導(dǎo)體器件生產(chǎn)線投產(chǎn);2020年12月，公司的第一條12英寸90nm的特色工藝芯片生產(chǎn)線正式投產(chǎn)，產(chǎn)能規(guī)模進(jìn)一步壯大。

近年來，我國(guó)功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)業(yè)規(guī)模保持較快增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，但在器件的生產(chǎn)制造和自身消費(fèi)之間存在巨大缺口。作為全球最大的功率半導(dǎo)體器件消費(fèi)國(guó)，我國(guó)功率半導(dǎo)體器件新品等產(chǎn)品仍大量依賴于外國(guó)供應(yīng)商。

我國(guó)處于功率半導(dǎo)體器件供應(yīng)鏈的相對(duì)末端，產(chǎn)品以二極管、晶閘管、低壓MOSFET等低功率半導(dǎo)體器件為主，而在以新型功率半導(dǎo)體器件如MOSFET、IGBT、FRED、高壓MOS？FET為代表的高技術(shù)、高附加值、市場(chǎng)份額更大的中高檔產(chǎn)品領(lǐng)域，國(guó)外企業(yè)擁有絕對(duì)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，且歐美日占據(jù)了功率半導(dǎo)體70%的份額，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)所需產(chǎn)品大量依賴進(jìn)口，與國(guó)外企業(yè)存在較大差距。從功率器件來看，根據(jù)Omdia數(shù)據(jù)顯示，截至2019年，英飛凌為全球最大功率器件廠商，市場(chǎng)份額18.5%，市場(chǎng)份額前五分別為：英飛凌（18.5%）、安森美（9.2%）、意法半導(dǎo)體（5.3%）、三菱電機(jī)（4.9%）和東芝（4.7%），行業(yè)前八均為海外企業(yè)。

近年來，我國(guó)功率半導(dǎo)體自給率持續(xù)上升，但仍然存在巨大的缺口。以IGBT為例，根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)，自2015年以來，我國(guó)IGBT自給率超過10%并逐漸增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2024年我國(guó)IGBT行業(yè)產(chǎn)量將達(dá)到0.78億只，需求量約為1.96億只?？偟膩砜?，我國(guó)IGBT行業(yè)仍存在巨大供需缺口。因此，基于國(guó)家相關(guān)政策中提出核心元器件國(guó)產(chǎn)化的要求，“國(guó)產(chǎn)替代”將會(huì)是未來IGBT行業(yè)以及功率半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的主旋律。

目前，在先進(jìn)制程領(lǐng)域我國(guó)還處在落后狀態(tài)，還需要較長(zhǎng)時(shí)間的追趕。但是，“芯片荒”實(shí)際上在成熟制程同樣嚴(yán)峻，而在這些領(lǐng)域國(guó)內(nèi)企業(yè)是具備突破瓶頸的能力的。未來較長(zhǎng)時(shí)間的供需失衡，對(duì)中國(guó)的FAB廠和IDM企業(yè)都是歷史性的機(jī)遇，尤其對(duì)于IDM企業(yè)，突破瓶頸、搶占市場(chǎng)、國(guó)產(chǎn)替代的趨勢(shì)可能遠(yuǎn)超預(yù)期。

受益“碳中和”的電氣化大潮

在全球主要經(jīng)濟(jì)體本著“控制溫室氣體排放，挽救全球生態(tài)系統(tǒng)”的目標(biāo)驅(qū)使下下，光伏、風(fēng)電、電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能的“新能源閉環(huán)”將迎來數(shù)十年的繁榮期，這一電氣化大潮將顯著提升功力半導(dǎo)體的用量，為行業(yè)快速增長(zhǎng)提供保障。

新能源汽車的高速成長(zhǎng)是功率半導(dǎo)體未來增長(zhǎng)的重要驅(qū)動(dòng)力。根據(jù)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2025年，全球新能源乘用車的銷量有望超過1200萬輛，2019-2025年CAGR將達(dá)到32.58%。汽車作為封閉系統(tǒng)，內(nèi)部的電力輸出需要通過功率MOSFET器件的轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)。新能源車電機(jī)控制系統(tǒng)、引擎控制、車身控制都需要大量功率器件芯片。根據(jù)StrategyAnalytics和英飛凌統(tǒng)計(jì)，傳統(tǒng)燃油車中功率器件的單車價(jià)值量約為71美金，純電動(dòng)汽車（BEV）中功率器件的單車價(jià)值量約為350美金。純電動(dòng)汽車中的功率器件單車價(jià)值量約為傳統(tǒng)燃油車的5倍左右。以單車280美金的成本增量來看，到2025年純電動(dòng)汽車將帶來33.6億美金功率器件的市場(chǎng)增量。

剛剛過去的國(guó)慶長(zhǎng)假，各大城市周邊高速電動(dòng)汽車排隊(duì)充電：假期玩了多久，充電就等了多久。這雖是一句笑話，但依舊展現(xiàn)出電動(dòng)車市場(chǎng)的爆發(fā)式增長(zhǎng)驚人魅力。

需要說明的是，國(guó)慶期間車主苦等的充電樁同樣是功率器件的重要增長(zhǎng)點(diǎn)。充電樁一般由通信模塊、開關(guān)電源模塊及控制模塊等構(gòu)成。其中，MOSFET是開關(guān)電源模塊中最核心的部分，是實(shí)現(xiàn)電能高效率轉(zhuǎn)換，確保充電樁穩(wěn)定不過熱的關(guān)鍵器件。

根據(jù)《電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南（2015-2020）》，規(guī)劃到2020年底我國(guó)新能源汽車車樁比基本要達(dá)到1：1。但是截止到2021年6月，我國(guó)新能源汽車保有量為603萬輛，公共類和私人類充電樁合計(jì)僅約194.7萬個(gè)，車樁比約為3：1，這是導(dǎo)致了今年國(guó)慶電動(dòng)車出行窘境的關(guān)鍵。充電行業(yè)未來成長(zhǎng)空間巨大，這將同步刺激對(duì)功率半導(dǎo)體的需求。

在光伏、風(fēng)電等新能源發(fā)電領(lǐng)域，功率半導(dǎo)體同樣有較大的空間。由于新能源發(fā)電輸出的電能不符合電網(wǎng)要求，需通過光伏逆變器或風(fēng)力發(fā)電逆變器將其整流成直流電，再逆變成符合電網(wǎng)要求的交流電后輸入并網(wǎng)。功率模塊是光伏逆變器和風(fēng)力發(fā)電逆變器的核心器件，新能源發(fā)電行業(yè)的迅速發(fā)展將成為IGBT模塊行業(yè)持續(xù)增長(zhǎng)的又一動(dòng)力。根據(jù)富士電機(jī)的預(yù)測(cè)，2015-2025年全球可再生能源發(fā)電量CAGR達(dá)到5.9%，其中太陽能發(fā)電量2015-2025年CAGR為16.4%，風(fēng)能發(fā)電量CAGR為8.8%。相較于火力發(fā)電，每1MW的風(fēng)電廠的半導(dǎo)體需求量是火電廠的30倍。

依托功率IDM優(yōu)勢(shì)不斷豐富產(chǎn)品矩陣

借助于IDM優(yōu)勢(shì)，士蘭微從集成電路芯片設(shè)計(jì)企業(yè)完成了向綜合性的半導(dǎo)體產(chǎn)品供應(yīng)商的轉(zhuǎn)變，在特色工藝平臺(tái)和在半導(dǎo)體大框架下，形成了多個(gè)技術(shù)門類的半導(dǎo)體產(chǎn)品，比如帶電機(jī)變頻算法的控制芯片、功率半導(dǎo)體芯片和智能功率模塊、各類MEMS傳感器等。這些產(chǎn)品已經(jīng)可以協(xié)同、成套進(jìn)入整機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，市場(chǎng)前景廣闊。

MEMS方面，公司十余年耕耘MEMS傳感器領(lǐng)域，產(chǎn)品種類豐富。憑借IDM運(yùn)營(yíng)優(yōu)勢(shì)，公司可以在實(shí)現(xiàn)優(yōu)化制造成本的同時(shí)，持續(xù)為客戶提供差異化的產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。目前公司產(chǎn)品已經(jīng)打入小米、華為等國(guó)內(nèi)手機(jī)品牌廠商和智能穿戴領(lǐng)域客戶。PMIC方面，國(guó)內(nèi)電源管理空間廣闊，且產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移給公司帶來替代機(jī)遇。當(dāng)前蘋果、小米、三星、魅族相繼取消標(biāo)配快充，第三方快充品牌快速放量，將給公司快充ACDC產(chǎn)品帶來加速替代良機(jī)。MCU方面：公司MCU主要分為8位、32位、可編程ASSP，其中32位MCU也已推出多款。公司MCU搭配IPM模塊銷售，形成整套方案，解決客戶需求的同時(shí)增厚公司營(yíng)收體量。此外，公司電控類MCU產(chǎn)品持續(xù)在工業(yè)變頻、工業(yè)UPS、光伏逆變、新能源車、物聯(lián)網(wǎng)等眾多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。