功率半導(dǎo)體行業(yè)只士蘭微研究報告

功率半導(dǎo)體行業(yè)只士蘭微研究報告1.士蘭微：內(nèi)資功率IDM大廠士蘭微是內(nèi)資功率IDM大廠。杭州士蘭微電子股份有限公司（簡稱“士蘭微”）的前身是1997年成立的杭州士蘭電子有限公司，2000年改制為杭州士蘭微電子股份有限公司，并于2003年上市，成為第一家在中國境內(nèi)上市的集成電路芯片設(shè)計企業(yè)。二十年間公司進軍多個領(lǐng)域，從純芯片設(shè)計公司發(fā)展成為IDM龍頭：公司于2001年設(shè)立杭州士蘭集成電路有限公司引入5、6寸晶圓產(chǎn)線進入晶圓制造環(huán)節(jié)，于2004年進入高亮度LED芯片制造業(yè)務(wù)，2009年進入LED封裝業(yè)務(wù)，2010年進入功率模塊封裝業(yè)務(wù)，2016年起公司與大基金簽訂協(xié)議共同推動8寸晶圓產(chǎn)線建設(shè)，2017年公司規(guī)劃建設(shè)兩條12寸特色工藝晶圓生產(chǎn)線及一條先進化合物半導(dǎo)體器件生產(chǎn)線，2020年12寸特色工藝芯片生產(chǎn)線在廈門海滄正式投產(chǎn)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以功率器件為主，布局PMIC、MEMS、MCU等品類。公司從初上市時專注于集成電路芯片設(shè)計業(yè)務(wù)開始，拓展業(yè)務(wù)至分立器件、傳感器和LED芯片等領(lǐng)域，逐步建立起設(shè)計與制造一體的經(jīng)營模式，產(chǎn)業(yè)鏈的內(nèi)部整合促進了公司各業(yè)務(wù)的協(xié)同發(fā)展。目前公司的主要產(chǎn)品包括集成電路、器件、發(fā)光二極管三大類，廣泛應(yīng)用于家電、工業(yè)、LED照明、汽車、消費類電子、影音設(shè)備、LED芯片等多個行業(yè)領(lǐng)域。根據(jù)公司2020年年報，器件占營業(yè)總收入41.34%，集成電路占營業(yè)總收入39.07%，發(fā)光二極管占營業(yè)收入17.74%。其中，器件業(yè)務(wù)包含MOSFET、IGBT等，集成電路業(yè)務(wù)包含IPM模塊、電控類MCU、MEMS傳感器、快充芯片、LED照明驅(qū)動電路、AC-DC等，LED業(yè)務(wù)包含LED芯片和LED封裝。公司采取IDM模式，設(shè)立多個子公司清晰布局半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈里的設(shè)計、制造、封測各個環(huán)節(jié)。IC設(shè)計環(huán)節(jié)工作主要由總部承擔(dān)。晶圓制造環(huán)節(jié)工作主要由士蘭集成、士蘭集昕、士蘭集科和士蘭明鎵負(fù)責(zé)，定位分別是5&6寸兼容產(chǎn)線、8寸產(chǎn)線、12寸特色工藝產(chǎn)線、4&6寸兼容的化合物產(chǎn)線，其中8寸、12寸和化合物產(chǎn)線都通過引入外部投資者的方式降低了重資產(chǎn)模式下的現(xiàn)金流和折舊壓力。外延片生產(chǎn)主要由成都士蘭負(fù)責(zé)。封測環(huán)節(jié)工作主要由成都集佳負(fù)責(zé)。此外，士蘭明芯負(fù)責(zé)LED芯片設(shè)計和生產(chǎn)，美卡樂光電負(fù)責(zé)LED封裝。集體所有制公司，股權(quán)結(jié)構(gòu)相對分散。根據(jù)公司2020年年報，杭州士蘭控股有限公司持有公司39.14%股權(quán)，是公司的第一大股東。公司前十大股東合計持股比例為49.63%，股權(quán)結(jié)構(gòu)相對集中。公司高管陳向東、范偉宏、鄭少波、江忠永、羅華兵、宋衛(wèi)權(quán)、陳國華是公司的實際控制人，七人通過杭州士蘭控股有限公司間接持由公司39.14%的股份，直接持有公司3.95%的股份，合計持有公司43.09%的股份。多年積累迎來2021年業(yè)績爆發(fā)。公司收入由2016年的23.75億元增長至2020年的42.81億元，CAGR為15.87%，這些年來保持穩(wěn)健增長。凈利潤方面，2016年至2018年公司歸母凈利潤分別為0.96億元、1.69億元和1.70億元，2019年歸母凈利潤僅為0.15億元，這主要是由于（1）8寸線產(chǎn)能爬坡，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整降低產(chǎn)能利用率；

（2）LED業(yè)務(wù)虧損；（2）管理、研發(fā)等費用增長。2020年公司歸母凈利潤回升至0.68億元，同比增長365.16%。2020年，受到中美貿(mào)易摩擦加劇以及新冠疫沖擊等影響，海外廠商產(chǎn)能受限，而國內(nèi)復(fù)工復(fù)產(chǎn)較為順利，部分訂單往國內(nèi)轉(zhuǎn)移，國產(chǎn)替代需求旺盛；此外，功率半導(dǎo)體受益于新能車的滲透率提升需求爆發(fā)，公司通過擴充晶圓產(chǎn)能、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提升封裝比例、調(diào)整產(chǎn)品價格等方式抓住本次機遇快速成長，收入、利潤、盈利能力得到顯著改善

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2020Q2/2020Q3/2020Q4/2021Q1/2021Q2/2021Q3單季度收入屢創(chuàng)新高，同比增速分別為29.97%/60.71%/48.46%/113.47%/80.82%/51.98%；2021Q1/2021Q2/2021Q3單季度歸母凈利潤屢創(chuàng)新高，同比增速分別為7726.86%/804.98%/2075.21%。重資產(chǎn)IDM模式影響公司盈利能力，體外擴充12寸以及化合物產(chǎn)線減輕折舊壓力。梳理公司各條產(chǎn)線情況來看，5/6寸產(chǎn)線投產(chǎn)時間較長，設(shè)備折舊（折舊年限5-10年）已完成，僅剩房屋及建筑物折舊（折舊年限30-35年），目前折舊對公司盈利能力影響不大；8寸線一期產(chǎn)線總投資額21億元，于2015年開始建設(shè)，2017年投產(chǎn)，二期產(chǎn)線總投資額15億，于2019年開始建設(shè)，所以8寸線折舊對公司盈利能力影響較大；12寸線以及化合物半導(dǎo)體產(chǎn)線目前尚未并表，對公司盈利能力影響較小。從公司披露的5&6寸、8寸芯片制造成本拆分亦能看出8寸線折舊壓力仍然較大：8寸線的制造費用（包含折舊和能源）占比高達46%，而5&6寸線的制造費用僅占25%。重資產(chǎn)IDM模式會導(dǎo)致公司的盈利能力受到折舊因素的影響，從8寸線投產(chǎn)之后，可以看到公司折舊費用明顯攀升，2017/2018/2019/2020年折舊費用分別為2.42/3.15/3.77/4.17億元。LED業(yè)務(wù)影響公司毛利率。分業(yè)務(wù)來看，LED業(yè)務(wù)毛利率波動較為明顯，2019年和2020年毛利率分別為-5.74%和-12.44%，這主要是受到行業(yè)波動LED芯片價格下滑、訂單量下滑、研發(fā)投入大等多因素的影響。規(guī)模效應(yīng)下，后續(xù)費用率有望降低。公司的期間費用率基本保持在22%-25%，其中研發(fā)費用率維持在10%左右，銷售費用率維持在3%左右。管理費用率維持在7%，2020年有所下調(diào)，主要系收入規(guī)模擴大所致。財務(wù)費用率維持在1%-4%，有所上漲，主要系融資規(guī)模擴大利息支出增加所致。2.功率半導(dǎo)體：新能源需求爆發(fā)+國產(chǎn)替代需求2.1.功率半導(dǎo)體是電能轉(zhuǎn)換和電路控制的核心功率半導(dǎo)體是電子裝置中電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心，主要應(yīng)用于電力設(shè)備的電能變換和電路控制，更是弱電控制與強電運行之間的溝通橋梁，主要作用是變頻、變壓、變流、功率放大和功率管理，對設(shè)備正常運行起到關(guān)鍵作用。功率半導(dǎo)體被廣泛應(yīng)用于幾乎所有的電子制造業(yè)，目前正從傳統(tǒng)工業(yè)制造和4C產(chǎn)業(yè)向新能源、電力機車、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域發(fā)展。根據(jù)Omdia的預(yù)測，2019年全球功率半導(dǎo)體市場規(guī)模為455億美元，預(yù)計到2024年，全球功率半導(dǎo)體市場規(guī)模將達到553億美元。據(jù)HISMarkit預(yù)測，2021年中國功率半導(dǎo)體市場規(guī)模有望達到159億美元，2015-2021年CAGR為6.3%。功率半導(dǎo)體主要有功率模組、功率IC和功率分立器件三大類。其中，功率模組是將多個分立功率半導(dǎo)體器件進行模塊化封裝；功率IC對應(yīng)將分立功率半導(dǎo)體器件與驅(qū)動/控制/保護/接口/監(jiān)測等外圍電路集成；而功率分立器件則是功率模塊與功率IC的關(guān)鍵。根據(jù)YoleDevelopment的數(shù)據(jù)，2018年全球功率半導(dǎo)體中功率分立器件/模組/功率IC占比32.7%、13.3%和54.0%。根據(jù)IHSMarkit的數(shù)據(jù)，功率半導(dǎo)體下游行業(yè)中工業(yè)、汽車、消費電子和通訊領(lǐng)域市場占比分別為35.08%、23.55%、18.18%和23.19%。根據(jù)對電路信號的可控性，功率器件可以分為分為三類：不可控型、部分可控型和完全可控型。（1）不可控型功率器件主要是功率二極管，一般為兩端器件，二極管的開通和關(guān)斷都不能通過器件本身進行控制；（2）部分可控型功率器件主要是晶閘管及其派生器件，這類器件一般為三段器件，開通可控而關(guān)斷不可控；（3）完全可控型器件以MOSFET，IGBT，GJT為主，其控制端不僅可以控制開通，也能控制關(guān)斷。根據(jù)驅(qū)動形式分類，功率器件可以分為三類：電流驅(qū)動型、電壓驅(qū)動型和光驅(qū)動型。（1）電流驅(qū)動型功率器件有SCR、BJT、GTO等，需要足夠電流才可導(dǎo)通或關(guān)斷；

（2）電壓驅(qū)動型有IGBT、MOSFET等，需要特定電壓以及很小的電流進行導(dǎo)通或關(guān)閉，這類器件驅(qū)動功率很小且驅(qū)動電路比較簡單；（3）光驅(qū)動型有光控晶閘管等，開關(guān)通過光纖和專用光發(fā)射器來控制。根據(jù)功率器件的材料，功率器件分為三類：Si基、SiC基、GaN基。Si功率器件是主流，最重要的原因在于成本。Si材料的擊穿電壓是三者中最低，而SiC和GaN屬寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有更高的帶隙，更大的擊穿電壓。高擊穿電壓的特性讓SiC和GaN在大功率、超高電壓控制方面的應(yīng)用更有前景。但是因為產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展的階段不同，與成熟的Si產(chǎn)業(yè)鏈相比，SiC和GaN無論是工藝水平還是供給規(guī)模都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于Si材料，造成SiC和GaN在成本上難以與Si產(chǎn)業(yè)競爭，只能在一些特定的、非成本優(yōu)先的專用領(lǐng)域才有應(yīng)用，大體而言，SiC和GaN器件多應(yīng)用于高壓和高頻電路。據(jù)Omdia數(shù)據(jù)預(yù)測，未來硅基功率器件在這個功率半導(dǎo)體市場中仍將占50%左右的份額，但第三代半導(dǎo)體滲透率有望由2020年5%提升到2024年的17%。功率器件核心在于通斷控制。功率器件的核心應(yīng)用場景就是控制電路、信號等的通斷。但是因為電路場景錯綜復(fù)雜，電流、電壓范圍很廣，因此每種功率器件都有一定的適用范圍。BJT適用于較低