公司 重溫大摩舊文：IGBT——新基建關(guān)鍵推手 龍頭看中車(chē)時(shí)代電氣(03898) 2020年7月13日 22:18:35 智通財(cái)經(jīng)網(wǎng)

上周一(7月6日)，中車(chē)時(shí)代電氣(03898)出現(xiàn)近28%的急速拉漲，上周整周累漲近50%，今日又繼續(xù)大漲超14%。

智通財(cái)經(jīng)APP獲悉，早在3月16日，摩根士丹利就發(fā)布研報(bào)稱(chēng)，看好中國(guó)IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)產(chǎn)業(yè)，并表示作為電力轉(zhuǎn)換器的關(guān)鍵部件，IGBT將有助于推動(dòng)中國(guó)的“新基建”計(jì)劃，預(yù)計(jì)需求在未來(lái)5年將實(shí)現(xiàn)15%的年復(fù)合增長(zhǎng)率。

大摩并重點(diǎn)推薦已經(jīng)在IGBT產(chǎn)業(yè)鏈布局，且實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)和批量應(yīng)用的中車(chē)時(shí)代電氣?，F(xiàn)在大家重讀大摩這篇舊文，看看其中還有哪些值得挖掘的點(diǎn)。

摘要

“新基建”需要更多的設(shè)備來(lái)管理電力3月初，中國(guó)政府宣布將加快新基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以抵消衛(wèi)生事件短期內(nèi)對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響，并為經(jīng)濟(jì)帶來(lái)先進(jìn)制造業(yè)等新動(dòng)能。新基礎(chǔ)設(shè)施包括：城際鐵路和快速公交;工業(yè)互聯(lián)網(wǎng);超高壓電網(wǎng);新能源充電站;5G基站;6)數(shù)據(jù)中心;7)AI。大摩發(fā)現(xiàn)，新基建與“舊基建”有一個(gè)共同點(diǎn)——它們都需要管理或由電力驅(qū)動(dòng)。因此，大摩認(rèn)為這將創(chuàng)造更大的電力電子需求，其中一個(gè)關(guān)鍵部件是IGBT(絕緣柵雙極晶體管)。

IGBT是一種高效、多用途、成熟的解決方案雖然早在IGBT商業(yè)化之前，電動(dòng)機(jī)器就已被引進(jìn)，但在過(guò)去二十年中，IGBT技術(shù)的改進(jìn)和采用大大提高了變流器的各種性能，使其應(yīng)用更具競(jìng)爭(zhēng)力。例如，鐵路牽引系統(tǒng)從GTO(閘極關(guān)斷晶閘管)升級(jí)到IGBT，使工程師在機(jī)械設(shè)計(jì)上有了更大的靈活性，并降低了用戶(hù)的電力成本和維護(hù)工作。在電力傳輸領(lǐng)域，基于晶閘管的解決方案也被新開(kāi)發(fā)的大功率IGBT所取代，因?yàn)樗鼈冊(cè)谥绷?交流轉(zhuǎn)換中具有低功耗的能力。

在5G基站和數(shù)據(jù)中心，配備IGBT的新型UPS(不間斷電源)可以提供更低的電壓畸變，并要求更小的形式，從而取代舊的GTR(巨大晶體管)。2020-25年中國(guó)IGBT需求年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到15%，看好中車(chē)時(shí)代電氣(03898)大摩預(yù)測(cè)中國(guó)的IGBT需求將從2020年的190億元增長(zhǎng)到2025年的370億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為15%。工業(yè)自動(dòng)化目前是最大的下游終端，并將繼續(xù)增長(zhǎng)，大摩預(yù)計(jì)電動(dòng)汽車(chē)和其他應(yīng)用在同一時(shí)期將經(jīng)歷20%以上的復(fù)合年增長(zhǎng)率，推動(dòng)不斷增長(zhǎng)的滲透。

在大摩的研究范圍內(nèi)，大摩認(rèn)為中車(chē)時(shí)代電氣是中國(guó)電力電子行業(yè)的一個(gè)強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)者。與國(guó)內(nèi)其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比，中車(chē)時(shí)代電氣不僅垂直整合了自己的研發(fā)中心、8寸晶圓廠和內(nèi)部客戶(hù)，而且在3300-6500V的大功率IGBT取得了良好的開(kāi)端。

正文

為什么要使用IGBT，它的優(yōu)點(diǎn)是什么?IGBT(絕緣柵雙極晶體管)是一種功率半導(dǎo)體器件，用作電子開(kāi)關(guān)。其輸入門(mén)能響應(yīng)低壓電信號(hào)，并能在一定頻率下開(kāi)關(guān)高壓輸出。這樣就可以準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)和合成各種電性能。因此，它廣泛應(yīng)用于電氣應(yīng)用，如逆變器(直流到交流)，轉(zhuǎn)換器(交流到交流)和電源。隨著新一代電力電子產(chǎn)品的問(wèn)世，這些應(yīng)用的效率將會(huì)降低，形狀系數(shù)將會(huì)增大。

與其他兩種類(lèi)似器件BJT(雙極結(jié)晶體管)和MOSFET(金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)相比，IGBT更接近于一種混合組合，并將兩者的優(yōu)點(diǎn)兼而有之。例如，IGBT具有BJT的大電流和低飽和電壓能力，同時(shí)IGBT可以像MOSFET一樣通過(guò)電壓進(jìn)行控制。因此，IGBT器件具有較高的電壓容量、低電阻和可接受的開(kāi)關(guān)速度等優(yōu)點(diǎn)。圖1常見(jiàn)的功率晶體管的比較

MOSFET的一些典型應(yīng)用包括消費(fèi)電子產(chǎn)品和輔助電源在汽車(chē)工業(yè)。IGBT更適合大功率應(yīng)用，如高速列車(chē)、機(jī)車(chē)和工業(yè)機(jī)器人。SiC和gan基產(chǎn)品通常被認(rèn)為是第二代和第三代半導(dǎo)體材料。與硅基產(chǎn)品相比，SiC和GaNs通常效率更高，具有更高的功率密度(較小的形狀因數(shù))，但成本較高。圖2電源開(kāi)關(guān)類(lèi)別

英飛凌表示，其中國(guó)IGBT業(yè)務(wù)收入增長(zhǎng)主要是由一系列基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目推動(dòng)的。2018年，由工廠自動(dòng)化需求驅(qū)動(dòng)的工業(yè)驅(qū)動(dòng)和電源供應(yīng)是最大的部分，占32%。家電逆變趨勢(shì)帶動(dòng)的第二大來(lái)源，占25%。大摩認(rèn)為中國(guó)中車(chē)(01766)及其子公司中車(chē)時(shí)代電氣是英飛凌鐵路牽引業(yè)務(wù)的主要客戶(hù)(占其2018年收入的9%)，并將其產(chǎn)品用于高鐵。圖3：英飛凌IGBT中國(guó)2018年的收入組成

圖4：嘉興斯達(dá)半導(dǎo)體2018年收入組成

家電產(chǎn)品一般需要600-1300V的IGBT產(chǎn)品，有時(shí)為了便于設(shè)計(jì)，會(huì)將這些產(chǎn)品包裝成IPM(智能電源模塊)。在圖表的另一端，鐵路牽引和電網(wǎng)一般更喜歡使用3300 - 6500 v范圍內(nèi)的高壓產(chǎn)品。圖5：IGBT電壓應(yīng)用圖

IGBT發(fā)展并取代了舊技術(shù)IGBT的概念最初是在1980年代早期發(fā)展起來(lái)的。從那時(shí)起，英飛凌和三菱電機(jī)等主要公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)了好幾代。每一代主要致力于縮小器件/模塊的尺寸，增加開(kāi)關(guān)時(shí)間，提高效率。在最近一代，市場(chǎng)上的主要廠商開(kāi)始關(guān)注改進(jìn)IGBT模塊的封裝技術(shù)，以提高性能。圖6：IGBT的發(fā)展歷史

自20世紀(jì)90年代中期以來(lái)，IGBT的效率有了顯著提高。結(jié)合它們?cè)陔娐分械暮?jiǎn)單設(shè)置，IGBT開(kāi)始取代老式的GTO(門(mén)關(guān)斷晶閘管)在中大功率逆變器的應(yīng)用，并很快成為高壓領(lǐng)域的主導(dǎo)設(shè)備。圖7：隨著IGBT技術(shù)的發(fā)展，終端產(chǎn)品變得越來(lái)越好

從21世紀(jì)初開(kāi)始，SiC(碳化硅)半導(dǎo)體產(chǎn)品逐漸商業(yè)化，以提高電力電子產(chǎn)品的性能。與主流和更成熟的硅基產(chǎn)品相比，SiC被認(rèn)為是一種寬帶隙材料，具有較高的工作溫度、較高的散熱和開(kāi)關(guān)速度以及較低的傳導(dǎo)損失等優(yōu)點(diǎn)。SiC在效率上的提高對(duì)于電池驅(qū)動(dòng)的設(shè)備或汽車(chē)尤為重要。圖8：SiC的材料效率

圖9：與硅相比，硅基材料具有許多優(yōu)點(diǎn)

2020-25年中國(guó)IGBT需求年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)15%大摩預(yù)測(cè)中國(guó)IGBT需求將從2020年的192億元人民幣增長(zhǎng)到2020年的379億元人民幣，年復(fù)合增長(zhǎng)率為15%。2020年中國(guó)IGBT市場(chǎng)最大的兩個(gè)細(xì)分市場(chǎng)將是工業(yè)(包括自動(dòng)化和鐵路牽引)和電動(dòng)汽車(chē)，分別占總需求的38%和22%。

根據(jù)IHS Markit的統(tǒng)計(jì)，中國(guó)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)最大的三個(gè)細(xì)分市場(chǎng)是PMIC(集成電源管理電路)、MOSFET和IGBT。其中，經(jīng)常包括電池管理、電壓調(diào)節(jié)和充電功能的PMIC是最大的細(xì)分市場(chǎng)，占總市場(chǎng)的61%。然而IHS估計(jì)，PMIC市場(chǎng)在2018年達(dá)到84億美元，其2016-18年的年復(fù)合增長(zhǎng)率為3%，增速最慢，主要由于其滲透率已經(jīng)很高。未來(lái)基于GaN和SiC的新型材料的成功應(yīng)用可能成為該領(lǐng)域新的增長(zhǎng)動(dòng)力。

根據(jù)IHS的數(shù)據(jù)，中國(guó)MOSFET市場(chǎng)在2018年達(dá)到28億美元，占市場(chǎng)總額的20%，其2016-18年的年復(fù)合增長(zhǎng)率為15%，增速較快。增長(zhǎng)的動(dòng)力主要來(lái)自工業(yè)控制系統(tǒng)、消費(fèi)電子、通信和汽車(chē)電子。PC顯卡的頻繁升級(jí)，工業(yè)控制和快速充電的日益普及，還有汽車(chē)的輔助電源驅(qū)動(dòng)，都促進(jìn)了MOSFET需求增長(zhǎng)。在2016-18年中國(guó)IGBT市場(chǎng)保持12%的年復(fù)合增長(zhǎng)率，其市場(chǎng)規(guī)模2018年達(dá)到19.2億美元，占市場(chǎng)總量的14%。由于IGBT在處理更高電壓和功率輸出方面的能力更強(qiáng)，其需求主要由軌道交通、清潔能源、智能電網(wǎng)和工業(yè)變頻器推動(dòng)。

目前，英飛凌在電力電子的大部分領(lǐng)域都排名第一，在分立IGBT、IGBT模塊和MOSFET等關(guān)鍵細(xì)分領(lǐng)域的市場(chǎng)份額超過(guò)30%。2019年，英飛凌中國(guó)區(qū)收入21.59億歐元，占公司總收入的27%。2015-19年，英飛凌中國(guó)區(qū)營(yíng)收保持13%的年復(fù)合增長(zhǎng)率，與行業(yè)增速基本一致。

在2020-25年，大摩預(yù)計(jì)電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域?qū)⒊蔀橹袊?guó)IGBT需求的主要增長(zhǎng)動(dòng)力，主要原因是BEV的滲透率不斷提高。在中國(guó)家電實(shí)現(xiàn)逐步變頻化的推動(dòng)下，家用電器也將超過(guò)行業(yè)平均增速。其他如充電站和醫(yī)療設(shè)備等的新應(yīng)用，也將對(duì)總需求量做出貢獻(xiàn)。

中國(guó)IGBT產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈正在崛起由于產(chǎn)品種類(lèi)繁多、產(chǎn)業(yè)歷史悠久，中國(guó)IGBT市場(chǎng)由國(guó)外廠商主導(dǎo)。近年來(lái)，在多項(xiàng)政策和國(guó)外供應(yīng)商不可預(yù)測(cè)的交貨期的影響下，中國(guó)IGBT產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，從IDM(集成元件制造商)到無(wú)晶圓廠。相較于國(guó)外廠商在工業(yè)電源市場(chǎng)的強(qiáng)勢(shì)，大摩發(fā)現(xiàn)大多數(shù)中國(guó)廠商的目標(biāo)是擴(kuò)大在家電和電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域的市場(chǎng)份額。

一些中國(guó)本土的電力電子供應(yīng)商在各自的市場(chǎng)上表現(xiàn)出了強(qiáng)勁的表現(xiàn)，并正在積極計(jì)劃擴(kuò)大其產(chǎn)品線或產(chǎn)能。例如，士蘭微在成功提升8英寸生產(chǎn)線后不久，正在建設(shè)新的12英寸代工廠。最近上市的公司中，斯達(dá)半導(dǎo)和華潤(rùn)微都在其招股書(shū)里表示了雄心勃勃的產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃，以抓住中國(guó)日益增長(zhǎng)的需求。根據(jù)IHS Markit的數(shù)據(jù)，2018年，斯達(dá)半導(dǎo)被列為全球第八大IGBT模塊供應(yīng)商。

華虹(01347)作為國(guó)內(nèi)一家以功率分立元件和電源管理產(chǎn)品為主的專(zhuān)業(yè)晶圓代工企業(yè)，在2015-18年也實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)勁增長(zhǎng)。其主要生產(chǎn)MOSFET和IGBT元件的功率分立元件板塊保持了28%的年復(fù)合增長(zhǎng)率。公司宣稱(chēng)可以生產(chǎn)600-1200V電壓區(qū)間內(nèi)的最新一代IGBT產(chǎn)品(NPT/FS，第4~6代)，而1700V-6500V的產(chǎn)品仍在開(kāi)發(fā)中。

中車(chē)時(shí)代電氣(03898)：國(guó)內(nèi)IGBT龍頭，估值誘人大摩認(rèn)為中車(chē)時(shí)代電氣是中國(guó)IGBT行業(yè)的先行者。與國(guó)內(nèi)其他后來(lái)進(jìn)入該領(lǐng)域、從低壓領(lǐng)域起步的企業(yè)相比，大摩認(rèn)為時(shí)代電氣具有以下優(yōu)勢(shì)：1) 經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)悠久。時(shí)代電氣成立于1959年，在大功率電力機(jī)車(chē)和快速交通的牽引系統(tǒng)以及電力電子產(chǎn)品的制造方面具有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)能力。2008年進(jìn)入IGBT業(yè)務(wù)，增強(qiáng)了在英國(guó)和中國(guó)的研發(fā)能力，2014年生產(chǎn)出第一個(gè)分立器件。

2) 3300-6500V領(lǐng)域國(guó)內(nèi)唯一制造商。基于其3300V分立器件和模塊，時(shí)代電氣的IGBT產(chǎn)品最早應(yīng)用于大功率機(jī)車(chē)。與國(guó)內(nèi)其他專(zhuān)注于1300V電壓區(qū)間和電動(dòng)車(chē)/家電領(lǐng)域的廠商相比，大摩認(rèn)為時(shí)代電氣具有產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，因?yàn)閺母邏寒a(chǎn)品向低壓產(chǎn)品拓展要容易得多。

3) 關(guān)鍵客戶(hù)為其產(chǎn)品做免費(fèi)廣告。公司的IGBT產(chǎn)品還進(jìn)入了中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)的UHVDC(超高壓直流)項(xiàng)目、印度的機(jī)車(chē)市場(chǎng)和俄羅斯的分立器件市場(chǎng)。大摩認(rèn)為，這些項(xiàng)目的成功運(yùn)作，體現(xiàn)了公司對(duì)非鐵路客戶(hù)的工藝設(shè)計(jì)能力，以及在一些高關(guān)鍵項(xiàng)目的可靠產(chǎn)品質(zhì)量。

4) IDM(集成元件制造商)模式有更多的經(jīng)營(yíng)籌碼，也更適合電力電子。直接擁有生產(chǎn)設(shè)施，不僅能讓時(shí)代電氣在產(chǎn)品交付進(jìn)度上有更多的控制權(quán)，而且一旦利用率提升，還能實(shí)現(xiàn)更高的盈利增長(zhǎng)。

自2014年以來(lái)，時(shí)代電氣已向多個(gè)重要客戶(hù)交付了3300V-4500V產(chǎn)品(如中國(guó)中車(chē)大功率機(jī)車(chē)、國(guó)家電網(wǎng)特高壓項(xiàng)目等)，并證明了其產(chǎn)品的可靠性。大摩期待時(shí)代電氣能在快速發(fā)展的電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域贏得更多訂單。

估值方法和風(fēng)險(xiǎn)大摩給予中車(chē)時(shí)代電氣目標(biāo)價(jià)45.00港元，是根據(jù)DCF模型得出的基本情況價(jià)值，評(píng)級(jí)為“增持”。大摩的DCF模型的主要假設(shè)包括：12.3%的股本成本(COE)。這是由3.5%的無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利率和8%的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)溢價(jià)，以及5.5%的債務(wù)成本和12.3%的加權(quán)平均資本成本得出的。l 2020-30年盈利溫和增長(zhǎng)。大摩假設(shè)2020-30年稅前利潤(rùn)的年復(fù)合增長(zhǎng)率為9%。

經(jīng)營(yíng)性現(xiàn)金流持續(xù)增長(zhǎng)。大摩假設(shè)2020-30年經(jīng)營(yíng)性現(xiàn)金流年復(fù)合增長(zhǎng)率為8%。穩(wěn)定的資本支出。大摩假設(shè)到2035年，每年的資本支出約為7.5億人民幣。時(shí)代電氣是一個(gè)輕資產(chǎn)公司，不需要大量的資本支出來(lái)支持增長(zhǎng)。

終端增長(zhǎng)率在3%。大摩給予的目標(biāo)價(jià)涉及的主要下行風(fēng)險(xiǎn)包括：鐵路貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量增長(zhǎng)低于預(yù)期，導(dǎo)致機(jī)車(chē)需求減弱。新的IGBT業(yè)務(wù)增產(chǎn)速度慢于預(yù)期，導(dǎo)致費(fèi)用上升。機(jī)車(chē)和MU的市場(chǎng)份額永久流失。