國產(chǎn)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展深度報(bào)告

1、國產(chǎn)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展深度報(bào)告國產(chǎn)替代正當(dāng)時(shí)，精選賽道獲雙重紅利報(bào)告要點(diǎn)：“逆全球化”趨勢(shì)加劇，國產(chǎn)半導(dǎo)體當(dāng)自強(qiáng)中國本土的半導(dǎo)體市場(chǎng)需求占全球的 1/3，但供給能力卻明顯不足。在美國科技霸權(quán)政策下，現(xiàn)全球已經(jīng)展現(xiàn)出明顯的“逆全球化”趨勢(shì)。在此之前，國內(nèi)的供需不平衡的問題仍可通過向國外企業(yè)采購解決，但在當(dāng)前局面下，產(chǎn)業(yè)鏈之間的相互合作有可能會(huì)隨時(shí)在美國政府的一紙禁令之下發(fā)生變局。在中國半導(dǎo)體供需不平衡、“逆全球化”的趨勢(shì)加劇的情況下，半導(dǎo)體的國產(chǎn)替代時(shí)不可待。本土 IC 設(shè)計(jì)亟待成長，精選賽道享雙重紅利IC 設(shè)計(jì)作為半導(dǎo)體行業(yè)中極其重要的一環(huán)，是國產(chǎn)替代的重要組成部分。根據(jù)不同的下游應(yīng)用，不同半導(dǎo)體

2、設(shè)計(jì)公司產(chǎn)品的形態(tài)與功能各不相同。不同的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)企業(yè)，在面對(duì)不用的下游應(yīng)用時(shí)將有完全截然不同的發(fā)展前景，因此精選賽道至關(guān)重要。因此，同樣作為后進(jìn)者，在趕超先進(jìn)企業(yè)的過程中，若能卡位具有良好發(fā)展前景的行業(yè)， 則更有希望在下游快速發(fā)展的過程中實(shí)現(xiàn)彎道超車，享受國產(chǎn)替代和市場(chǎng)發(fā)展的雙重紅利。功率、模擬器件大有可為，射頻、消費(fèi)芯片前景廣闊在各賽道中，我們看好功率器件、模擬電路、射頻器件、以及消費(fèi)類半導(dǎo)體的國產(chǎn)替代效應(yīng)。功率器件和模擬電路器件幾乎應(yīng)用于一切電子領(lǐng)域，包括工業(yè)、汽車、通信、消費(fèi)電子等等，在下游應(yīng)用領(lǐng)域不斷的擴(kuò)大的背景下，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)將；射頻器件受益于 5G 時(shí)代快速發(fā)展，將呈現(xiàn)量價(jià)齊升的

3、局勢(shì)；消費(fèi)類半導(dǎo)體國內(nèi)部分廠商在各自領(lǐng)域不遜于國外企業(yè)，在下游產(chǎn)品不斷創(chuàng)新、技術(shù)迭代升級(jí)以及需求不斷提高等因素的推動(dòng)下，將迎來新一輪的高額業(yè)績?cè)鲩L。風(fēng)險(xiǎn)提示：1、下游發(fā)展不及預(yù)期；2、技術(shù)研發(fā)不及預(yù)期；3、晶圓廠代工風(fēng)險(xiǎn)。附表：重點(diǎn)公司盈利預(yù)測(cè) 目錄 HYPERLINK l _TOC_250019 中美貿(mào)易摩擦背景下，本土芯片產(chǎn)品公司自強(qiáng)不息5 HYPERLINK l _TOC_250018 美方實(shí)施科技霸權(quán)政策，“逆全球化”愈演愈烈5 HYPERLINK l _TOC_250017 國內(nèi)市場(chǎng)需求大，但自給率較低6 HYPERLINK l _TOC_250016 本土 IC 設(shè)計(jì)亟待成長，精選

4、賽道享雙重紅利7 HYPERLINK l _TOC_250015 功率器件，國內(nèi)企業(yè)大有可為10 HYPERLINK l _TOC_250014 功率半導(dǎo)體：電力電子設(shè)備的核心器件10 HYPERLINK l _TOC_250013 市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步上升，發(fā)展?jié)摿薮?2 HYPERLINK l _TOC_250012 功率半導(dǎo)體行業(yè)集中度高，我國企業(yè)整體實(shí)力尚顯不足15 HYPERLINK l _TOC_250011 受益 5G 驅(qū)動(dòng)，射頻前端市場(chǎng)快速增長19 HYPERLINK l _TOC_250010 受益于 5G 發(fā)展，射頻前端價(jià)值量顯著提升19 HYPERLINK l _TOC_250

5、009 國外占據(jù)大部分市場(chǎng)，國內(nèi)廠商替代空間巨大21 HYPERLINK l _TOC_250008 濾波器21 HYPERLINK l _TOC_250007 功率放大器22 HYPERLINK l _TOC_250006 射頻開關(guān)23 HYPERLINK l _TOC_250005 消費(fèi)類產(chǎn)品不斷創(chuàng)新，國產(chǎn)替代助力新增長24 HYPERLINK l _TOC_250004 Wi-Fi 芯片：樂鑫科技憑借性價(jià)比獲得市場(chǎng)24 HYPERLINK l _TOC_250003 指紋識(shí)別：匯頂科技占據(jù)光學(xué)屏下指紋識(shí)別龍頭位置26 HYPERLINK l _TOC_250002 音頻 SoC：下游需求

6、強(qiáng)勁，國產(chǎn)廠商迎發(fā)展良機(jī)29 HYPERLINK l _TOC_250001 投資建議32 HYPERLINK l _TOC_250000 風(fēng)險(xiǎn)提示33圖表目錄圖 1：美方對(duì)華實(shí)施的科技霸權(quán)政策5圖 2：中國與全球半導(dǎo)體銷售額占比6圖 3：歷年集成電路進(jìn)出口數(shù)據(jù)7圖 4：半導(dǎo)體行業(yè)分工模式7圖 5：半導(dǎo)體分類9圖 6：各種類型二極管10圖 7：二極管伏安特性10圖 8：絕緣柵雙極型晶體管IGBT 模塊產(chǎn)品圖11圖 9：IGBT 模組等效電路圖11圖 10：晶閘管產(chǎn)品圖11圖 11：晶閘管伏安特性曲線11圖 12：功率 MOSFET 產(chǎn)品圖11圖 13：功率 MOSFET 模組等效電路圖11圖

7、14：全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模12圖 15：中國功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模12圖 16：2018 年全球功率半導(dǎo)體應(yīng)用分布12圖 17：全球工業(yè)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模13圖 18：新能源汽車銷量13圖 19：充電樁累計(jì)保有量13圖 20：通訊領(lǐng)域功率半導(dǎo)體應(yīng)用構(gòu)成14圖 21：通訊領(lǐng)域功率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)規(guī)模14圖 22：家電領(lǐng)域功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)15圖 23：2018 年全球前十功率半導(dǎo)體企業(yè)市場(chǎng)份額15圖 24：全球功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)地份額15圖 25：全球 MOSFET 市場(chǎng)規(guī)模16圖 26：2018 年全球 MOSFET 供應(yīng)商市場(chǎng)份額16圖 27：2018 年國內(nèi) MOSFET 供應(yīng)商市場(chǎng)份額17

8、圖 28：全球 IGBT 市場(chǎng)規(guī)模變化17圖 29：2018 年全球 IGBT 市場(chǎng)份額17圖 30：中國 IGBT 市場(chǎng)規(guī)模變化18圖 31：2018 年中國 IGBT 市場(chǎng)份額18圖 32：射頻前端結(jié)構(gòu)19圖 33：射頻前端器件價(jià)值量占比20圖 34：不同射頻前端器件市場(chǎng)估計(jì)20圖 35：SAW 濾波器全球市場(chǎng)份額21圖 36：BAW 濾波器全球市場(chǎng)份額21圖 37：PA 市場(chǎng)份額情況22圖 38：全球射頻開關(guān)市場(chǎng)規(guī)模（億美元）23圖 39：全球射頻開關(guān)市場(chǎng)份額23圖 40：Wi-Fi 芯片應(yīng)用場(chǎng)景24圖 41：樂鑫科技的Wi-Fi MCU 通信芯片24圖 42：物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量預(yù)測(cè)25圖

9、43：中國智能家居市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)（億元）25圖 44：指紋識(shí)別原理26圖 45：指紋識(shí)別技術(shù)26圖 46：指紋識(shí)別發(fā)展歷史27圖 47：電容式指紋識(shí)別28圖 48：光學(xué)指紋識(shí)別28圖 49：屏下指紋識(shí)別滲透率及預(yù)測(cè)28圖 50：全球 OLED 屏下指紋手機(jī)出貨量及預(yù)測(cè)（百萬）28圖 51：2018 年全球指紋識(shí)別芯片廠商市占率29圖 52：智能音頻SoC 芯片圖示30圖 53：TWS 耳機(jī)出貨量30圖 54：全球 TWS 出貨量及銷售量前 1031中美貿(mào)易摩擦背景下，本土芯片產(chǎn)品公司自強(qiáng)不息美方實(shí)施科技霸權(quán)政策，“逆全球化”愈演愈烈美方長期實(shí)施霸權(quán)政策，對(duì)華為的一系列制裁政策是美方科技霸權(quán)的核

10、心體現(xiàn)，近年來的相關(guān)政策更是將其科技霸權(quán)的目的展現(xiàn)的淋漓盡致。在華為被列入實(shí)體名單的一周年后，美國商務(wù)部于 2020 年 5 月 15 日宣布，所有全世界公司，只要利用到美國的設(shè)備與技術(shù)，幫助華為生產(chǎn)產(chǎn)品，都必須得到美國政府的批準(zhǔn)，已經(jīng)下了訂單尚未交貨的公司可將此禁令寬限至 120 天。其打壓以華為為代表的國內(nèi)具備先進(jìn)水平公司的決心已經(jīng)非常明顯。從 2018 年的中興事件與晉華事件，到 2019 年以來美國將百余家中國企業(yè)、高校及政府單位列入實(shí)體名單，再到制裁華為的政策，均彰顯了美國不希望中國掌握先進(jìn)技術(shù)的意圖。圖 1：美方對(duì)華實(shí)施的科技霸權(quán)政策資料來源：SEMI，新聞?wù)恚瑖C券研究中心在

11、此之前，半導(dǎo)體行業(yè)全球分工的模式已經(jīng)運(yùn)行多年，相互合作的模式推動(dòng)了整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)的快速發(fā)展。北美的半導(dǎo)體設(shè)備、歐洲的光刻機(jī)、中國臺(tái)灣地區(qū)的半導(dǎo)體制造、亞洲的封測(cè)廠以及遍布全球的各類 IC 設(shè)計(jì)公司之間相互合作，分別在各自的領(lǐng)域深耕，推動(dòng)了整個(gè)行業(yè)的發(fā)展，并推出了各類不斷迭代的產(chǎn)品與技術(shù)。在美國科技霸權(quán)政策下，現(xiàn)全球已經(jīng)展現(xiàn)出明顯的“逆全球化”趨勢(shì)。以華為為例， 此次美國政府將制裁升級(jí)至極致，若嚴(yán)格按照此項(xiàng)要求，則華為的絕大多數(shù)供應(yīng)商均需向美國政府申請(qǐng)后才可供貨。若供應(yīng)商堅(jiān)持向華為供貨，則有可能同樣面臨被美國政府制裁的風(fēng)險(xiǎn)。供應(yīng)鏈相關(guān)公司不得不選擇“站隊(duì)”的問題，這樣會(huì)導(dǎo)致全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的撕裂

12、，“逆全球化”的趨勢(shì)正愈演愈烈。國內(nèi)市場(chǎng)需求大，但自給率較低中國半導(dǎo)體市場(chǎng)需求量大，約占全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的 1/3。伴隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展， 在以手機(jī)、PC、可穿戴設(shè)備為代表的消費(fèi)電子，以及以物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、新能源、醫(yī)療、安防等新興應(yīng)用領(lǐng)域的快速推動(dòng)下，國內(nèi)的半導(dǎo)體市場(chǎng)需求旺盛。美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，中國半導(dǎo)體銷售額占全球比例約 1/3，已成為球半導(dǎo)體需求市場(chǎng)的重要組成部分。圖 2：中國與全球半導(dǎo)體銷售額占比45.0040.0035.0030.0025.0020.0015.0010.005.000.00全球半導(dǎo)體銷售額（十億美元）中國半導(dǎo)體銷售額（十億美元） 中國半導(dǎo)

13、體市場(chǎng)占比40%35%30%25%20%15%10%5%0%資料來源：美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)，國元證券研究中心面對(duì)中國市場(chǎng)的廣大需求，國內(nèi)企業(yè)規(guī)模卻普遍偏小。根據(jù) IC Insight，2020 年 1 季度十大半導(dǎo)體公司中，絕大多數(shù)為美國企業(yè)，亦有部分來自于韓國或臺(tái)灣。中國大陸的企業(yè)中，僅華為海思的營收規(guī)模擠進(jìn)了前十的行列，且海思在去年同期這一排名僅為 15 名。除海思之外，國內(nèi)其他半導(dǎo)體企業(yè)的規(guī)模則處于較小的狀態(tài)，與中國廣大的市場(chǎng)需求不匹配。表 1：2020 年 1 季度半導(dǎo)體銷量前十公司（百萬美元）20Q1 排名19Q1 排名公司總部所在地19Q1 營收20Q1 營收同比增減（%）業(yè)務(wù)模式業(yè)

14、務(wù)模式11英特爾美國15,79919,50823%設(shè)計(jì)和制造IDM22三星韓國12,86714,79715%設(shè)計(jì)和制造IDM33臺(tái)積電臺(tái)灣7,09610,31945%制造foundry44SK 海力士韓國6,0236,0390%設(shè)計(jì)和制造IDM55美光美國5,4654,795-12%設(shè)計(jì)和制造IDM66博通美國4,1834,110-2%設(shè)計(jì)fabless77高通美國3,7534,0508%設(shè)計(jì)fabless88德州儀器美國3,4073,164-7%設(shè)計(jì)和制造IDM911英偉達(dá)美國2,2153,03537%設(shè)計(jì)fabless1015海思中國1,7352,67054%設(shè)計(jì)fabless資料來源：I

15、C Insight，國元證券研究中心除企業(yè)規(guī)模之外，集成電路的進(jìn)出口數(shù)據(jù)更能體現(xiàn)國內(nèi)自給率偏低。根據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù)顯示，2019 年中國集成電路出口額為 1017 億美元，而進(jìn)口額為 3050 億美元， 出口額僅為進(jìn)口額的 1/3，貿(mào)易逆差超過 2000 億美元。雖從歷年數(shù)據(jù)趨勢(shì)來看，此比例呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)，但這數(shù)額巨大的貿(mào)易逆差顯示，國內(nèi)集成電路行業(yè)的國產(chǎn)替代仍有廣闊的市場(chǎng)空間。圖 3：歷年集成電路進(jìn)出口數(shù)據(jù)進(jìn)口金額(億美元）出口金額(億美元）出口額/進(jìn)口額350030002500200015001000500040%35%30%25%20%15%10%5%0% 資料來源：海關(guān)總署，國元證券研

16、究中心本土 IC 設(shè)計(jì)亟待成長，精選賽道享雙重紅利半導(dǎo)體行業(yè)的分工環(huán)節(jié)主要包括設(shè)計(jì)、制造和封測(cè)。部分企業(yè)采用 IDM 模式，即公司可自行完成從設(shè)計(jì)到封測(cè)的所有環(huán)節(jié)；部分企業(yè)專注于單獨(dú)一個(gè)環(huán)節(jié)，即 Fabless（無工廠芯片供應(yīng)商）+Foundry（代工廠）+OSAT（委外封測(cè)代工）模式。圖 4：半導(dǎo)體行業(yè)分工模式資料來源：國元證券研究中心半導(dǎo)體設(shè)計(jì)企業(yè)是半導(dǎo)體行業(yè)中極其重要的一環(huán)。如前述表 1 所述，全球前十的半導(dǎo)體企業(yè)中，除部分 IDM 模式的企業(yè)之外，其余多數(shù)均為 Fabless 模式，此現(xiàn)象也說明了設(shè)計(jì)類企業(yè)在半導(dǎo)體行業(yè)中的重要地位。近來，華為被美國進(jìn)一步制裁的事件將半導(dǎo)體國產(chǎn)替代這一話

17、題提上風(fēng)口。芯片設(shè)計(jì)作為半導(dǎo)體行業(yè)中極其重要的一環(huán)， 是國產(chǎn)替代的重要組成部分。中國 IC 設(shè)計(jì)企業(yè)規(guī)模普遍偏小，成長空間巨大。如下表所示（此排名僅統(tǒng)計(jì)公開財(cái)報(bào)十大廠商，因此海思不在此統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)，按營收規(guī)模計(jì)算，海思排名應(yīng)處于 4-5 位）， 中國大陸尚未有公司擠進(jìn)全球前 10 大芯片設(shè)計(jì)廠商的排名之中。說明了除海思外， 中國大陸的設(shè)計(jì)類公司規(guī)模都偏小，仍有很大的進(jìn)步空間。隨著華為被制裁，將刺激更多的國內(nèi)下游企業(yè)選擇本土供應(yīng)商，在提高自給率的過程中，必然有一批企業(yè)逐步成長，從小規(guī)模逐漸成長為中、大規(guī)模的企業(yè)，從而為投資者帶來投資機(jī)會(huì)。表 2：2019 年全球十大 IC 設(shè)計(jì)公司排名（百萬美元）

18、排名公司2019 年?duì)I收2018 年?duì)I收YoY1博通1724618547-7%2高通1451816370-11%3英偉達(dá)1012511163-9%4聯(lián)發(fā)科796278821%5超威673164754%6賽靈思3236286813%7美滿27082823-4%8聯(lián)詠科技2085181315%9瑞昱半導(dǎo)體1965151829%10戴洛閣半導(dǎo)體14211442-1%前十合計(jì)6799770901-4%資料來源：拓璞產(chǎn)業(yè)研究院，國元證券研究中心注：此排名僅統(tǒng)計(jì)公開財(cái)報(bào)十大廠商，因此海思不在此統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)；博通僅計(jì)算其半導(dǎo)體部分營收；高通僅計(jì)算 QCT 部門營收，QTL 未計(jì)入；英偉達(dá)扣除 OEM/IP 營

19、收根據(jù)不同的下游應(yīng)用，不同半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司產(chǎn)品的形態(tài)與功能各不相同，因此半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司可大致按照半導(dǎo)體產(chǎn)品的類型進(jìn)行分類：分為分立器件、集成電路、光電器件和傳感器等，其中集成電路又分為模擬電路和數(shù)字電路，其中數(shù)字電路包括微器件、存儲(chǔ)器和邏輯電路等。圖 5：半導(dǎo)體分類資料來源：國元證券研究中心不同的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)企業(yè)，在面對(duì)不用的下游應(yīng)用時(shí)將有完全截然不同的發(fā)展前景， 因此精選賽道至關(guān)重要。以美國公司為例，過去十年是智能移動(dòng)通信的黃金十年，不同行業(yè)的龍頭公司發(fā)展速度各不相同：定位手機(jī)處理器芯片和射頻芯片的高通、Skyworks 分布取得了 1 倍和 3.5 倍的增長；定位通訊芯片的博通取得 11 倍增

20、長；定位存儲(chǔ)芯片的美光取得 4 倍增長；相對(duì)而言，定位 FPGA，模擬芯片的賽靈思和 TI 則相對(duì)速度慢了很多。因此，同樣作為后進(jìn)者，在趕超先進(jìn)企業(yè)的過程中，若能卡位具有良好發(fā)展前景的行業(yè)，如功率半導(dǎo)體、模擬器件以及 Wi-Fi、指紋識(shí)別、音頻等消費(fèi)類芯片領(lǐng)域，國內(nèi)的龍頭公司更有希望在下游快速發(fā)展的過程中實(shí)現(xiàn)彎道超車，享受國產(chǎn)替代和市場(chǎng)發(fā)展的雙重紅利。功率器件，國內(nèi)企業(yè)大有可為在各賽道中，我們首先看好國產(chǎn)功率半導(dǎo)體廠商的國產(chǎn)替代效應(yīng)。在下游應(yīng)用領(lǐng)域?qū)β拾雽?dǎo)體需求不斷增加的推動(dòng)下，功率半導(dǎo)體市場(chǎng)空間將呈現(xiàn)穩(wěn)定快速的增 長，這為國內(nèi)功率半導(dǎo)體企業(yè)的發(fā)展提供了很好的機(jī)會(huì)。雖然國產(chǎn)廠商整體處于相對(duì)落

21、后的位置，但我們也應(yīng)看到，在各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，均存在具備相對(duì)優(yōu)勢(shì)的國內(nèi)功率半導(dǎo)體企業(yè)。如剛收購了安世半導(dǎo)體的聞泰科技在 MOSFET 領(lǐng)域已經(jīng)具備了和國際巨頭企業(yè)競(jìng)爭的實(shí)力；斯達(dá)半導(dǎo)作為國內(nèi) IGBT 領(lǐng)軍企業(yè)，也已經(jīng)進(jìn)入到了該領(lǐng)域全球前十的行列；以及新潔能，在 MOSFET 和 IGBT 領(lǐng)域同樣具有不可小覷的實(shí)力。在當(dāng)前國產(chǎn)替代的大背景之下，國內(nèi)功率半導(dǎo)體相關(guān)企業(yè)將大有可為。功率半導(dǎo)體：電力電子設(shè)備的核心器件半導(dǎo)體功率器件：即電力電子器件，簡單來說就是用于改變電氣設(shè)備中的電壓、電流和頻率，實(shí)現(xiàn)交直流之間的轉(zhuǎn)換的電子器件，可以使得電氣設(shè)備得到最佳的電能供給并高效、安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，是電子電力變換

22、裝置的核心器件之一。按照器件能夠被控制信號(hào)控制的程度，半導(dǎo)體功率器件可以分為全控型器件（如晶閘管）、半控型器件（如 IGBT）和不可控器件（如電力二極管）；按照是否有進(jìn)行集成或封裝，半導(dǎo)體功率器件可分為功率模組、功率 IC 和分立器件三大類。其中，功率模組是將多個(gè)分立半導(dǎo)體功率器件進(jìn)行模塊化封裝；功率 IC 是將分立半導(dǎo)體功率器件與外圍電路進(jìn)行集成；而分立半導(dǎo)體功率器件正是前兩者的核心。常用的半導(dǎo)體功率器件有：功率二極管、晶閘管、IGBT、MOSFET 等，下面分別對(duì)這些器件做簡要介紹。表 3：常見四種功率半導(dǎo)體特性及其應(yīng)用類型可控型特點(diǎn)應(yīng)用功率二極管不可控電流電壓小，具有單向?qū)ㄐ哉髌骷半?/p>

23、流控制晶閘管半可控體積小，耐壓可控整流、逆變變頻等功率 MOSFET全控工作頻率高，開關(guān)速度快，驅(qū)動(dòng)功率小高速開關(guān)電路IGBT 模組全控耐壓高、散熱穩(wěn)定軌道交通，智能電網(wǎng)，電動(dòng)汽車資料來源：公開資料整理，國元證券研究中心功率二極管是電力電子線路中最基本的組成單元，結(jié)構(gòu)簡單，在電路中起到穩(wěn)壓、整流、開關(guān)和逆變的作用，用到最多的有肖特基二極管SBD 和快恢復(fù)二極管FRD。圖 6：各種類型二極管圖 7：二極管伏安特性資料來源：FRPP,國元證券研究中心資料來源：DZSC，國元證券研究中心絕緣柵雙極型晶體管 IGBT 是由 BJT（雙極型三極管）和 MOS（絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管）組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式

24、功率半導(dǎo)體器件，兼有 MOSFET 的高輸入阻抗和 BJT 的低導(dǎo)通壓降兩方面優(yōu)點(diǎn)。IGBT 是一種新型的電力電子器件，是工業(yè)控制和自動(dòng)化領(lǐng)域的核心元器件。圖 8：絕緣柵雙極型晶體管 IGBT 模塊產(chǎn)品圖圖 9：IGBT 模組等效電路圖資料來源：Elecfans，國元證券研究中心資料來源：Semikron，國元證券研究中心晶閘管 SCR 又稱可控硅，是一種大功率電器元件，它具有體積小、效率高、壽命長的優(yōu)點(diǎn)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中可以作為大功率設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器件。圖 10：晶閘管產(chǎn)品圖圖 11：晶閘管伏安特性曲線資料來源：Little fuse,國元證券研究中心資料來源：互動(dòng)百科，國元證券研究中心MOSF

25、ET 即金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，MOSFET 功率器件是電能轉(zhuǎn)換和控制的核心半導(dǎo)體器件，具有速度快、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。圖 12：功率 MOSFET 產(chǎn)品圖圖 13：功率 MOSFET 模組等效電路圖資料來源：Wikipedia Power MOSFET，國元證券研究中心資料來源：Semikron，國元證券研究中心市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步上升，發(fā)展?jié)摿薮蟀雽?dǎo)體功率器件市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)數(shù)百億美元。根據(jù) IHS 的數(shù)據(jù)，2019 年全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 403 億美元，同比 2018 年增長 3.3%，預(yù)計(jì) 2021 年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 441 億美元。2019 年中國的功率半導(dǎo)體市場(chǎng)占全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)

26、35.9%的份額，達(dá)到 144.8 億美元，同比 2018 年增長 4.3%，2021 年市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到159 億美元。圖 14：全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模圖 15：中國功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模50040030020010002016201720182019 2020E 2021E12.00%43144133436910.48%3914036.95%5.96%3.07%2.32%10.00%8.00%6.00%4.00%2.00%0.00%2001501005002016201720182019 2020E 2021E14.00%153.9159124.512.50% 138.8144.8126.89

27、.50%6.30%4.30%3.80%1.80%12.00%10.00%8.00%6.00%4.00%2.00%0.00%市場(chǎng)規(guī)模（億美元）同比增長市場(chǎng)規(guī)模（億美元）同比增長資料來源：Yole，國元證券研究中心資料來源：IHS，國元證券研究中心半導(dǎo)體功率器件應(yīng)用廣泛，幾乎應(yīng)用于一切電子領(lǐng)域，包括工業(yè)、4C（計(jì)算機(jī)、通信、汽車電子、消費(fèi)電子）、航天軍工等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，以及軌道交通、新能源、 智能電網(wǎng)、新能源汽車/充電樁等新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。隨著功率半導(dǎo)體器件性能的提高以及各產(chǎn)品追求低功耗和高能效比，光伏、智能電網(wǎng)、新能源汽車、5G 通訊等熱點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑼苿?dòng)功率半導(dǎo)體行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，使得下游市場(chǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)一

28、步優(yōu)化。圖 16：2018 年全球功率半導(dǎo)體應(yīng)用分布18.18%35.08%23.19%23.55%工業(yè)汽車通訊消費(fèi)電子資料來源：IHS，國元證券研究中心在全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)中，用于工業(yè)控制的比重高達(dá) 34%，其次是汽車和通信領(lǐng)域各占 23%，消費(fèi)電子占 20%的市場(chǎng)份額。近年來，功率半導(dǎo)體的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)擴(kuò)展到了新能源、軌道交通、智能電網(wǎng)、變頻家電等市場(chǎng)，且由于這些市場(chǎng)需求的持續(xù)擴(kuò)張，功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將呈現(xiàn)穩(wěn)步增長的趨勢(shì)。工業(yè)控制和軌道交通領(lǐng)域帶來功率半導(dǎo)體市場(chǎng)的穩(wěn)步增長工控領(lǐng)域是功率半導(dǎo)體最大的市場(chǎng)，數(shù)控機(jī)床、牽引機(jī)等電機(jī)對(duì)半導(dǎo)體功率器件需求較大，這一領(lǐng)域中主要使用的是 IGBT。隨著中國

29、制造業(yè)的不斷升級(jí)和自動(dòng)化進(jìn)程的推進(jìn)，工業(yè)的生產(chǎn)制造、物流等流程改造對(duì)電機(jī)的需求將不斷增大，工業(yè)IGBT 市場(chǎng)需求必然呈現(xiàn)穩(wěn)步增長的態(tài)勢(shì)。軌道交通領(lǐng)域，在短時(shí)間內(nèi)將機(jī)車從時(shí)速為零提升至幾百公里的過程中，必須確保所有電力設(shè)備需要的電壓、電流精準(zhǔn)可靠，必須使用 IGBT 等功率器件。隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和城市建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn)，功率半導(dǎo)體的市場(chǎng)需求必然有所增長。中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，2020 年全球工業(yè)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到 125 億美元，以 2016 年全球工業(yè)功率半導(dǎo)體市場(chǎng) 90 億美元的規(guī)模為基準(zhǔn)，年復(fù)合增長率為8.56%，前景廣闊。圖 17：全球工業(yè)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模1401201009

30、080604020097.58.30%115105.98.60%8.60%1258.80%8.70% 8.70%8.60%8.50%8.40%8.30%8.20%8.10%20162017201820192020E市場(chǎng)規(guī)模（億美元）同比增長資料來源：中國產(chǎn)業(yè)研究院，國元證券研究中心新能源汽車促進(jìn)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)的大幅增長目前新能源汽車正處于推廣與普及階段，在功率半導(dǎo)體需求方面，新能源汽車是傳統(tǒng)汽車的五倍多，另外，和新能源汽車相配套的充電樁對(duì)功率半導(dǎo)體特別是 IGBT 芯片和 MOSFET 芯片的需求量也十分龐大。我國新能源汽車銷售占全球份額的一半以上，2018 年和 2019 年我國新能源汽車銷

31、量均超過 120 萬臺(tái)，中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)預(yù)計(jì)今年我國新能源汽車銷量有望突破 150 萬臺(tái)，同時(shí)我國充電樁數(shù)目將達(dá)到 450 萬個(gè)。新能源汽車市場(chǎng)需求的大幅增長將為功率半導(dǎo)體市場(chǎng)提供強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力量。圖 18：新能源汽車銷量圖 19：充電樁累計(jì)保有量1401201008060342.65%50.777.7125.6120.6400.00%300.00%200.00%100.00%140121.9100.246.5620.9410.2120100806040207.48033.1153.10%53.25%61.65%40-4%0.00%20-100.00%02014 2015 2016 2017 20

32、18 2019新能源汽車銷量（萬臺(tái)）同比增長20152016201720182019充電樁保有量（萬臺(tái)）資料來源：公開數(shù)據(jù)整理，國元證券研究中心資料來源：公開數(shù)據(jù)整理，國元證券研究中心新能源和智能電網(wǎng)推動(dòng)功率半導(dǎo)體發(fā)展隨著人類對(duì)環(huán)境的重視，發(fā)展新能源逐漸成為各國共識(shí)。太陽能、風(fēng)能等新能源發(fā)電過程中產(chǎn)生的不穩(wěn)定的直流電，需要先經(jīng)過晶閘管、MOSFET、IGBT 等功率半導(dǎo)體器件的變換，之后才能入網(wǎng)傳輸。在進(jìn)入家庭之前，需要將高壓電降至家用電壓，這個(gè)過程中功率半導(dǎo)體是不可或缺的關(guān)鍵器件。智能電網(wǎng)具備可靠、自愈、經(jīng)濟(jì)、兼容、集成和安全等特點(diǎn)，目前尚處于起步階 段，未來發(fā)展空間巨大。大功率半導(dǎo)體器件作

33、為智能電網(wǎng)的核心部件，可以增強(qiáng)電網(wǎng)的靈活性與可靠性，使得智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)電力高效節(jié)能的傳輸。我們認(rèn)為，新能源市場(chǎng)的快速發(fā)展和智能電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)將催生出對(duì)功率半導(dǎo)體需求的穩(wěn)步增長。5G 通信成為功率半導(dǎo)體市場(chǎng)的增長動(dòng)力通訊行業(yè)也是功率半導(dǎo)體行業(yè)的一大終端市場(chǎng)，常規(guī)應(yīng)用包括通信基站、交換機(jī)、光端機(jī)、路由器等。5G 基站等設(shè)備建設(shè)和 5G 手機(jī)的普及必然刺激更多功率半導(dǎo)體的需求，其中既包括電源管理 IC 需求的增加，也包括對(duì)功率 MOSFET 構(gòu)成的射頻器件需求的大量提升。根據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息研究院的數(shù)據(jù)，2018 年通訊功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模 59.39 億美元，預(yù)計(jì)到 2021 年市場(chǎng)規(guī)模將增長近 20%上

34、升到 70.81 億美元。當(dāng)前 5G 正處于建設(shè)和商用普及的階段，這將成為通訊功率半導(dǎo)體市場(chǎng)最重要的推動(dòng)力量。圖 20：通訊領(lǐng)域功率半導(dǎo)體應(yīng)用構(gòu)成圖 21：通訊領(lǐng)域功率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)規(guī)模9%48.90%38.70%3.40%通信基站路 由 器 交 換 機(jī) 光端機(jī)808%65.9657.4559.3962.4470.817%5%6%3%707%606%505%404%303%202%101%00%20172018201920202021通信領(lǐng)域功率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)規(guī)模（億美元） 同比增長資料來源：中國產(chǎn)業(yè)信息研究院，國元證券研究中心資料來源：中國產(chǎn)業(yè)信息研究院，國元證券研究中心消費(fèi)電子和變頻家電提

35、升功率半導(dǎo)體需求消費(fèi)類電子也是功率半導(dǎo)體器件應(yīng)用的重要領(lǐng)域。除手機(jī)外，電視機(jī)、冰箱、空調(diào)、微波爐等產(chǎn)品都需要使用功率半導(dǎo)體，一般是小電壓的功率半導(dǎo)體，如MOSFET 等。而在變頻家電領(lǐng)域，功率半導(dǎo)體更是實(shí)現(xiàn)變頻技術(shù)的核心器件，變頻技術(shù)通過使用晶閘管、IGBT 和 MOSFET 等功率半導(dǎo)體器件實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的變換和控制。相比于傳統(tǒng)白色家電，變頻家電不僅高效節(jié)能，還能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制等多樣化功能。近年來，變頻家電的普及率顯著提升，根據(jù) IHS 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021 年家用功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模有望從 2017 年的 14.4 億美元增長至 26.68 億美元，復(fù)合增長率將達(dá)到 16.5%。故而家用電器的變頻化

36、必然也將推動(dòng)家用領(lǐng)域功率半導(dǎo)體的發(fā)展。圖 22：家電領(lǐng)域功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)302526.6823.122.20%25.00%20.00%2014.41510515.9410.70%18.918.57%15.50%15.00%10.00%5.00%02017201820192020E2021E0.00%市場(chǎng)規(guī)模（億美元）同比增長資料來源：IHS，國元證券研究中心2.3 功率半導(dǎo)體行業(yè)集中度高，我國企業(yè)整體實(shí)力尚顯不足功率半導(dǎo)體器件是一個(gè)高度集中的行業(yè)，技術(shù)壁壘、資金壁壘、客戶壁壘、人才壁壘都很高，歐美日龍頭廠商在整個(gè)功率半導(dǎo)體領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)地位。這些功率半導(dǎo)體廠商大多采用 IDM 模式，有完整

37、的晶圓廠、芯片制造廠和封裝廠，形成了十分明顯的垂直整合優(yōu)勢(shì)，實(shí)力強(qiáng)勁。在全球功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)地分布中，不同國家、地區(qū)的技術(shù)水平與市場(chǎng)地位也有著顯著的差距：歐美日國家和地區(qū)的企業(yè)長期占據(jù)全球 70%的市場(chǎng)份額。這些國家和地區(qū)的企業(yè)是全球功率半導(dǎo)體器件的主要供應(yīng)方，主導(dǎo)著全球功率半導(dǎo)體技術(shù)和市場(chǎng)的走向。其次是我國臺(tái)灣地區(qū)，臺(tái)灣地區(qū)的功率半導(dǎo)體從代工廠做起，目前來看技術(shù)水平相較于歐、美、日仍有一定差距，大約占據(jù)全球 10%的市場(chǎng)份額。最后是中國大陸，我國處于功率半導(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，90%的器件和設(shè)備都需要從國外進(jìn)口。我國大陸

38、企業(yè)目前尚處于追趕階段，整體實(shí)力相對(duì)較弱，大約占據(jù)全球市場(chǎng)份額的 10%。10%10%10%70%圖 23：2018 年全球前十功率半導(dǎo)體企業(yè)市場(chǎng)份額圖 24：全球功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)地份額3.30%14.10%5.00%5.20%5.30%5.40%5.60%5.90%25.40%14.40%10.40%英飛凌安森美意法半導(dǎo)體三菱威視安氏半導(dǎo)體羅姆東 芝 瑞薩Diodes 其他歐 美 日 中國臺(tái)灣中國大陸其他地區(qū)資料來源：IHS，國元證券研究中心資料來源：IHS，國元證券研究中心具體公司來看，英飛凌、安森美、意法半導(dǎo)體、德州儀器等國際企業(yè)處于領(lǐng)先地 位，國內(nèi)的斯達(dá)半導(dǎo)、新潔能、聞泰科技以及華潤微

39、電子等企業(yè)正在追趕過程中， 我們將這些企業(yè)的信息整理如下：表 4：國內(nèi)外重點(diǎn)功率半導(dǎo)體企業(yè)梳理公司業(yè)務(wù)模式主營簡介2019 年?duì)I收2019 年凈利潤英飛凌IDM產(chǎn)品組合全面，涵蓋所有功率技術(shù)636.4 億元104.55 億元安森美IDM模擬 IC、邏輯 IC 和分立半導(dǎo)體元件384.94 億元14.77 億元意法半導(dǎo)體IDM模擬電路與分立功率半導(dǎo)體器件666.65 億元71.99 億元德州儀器IDM模擬 IC 和功率 IC 設(shè)計(jì)1003.39 億元350 億元斯達(dá)半導(dǎo)Fabless以 IGBT 為主的功率半導(dǎo)體芯片和模塊的研發(fā)與生產(chǎn)、銷售7.794 億元1.353 億元新潔能FablessMO

40、SFET、IGBT 等半導(dǎo)體功率器件研發(fā)、設(shè)計(jì)與銷售7.158 億元（2018 年）1.414 億元（2018 年）聞泰科技IDM半導(dǎo)體業(yè)務(wù)覆蓋晶體管、邏輯器件、MOSFET 等細(xì)分領(lǐng)域415.8 億元12.54 億元華潤微IDM功率器件與 IC 設(shè)計(jì)，芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測(cè)試等全產(chǎn)業(yè)鏈一體化經(jīng)營57.43 億元4 億元揚(yáng)杰科技IDM半導(dǎo)體功率器件（功率二極管等）、分立器件芯片、半導(dǎo)體硅片等20.07 億元2.2 億元捷捷微電IDM晶閘管、MOSFET、IGBT 等6.74 億元1.9 億元圣邦股份Fabless電源管理產(chǎn)品、信號(hào)鏈產(chǎn)品7.92 億元1.76 億元資料來源：公開數(shù)據(jù)整理，國

41、元證券研究中心雖然我國功率半導(dǎo)體企業(yè)與國際頭部公司之間還存在較大差距，但同時(shí)應(yīng)該注意到，在某些細(xì)分領(lǐng)域，我國企業(yè)也具有相當(dāng)?shù)母?jìng)爭力：MOSFET 市場(chǎng)集中度高，我國企業(yè)亦參與角逐據(jù) Yole 統(tǒng)計(jì)，2019 年全球功率MOSFET 市場(chǎng)規(guī)模為 62.59 億美元。未來幾年 內(nèi)，由于下游計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子等行業(yè)的帶動(dòng)，功率 MOSFET 市場(chǎng)規(guī)模將保持穩(wěn)步增長的態(tài)勢(shì)。在全球競(jìng)爭格局中，功率 MOSFET 的市場(chǎng)份額幾乎集中在國際大廠手中，僅英飛凌、安森美和瑞薩三家企業(yè)的市場(chǎng)份額就接近 50%。被 A 股上市公司聞泰科技收購的安世半導(dǎo)體，占據(jù)全球 MOSFET 市場(chǎng) 4%的份額，是這一領(lǐng)域重要的參與

42、者之一。圖 25：全球 MOSFET 市場(chǎng)規(guī)模圖 26：2018 年全球 MOSFET 供應(yīng)商市場(chǎng)份額8057.18 58.3559.61 62.59 64.2665.95 68.816.00%5.00%英飛凌60402.05% 2.16%2002.67% 2.63%4.34%5%4.00%3.00%2.00%1.00%0.00%安森美瑞薩東芝意法半導(dǎo)體威視29%26.00%13.00%4%5.00%7%7%9%安世半導(dǎo)體其他2016 2017 2018 2019 2020E2021E2022E市場(chǎng)規(guī)模（億美元）同比增長資料來源：Yole，國元證券研究中心資料來源：IHS，國元證券研究中心20

43、18 年我國 MOSFET 市場(chǎng)規(guī)模為 27.92 億美元，占據(jù)全球市場(chǎng)規(guī)模的 36.8%。IHS 數(shù)據(jù)顯示，我國功率MOSFET 供應(yīng)商中排名靠前的依次是英飛凌、安森美、瑞薩等國際巨頭廠商，但明顯可以看到國內(nèi)廠商華潤微電子也是 MOSFET 領(lǐng)域的重要玩家。圖 27：2018 年國內(nèi) MOSFET 供應(yīng)商市場(chǎng)份額27.90%28.40%4.90%6.60%16.90%8.70%6.60%英飛凌安森美華潤微電子瑞薩東芝意法半導(dǎo)體其他資料來源：國元證券研究中心IGBT 市場(chǎng)集中度高，壟斷逐漸被打破2018 年全球 IGBT 市場(chǎng)規(guī)模約為 58.36 億美元，市場(chǎng)份額大部分集中在幾大廠商手中。在全

44、球競(jìng)爭市場(chǎng)之中，僅英飛凌、三菱、富士電機(jī)這三家企業(yè)就占據(jù)全部市場(chǎng)份額的 50%以上。圖 28：全球 IGBT 市場(chǎng)規(guī)模變化圖 29：2018 年全球 IGBT 市場(chǎng)份額70605042.064558.365215.50%20.00%15.00%英飛凌科技三菱22.30%22.40%2%2.20%2.60%2.70%3.60%6.90%17.90%9%富士電機(jī)賽米控40307.10%2010012.20%10.00%5.00%0.00%安森美半導(dǎo)體威科電子丹 佛 斯 艾 塞 斯 日立斯達(dá)股份2015201620172018市場(chǎng)規(guī)模（億美元）同比增長其他8.30%資料來源：Infineon，國元證

45、券研究中心資料來源：斯達(dá)半導(dǎo)招股書，國元證券研究中心國內(nèi)市場(chǎng)上，2018 年 IGBT 市場(chǎng)規(guī)模將近 162 億元，同比 2017 年增長 21.7%。市場(chǎng)占有率方面，國際巨頭占據(jù)著我國 IGBT 市場(chǎng)很高的份額。隨著近幾年國內(nèi)企業(yè)持續(xù)的研發(fā)投入，我國 IGBT 技術(shù)發(fā)展取得不錯(cuò)的進(jìn)步，國外廠商壟斷狀況有所打破。IHS 數(shù)據(jù)顯示，2017 年全球 IGBT 模塊市場(chǎng)供應(yīng)商排名中，我國斯達(dá)半導(dǎo)進(jìn)入到了全球前十的行列。此外，我國比亞迪、華潤上華等企業(yè)也在 IGBT 領(lǐng)域取得不錯(cuò)進(jìn)展。圖 30：中國 IGBT 市場(chǎng)規(guī)模變化圖 31：2018 年中國 IGBT 市場(chǎng)份額15.90%12.80%51.3

46、0%9.80%6%市場(chǎng)規(guī)模（億元）同比增長180160140120100806040200201520162017201830.00%25.00%20.00%15.00%10.00%5.00%0.00%4.20%英飛凌三菱富士電機(jī)AAB.飛兆其他資料來源：Infineon，國元證券研究中心資料來源：斯達(dá)半導(dǎo)招股書，國元證券研究中心功率二極管市場(chǎng)集中度低，有望率先實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代功率二極管占全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模的 20%左右，市場(chǎng)格局相對(duì)較為分散：瑞薩是全球最大的功率二極管供應(yīng)商，占據(jù)約 10%的市場(chǎng)份額，排名前五的廠商總共占據(jù)了全球 28%的市場(chǎng)份額，可見功率二極管的市場(chǎng)集中度較 IGBT 和

47、MOSFET 要低得多。此外，由于功率二極管門檻和利潤率都比較低，國際大廠逐漸放棄這一市場(chǎng)，導(dǎo)致產(chǎn)能向中國轉(zhuǎn)移。目前，我國功率二極管的出口數(shù)量已經(jīng)超過進(jìn)口數(shù)量， 這一細(xì)分領(lǐng)域有望率先實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。綜合來看，我國功率半導(dǎo)體企業(yè)與國際頭部公司之間確實(shí)還存在著較大差距，整體實(shí)力尚顯不足。但隨著近年來持續(xù)的研發(fā)投入，我國功率半導(dǎo)體企業(yè)也取得了一定程度上的技術(shù)進(jìn)步。在各細(xì)分領(lǐng)域，都存在具有相對(duì)競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)的企業(yè)。在國產(chǎn)替代的大背景下，疊加政策扶持、資金支持以及我國功率半導(dǎo)體市場(chǎng)空間廣闊等多重利好因素，未來我國功率半導(dǎo)體企業(yè)將享有很大的成長空間。受益 5G 驅(qū)動(dòng)，射頻前端市場(chǎng)快速增長如果說 2019 年是 5

48、G 的元年，那么 2020 年將是 5G 快速發(fā)展與提高滲透率的一年。5G 的快速發(fā)展將給諸多領(lǐng)域帶來投資機(jī)會(huì)，射頻前端作為 4G 向 5G 轉(zhuǎn)變的過程中價(jià)值量顯著提高的元器件，將優(yōu)先受益于 5G 時(shí)代的來臨。射頻前端中，市場(chǎng)主要由歐美以及日本的廠商占據(jù)領(lǐng)先地位，國產(chǎn)廠商在部分領(lǐng)域如低噪聲放大器和射頻開關(guān)已經(jīng)處于不輸于人的狀態(tài)，但功率放大器和濾波器還有一定程度的追趕空間。在5G 推進(jìn)的過程中，以及國產(chǎn)替代的推動(dòng)下，處于此賽道的國產(chǎn)廠商將同時(shí)享受市場(chǎng)空間和市場(chǎng)份額擴(kuò)大的雙重紅利。受益于 5G 發(fā)展，射頻前端價(jià)值量顯著提升射頻前端是移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心組件，主要起到收發(fā)射頻信號(hào)的作用，包括功率放大器

49、(PA)、雙工器(Duplexer 和 Diplexer)、射頻開關(guān)(Switch)、濾波器(Filter)和低噪放大器(LNA)五個(gè)部分。射頻器件是無線連接的核心，凡是需要無線連接的地方必備射頻器件。圖 32：射頻前端結(jié)構(gòu)資料來源：itt bank,國元證券研究中心表 5：射頻前端器件功能介紹部件功能功率放大器(PA)實(shí)現(xiàn)發(fā)射通道的射頻信號(hào)放大雙工器(Duplexer 和 Diplexer)對(duì)發(fā)射和接收信號(hào)的隔離射頻開關(guān)(Switch)實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的接收與發(fā)射的切換、不同頻段間的切換濾波器（Filter）用于保留特定頻段內(nèi)的信號(hào)，而將特定頻段外的信號(hào)濾除低噪聲放大器（LNA）用于實(shí)現(xiàn)接收通道

50、的射頻信號(hào)放大資料來源：itt bank 國元證券研究中心據(jù) Yole 數(shù)據(jù)估計(jì)，射頻前端器件中，價(jià)值量占比最高的是濾波器，其次是功率放大器，占比分別約為總價(jià)值量的 1/2 和 1/3。其余器件包括開關(guān)、低噪聲放大器等，合計(jì)占比約 15%。圖 33：射頻前端器件價(jià)值量占比3% 2% 2%7%53%33%濾波器功率放大器開關(guān)雙工器低噪聲放大器其他資料來源：Yole，國元證券研究中心5G 手機(jī)的射頻前端價(jià)值量將顯著提升。在通訊技術(shù)升級(jí)換代的過程中，每一代升級(jí)都要保證技術(shù)和應(yīng)用性能能夠向后兼容，也就是說新一代的手機(jī)需要適配更多的頻段。智能手機(jī)每增加一個(gè)頻段，都需要增加額外的射頻器件與之匹配。5G 相

51、對(duì)于4G， 無論是濾波器、功率放大器、還是射頻開關(guān)、低噪聲放大器，數(shù)量都會(huì)大量增加。此外，5G 信號(hào)使用的頻率更高，支持更高頻率的射頻器件的技術(shù)難度更高，其價(jià)值量也會(huì)更高。所以在 5G 時(shí)代，量價(jià)齊升將成為射頻前端市場(chǎng)規(guī)模變大的主要原因。根據(jù) Yole 數(shù)據(jù)估計(jì)，2023 年射頻前端總體規(guī)模預(yù)計(jì)約 230 億美元，2017-2023 年的復(fù)合增長率為 14%。其中功率放大器 PA 到 2023 年的規(guī)模為 70 億美元，2017- 2023 年的復(fù)合增長率為 7%；濾波器的市場(chǎng)規(guī)模在 2023 年將達(dá)到 225 億美元，復(fù)合增長率高達(dá) 19%。圖 34：不同射頻前端器件市場(chǎng)估計(jì)資料來源：Yol

52、e，國元證券研究中心國外占據(jù)大部分市場(chǎng)，國內(nèi)廠商替代空間巨大濾波器濾波器是射頻前端芯片占營收比例最高的部件，包括聲表面濾波器（SAW，Surface Acoustic Wave）、體聲波濾波器（BAW，Bulk Acoustic Wave），SAW 和BAW 濾波器是目前手機(jī)應(yīng)用的主流濾波器，簡要介紹如下：SAW 主要應(yīng)用于低頻段，在 4G 時(shí)代及以前是應(yīng)用最廣泛的濾波器。市場(chǎng)的領(lǐng)先者主要是村田 Murata、TDK、太陽誘電 TAIYO YUDEN、Skyworks、Qorvo， 五家合計(jì)占據(jù)全球約 95%份額；BAW 主要應(yīng)用于 2.5GHz-6GHz 的高頻段。由于 5G 主要采用 2.

53、5GHz 以上的頻段，因此 BAW 將在 5G 時(shí)代逐漸成為主流的濾波器。BAW 市場(chǎng)由 Broadcom- Avago 統(tǒng)治，占據(jù)了約 87%的份額，其余廠商分別是 Qorvo 和太陽誘電、TDK 等；此外還有 FBAR 濾波器是使用硅底板、借助 mems 技術(shù)以及薄膜技術(shù)而制造出來的，現(xiàn)階段已經(jīng)具備了略高于普通 saw 濾波器的特性。FBAR 濾波器市場(chǎng)基本被 Avago、Qorvo 等壟斷。圖 35：SAW 濾波器全球市場(chǎng)份額圖 36：BAW 濾波器全球市場(chǎng)份額8%MurataTDKTAIYO YUDENBroadcom-Avago QorvoTAIYO YUDEN87%4% 5%9%4

54、7%14%21%3%2%資料來源：新材料在線，國元證券研究中心資料來源：新材料在線，國元證券研究中心國內(nèi)企業(yè)主要布局SAW 濾波器，BAW 濾波器涉足的企業(yè)較少：布局 BAW 的廠商有諾思、開元通信和漢天下。2019 年 8 月 7 日開元通信在深圳宣布推出體聲波濾波器品牌“矽力豹”，以及國產(chǎn)首顆應(yīng)用在 5G n41 頻段的高性能 BAW 濾波器產(chǎn)品 EP70N41，這是國內(nèi)芯片廠商在 5G BAW 濾波器的首次突破SAW 國產(chǎn)廠商有麥捷科技、瑞宏科技、信維通信、中電德清華瑩、華遠(yuǎn)微電、無錫好達(dá)電子等。其中，麥捷科技在 2019 年公司一方面全面推動(dòng) SAW 濾波器的量產(chǎn)出貨，另一方面已開發(fā)了

55、面向 5G 的 LTCC、TC-SAW 和 FBAR 的高性能濾波器并計(jì)劃于明年推向市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)化。好達(dá)電子由于其長期技術(shù)積累，在國內(nèi)SAW 濾波器領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，先后獲得小米長江、華為哈勃投資，助力其在高端濾波器的研發(fā)。宜確半導(dǎo)體在 2019 年 5 月，正式發(fā)布了基于其 EWLAP 技術(shù)的濾波器模塊芯片產(chǎn)品 TR963 及 TR965。表 6：濾波器國內(nèi)廠商情況公司概況致力于 5G 濾波器的研發(fā)和產(chǎn)品化，國內(nèi)少數(shù)具有 FBAR 技術(shù)的射頻方案提供商之一，具有諾思廣泛的 RF 濾波器產(chǎn)品組合中電德清華瑩專注移動(dòng)端 SAW 濾波器開關(guān)、功放等產(chǎn)品開發(fā)專注 SAW 濾波器、雙工器和諧振器設(shè)計(jì)，應(yīng)用

56、于手機(jī)、通信基站、物聯(lián)網(wǎng)、雷達(dá)、航天航好達(dá)電子空、汽車電子及其它射頻通訊領(lǐng)域信維通信投資中電五十五所，取得德清華瑩約 19%的股份，增資后有望大幅提高濾波器產(chǎn)能 麥捷科技已經(jīng)實(shí)現(xiàn) SAW 濾波器的量產(chǎn)，在 SAW 濾波器以及一體成型電感領(lǐng)域位于國內(nèi)領(lǐng)先地位公司多款 SAW 濾波器產(chǎn)品已經(jīng)量產(chǎn)或者出貨，包括應(yīng)用于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的 GPS 濾波器、用卓勝微于無線互聯(lián)前端的 WiFi 濾波器、適用于移動(dòng)通信的濾波器資料來源：公開資料整理，國元證券研究中心功率放大器功率放大器（PA）是發(fā)射端的小功率信號(hào)轉(zhuǎn)換成大功率信號(hào)的裝置，用于驅(qū)動(dòng)特定負(fù)載的天線等。PA 是無線通信設(shè)備射頻前端最核心的組成部分，其性能

57、直接決定了手機(jī)等無線終端的通訊距離、信號(hào)質(zhì)量。PA 主要采用 GaAs、RF-SOI、CMOS、GaN 或 SiGe 作為材料。其中 GaAs 和 GaN 是應(yīng)用較為廣泛的PA 材料。GaN 的高頻特性較好，比較適用于基站；GaAs 性價(jià)比更高，適用于終端設(shè)備。當(dāng)前 PA 市場(chǎng)主要被三大廠商 Skyworks、Qorvo、Broadcom 壟斷，合計(jì)占有超過 90%的市場(chǎng)份額，此三大廠商均采用 IDM 模式。圖 37：PA 市場(chǎng)份額情況5%4%37%25%30%Skyworks Qorvo博通Avago Murata其他資料來源：國際電子商情，國元證券研究中心國內(nèi) PA 產(chǎn)品大多停留在中低端應(yīng)

58、用，布局高端應(yīng)用的 PA 廠商不多。但華為設(shè)計(jì)的PA 將提高國內(nèi)廠商布局高端 PA 的信心，目前由華為設(shè)計(jì)、三安光電代工的砷化鎵和氮化鎵PA 進(jìn)展順利，有望成為PA 國產(chǎn)替代的閃光點(diǎn)。其余廠商中，設(shè)計(jì)公司包括中科漢天下、唯捷創(chuàng)芯、紫光展銳、慧智微、中普微等；代工廠商包括三安光電、海特高新等。表 7：射頻 PA 國內(nèi)廠商情況公司概況紫光展瑞涵蓋多頻段寬帶功率放大器、T/R 開關(guān)，以及低通濾波器唯捷創(chuàng)芯主要產(chǎn)品為射頻功率放大器，主要應(yīng)用于 2G、3G、4G 手機(jī)及數(shù)據(jù)卡產(chǎn)品慧智微基于可重構(gòu)技術(shù)平臺(tái)，推出面向 4G/5G 和 NB-loT 的系列射頻前端芯片中國領(lǐng)先的射頻前端芯片和射頻 SoC 芯片

59、的供應(yīng)商，國內(nèi)首家同時(shí)擁有大規(guī)模量產(chǎn)的 CMOS PA中科漢天下三安光電和 GaAs PA 技術(shù)GaAS 射頻 HBT 產(chǎn)品主流工藝已開發(fā)完成；PHEMT 產(chǎn)品通過可靠度驗(yàn)證；GaN 射頻已階段性通過電應(yīng)力可靠性測(cè)試，實(shí)現(xiàn)小批量供貨。資料來源：公開資料整理，國元證券研究中心射頻開關(guān)射頻開關(guān)主要作用為實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)接收與發(fā)射的切換以及不同頻段間的切換。射頻開關(guān)采用包括SOI、CMOS、GaAs-PHEMT 等材料工藝，SOI 是射頻開關(guān)的主要技術(shù)平臺(tái)，SOI 工藝預(yù)計(jì)長期維持在 90%左右的出貨份額，CMOS 工藝約占比 7%-8% 左右。射頻開關(guān)市場(chǎng)近些年一直保持著高速增長態(tài)勢(shì)，2018 年達(dá)到

60、 16.54 億美元，隨著 5G 的發(fā)展，射頻開關(guān)的市場(chǎng)需求將會(huì)進(jìn)一步增長。根據(jù) Yole 數(shù)據(jù)，到 2023 年市場(chǎng)規(guī)模將接近 40 億美元，復(fù)合增長率接近 20%。市場(chǎng)格局方面： 目前射頻開關(guān)市場(chǎng)主要被海外公司占據(jù)， Skyworks、Qorvo 、Broadcom、Murata 合計(jì)市場(chǎng)份額超過了 80%。值得一提的是，國內(nèi)廠商卓勝微占領(lǐng)了 10%左右的市場(chǎng)份額，為全球第五大射頻開關(guān)龍頭企業(yè)。圖 38：全球射頻開關(guān)市場(chǎng)規(guī)模（億美元）圖 39：全球射頻開關(guān)市場(chǎng)份額1816141210864202012201320142015201620172018Skyworks Qorvo Murata