关于国内外重点公司的比较研究

中美博弈长期性和复杂性深刻改变了中国半导体行业未来的走向。政府对供应链安全的考虑以及通过国产替代来实现中国制造的技术迭代升级，并进一步推动经济转型，自上而下地引导国内资本对半导体行业的竞争格局进行重塑。

在这个时代背景下，如何选择这个细分领域的优质企业标的？我首先整理了国内外一些主要功率半导体企业的资料，然后通过横向对比观察得到一些定性上的判断。

1.1.1 控股股东背景

公司大股东华润集团是多元化央企资管平台，公司前身追溯到1983年，原四机部、七机部、外经贸部和华润集团联合在香港设立的香港华科电子公司，并建立国内首条4英寸晶圆线，而后经过多年的发展及一系列整合，当前已成为中国本土具有重要影响力的综合性IDM半导体企业。

从公司的发展历程看，华润微今天的功率半导体的领先地位是大股东持续投资的资本运作的结果。未来华润微仍将在大股东的支持下实现快速外延扩张。

1.1.2 华润微的产品和技术：

1）公司一共拥有5条晶圆片生产线。 在无锡，拥有3条6英寸生产线，年产能约为247万片；一条8英寸生产线，年产能73万片。在重庆，拥有一条8英寸生产线，年产能约为60万片，重庆的8英寸主要服务于公司的自有产品。两条8寸线都是2011年建成，现已折旧完成。

2）公司功率半导体可分为功率器件与功率IC ，其中，功率器件产品主要有MOSFET、IGBT、SBD及FRD；功率IC产品主要为各系列电源管理芯片。其中MOSFET2018年营收规模为16亿，落后于英飞凌的52亿，安森美的31亿，市占率9%。

3）华润微IGBT产品主要应用为感应加热、UPS、逆变器、变频器、电机驱动、工业电源等。 参考英飞凌的标准，公司目前量产的IGBT产品技术类似于英飞凌IGBT第四代产品。公司第五代IGBT产品在研发中，预期2020年下半年会有成果，并在此基础上陆续开发不同应用频率的产品。另外公司的IGBT产品规划路线是：在发展单管系列化产品的同时发展模块产品。

4）第三代半导体材料

公司已储备硅基GaN功率器件设计、加工和封装测试技术、SiC功率器件设计、加工和封装测试技术。目前公司在碳化硅二极管正处于产业化的前夕，目前已经建立一条中试生产线，并完成第一阶段建设目标，1200V、650V碳化硅二极管在考核中，预计在2020有望实现销售收入，目标应用领域为太阳能逆变器、通讯电源、服务器、储能设备等，碳化硅MOSFET在积极研发中。另外，公司氮化镓目前处于研发阶段，600V硅基氮化镓HEMT器件动态、静态参数基本达标。

注1：MOSFET和IGBT是目前最常用的两种功率半导体器件。

为了改善MOSFET的电压耐受性，绝缘栅双极型晶体管（IGBT）在MOSFET的基础上增加一层P+层，与n基极层形成了一个pn二极管。在关断情况下，形成的pn结承受了绝大股份电压，而结构中的MOSFET不需要承受高压，因此提高了元件的耐压性能。因此IGBT一般用在高压功率产品上，电压范围一般600V-6500V；MOSFET应用电压相对较低，从十几伏到1000V。但是IGBT的延迟时间要大于MOSFET，因此IGBT应用在切换频率低于25kHz的场景，而MOSFET可以应用于切换频率大于100kHz的场景。

注2：氮化镓GaN适用高频、高功率且电压小于600V的场景。

由于在高效率及小型化领域的优异性能，氮化镓在射频、充电等多方面的优势明显。GaN市场具有较高增速，在射频、电力电子领域有广泛的潜在需求。从现在5G基站的加速建设角度来看，GaN由于性能的优越，以及5G基站对于频射爆发式增长的需求，GaN有望实现快速渗透，且随着规模化效应，成本有望进一步下降，再次助力全下游领域的渗透率提高。

注3：碳化硅，SiC在电压600V及以上的高功率领域具有优势。目前已被用于新能源 汽车 风力等行业。根据Yole，2018年SiC电力电子器件市场规模约4亿美元，2023年成长至14亿美元。SiC目前在新能源 汽车 主要用于充电桩，预计未来在 汽车 器件上将有更广阔的潜在用途。

1.1.3 对标国际头部企业的市占率和技术差距

士兰微前身是由陈向东等七位自然人1997年发起创立 杭州士兰电子有限公司 ，2003年上市，目前已经逐渐发展成为IDM模式综合型半导体产品公司。公司的经营策略是聚焦于特色工艺，进入多媒体产业，并利用自有技术积累进入白电、 汽车 等高门槛行业。

士兰微布局主要是四个领域：

1）LED照明驱动领域： 利用在控制芯片和功率器件的技术和成本上的优势，加快智能照明系统的芯片和应用方案开发。

2）MEMS领域： 目前已经推出三轴加速度计、三轴地磁传感器、六轴惯性单元，未来将陆续推出空气压力传感器、红外接近传感器等MEMS传感器产品，主要应用场景是移动智能终端、智能穿戴和 汽车 。

注2：MEMS即微机电控制系统（Micro-Electro-MechanicalSystems）是集微型结构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。与普通传感器相比，MEMS具有普通传感器无法企及的IC硅片加工批量化生产带来的成本优势，同时又具备普通传感器无法具备的微型化和高集成度等优势。

注3：压力MEMS在 汽车 的应用场景是后装进气歧管压力传感器、 汽车 后装机油压力传感器模块和 汽车 燃油泵传感器模块等 汽车 及工业类压力传感器。

注4：惯性传感器在 汽车 领域的应用场景是帮助GPS系统导航对死角进行测量。在 汽车 领域，惯性传感器的快速反应可以提升 汽车 安全气囊、防抱死系统、牵引控制系统的安全性能。

3）IGBT领域： 完善高压高功率产品线：在高压BCD工艺、高压半导体功率器件和模块的技术研发上加大投入，拓展和丰富以IGBT为代表的功率器件产品和智能功率模块产品，拓展在新能源、高效电机驱动、工业控制等领域的应用。

4）8英寸芯片项目： 在国家集成电路产业基金和地方政府支持下，8英寸集成电路芯片生产线建成和投产。士兰微拓展产能，在特殊工艺领域坚持走IDM模式。

闻泰 科技 2019年收购从恩智浦标准事业部独立出来的安世集团（Nexperia）。

安世集团是一家专注于分立器件、逻辑器件和MOSFET制造和销售的厂商，拥有超过50年的行业积累以及11000专业员工。安世制造模式是IDM，目前在全球拥有2条制造产线（英国曼彻斯特和德国汉堡）和3条封测产线（东莞、菲律宾和马来西亚），晶圆产能约6万片（折合成8寸），封测1000亿件。公司39%营收来源于双极性晶体管和二极管，全球排名第1；MOSFET占总营收达到25%，在 汽车 级小信号领域分别排第2和第3；剩余为逻辑器件和ESD保护器件。

安世在中国的市场份额很小，主要是技术低端。2018年，安世半导体分立器件出货量总计900亿颗。根据营收规模倒推价格显示，安世半导体产品的平均出货单价仅为0.12元，甚至低于国内同行华润微的0.15元。

1.4.1 英飞凌(Infineon)：

英飞凌最初是西门子集团的半导体部门，于1999年4月1日在德国慕尼黑正式成立，2000年上市，2002年后更名为英飞凌 科技 公司。

英飞凌是全球排名前十的半导体解决方案龙头，主要业务有 汽车 、工业电源控制、电源和传感器系统以及数字安全解决方案，主要产品有功率半导体、传感器、射频等。公司的IGBT产品在不同电压电流级别提供了全面的产品组合，包括裸芯片、分立器件和模块等，其中IGBT模块全球市场份额第一。

财务特征：1）营收增长放缓；2）毛利率持续提升（2019接近35%），净利率从2018年持续下滑（不到5%），研发费用/营收（15%）。

2019年6月，收购塞普拉斯(Cypress)，金额87亿美元

2020财年第三季度，我们对房地产、厂房和设备、无形资产和资本化开发成本的投资为2.66亿欧元。相比之下，上一季度为2.47亿欧元，当然上一季度没有赛普拉斯。折旧和摊销（包括非分部结果影响）共计3.81亿欧元，其中还包括之前提到的与赛普拉斯PPA中公允价值摊销相关的5200万欧元，以及赛普拉斯公司7800万欧元残留资产的持续折旧。

1.4.2 安森美

1999年从摩托罗拉的半导体部门分拆。

在过去的20年当中，该公司大力拓展产品阵容，从传统的标准半导体、分立器件，拓展到模拟半导体和信号产品、传感器，以及完整的系统单芯片(SoC)等。安森美半导体主要聚焦 汽车 、工业以及云电源应用，比如数据中心的服务器，通信基础设施以及物联网。在IGBT领域有着不可比拟的优势，提供同类最佳的IGBT技术和最宽广的IGBT产品阵容。

目前安森美半导体总收入约55亿美元。在功率半导体领域，安森美半导体仅次于英飞凌排名全球第二。

通过并购（从成立至今累计17次），安森美快速成长。尤其在收购Fairchild半导体后，是全球第二大功率分立器件半导体供应商。

2020年，公司将裁员475名员工。该裁员计划预计在上半年内完成，但安森美并未公开被裁员工的补贴方案。

观察上述面对英飞凌和安森美的资料整理，以及对欧美市场半导体产业的发展史，我们可以发现：

1. 并购对于半导体企业的成长来说是一个常态。 半导体行业并购动机和传统行业有重大差异。传统行业之间的并购往往发生在存量，并购可以缓解红海市场的价格战压力。而半导体行业的并购是在一个增量市场中进行，并购动机往往是未雨绸缪，提前布局，抢占未来竞争的行业主导权。比如 Intel 2016年收购初创公司Nervana，随后又收购Mobidius，之后英特尔在收购AI芯片公司的路上一发不可收，2017年收购Mobileye，2019年又收购了以色列的新星HabanaLabs。英伟达和Intel对Mellanox的争夺，和最近英伟达收购Arm。这些收购都是着眼于人工智能和边缘计算这些蓝海市场的主导权。

基于以上理解，我们可以发现，伴随着未来本土企业的技术向上迭代进程和国产替代进程，势必伴随着大量的企业并购，因此大股东是否有强大的资本运作实力将会成为这家本土企业能否具备行业领袖潜质的核心基因拼图。

2. 国际头部企业在研发费用上的持续提升和高比例投入是一个重要的财务特征，而国内企业费用开支用途上主要是产能扩张。

中国企业作为技术追赶者，技术研发能力是企业具有长期竞争优势，但是我们企业主要的发力点不在技术研发，而在于产能扩张。这意味着：

1）我们的功率半导体行业还是处于一个低水平的原始积累阶段；

2）这个领域研发技术升级迭代速度滞后，同时产能快速扩张，这意味着这个领域过度竞争风险不可忽略。

通常，我们分析一家公司的核心竞争力和长期竞争优势，会结合三张财务报表评估公司价值、评估管理层能力。但是在对功率半导体领域，这个分析模式并不适用。因为从竞争力来看，不论是士兰微还是华润微，乃至国内绝大多数功率半导体企业还处于技术追赶的阶段。市场尾部和重资产特征注定了他们的财务表现不会特别吸引人，那么，投资这些企业的底层逻辑是什么？那就是国产替代背景下的快速成长。国产替代是当前国内大循环对供应链安全需求的需要。

正是基于这个底层逻辑，要构建半导体公司分析框架重点在于：

1）行业景气周期特征；

2）企业是否具有快速成长禀赋 ，主要包括：技术积累（内生成长）、资本整合能力（外延成长）、产能规模（考虑到业绩释放和资本投入和折旧压力）和管理层能力。

资本整合能力主要看大股东背景，而管理层能力则可以通过对管理层履历，和企业的长期绩效来观察。技术积累则要看企业的产线规划和主要客户。

在我看来，最重要的是判定这个行业景气周期。在行业景气上升期间，国内本土企业在政府各种政策倾斜扶持下，是有希望迎来快速成长的阶段，因此，周期判定是投资这种高成长行业最重要的问题，也是在国产替代背景下，投资我国技术落后的高成长 科技 企业是否具有安全边际的基础。

参考以上图1-图3，可以看出以下重要特征观察：

观察1：国内半导体企业的成长景气和全球行业景气基本同步

观察2：在2015-2017年士兰微的成长速度显著弱于世界半导体行业因云计算和 汽车 电子推动的景气周期。

值得讨论的是，是什么原因导致观察2？

我自己的理解是在2015-2018年期间，士兰微的技术升级迭代遇到天花板，使得企业没有像前两次一样跟上全球半导体产业景气，一方面，士兰微因为产品处于低端，毛利率的资产收益率持续走起(参见图4)，另一方面，士兰微也在积极地加大技术升级的研发支出和产能扩充。

图4：云计算，大数据推动了半导体的技术升级

研发费用率的观察

资本价格和市场表现相关性的观察

通过对微观层面（士兰微）和宏观层面（申万半导体和费城半导体指数的 历史 估值）的对比，我们有以下两个重要发现：

1）复合增长特征来看（参见下表1），以士兰微为代表的国内半导体IDM企业是一种处于行业中低端的技术追赶者，产品议价能力较差。 结合士兰微的 历史 增长数据来看，因作为技术追随者的价值创造能力将会因为议价能力和折旧压力受到长期限制。

2）在当前国内政策倾斜，国内大循环对供应链安全高度重视背景下，国产功率半导体企业虽然作为追赶者，成长空间巨大，而这个领域的长期投资价值主要是取决于技术升级迭代预期的逐步兑现。 在这个背景下，技术升级迭代的长期性提升往往会滞后于市场的乐观预期。

来源作者 科投苑

行业主要上市企业：目前国内第三代半导体行业的上市公司主要有华润微(688396)三安光电(600703)士兰微(600460)闻泰科技(600745)新洁能(605111)露笑科技(002617)斯达半导(603290)等。

定义

以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AIN)为代表的宽禁带半导体材料，被称为第三代半导体材料，目前发展较为成熟的是碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)。

与传统材料相比，第三代半导体材料更适合制造耐高温、耐高压、耐大电流的高频大功率器件，因此，其为基础制成的第三代半导体具备更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的导热率，以及更强的抗辐射能力等诸多优势，在高温、高频、强辐射等环境下被广泛应用。

行业发展现状

1、产值规模逆势增长

随着5G、新能源汽车等市场发展，第三代半导体的需求规模保持高速增长。同时，中美贸易战的影响给国产第三代半导体材料带来了发展良机。2020年以来，在国内大半导体产业增长乏力的大背景下，我国第三代半导体产业实现逆势增长。

2021年我国第三代半导体产业电力电子和射频电子两个领域实现总产值达127亿元，较2020年增长20.4%。

其中SiC、GaN电力电子产值规模达58亿元，同比增长29.6%。GaN微波射频产值达到69亿元，同比增长13.5%，较前两年稍有放缓。

2、产能大幅增长但仍供应不足

根据CASA数据显示截至2020年底，我国SiC导电型衬底折算4英寸产能约40万片/年，SiC-on-SiC外延片折算6英寸产能约为22万片/年，SiC-onSiC器件/模块(4/6英寸兼容)产能约26万片/年。

GaN-on-Si外延片折算6英寸产能约为28万片/年，GaN-on-Si器件/模块折算6英寸产能约为22万片/年。

2021年，第三代半导体产能建设项目如火如荼开展，据CASA不完全统计，2021年大陆地区SiC衬底环节新增投产项目7项，披露新增投产年产能超过57万片。三安半导体、国宏中能、同光科技、中科钢研、合肥露笑科技等企业相继宣布进入投产阶段。此外，微芯长江、南砂晶圆、泽华电子三家宣布SiC项目工程封顶。

但随着新能源汽车、5G、PD快充等市场的发展，我国国产化第三代半导体产品无法满足庞大的市场需求，目前有超过八成产品以来进口。可见第三代半导体产品国产化替代空间较大。

3、电力电子器件市场规模超70亿元

2017-2021年，中国SiC、GaN电力电子器件应用市场快速增长。2021年我国SiC、GaN电力电子器件应用市场规模达到71.1亿元，同比增长51.9%，第三代半导体在电力电子领域渗透率超过2.3%，较2020年提高了0.7个百分点。

目前，GaN电力电子器件主要应用在快充领域。SiC电力电子器件重点应用于新能源汽车和充电桩领域。我国作为全球最大的新能源汽车市场，第三代半导体器件在新能源汽车领域的渗透快于整车市场，占比达57%PD快充占9%PV光伏占了7%。

2021年，我国GaN微波射频器件市场规模约为73.3亿元，同比增长11%。其中国防军事与航天应用规模34.8亿元，成为GaN射频主要拉动因素。

全国各地5G基站建设在近几年达到高峰，2021年无线基础设施是我国GaN微波射频器件的主要应用领域，占比约50%，其次为国防军事应用，市场占比约为43%。

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国第三代半导体材料行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。

随着高能量密度动力电池需求的不断增长，电池领域的竞争逐步由价格战转向核心技术价值战，比特斯拉4680电池提升百分之十三电量的宁德时代麒麟电池，一经发布引起资本市场的广泛关注。

电池续航与安全，制约着电动汽车的普及，麒麟电池使用了电芯大面冷却技术，实现了将电芯控温时间缩短至原来的一半，支持五分钟快速热启动及十分钟快充。麒麟电池凭借其更高的能量密度、续航里程，无疑对新能源汽车赛道而言，是一项重大突破。

4680是特斯拉的第三代电芯产品，单体能量与功率输出相比一般电池均提升六倍，成本降低百分之十四，电池的热稳定可控性更高。特斯拉预计4680电池在今年底产能将达到100GWh左右。

麒麟电池体积利用率突破百分之七十二，电量相比4680系统可提升百分之十三，实现了续航、快充、安全、寿命、效率以及低温性能的提升，可适用于磷酸铁锂、三元电池，涵盖乘用车、商用车领域。宁德时代方面表示，麒麟电池将于2023年量产上市。

目前是三元锂电池与磷酸铁锂电池共存，未来或将是麒麟方形电池与特斯拉的4680大圆柱电池共存，在目前技术条件下，两种电池都有各自适用的场景，有望共同成为主流，共同为用户减少焦虑提供技术支持。

多种技术路线的竞争，既可以相互激励，加速创新发展，也有利于实现市场层面的洗牌和淘汰，从而使真正优秀的产品脱颖而出。反映到股市，我们可以重点关注热管理，快充，特高压，第三代半导体等方向，从中挖掘机会。

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