
2021年中国股市新能源板块表现亮眼,比亚迪作为市值最高的整车公司之一,股价涨幅也比较大。截至本文撰写日(2021年12月10日,下同),比亚迪a股股价为301.42元,今年以来涨幅为55.25%;如果以2020年比亚迪a股最低价46.61元为基数,不到两年股价上涨546.69%。 在比亚迪新能源汽车销量、营业收入等核心业绩指标快速增长的同时,比亚迪的盈利能力并没有明显提升。根据比亚迪公布的数据,截至2021年第三季度,比亚迪当年营业总收入达1451.92亿元,同比增长38.25%;净利润24.43亿元,同比下降28.43%。在比亚迪股价大幅上涨的同时,其盈利水平却没有明显改善,这就引发了人们对比亚迪“增收不增利”的质疑,以及其股价是否被高估。 根据比亚迪不同业务板块所处的行业和发展阶段,通过分析各业务板块的核心竞争力、核心业务数据和财务数据预测,探讨比亚迪的估值模型和2022年的估值。本文认为,比亚迪应该采用“分部估值法”对不同的业务分部进行估值。对于新能源汽车、动力电池等业务,要按照市销比进行评估。因为本文的主要目的是分析投资比亚迪的确定性,而不是试图证明投资比亚迪的高d性或高回报率,所以在估算营业收入、PS值等关键指标时,应该采取保守的方法。 根据上述估值原则和方法,在悲观、中性和乐观条件下,2022年比亚迪整体估值分别为10400亿元、12992亿元和15585亿元,对应的股价分别为357.27元、446.31元和535.38元。对比本文发表之日比亚迪a股股价,预计2022年比亚迪股价在悲观、中性、乐观三种情况下分别上涨18.53%、48.07%、77.62%。 一、估值模型基础知识 在对比亚迪进行估值之前,我们必须明白,不同行业、不同发展阶段的企业应该采用不同的估值模型。 以下常用估值方法引自知乎: 1.资产导向型企业(如传统制造业)以净资产估值为主,利润估值为辅。 2.轻资产型企业(如服务业),以利润估值为主,净资产估值为辅。 3.互联网企业,以用户数、点击量、市场份额为长期考量,以市场销比为主要考量。 4.新兴产业和高科技企业,以市场份额为长期考量,注重市场销售比。 显然,并不是所有的企业都只能用利润(PE,即市盈率)来估值。相反,如果所有企业都必须按利润来估值,那估值就太简单了。巴菲特曾经说过,“一个投资者只需要学会两个功课:如何理解市场,如何对市场进行估值。”如果估值这么简单,那么炒股就是一件很简单的事情。显然,我们都知道炒股不是一件很简单的事情。 那么,为什么有些企业不以利润来估值,而是以价销比来估值呢?这是因为新兴产业和高科技企业在不同阶段的利润水平差别很大。以新能源汽车产业为例。目前,大多数企业都处于萌芽阶段或成长期。在这个阶段,企业需要投入大量的R&D费用做基础研究和开发新产品,投入大量的资金建厂和购买生产设备,建立营销和服务网络,投入大量的市场费用进行市场推广。但此时由于新能源汽车的普及率还比较低,企业的产品成熟度和品牌影响力还比较差,所以销售收入还比较少或者还处于缓慢爬坡阶段。现阶段,一方面各种成本很高,另一方面销售规模相对较小,必然导致利润率降低,甚至亏损。随着新能源汽车普及率、企业产品力和品牌影响力的提高,头部企业的销售规模会迅速放大,边际成本会随着规模的发展逐渐降低,然后利润率会逐渐提高。因此,对于高速增长但利润不稳定的新兴行业和高科技企业,通常采用市销率进行估值。 企业生命周期中的销量和利润曲线图如下(红框表示比亚迪新能源汽车等业务目前所处的阶段,即成长期): 二、比亚迪的估值模型 在对比亚迪进行估值之前,一定要对比亚迪不同业务板块的行业、发展阶段等关键因素进行分析,然后在此基础上决定不同业务板块的估值模型。 根据比亚迪2021年半年报中的描述,比亚迪的业务包括汽车、半导体、手机零部件及组装、充电电池及光伏、轨道交通等业务。其中,汽车业务包括新能源乘用车(含纯电动汽车和混合动力汽车)、新能源商用车(含纯电动客车、纯电动商品物流车、纯电动叉车、纯电动智能自卸车等。)和传统燃油车。从收入构成来看,汽车、汽车相关产品及其他产品收入占52%,充电电池和光伏占8%,手机零部件、总成及其他产品占40%。 比亚迪的业务板块众多,不同板块的行业和发展阶段存在明显差异。比如新能源汽车和手机组装是完全不同的行业,目前的发展阶段也不同。首先要确立“分部估值法”的原则,即对比亚迪的不同业务分部分别进行估值,汇总后即为比亚迪的整体估值。根据比亚迪不同的上市主体(包括比亚迪半导体)和业务板块,我们可以将比亚迪的业务拆分为以下几个板块,按照不同的估值方法进行估值: 1.新能源乘用车业务按市销比估值; 2.新能源商用车业务,按市销率估值; 3.传统燃油车业务,估值为0(比亚迪预计将很快退出该业务); 4.动力电池和储能电池业务,以市销率估值; 5.Foday为备件业务,估值为0(估计目前外供业务量较小,目前还没有找到相关营收数据); 6.比亚迪电子(手机零部件及组装、电子雾化产品等业务。)已经上市,按照预测市值估值; 7.比亚迪半导体(功率半导体、智能控制集成电路、智能传感器、光电半导体、半导体制造及服务等业务。)拟在创业板上市,按照预测市值估值; 8.轨道交通、光伏等业务按预计累计投资额估值。 注:以上第6项,比亚迪电子已在港股上市(股票代码285);上面提到的第七家比亚迪半导体,计划2022年上半年在创业板上市;其他业务属于比亚迪总公司或其他子公司。 三。2022年比亚迪估值 我们根据以下原则和方法对比亚迪进行估值: 1.采用分部估值法; 2.对于以价销比(PS)进行估值的业务,在简要分析比亚迪竞争力和业务发展前景的基础上,结合同行业、同规模企业的价销比预测PS值,并在此基础上结合2022年的预测业务收入计算估值。 3.因为本文的主要目的是分析投资比亚迪的确定性,而不是试图证明投资比亚迪的高d性或高回报率,所以应该采取保守的方式来预测PS值。 我认为,价销比估值法是一种间接估值法,因为企业的最终价值来源于其盈利能力,所以在采用价销比估值法时,要考虑企业未来的成长性和盈利能力。在我看来,创新型科技公司的成长性和盈利能力取决于企业的综合竞争力。关于比亚迪的核心竞争力,我曾经在2021年6月15日写过一篇题为《投资比亚迪的核心逻辑》的文章。其中的核心思想仍然适用于目前对比亚迪核心竞争力的分析。如果说有什么不同的话,那就是比亚迪目前的竞争力远远超出了我写这篇文章时的预期。以上“投资比亚迪的核心逻辑”链接如下:网页链接。 采用以下分部估值法对比亚迪2022年各业务分部进行单独估值。 (1)新能源乘用车业务估值 1.1比亚迪新能源乘用车业务的核心竞争力。 根据CleanTechnica公布的新能源乘用车全球销量数据,2021年1-10月新能源汽车累计销量全球统计排名中,比亚迪位列第二,仅次于特斯拉。如下图: 2021年10月月度统计,比亚迪高居榜首,特斯拉降至第二。如下图: 根据上述2021年累计数据,比亚迪新能源汽车销量全球第二;根据2021年10月的月度销量数据,比亚迪销量全球第一。是数字神的语言(意思是最客观)。以上销售数字充分体现了比亚迪在全球新能源汽车行业的地位和竞争优势。 从核心技术来看,比亚迪的叶片电池、电机和电控技术,以及被誉为“下一代纯电车摇篮”的DMi平台和E平台3.0,技术竞争力突出,优势领先。在产品力上,比亚迪乘用车覆盖纯电动和超级混动两大系列。车型包括轿车、SUV等车型,价格从8万元到30万元不等,覆盖了90%以上的市场需求。从实际市场表现来看,很多车型供不应求,销量遥遥领先除特斯拉以外的所有竞争对手。综合分析产品竞争力、产品覆盖面、产能、品牌影响力等因素,我认为比亚迪很有可能在2022年成为全球新能源汽车销量冠军。 1.2 2022年比亚迪新能源乘用车业务收入预测。 根据比亚迪公布的2021年11月产销快报,2021年1-11月,比亚迪共销售新能源乘用车500922辆,其中11月销售90121辆。预计2021年比亚迪将销售60万辆新能源乘用车,其中2021年12月预测销量将超过10万辆。 预计2021年12月比亚迪新能源乘用车销量将突破10万辆。考虑到合理的环比增长,预计2022年比亚迪新能源汽车销量将达到150万辆。按照15万元的ASP(平均售价)(与2021年ASP预估值相同)计算,2022年比亚迪新能源乘用车收入将达到2250亿元。 注:比亚迪2021年宣布2022年新能源汽车销量目标为150万辆,随后又将销量目标下调至120万辆。我们的分析可能是基于预期管理层的考虑,有意调低新能源汽车的销售目标。 1.3标杆企业当前销售率数据。 由于比亚迪将于2022年基本退出燃油车业务,成为纯新能源车企,本文选取纯新能源车企特斯拉、蔚来、小鹏、理想作为标杆企业。截至本文撰写之日,上述四家企业的市值、PB、PE、PS数据如下: 以上四家企业的简单平均PS为:14.93。 1.4比亚迪新能源乘用车业务估值。 从理论上讲,由于比亚迪目前新能源汽车的销售规模和利润水平弱于特斯拉,但高于蔚来、小鹏和理想,比亚迪的估值水平应该介于特斯拉和其他三家之间,14.93的PS比较合适。但由于这些企业的PS可能被严重高估,本文按照悲观、中性、乐观三个等级确定PS,并对比亚迪新能源乘用车业务进行评估。下表: (二)新能源商用车业务估值 2.1比亚迪新能源商用车业务的核心竞争力。 比亚迪新能源商用车包括纯电动客车、纯电动商品物流车、纯电动环卫车、纯电动叉车、纯电动智能自卸车、纯电动混凝土搅拌车、纯电动拖拉机等。 根据比亚迪2020年年报,“集团推出的纯电动公交车和纯电动出租车已在6大洲50多个国家和地区的300多个城市成功运营,为洛杉矶、伦敦、阿姆斯特丹、悉尼、香港、京都、吉隆坡等城市带来绿色公共交通解决方案。” 比亚迪是全球领先的新能源商用车企业之一,产品布局全面,具备一定的全球化运营能力。 2.2 2022年比亚迪新能源商用车业务收入预测。 根据比亚迪2020年年报,比亚迪2020年销售商用车6651辆,销售收入69.73亿元。 在比亚迪2020年的商用车销量中,销售了6050辆客车和601辆其他商用车。如下图: 比亚迪2020年商用车销售收入约为69.73亿元,如下图所示: 考虑到比亚迪在新能源商用车领域布局较早,产品线全面,在“碳中和”的大背景下,新能源汽车的普及将逐步从乘用车扩展到商用车,新能源商用车市场也将快速增长。预测2020-2022年比亚迪商用车将保持50%的复合增长率。以此计算,2022年比亚迪商用车销售收入预计为: 69.73×150%×150% = 157(亿元) 2.3标杆企业当前销售率数据。 本文选择宇通客车作为标杆企业。宇通客车官网介绍,“宇通客车是中国客车行业上市公司(SH.600066),集R&D、客车产品制造和销售为一体。其产品主要服务于公交、客运、旅游、团体、校车、特殊出行等细分市场。截至2020年底,宇通累计出口客车超过7万辆,销售新能源客车14万辆。大中型客车多年来畅销世界各地。” 截至本文撰写日,宇通客车市值、PB、PE、PS数据如下: 注:市销比由前三季度销售收入计算的市销比1.57换算成全年市销比。 2.4比亚迪新能源商用车业务估值。 本文按照悲观、中性、乐观三个等级确定PS,对比亚迪新能源商用车业务进行估值。下表: (3)传统燃油汽车业务的估值 从2021年开始,比亚迪的燃油车业务逐渐萎缩。根据比亚迪公布的2021年11月产销快报,2021年1-11月,比亚迪共销售燃油车131181辆,其中11月销售7121辆。2021年11月,比亚迪燃油车销量占当月98340辆整车销量的7.24%。 考虑到比亚迪新能源汽车业务的快速增长,比亚迪燃油车销量的逐月下滑,以及比亚迪DM和DMi车型对燃油车的替代效应,预计2022年比亚迪将基本放弃燃油车业务,因此2022年比亚迪燃油车业务估值为0。 (4)动力电池和储能电池业务(以下简称“电池业务”)估值 4.1比亚迪电池业务的核心竞争力。 我认为比亚迪的刀片电池是目前量产最好的动力电池,原因如下: 1.与同行业磷酸铁锂电池相比。 叶片的能量密度是已经量产的磷酸铁锂电池中最高的。 1)汽车续航能力对比。比亚迪采用2020技术的blade电池的“汉”续航已达605公里。作为标杆产品,特斯拉2021年发布的搭载磷酸铁锂电池的Model 3续航556公里,“汉”续航里程领先约9%。 SUV续航能力对比。根据工信部公布的申报信息,采用2021技术的刀片式电池的比亚迪“唐”续航已达700公里。特斯拉2021销售的搭载磷酸铁锂电池的Model Y作为标杆产品,续航545公里,“唐”领先28%左右。 上述基准车型使用的磷酸铁锂电池由全球领先的动力电池公司当代安普科技有限公司提供,在其他企业中可以算是比较先进的磷酸铁锂电池产品。虽然评价动力电池的能量密度是一件非常复杂的事情,包括电芯密度、电池组密度等不同的评价指标,还有重量密度、体积密度等评价指标,但在保持车型正常(外观正常,不侵占用户实际可以使用的空间)的情况下,续航里程可以看做是动力电池能量密度的综合指标。毕竟这是用户能够实际体验到的关键指标。我们认为特斯拉的电机、电控等技术应该不弱于比亚迪。因此,上述续航里程的差异在某种程度上可以认为是动力电池能量密度的差异。 2.与三元锂电池相比。 三元锂电池的优点包括:更长的电池寿命、最快的充电速度、最佳的低温性能等。磷酸铁锂电池的优点包括:更好的安全性、更低的成本、更高的循环次数、更少的资源限制等。(比如用于三元锂电池的钴,世界已探明的经济可开采储量只有710万吨,只能作为950亿千瓦时电池;而2/3的钴矿依赖于非洲的刚果金)。 同行业刀片电池与三元锂电池的比较: 1)耐力。随着磷酸铁锂电池的续航已经达到足够高的水平(比如2021款比亚迪唐已经达到700公里),随着充电网络的逐步完善和快充技术的广泛采用,高续航的边际效用递减,高续航的三元锂电池只对追求极高续航的小众车型意义重大。通俗地说,三元锂电池即使续航达到1000公里,除非解决了安全和成本的问题,否则实质意义比较小。 2)充电速度。理论上三元锂电池的充电速度更高,但随着800V快充技术的应用,充电速度的实质性差异已经缩小到可以忽略不计的程度。 3)低温性能。根据比亚迪近期进行的冬季测试,由于采用了全新的热管理技术,续航405km的海豚时尚版,在平均环境温度-7℃ ~ 4℃的续航测试中,续航实现率高达81%,充满电续航超过330 km。低温续航比同级机型高出20%,远超行业平均水平,非常接近三元锂电池的低温性能。 4)刀片电池在安全性、成本、循环次数和减少资源限制方面比三元锂电池具有明显的优势。 3.与其他类型的电池相比。 动力电池和储能电池的技术路线迭代很快,但一般认为,固态电池、燃料电池、纳米离子电池,以及其他技术路线的电池,至少在3到5年后才会大规模量产和应用。从专利申请等信息来看,比亚迪在这些技术路线上也有充足的技术储备。 刀片式电池与其他电池的对比总结: 综上所述,在国内补贴不断下降的背景下(国外补贴政策有待观察),磷酸铁锂电池必将成为动力电池的主流,三元锂电池将逐渐只应用于追求超长续航的小众车型。比亚迪的刀片电池有非常好的市场竞争力。 4.2 2022年比亚迪电池业务收入预测。 根据比亚迪公布的2021年11月产销快报,2021年1-11月,比亚迪动力电池和储能电池总装机容量约为32.873GWh,其中2021年11月装机容量为4.883GWh,预计2021年比亚迪动力电池和储能电池总装机容量约为38GWh。 预测比亚迪2022年规划产能约165GWh,电池装机容量保守估计70GWh,其中外供约20GWh(含储能);预计装机容量约80GWh,其中约30GWh外供(含10GWh储能)。本文以中位数75GWh作为2022年比亚迪电池装机容量的预测数。 注:以上预测数据引自雪球用户“开心自在”2021年11月12日发表的文章《比亚迪近期概况及2022年展望》。文章链接:网页链接。 据彭博新能源财经(BNEF)11月30日发布的消息,2022年纯电动汽车(ev)配备的锂电池价格可能出现调查开始以来的首次上涨。2021年为每千瓦时132美元,仅比上一年低6%。预计2022年将升至135美元。按照上述标准,2022年电池价格约为0.86元/Wh。 考虑到上述价格可能包含三元锂电池和磷酸铁锂电池,而磷酸铁锂电池价格相对较低,再考虑到原材料成本增加等因素,本文以0.77元/Wh计算出比亚迪2022年电池业务的营业收入,即578亿元。如下所示: 0.77元/Wh X 75GWh = 578(亿元) 4.3标杆企业当前销售率数据。 本文选取a股上市的以动力电池和储能电池为主营业务的当代安普科技股份有限公司和郭萱高科作为标杆企业。 截至本文撰写之日,上述两家企业的市值、PB、PE、PS数据如下: 注:营销率简单来说就是由前三季度销售收入计算的营销率换算成年营销率。 以上两家企业的PS简单平均值为:12.67。 4.4比亚迪电池业务估值。 从理论上讲,由于目前比亚迪电池业务的规模和盈利能力弱于当代安培科技有限公司,但高于郭萱高科,比亚迪的估值水平应介于当代安培科技有限公司和郭萱高科之间,12.67的PS较为合适。此外,由于比亚迪新能源汽车业务增长较快,比亚迪电池业务继续高速增长的可能性较大,因此应给予其相对较高的估值。但由于标杆企业的PS可能被严重高估,本文按照悲观、中性、乐观三个等级确定PS,并对比亚迪电池业务进行评估。下表: 需要注意的是,比亚迪电池业务很大一部分是内部销售,也就是直接供应给比亚迪汽车子公司。在编制合并报表时,这部分的销售收入将被合并,不会反映在财务报表的营业收入中,而只会在合并报表中反映外供部分的营业收入。但由于其他车企和作为标杆企业的电池企业基本不会同时生产新能源汽车和动力电池,其PS只针对单一的新能源汽车业务或电池业务,所以本文将比亚迪的新能源汽车业务和动力电池业务分别按照PS进行估值。 (5)福迪零部件业务估值 2020年3月,比亚迪宣布成立福特电池有限公司、福特远景有限公司、福特科技有限公司、福特动力有限公司、福特模具有限公司五家福特公司,分别对应动力电池、汽车照明、汽车电子、动力总成、汽车模具,几乎涵盖了新能源汽车零部件的所有核心领域。未来,福特企业可能会独立出来,为汽车行业的其他企业提供零部件。 目前福迪的企业业务量还是比较小的,相关业务可能会纳入比亚迪的汽车业务或者电池业务。本文暂将福迪的备件业务估值为0。 本文的目的是将福迪的零配件业务单独列出,以提示该业务的增长潜力和比亚迪市值继续增长的潜在机会。 (六)比亚迪电子的估值 由于比亚迪电子已经上市,本文根据16家机构在富途软件上预测的平均目标价计算2022年比亚迪电子的估值,并根据比亚迪持有的股权比例计算这部分业务的估值。 截至2021年11月18日,富途软件上已有16家机构预测了比亚迪电子的目标价,目标价最低26.440港元,目标价最高65.400港元,目标价平均44.542港元。 按照上述平均目标价,2022年比亚迪电子的估值为1003.53亿港元。如下所示: 2.53亿股X 44.542港元/股= 1003.53亿港元。 持有比亚迪电子14.82亿股,占比65.75%,对应估值659.82亿港元,约合人民币539亿元。 在上述估值的基础上,本文采用悲观、中性、乐观的方法,对比亚迪2022年持有的比亚迪电子股份分别评估为431亿元(0.8系数)、539亿元(1.0系数)、647亿元(1.2系数)。 (七)比亚迪半导体的估值 比亚迪股份有限公司已向深交所提交IPO申请,预计2022年上半年在创业板上市。本文根据比亚迪半导体的发行价和比亚迪持有的股份数量,计算出比亚迪持有的比亚迪半导体的估值。 根据CicC编制的《比亚迪半导体股份有限公司首次公开发行股票并在创业板上市招股说明书》,比亚迪半导体是一家高效、智能、集成的半导体供应商,主要从事功率半导体、智能控制IC、智能传感器和光电半导体的研发、生产和销售,涵盖电、光、磁信号的传感、处理和控制,产品市场应用前景广阔。公司自成立以来,一直以汽车级半导体为核心,同步推进工业、家电、新能源、消费电子等领域的半导体业务发展。比亚迪致力于共同构建中国汽车级半导体产业创新生态,助力实现中国汽车级半导体产业自主、安全、可控、全面、快速发展。 根据上述招股书,2020年,比亚迪半导体实现营业收入14.41亿元,扣非净利润3184.44万元;2021年1-6月,比亚迪半导体实现营业收入12.35亿元,扣非净利润16399.34万元。截至2021年6月30日,比亚迪半导体总资产为452,533.90万元,母公司所有者权益为342,898.31万元。 根据上述招股书,比亚迪半导体拟募集资金26.86亿元,发行股份数量不超过5000万股,占已发行总股本的比例不低于10%。按照常规理解,IPO后,比亚迪半导体的估值约为268.6亿元。 在比亚迪半导体IPO和发行新股之前,比亚迪持有比亚迪半导体72.30%的股份。比亚迪半导体IPO后,预计比亚迪持股比例将被稀释至65.07%。届时,比亚迪所持比亚迪半导体股份的估值约为175亿元。如下所示: 268.6×65.07% = 175(亿元) 在上述估值的基础上,本文采用悲观、中性、乐观的方法,对比亚迪2022年持有的比亚迪半导体股份分别评估为140亿元(0.8系数)、175亿元(1.0系数)、210亿元(1.2系数)。 (八)轨道交通、光伏等业务的估值。 比亚迪的城市轨道交通业务被视为比亚迪未来发展的战略方向之一,致力于为全球光伏发展提供一流的解决方案。作为比亚迪新能源战略的重要组成部分,比亚迪的轨道交通和光伏业务已经取得了一定的进展,未来有很好的发展空间。 由于财报中没有单独披露轨道交通和光伏业务的财务数据,我按照预计累计投资额对比亚迪的轨道交通、光伏等业务进行估值。 比亚迪官网显示,仅云轨项目,比亚迪就投入了50亿元。据非正式消息称,比亚迪在轨道交通和光伏项目上投资了数百亿元。按照悲观、中性和乐观的方法,本文对比亚迪轨道交通、光伏和其他业务的估值分别为160亿元(0.8系数)、200亿元(1.0系数)和240亿元(1.2系数)。 (九)2022年比亚迪整体估值 综合上述分部估值结果,在悲观、中性和乐观条件下,比亚迪2022年整体估值分别为10400亿元、12992亿元和15585亿元。如下所示: 截至本文发稿日,比亚迪a股股价为301.42元,总市值约8775亿元(此处h股等于a股计算总市值,下同)。根据本文预测,2022年比亚迪整体估值为1.04万(悲观)、12992亿元(中性)、15585亿元(乐观),对应股价分别为357.27元、446.31元、535.38元。预计2022年比亚迪股价分别为18.53%和48.00元。 四。比亚迪估值的其他参考数据 (1)券商对比亚迪的估值 以下是近期部分券商发布的关于比亚迪营收预测、盈利预测、估值的数据: 注:招行国际市值预测按港股目标价425港元计算,花旗银行市值预测按a股目标价461元、港股目标价536元计算,美国银行证券市值预测按目标价372港元计算。其他数据直接引自相关研究报告。 (2)比亚迪过去一年的定价 1.2021年1月,比亚迪以每股225港元(折合人民币183.71元)的价格增发1.33亿股h股。据悉,本次增发,高瓴资本有意以更高的金额参与认购,但并未得到比亚迪方面的积极回应,最终确定为2亿美元。可以合理推测,投资机构对比亚迪本次发行的价格认可度较高。 2.2021年11月,比亚迪以每股276港元(折合人民币225.35
半导体在坪山比亚迪技术研发类部门。根据查询相关公开信息显示,比亚迪官方的招聘公告上,新能源领域技术研发类的岗位方向为太阳能技术、铝合金材料开发及应用、半导体材料研发、盐湖提锂方向、高分子工程塑料、NVH、胶黏剂、导热硅胶方向、CAE分析、声学、电池材料研究、新型电池研发、电池安全研究、储能产品研发、电芯设计、电池结构设计。比亚迪品牌诞生于深圳,于1995年成立,业务横跨汽车、轨道交通、新能源和电子四大产业。2003年成长为全球第二大充电电池生产商,同年组建比亚迪汽车,比亚迪汽车遵循自主研发、自主生产、自主品牌的发展路线,产品的设计既汲取国际潮流的先进理念,又符合中国文化的审美观念。IGBT长文
功率半导体行业情况
预测2025年国内功率半导体500亿市场,目前国产化渗透率很低。预测未来整个功率三大块: 汽车 、光伏、工控 。还有一些白电、高压电网、轨交。
(1)工控市场: 国内功率半导体2018年以前主要还是集中工控领域,国内规模100亿;
(2)车载新能源车市场: 2025年预测电动车国内市场达到100-150亿以上;2019-2020年新能源 汽车 销量没怎么涨,但是2020年10月开始又开始增长 ,一辆车功率半导体价值量3000元,预测2021年国内200万辆(60亿市场空间),2025年国内目标达到500万台(150亿市场空间)。
(3)光伏逆变器市场: 从130GW涨到去年180GW。光伏逆变器也是迅速发展,1GW对应用功率半导体产业额4000万元人民币,所以, 光伏这块2020年180GW也有70多亿功率半导体产业额。国内光伏逆变器厂商占到全球60%市场份额(固德威、阳光电源、锦浪、华为等)。
Q:功率半导体景气情况
A:今年的IGBT功率半导体涨价来自于:(1)新能源车和光伏市场对IGBT的需求快速增长;(2)疫情影响,IGBT目前大部分仰赖进口,而且很多封测都在东南亚(马来西亚等),目前处于停摆阶段,加剧缺货状态。(3)现在英飞凌工控IGBT交期半年、 汽车 IGBT交期一年。 2022-2023年后疫情缓解了工厂复工,英飞凌交期可能会缓解;但是,对IGBT模组来说, 汽车 和光伏市场成长很快,缺货可能会一直持续下去。 直到英飞凌12英寸,还有国内几条12英寸(士兰微、华虹、积塔、华润微等)产线投出来才有可能缓解。
Q:新能源车IGBT市场和国内主要企业优劣势?
A: 第一比亚迪, 国内最早开始做的;
(1) 2008年收购了宁波中玮的IDM晶圆厂开始自己做,2010-2011年组织团队开始开发车载IGBT;2012年导入自家比亚迪车,2015年自研的IGBT开始上量。
(2)2015年以前,比亚迪80%芯片都是外购英飞凌的,然后封装用在自己的车上,比如唐、宋等;
(3)2015年之后自产的IGBT 2.5代芯片出来,80%芯片开始用自己,20%外购;
(4)2017-2018年IGBT 4.0代芯片出来以后,基本100%用自己的芯片。 他现在IGBT装车量累计最多,累计100万台用自己的芯片,2017年开始往外推广自己的芯片和模块, 但是,比亚迪IGBT 4.0只能对标英飞凌IGBT 2.5为平面型+FS结构,比国内企业沟槽型的芯片性能还差一些 (对比斯达、宏微、士兰微的4代都落后一代;导致饱和压降差2V,沟槽型的薄和压降差1.4V,所以平面结构的损耗大,最终影响输出功率效率)。所以, 目前外部采用比亚迪IGBT量产的客户只有深圳的蓝海华腾,做商用物流车 ;乘用车其他厂商没用一个是性能比较落后,另一个是比亚迪自研的模块是定制化封装,比目前标准化封装A71、A72等模块不一样;
(5)2020年底比亚迪最新的IGBT 5.0推出来 ,能对标国内同行沟槽型的芯片(对标英飞凌4.0代IGBT,还有斯达、士兰微的沟槽型产品),就看他今年推广新产品能不能取得进展了。
第二斯达半导: (1)2008年开始做IGBT,原本也是外购芯片,自己做封装;
(2)2015年英飞凌收购了IR(international rectifier),把IR原本芯片团队解散了,斯达把这个团队接手过来,在IR第7代芯片(对标英飞凌第4代)基础上迭代开发;
(3)2016年开始推广自己研发的芯片,客户如汇川、英威腾进行推广。这款是在别人基础上开发的,走了捷径,所以一次成功,迅速在国内主机厂进行推广;
(4)2017年开始用在电控、整车厂;
(5)斯达现在厂内自研的芯片占比70%,但是在车规上A00级、大巴、物流车这些应用比较多 。但是他的750V那款A级车模块还没有到车规级,寿命仅有4-5年(要求10年以上),失效率也没有达标(年失效率50ppm的等级); A级车的整车厂对车载IGBT模块导入更倾向于IDM,因为对芯片寿命、可靠性、失效率要求高,IDM在Fab厂端对工艺、参数自己把控。斯达的芯片是Fabless,没法证明自己的芯片来料是车规级;(虽然最终模块出厂是车规级,但是芯片来料不能保证)
Fabless做车规级的限制: 斯达给华虹下单,是晶圆出来以后,芯片还有经过多轮筛选,经过测试还有质量筛选,然后再拿去封装,封装完以后在拿去老化测试,动态负载测试等,最后才会出给整机客户;但是,IDM模式在Fab厂那端就可以做到很多质量控制,把参数做到一致,就可以让芯片达到车规等级,出来以后不需要经过很多轮的筛选;
第三中车电气:(1) 2012年收购英国的丹尼克斯,开始进行IGBT开发。
(2)2015年成立Fab厂,一开始开发应用于轨交的IGBT高压模块6500V/7500V。2017年因为在验证所以产能比较闲置,所以开始做车规级的IGBT模块650V/750V/1200V的产品;
(3)2018年国产开始有机会导入大巴车、物流车、A00级别的模块(当时国内主要是中车、比亚迪、斯达三家导入,中车的报价是里面最低的;但是受限于中车原来不是做工控产品,所以对于车规IGBT的应用功放,还有加速功放理解不深;例如:IGBT要和FRD并联使用,斯达和比亚迪是IGBT芯片和FRD芯片面积都是1:1使用,中车当时不太了解,却是用1:0.5,在特殊工况下,二极管电流会很大,失效导致炸机,所以当时中车第一版的模块推广不是很顺利。
2019-2021年中车进行芯片改版,以及和Tier-1客户紧密合作,目前汇川、小鹏、理想都对中车进行了两年的质量验证,今年公司IGBT有机会上乘用车放量。 我们觉得中车目前的产品质量达到车规要求,比斯达、比亚迪都好;中车的Fab厂和封装厂也达到车规等级,今年中车上量以后还要看他的失效率。如果今年数据OK的话,后面中车有机会占据更大份额。
第四士兰微:(1) 2018年之前主要做白电产品;
(2)2018年以后成立工业和车载IGBT。四家里面士兰微是最晚开始做的;
(3)目前为止,士兰微 车载IGBT有些样品出来,而且有些A00级别客户已经开始采用了,零跑、菱电采用了士兰微模块 。士兰微要走的路线是中车、斯达的路径,先从物流、大巴、A00级进入。 士兰微虽然起步慢,但是优势是在于IDM,自有6、8、12英寸产线产品迭代非常块(迭代一版产品只要3个月,Fabless要6个月)。 工业领域方面,士兰未来是斯达最大的竞争对手,车载这块主要看他从A00级车切入A级车的情况。
Q:国内几家厂商车规芯片参数差异?
A:比亚迪IGBT的4.0平面型饱和压降在2V以上,但是斯达、士兰微、中车的沟槽型工艺能做到1.4V-1.6V,平面损耗大,最终影响输出功率差;
如果以A级车750V模块为例,士兰微是目前国内做最好的,能对标英飞凌输出160KW-180KW, 然后是中车,也能做到160KW但是到不了180KW,斯达半导产品出来比较早做到140-150kW的功率,比亚迪用平面型工艺最高智能做到140kW,所以最后会体现在输出功率;
比亚迪芯片工艺落后的原因:收购宁波中玮的厂是台积电的二手厂,这条线只能做6英寸平面型工艺,做不了沟槽的工艺;所以比亚迪新一代的5.0沟槽工艺的芯片是在华虹代工的 (包括6.0对标英飞凌7代的芯片估计也是找带动)。
Q:国内几家厂商封装工艺的差异?
A:车规封装有四代产品:
(1)第一代是单面间接水冷: 模块采用铜底板,模块下面涂一层导热硅脂,打在散热器底板上,散热器下面再通水流,因此模块不直接跟水接触。这种模块主要用在经济型方案,如A00、物流车等;这个封装模块国内厂商比亚迪、斯达、宏微等都可以量产,从工业级封装转过来没什么技术难度。
(2)第二代是单面直接水冷: 会在底板上长散热齿(Pin Fin结构),在散热器上开一个槽,把模块插进去,下面直接通水,跟水直接接触,周围封住,散热效率和功率密度会比上一代提升30%以上;这种模块主要用在A00和A级车以上,乘用车主要用这种方案。国内也是大家都可以量产,细微区别在于斯达、中车用的铜底板,比亚迪用的铝硅钛底板,比亚迪这个底板更可靠,但是散热没有铜好。他是讲究可靠性,牺牲了一些性能。
(3)第三代是双面散热: 模块从灌胶工艺转为塑封工艺,两面都是间接水冷,散热跟抽屉一样把模块插进去;这种模块最早是日系Denso做得(给丰田普锐斯),国内华为塞力斯做的车,也是采用这个双面水冷散热的方案。国外安森美、英飞凌、电桩都是这个方案,国内是比亚迪(2016年开始做)和斯达在做,但是对工艺要求比较高(散热器模块封装工艺比较复杂,芯片需要特殊要求,要求芯片两面都能焊,所以芯片上表面还需要电镀),国内比亚迪、斯达距离量产还有一段距离(一年左右);
(4)第四代是双面直接水冷: 两面铜底加上长pinfin双面散热,目前全球只有日本的日立可以量产,给奥迪etron、雷克萨斯等高端车型在供应,国内这块没有量产,还处于技术开发阶段。
Q:国内企业现在还有外采英飞凌的芯片吗,国内这四家距离英飞凌的代差
A:目前斯达、宏微、比亚迪还是有部分产品外采英飞凌的芯片;斯达外采的芯片主要是做一些工业级别IGBT产品,例如:在电梯、起重机、工业冶金行业,客户会指定要求模块可以国产,但是里面芯片必须要进口(例如:汇川的客户蒂森克虏伯,德国电梯公司);还有一些特殊工业冶炼,这些芯片频率很高,国内还做不到,就需要外采芯片;
车载外采英飞凌再自己做封装的话,价格拼不过英飞凌;(英飞凌第七代芯片不卖给国内器件厂,只卖四代);国内来讲, 斯达、士兰微、中车等,不管他们自己宣传第几代,实际上都是对标英飞凌第四代 (沟槽+FS的结构),目前英飞凌最新做到第七代,英飞凌第五代(大功率版第四代)、第六代(高频版第四代)第五和第六代是挤牙膏基于第四代的升级迭代,没有质量飞跃;第七代相对第四代是线径减少(5微米缩小到3微米,减小20%面积),芯片减薄(从120微米减少到80微米,导通压降会更好),性能更好(1200V产品的导通压降从1.7V降到1.4V)。而且,英飞凌第七代IGBT是在12寸上做,单颗面积减小,成本可能是第四代的一半。但是,英飞凌在国内销售策略,第七代售价跟第四代差不多,保持大客户年降5%(但是第七代性能比第四代有优势);国内士兰微、中车、斯达能够量产的都是英飞凌四代、比亚迪4.0对标英飞凌2.5代,5.0对标英飞凌4代;
2018年底,英飞凌推出7代以后因为性能很好,国内士兰微、斯达、宏微当时就朝着第七代产品开发,目前士兰微、斯达有第七代样品出来了,但是离量产有些距离。第七代IGBT的关键设备是离子注入机等,这个设备受到进口限制,目前就国内的华虹、士兰微和积塔半导体有。 士兰微除了英飞凌第七代,还走另一条路子,Follow日本的富士,走RC IGBT(把IGBT和二极管集成到一颗IC用在车上),还没有量产。
Q:斯达IGBT跟华虹的关系和进展如何?
A:斯达跟华虹一直都是又吵又合作。2018年英飞凌缺货的时候,对斯达来讲是个非常好的国产替代机会,斯达采取策略切断小客户专供大客户,在汇川起量(紧急物料快速到货),在汇川那边去年做到2个亿,今年可能做到3个亿;缺货涨价对国产化是很好的机会,但是,华虹当时对斯达做了个不好的事情,当年涨了三次价格,一片wafer从2800涨到3500,所以,2019年斯达后面找海内外的代工厂,包括中芯绍兴、日本的Fab等。所以斯达和华虹都是相爱相杀的状态。
斯达自己规划IDM做的产品,是1700V高压IGBT和SiC的芯片,这块业务在华虹是没有量产的新产品,华虹那边的业务量不会受到影响(12英寸针对斯达1200V以下IGBT)。 但是,从整个功率半导体模式来说,大家都想往IDM转,第一个是实现成本控制提高毛利率,扩大份额。第二个是产品工艺能力,斯达往A级车推广不利,主要就是因为受限于Fabless模式,追求质量和可靠性,未来还是要走IDM模式。
Q:士兰微、斯达半导体的12寸IGBT的下游应用有区别吗?
A: 目前国内12英寸主要是让厂家成本降低,但是做得产品其实一样。 12寸晶圆工艺更难控制,晶圆翘曲更大,更容易裂片,尤其是减薄以后的离子注入,工艺更难控制。 士兰微、斯达在12寸做IGBT,主要还是对标英飞凌第四代产品,厚度120微米。如果做到对标英飞凌的第七代,要减薄到80微米,更容易翘曲和裂开。 士兰微、斯达12寸IGBT产品主要用在工业场景,英飞凌12英寸在2016、2017年出来,首先切入工业产线,后面再慢慢切入车规,因为车规变更产线所有车规等级需要重新认证。
Q:电动车里面IGBT的价值量?
A:电控是电动车里面IGBT价值量最大头;
(1)物流车: 用第一代封装技术,一般使用1200V 450A模块,属于半桥模块,单个模块价格300元(中车报价280),一辆车电控系统要用三个,单车价值量1000元;
(2)大巴车: 目前用物流车一样的封装方案(第一代);但是不同等级大巴功率也不一样,8米大巴用1200V 600A;大巴一般是四驱,前后各有一个电控,一个电控用3个模块,总共要用6个模块,单个价格450-500,单车价值量3000元左右;10米大巴功率等级更高用1200V 800A,一个模块600块,也用6个,单车价值量3600元左右。
(3)A00级(小车): 用80KW以下,使用第二代封装(HP1模块),模块英飞凌900左右(斯达报价600)。
(4)A级车以上: 15万左右车型用单电控方案,用第二代直接水冷的HP Drive模块,英飞凌报价从2000-1300元(斯达1000元);20-30万一般是四驱,前后各有一个电机,进口2600(国产2000);高级车型:蔚来ES8(硅基电控单个160-180KW,后驱需要240KW),前驱一个,后驱并联用两个模块;所以共需要三个,合计3000-3900元。
(5)车上OBC: 6.6kW慢充用IGBT单管,20多颗分立器件,总体成本300元以下;
(6)车载空调: 4kW左右用IPM第一类封装,价值量100元以内;
(7)电子助力转向, 功率在15-20kW,主要用的75A模块,价值量200元以内;
(8)充电桩 :慢充20kW以内用半桥工业IGBT,200元以内。未来的话要做到超级快充100KW以上,越大功率去做会采用SiC方案,成本成倍增加,可能到1000元以上;
Q:国内SiC主要企业优劣势?
A:国内SiC产业链不完整。做晶圆这块国内能够量产的是碳化硅二极管, SiC二极管已经量产的是三安光电、瑞能、泰科天润。 士兰和华润目前的进度还没有量产(还在建设产线);
SiC MOS的IDM模式要等更久,相对更快的反而是Fabless企业, 瞻芯、瀚薪等fabless,找台湾的汉磊代工,开始有些碳化硅MOS在OBC和电源上面量产了, 主要因为国内Fab厂商不成熟(栅氧化层、芯片减薄还不成熟),相对海外厂商工艺更好,国内落后三年以上。海外的罗姆已经在做沟槽型SiC MOS的第三代了,ST的SiC都在特斯拉车上量产了;
SiC应用来讲,整个全球市场6-7亿美金,成本太高所以应用行业主要分两个:
第一个、是高频高效的场景,如光伏、高端通信电源, 采用SiC二极管而不是SiC MOSFET,可以降低成本; 把跟IGBT并联的硅基二极管换成SiC二极管,可以提升效率兼顾成本;
第二块、就是车载, (1)OBC强调充电效率(超过12KW、22KW)的高端车型,已经开始批量采用SiC MOSFET,因为碳化硅充电效率比较高,充电快又剩电;(2)车载主驱逆变的话主要用在高端车型,保时捷Taycan、蔚来ET7,效率比较高可以提升续航,功率密度比较高;20-30万中段车型主要是 Tesla model 3 和比亚迪汉在用SiC MOS模块,因为特斯拉、比亚迪是垂直一体化的整车厂(做电控、做电池、又做整车),所以可以清楚知道效能提升的幅度;
相对来说,其他车企是分工的,模块厂也讲不清楚用了SiC的收益具体有多少(如节省电池成本),而且IGBT模块的价格也在降低成本。 虽然SiC可以提高续航,但是SiC节省温高的优点还没发挥,节省温高可以把散热系统做小,优势才会提升。 目前特斯拉SiC模块成本在5000元,是国产硅基IGBT的1300-1500元5-8倍区间,所以国产车企还在观望;但是,预计到2023年SiC成本有希望缩减到硅基IGBT的3倍差距,整车厂看到更多收益以后才会推动去用SiC。
Q:比亚迪的SiC采购谁的
A:比亚迪采购Cree模块; 英飞凌主要是推动IGBT7,没有积极推SiC;因为推SiC会革自己硅基产品的命。目前积极推广碳化硅的是罗姆、科瑞(全球衬底占比80%-90%);
Q:工控、光伏领域里面,国产IGBT厂商的进展
A:以汇川为例,会要求至少两家供应商,工控里面一个用斯达,另一个宏微(汇川是宏微股东);目前上量比较多的就是斯达; (1)斯达 的IGBT去年2个亿,今年采用规模可能达3亿以上(整个IGBT采购额约15亿); (2)宏微 的IGBT芯片和封装在厂内出现过重大事故,质量问题比较大,导致量上不去,去年3000-4000万;伺服方面去年缺货,小功率IPM引入了士兰微, (3)士兰微随着小批量上量,后面工控模块也有机会对士兰微进行质量验证;
Q:汇川使用士兰微的情况怎么样?
A: 目前还是可以的,去年口罩机上量,用了士兰微的IPM模块,以前用ST的IPM模块。目前,士兰微的失效率保持3/1000以内,后面考虑对士兰微模块产品上量(因为我们模块采购额一直在提升,只有两个国产企业供应不来)。 汇川内部有零部件的国产化率目标,工业产品设定2022年达到60%的国产化率,英威腾定的2022年80%,所以国产功率企业还是有很大空间去做。
Q:汇川给士兰微的体量
A:如果对标国产化率目标, 今年采购15亿,60%国产化率就是9个亿的产品国产化,2-3家份额分一下。(可能斯达4个亿;宏微、士兰微各自2-3个亿;) 具体看他们做得水平
Q:SiC二极管在光伏采用情况?
A:光伏里面也有IGBT模块,IGBT会并联二极管,现在是用SiC二极管替代IGBT里面的硅基FRD,SiC可以大幅减少开关损耗,提升光伏逆变器的效率。所以换成SiC二极管可以少量成本增加,换取大量效益; 国产SiC二极管主要用在通信站点、大型UPS里面;目前在光伏里面的IGBT模块还是海外垄断,所以里面的SiC二极管还是海外为主, 未来如果斯达、宏微开发碳化硅模块,也会考虑国产化的。
Q:华润微、新洁能、扬杰、捷捷这些的IGBT实力?
A:这里面比较领先的是华润微;(1)华润微在2018年左右开始做IGBT,今年有1、2个亿左右收入主要是单管产品,应该还没有模块;(2)新洁能是纯Fabless,没有自己的Fab和模块工厂,要做到工业和车规比较难(汇川不会考虑导入),可能就是做消费级或是白电这种应用。(3)捷捷、扬杰有些SiC二极管样品,实际没多少销售额,IGBT产品市场上还看不太到,主要用在相对低端的工控,像焊机,高端工业类应用看不到;比亚迪其实也是,工业也主要在焊机、电磁炉,往高端工业走还是需要个积累过程。
Q:比亚迪半导体其他产品的实力?
A:之前是芯片代数有差距,所以一直上不了量,毛利率也比较低,比如工业领域外销就5000万(比不过国内任何IGBT企业),用在变焊机等。所以关键是, 看比亚迪今年能不能把沟槽型的芯片推广到变频器厂等高端工业领域以及车载的外部客户突破 。如果今年外销还是只有4-5000万的话,那么说明他的芯片还是没有升级。
Q:吉利的人说士兰微的产品迭代很快,是国内最接近英飞凌的,怎么评价?
A:这个确实是这样,自己有fab厂三个月就能迭代一个版本,没有fab厂要六个月。 士兰微750V芯片能对标英飞凌,做到160-180kW的功率。他的饱和压降确实是国内最低的,目前他最大的劣势在于做车规比较晚,基本是零数据,需要这两年车载市场爆发背景下,在A00级别(零跑采用了,但是属于小批量,功率80KW以内,寿命要求也低一些;)和物流车上面发货来取得质量数据, 国内的车厂后面可能用他的产品 。(借鉴中车走过的路,除了性能还要有质量的积累) 。
Q:士兰微IPM起量的情况?
A: 国内市场主要针对白电的变频模块,国内一年6-7亿只;单价按照12-13元/个去算,国内70-80亿规模, 这块价格和毛利率比较低一些,国内主要是士兰微和吉林华微在做,斯达也开始设计但是量不大一年才几千万,所以, 士兰微是目前最大的,目前导入了格力、美的,量很大,今年有可能做到8个亿以上,是国产化的过程,把安森美替代掉 (一旦导入了就有很大机会可以上量);但是,这块IPM毛利率不会太高。要提毛利率的话还是要做工业和车规级(斯达毛利率40%以上就是因为只做工控和 汽车 等级,风电,碳化硅这些都是毛利率50%以上的)
Q:士兰微12英寸的情况?
A:去年底开始量产,士兰微12英寸前期跑MOS产品,公司去年工业1200V的IGBT做了一个亿,今年能做2-3亿;目前MOS能做到收入10亿。
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