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新能源光伏双重奏,IGBT 有多香?

新能源车的快速发展,直接带来汽车含硅量的上升。而其中以 IGBT 等为主的功率半导体又是汽车电动化中不可或缺的一环。以上海的新能源车为例,2021 年的新能源车上牌数将实现翻倍以上增长。前 11 个月新能源车上牌量在上海地区为 21.14 万台,渗透率已经达到 37.27%。

资料来源:海豚君整理

在前篇《搭新能源快车,IGBT 成汽车半导体硬核赛道?》中对各半导体赛道进行了梳理,而其中 IGBT 有望成为汽车半导体各主要赛道中增速最快的方向。而 IGBT 由于自身的产品特性,也适用于汽车以外的其他领域。本篇将主要测算 IGBT 的国内各主要市场空间及国内 IGBT 相关公司的发展情况。

先上总结:

海豚君通过对 IGBT 各主要下游市场空间的测算,IGBT 整体市场有望从 2020 年的 172 亿成长至 2025 年的 484 亿元,复合增速 23%。其中新能源汽车领域是最快增长的部分,至 2025 年有望将占据 IGBT 市场中一半以上的市场容量。光伏领域的 IGBT 需求也将受益于光伏新增装机量的提升,获得将近 20% 的复合增长,并有机会在 2025 年成为 IGBT 下游第二大市场。

由于在投资的选择上,更多地关注于未来。所以对 IGBT 赛道的投资,需要更多地关注于新能源汽车领域和光伏领域的产品布局和突破。

虽然目前 IGBT 整体市场上,国内和海外仍有很大的差距,但是同样也能看到国内公司陆续在产品种类和客户上实现突破。在众多国内公司中,斯达半导在产品布局上横跨新能源车和光伏两大赛道,同时也是国内最为纯粹的 IGBT 标的。在本轮 IGBT 快速发展的大背景下,凭借自研芯片技术和产品种类布局,斯达半导在国内众多 IGBT 公司中将继续受益。

具体来看:

一、IGBT 在国内的各市场空间

IGBT 是电子装置中电能转换与电路控制的核心器件,主要应用在 650V-6500V 的中高压领域。由于 IGBT 具有改变电压和频率的性能特质,通常用于逆变器(直流转交流)、变频器(改变交流频率)等电力控制设备中。

资料来源:Yole,海豚君

根据集邦咨询数据,IGBT 在国内市场的下游主要有新能源汽车、消费电子(家电)、工业控制及新能源发电领域。其中新能源汽车是 IGBT 市场中最大的下游应用市场,占比达到 30% 以上。

资料来源:集邦咨询,海豚君

海豚君对 IGBT 各市场的测算,从主要的下游市场入手:

1.1 新能源汽车:

首先我们一起来看新能源汽车市场,目前 IGBT 最大的下游需求来源。

IGBT 在新能源车中用在哪里呢?IGBT 主要通过逆变器(直流转交流)成为电控系统的重要组件,其功能主要在于将电池中的直流电转换成汽车内部系统中使用的交流电。

那么新能源车的迅速普及,必然会带动 IGBT 市场的增长。那么,在国内新能源车用 IGBT 的市场空间测算上,主要来自于考虑两方面的提升:国内新能源车渗透率的提升以及 A0 相应级别 EV 车型(单车价值量较低)占比的下降。

在国内新能源车用空间测算上:

量的方面:2021 年中国新能源车销量已经达到 352 万辆,国内渗透率提升至 13%。海豚君假设至 2025 年中国新能源车销量成长至 1000 万辆;

车型比例:海豚君假设至 2025 年 A 级及以上 EV 车型/插混汽车占比有望提升至 84%,而 A00 级及其他 EV 占比下降至 16%;

价的方面:产业链调研,A 级以上 EV 和插混汽车的单车价值量在 3000 元左右,而 A00 级及其他 EV 的单车价值量在 900 元左右。

资料来源:乘联会,海豚君

海豚君测算国内 IGBT 新能源车的市场空间,有望从 2020 年的 32.4 亿成长至 2025 年的 266 亿,5 年复合增长率达 52.4%。

1.2 工业控制:

工业控制,是 IGBT 下游中除新能源车以外重要的市场。同时,由于工业控制领域使用的产品要求较低,是国内 IGBT 厂商目前主要的销售市场。

IGBT 在工业控制中的使用场景,有变频器、工业电源、电焊机、伺服器等。其中最主要的应用是变频器,通过对设备电流的调节,实现设备节能降耗的要求。

变频器的使用场景很广泛。其中低压变频器主要用于 690V 以下的场景,主要有纺织、电梯、起步机等下游行业;而中高压变频器主要用于 690V 以上的场景,主要是大功率的冶金、电力、石化等能耗较高行业。

资料来源:前瞻产业研究院,海豚君

对国内变频器中 IGBT 市场空间测算:

变频器市场空间:参考前瞻研究院的预测数据,国内变频器市场至 2025 年成长至 676 亿元;

IGBT 价值量:产业链调研,变频器中 IGBT 的价值量占 10% 左右;

资料来源:前瞻产业研究院,海豚君

海豚君测算国内变频器市场中 IGBT 的市场空间,有望从 2020 年的 52.1 亿成长至 2025 年的 67.6 亿,5 年复合增长率达 5.3%。

1.3 新能源发电:

新能源发电领域,IGBT 的使用主要在光伏和风电 2 个市场。对空间测算上,也以两个市场分别进行测算:

1)光伏领域:

IGBT 在光伏领域是光伏逆变器(直流转交流)的重要组成部分。随着 “碳中和” 的推进,全球光伏装机量不断提升,带来光伏领域对 IGBT 的需求。

在光伏市场 IGBT 空间的测算,主要结合光伏的装机量来考虑。由于光伏老旧的产品有换装的需求,所以综合逆变器的需求考虑新增和换装 2 部分。

对光伏市场 IGBT 市场空间测算:

新增装机量:根据中国光伏行业协会的预测,至 2025 年全球光伏新增装机量有望达到 310GW 左右,同时中国光伏新增装机量也有望成长值 105GW

换装逆变器量:由于逆变器一般使用寿命在 10 年左右,所以 10 年前的装机部分存在换装的需求。那么对于 2025 年的换装需求,参考 2015 年新增装机量的部分。2025 年全球换装逆变器需求可能有 53GW,中国换装逆变器需求有 15.1GW 左右

光伏逆变器中 IGBT 价值量:根据产业链调研,光伏逆变器中 IGBT 价值量约为 0.02 元/W。

资料来源:中国光伏行业协会,海豚君

海豚君分别测算全球和国内光伏行业中 IGBT 的市场空间。其中在全球市场, 2025 年光伏 IGBT 需求有望成长至 72.6 亿元,复合增速 19.6%。与此同时,国内光伏市场的 IGBT 需求也有望达到 24 亿元,复合增速 19.8%。

2)风电领域:

风电领域也是 IGBT 在新能源发电领域的重要应用领域之一,主要用于风电变流器中。比如根据产业链信息,在 1.5MW 双馈型风机中,风电变流器中约有 20 个左右的 1700V/2400A 的 IGBT。

对风电市场 IGBT 市场空间测算:

国内新增风电装机量:根据 CWEA 数据,国内 2020 年风电新增装机量 72.4GW,由于补贴的退坡,风电新增装机规模在 2021 年出现较大的下滑。假设国内市场风电装机量在补贴退坡后,至 2025 年继续成长至 60GW;

风电变流器中 IGBT 价值量:根据产业链调研:风电变流器中的价值量大约为 0.025 元/W。

资料来源:中国可再生能源学会风能专业委员会,海豚君

海豚君测算国内风电市场中 IGBT 的市场空间,有望从 2021 年的 10 亿成长至 2025 年的 15 亿,4 年复合增长率达 10.7%。

1.4 家电市场:

家电市场也是 IGBT 的重要市场,其应用在各类变频电器中,最主要的应用产品有变频空调、变频冰箱和变频洗衣机。

在变频家电中,IGBT 的出现形式往往是以 IPM(智能功率模块)的方式,其集合了驱动、保护电路等功能。在各类变频电器中,变频空调往往使用 2 个 IPM 模块(内机和外机),而其他的电器以使用 1 个模块为主。

对家电市场 IGBT 市场空间测算:

由于三大变频家电的销量及 IPM 使用量存在区别,所以对市场空间的测算从变频空调、变频冰箱和变频洗衣机三方面入手。

国内变频空调销量:变频空调作为变频家电在三者中有着最高的渗透率。2021 年国内变频空调销量有望达到 1 亿台,渗透率达到 70% 左右。在变频空调较高的渗透了下,预测 2025 年国内变频空调渗透率有望突破 80%,年销量达到 1.2 亿台左右;

国内变频冰箱销量:冰箱的变频与否对于消费者的感受并不太明显,同时也是三类变频产品中渗透率最低的。2021 年变频冰箱不太增长,维持在 2500 万台左右的销量。随着节能减排的推动,变频冰箱的渗透率有望继续提升,预期至 2025 年国内变频冰箱销量将近 3000 万台;

国内变频洗衣机销量:2021 年变频洗衣机销量预期有 3000 万台,变频渗透率达到 40% 以上。预期随着变频化的推进,至 2025 年变频洗衣机销量有望增长至 3700 万台以上。

IGBT(IPM 模块)使用量:空调 2 个(内外机),冰箱及洗衣机一般 1 个;

单个 IPM 模块价值量:据产业链调研一般在 10-30 元,预测均价 20 元/个。

资料来源:产业在线,海豚君

海豚君测算国内变频家电市场中 IGBT 的市场空间,有望从 2020 年的 40 亿成长至 2025 年的 62.2 亿,复合增长率达 9.1%。

1.5 综合 IGBT 各市场空间测算:

对 IGBT 各主要市场综合测算,主要测算国内 IGBT 的需求市场,其中在光伏方面取全球市场主要由于中国光伏企业在全球的竞争力有机会获得全球市场。

资料来源:海豚君

海豚君测算 IGBT 各主要市场空间的总和,整体市场有望从 2020 年的 172 亿成长至 2025 年的 484 亿元,复合增速 23%。在各下游市场中,新能源汽车市场依然是增速最快的部分,而光伏市场也将获得 20% 左右的行业增长。实际上 IGBT 整体行业 20% 以上的高增速,主要由新能源汽车和光伏带来,在赛道选择上也主要围绕这两个展开。

二、IGBT 相关个股比较:

从上文各市场空间测算可以看出,IGBT 市场的增长主要来自于新能源汽车和光伏领域,在个股择取上也更多注重于已经布局新能源车及光伏赛道的机会。

首先看整个 IGBT 市场,基本处于外国厂商垄断的局面。模块市场是 IGBT 市场中最大的部分。根据 IHS 2018 报告,中国仅有斯达半导在 IGBT 模块中挤进全球前十,也只有 2% 的市占率。然而前 5 家外国厂商在 IGBT 模块方面的合计市占率达到 64.5%。

资料来源:斯达半导公告,海豚君

从目前在 IGBT 领域的市场地位看,中国厂商仍处于追赶的位置。那么在众多中国厂商中,哪些正在努力做,在突破呢?

海豚君和大家一起看中国各厂商的布局情况:

1.IGBT 的应用领域方面:斯达基本实现全覆盖

在 IGBT 下游的各个主要领域,国内厂商都有布局。在赛道选择上,IGBT 领域最优选的是增速最快的新能源汽车和光伏领域。斯达半导的产品已经横跨两个方向,基本实现了全覆盖。其余厂商中,比亚迪和时代电气布局汽车领域布局,士兰微和宏微科技布局光伏领域

资料来源:海豚君整理

2.IGBT 业务收入方面:斯达最为纯粹的龙头公司

国内 IGBT 公司在产品布局上采取 IDM 和 Fabless 两种模式,从业务收入入手比较各主要公司的情况:

IGBT 收入体量:斯达半导是目前国内最大的 IGBT 公司,2020 年已实现接近 10 亿的营收体量。随后是士兰微 6-7 亿的营收主要来自变频家电和工控,中车时代电气 5-6 亿的收入主要来自于高铁等轨道交通领域;

IGBT 收入占比:斯达同样也是国内最为纯粹的 IGBT 标的,收入基本都来自于 IGBT 领域。此外宏微科技和比亚迪半导体中的 IGBT 收入占比也相对较高。而中车时代电气虽然有较高的 IGBT 收入体量,在整体营收中占比仅有 3-4%。

资料来源:海豚君整理

3.国内新能源车用 IGBT 赛道主要公司比较:斯达身位较为领先

新能源车用赛道是 IGBT 下游领域中空间最大,增速最快的优选赛道。有众多 IGBT 想布局进入,分一杯羹的领域。在目前的新能源车用 IGBT 领域中,除了英飞凌占据主要市场份额以外,在国内公司中比亚迪半导体和斯达半导相对领先。

海豚君对斯达半导和比亚迪半导体做多方面比较:

IGBT 芯片方面:斯达半导率先自主研发 FS 芯片,进度上领先比亚迪半导体 1-2 年;

IGBT 模块电压范围:斯达半导覆盖范围更广,能覆盖 600-3000V;

产品应用上:斯达半导的收入主要来自于工控领域,比亚迪半导体以汽车为主;

客户结构上:斯达半导更为健康,客户相对比较分散;比亚迪半导体目前仍以依附母公司为主;

生产模式上:斯达半导现采用 Fabless 模式由华虹和上海先进代工制造,比亚迪半导体的功率半导体基本都以 IDM 模式进行制造。

资料来源:海豚君整理

通过 IGBT 各赛道测算,IGBT 整体市场空间的驱动力主要来自于新能源车和光伏领域。在个股选择上也优选已经在相关赛道布局的个股。综合国内 IGBT 各公司目前的发展情况,斯达半导在产品布局上横跨新能源车和光伏两大赛道,同时也是国内最为纯粹的 IGBT 标的。在本轮 IGBT 快速发展的大背景下,斯达半导在国内众多 IGBT 公司中将继续受益。

$斯达半导.SH $时代电气.HK $比亚迪股份.HK $比亚迪.SZ $时代电气.HK

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