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百亿电动车市场,等待一个IGBT巨头
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2021-12-08 百亿电动车市场,等待一个IGBT巨头

一场新能源IGBT大战,刚刚开始。

本文来自合作媒体:全天候科技,作者:潘涛。猎云网经授权发布。

“老外除了资金实力强于我们,其他方面并不占据优势。我们的产品和国外比,差不多,甚至更好。”作为斯达半导的创始人,沈华早在2008年就开始叫板外国品牌。

这时候,斯达才刚刚建立没几年,能活多久、跑多远,都是未知数。

直到2019年,斯达半导在全球IGBT模块市场排名中,凭借2.5%的市场占有率排名第七,成为唯一进入全球前十的中国企业;2020年,斯达半导排名上升到第六名。

电动车的兴起,带动了一整套产业链的勃兴。特别是随着动力电池市场需求大增,包括隔膜、电解液等具有较高技术门槛的产业都迎来发展机遇,多数完成了国产化,龙头企业甚至布局全球。

但是,电动车三电之一的电控,其核心部件IGBT(绝缘栅双极型晶体管)却尚未完全摆脱进口依赖,该产品在国内产量低、缺口大,长期以来超过8成的IGBT都需要进口。而这恰恰是斯达半导从创立之初就专注的领域。

强势的股价表现也反映了市场对斯达的期待,Wind数据显示,今年以来,其股价涨幅已达75%,当前市值超过700亿元。

如今,伴随着电动车、轨道交通以及新能源发电等行业的发展,中国已经成为全球最大的IGBT市场,相关产品在国内需求旺盛,是多个行业所必须的“战略物资”,进一步国产化也将成趋势。

作为IGBT国产化的旗手,斯达半导的成色究竟如何?在新能源汽车、新能源发电等行业爆发的窗口,能否抓住机会更上一层楼?

1成为IGBT龙头

类似于恩捷股份、容百科技等拥有较高技术壁垒的产业链公司,斯达的创始人沈华也是技术出身。

1990-1995年,他先后就读于耶鲁和麻省理工,获得了应用科学硕士学位以及电子材料博士学位。博士毕业后,沈华才走上职业道路,很快就加入西门子Components,Inc(微电子部门)。如今大名鼎鼎的英飞凌,正是由该部门在1999年改名而来。

做了近6年的芯片技术研发后,2000年,沈华从西门子离开,加入了硅谷一家FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)公司。在这里,他开始负责当时最先进的65纳米工艺技术。

这段工作期间,因为业务关系,沈华经常在美国、日本、台湾等几地辗转,每隔一段时间还要到国内进行市场调查。通过这段经历,他结识了不少电焊机和变频器行业的人脉,并发现了IGBT市场的商机。

作为电机控制器中的核心部件,IGBT能起到功率变换的作用,在新能源汽车爆发之前,已广泛应用于家电、工控等领域,市场前景广阔。

“国内基本没有一家能自己制造IGBT模块的企业,在国内很难购买到IGBT模块,而在国外这已是一种很普及的产品。”沈华说。

他还了解到,海外厂商的模块在国内几乎形成了垄断,即便是国内的头部企业,也相当弱势,有的企业甚至因为厂家断供,无奈只能停产。

2005年,沈华决定回国,随后在浙江省嘉兴市科技城创立了斯达半导。项目一期投资2亿元,从国外引进先进生产技术,建成IGBT模块生产线以及2000平方米的千级净化厂房,开始了创业之路。

彼时,国产IGBT几乎还是一片空白,尽管此前曾有企业试图进行IGBT的研究和生产,但由于技术或者资金的原因,最终夭折。

而斯达赶上了好时候。

公司成立一年后,国家相关部委将IGBT器件技术作为我国重大专项课题,投入巨资,集中研发。2008年,斯达接连获得国家发改委以及工信部的800万元和100万元的项目资金资助,创始人沈华也在随后入选首批“留学人员回国创业启动支持计划”。

行业百废待兴,又有政策扶持,短短几年时间,斯达就成为了国内知名的半导体供应商。2009年,沈华曾对斯达的“成功秘笈”进行了一次总结,他把原因归结为三个方面:天时、地利、人和。

一方面,此时的国内市场缺口明显,而国外厂商态度傲慢,其IGBT模块大多供应国外高端市场。这对于需求无法满足的国内公司来说,有苦难言。作为国内供应商,斯达面对的是巨量的市场需求。

另一方面,身在国内也为斯达提供了近距离服务客户的机会,而这恰恰是国外厂商无法做到的,后者多数半年周期派遣相关技术人员做回访,可能还只负责大客户。

且由于做的是IGBT模块的国产化,沈华的创业本身也得到了国内客户的支持。“(还有)就是自己的努力,我们在国外有多年的工作经验,明白IGBT模块最重要的是什么,那就是质量。”沈华说。

在较好的市场环境下,斯达得以迅速发展。在2012年独立研发出NPT型IGBT芯片,并成功实现量产后,斯达打破了海外供应商对IGBT芯片的垄断,也为其自身发展奠定了技术基础。

2014年,斯达的IGBT模块在全球市场的占有率排名第13位,开始逐渐在国际市场崭露头角。

两年后,随着FS Trench型IGBT芯片成功实现量产,公司在全球功率模块市场排名位居第九。这是斯达首次进入榜单前十,也意味着其真正迈入了IGBT龙头行列。

2成色如何?

IGBT称为现代电力电子行业里的“CPU”,自20世纪80年代发展至今,其芯片技术已经经历了7代升级,整体趋势朝着高电压、高频率、大电流、低损耗的方向发展。根据不同的电压等级,应用于不同的细分行业。

除了家电、工控等传统市场,2013年后,伴随着各类补贴的出台,新能源汽车在国内逐渐兴起,IGBT产业迎来进一步成长的空间。

电动车的电控系统,主要由逆变器、逆变驱动器、中央控制模块、电源模块等部分组成。IGBT正是应用于逆变器中,其地位类似于是电力电子装置的心脏,通过直-交转换,改变蓄电池的电流性质,进而驱动电机运转。

电动车之所以具备碾压燃油车的加速体验,和这枚“心脏”的作用不无关系。在电机控制器成本结构中,IGBT模块的占比在44%左右。

如今,虽然电动车产业链上的绝大部分零部件都已经实现了国产化,其中不少产品经历了从无到有的阶段。但在IGBT领域,特别是在车规级市场,国产化尚未跟上。

华鑫证券数据显示,中国功率半导体市场规模占世界市场的50%以上,但在IGBT主流器件市场上,90%主要依赖进口。

英飞凌、三菱等巨头吃下了大量的市场份额。例如中国的高速机车,其采用的IGBT便是由三菱提供。英飞凌则是电动车IGBT的老大,2019年其在国内电动车IGBT的市占率接近6成,在特斯拉的Model X上,有132个IGBT管都来自英飞凌。

这些厂商因为有先发优势、资金雄厚,在专利上站了上风,建立起较高壁垒。此外,国外较为先进的高端制造产业,也为这些公司的发展提供了土壤。相比之下,国内在需求和供应方面都不占优势。

斯达半导如何在巨头的包围下成功突围?

以公司近几年的经营来看,斯达的发展一直较为稳健。2016年时,其营收还只有大约3亿元,到2020年该数据已经将近10亿元。收入增速常年在15%以上,2018年最高达到了54%。西部证券预计,2021年斯达的营收将超过17亿元,对应的增长率为78.3%。

相比营收,其净利润的增长幅度还要更快。2016-2020年,其净利润除了2020年33%的增长率,其余年份都在40%以上,2017年更是增长了1.5倍。

在毛利率方面,除了低于英飞凌35%左右的毛利率,和其他同行相比,其常年维持在30%的毛利率有较为显著的优势。

2021年1-9月,斯达半导实现收入 11.97 亿元,同比增长79.11%;归母净利润 2.67 亿元,同比增长98.71%。2021Q3 单季度收入 4.78 亿元,三季度营收创近年来历史新高,同比增长89.85%;归母净利润 1.13 亿元,同比大增110.54%。

公司利润增速显著高于收入增速,这反映出半导体行业景气度持续高昂。近几年,受益于新能源汽车行业的快速发展,全球 IGBT 市场规模还在持续提升。

3PK“老司机”比亚迪

但和另一家国内巨头比亚迪半导体相比,斯达在营收上并不占优势。

据比亚迪半导体的招股书显示,2020年比亚迪半导体实现营业收入14亿元,高于斯达半导的9.63亿元。

虽然在IGBT领域起步更晚,但比亚迪本身处于整车销售市场,因此比亚迪半导体的车用IGBT比斯达半导具有领先优势。目前其推出的IGBT4.0产品在电流输出、综合损耗及温度循环寿命等许多关键指标上超越了英飞凌等主流企业的产品,并实现了对外供应。

2021年1-6月比亚迪共计销售新车24.67万辆。其中新能源汽车的销量达15.02万辆,占比达到61.6%,为上半年贡献了绝大部分销量。

而今年上半年,比亚迪半导体和比亚迪集团之间的关联交易金额高达6.7亿元,占比亚迪半导体营业收入比例的54.24%。既是支撑,也存在风险。

但与斯达半导相比,比亚迪半导体是IDM(设计制造一体化)厂商,而前者在制造方面还存有隐忧。除此之外,比亚迪半导体不只是涉足IGBT,其在MCU、碳化硅领域也有布局。

相对来说,目前斯达超过95%的收入都来自IGBT模块,更为聚焦,但也单一。且用以供给汽车使用的IGBT并不是斯达半导的核心业务。根据2020年的营收结构显示,公司工业控制和电源行业的营业收入为7.07亿元,占总营收73%;车用IGBT所属的公司新能源行业营业收入为2.15亿元,占比仅为22%。

而其优势在于客户结构更加健康。国海证券数据显示,斯达半导2020年前五大客户占比为41.65%,产品已进入国内主流车企供应链;而比亚迪半导体则对母公司有较多依赖,大约6成的收入都靠母公司贡献。

比亚迪在今年推动了子公司比亚迪半导体至深交所创业板分拆上市的计划。12月1日创业板发行上市审核信息公开网中显示,比亚迪半导体审核状态变更为“已问询”。中金公司为其保荐机构,拟募资26.8647亿元。

除了比亚迪半导体,随着IGBT产业化水平提高,近年以来国内新参与者不断,包括华大半导体及士兰微等。无论是老牌功率器件厂商、终端整车厂向IGBT业务扩展,还是新创企业挺入,对于IGBT赛道来说,竞争也势必愈加激烈。

4风口上的考验

得益于新能源汽车的爆发,斯达在新能源方面的收入开始稳步增长。

2021年半年报显示,公司新能源行业营业收入为1.8亿元,较上年同期增长162.92%。按照平安证券数据,从2016-2021年H1,斯达新能源的收入占比从11.97%上涨到了25.56%。

和动力电池等产业链玩家的情况类似,摆在斯达面前的同样是一个前所未有的市场机遇。

据IDC预计,未来5年,中国的新能源汽车市场还将保持强势增长,2020-2025年的年均复合增长率将超过36%,以单台车IGBT用量3000元来计算,国内新能源车IGBT模块的市场规模将在2025年达到191亿元。

但回归到现实中,据佐思汽研统计,2019年,中国新能源汽车IGBT市场上,英飞凌独占半壁江山,比亚迪半导体占比20%紧随其后,而斯达半导16.6%的市占率只能排到第三。

斯达半导在2020年年报中提到,公司的重心也的确在向新能源汽车方向转移,在最新的半年报中,提到的多项业务都和新能源汽车有关,包括成功研发新一代车规级650V/750V IGBT芯片,该产品预计在2022年开始批量供货。

不仅是业务方向的改变,斯达还开始由Fabless(无工厂芯片供应商)模式向IDM(垂直整合制造商)模式转型,试图拓展其业务半径。

这一举措或对于斯达半导而言尤为重要。据多家媒体报道,今年年中,理想披露的一份IGBT采购纪要提到,在英飞凌供货不足的情况下,评估了斯达半导、中车时代电气、比亚迪半导体等多家供应商,因“首选有产线的”这一条件,斯达半导错失订单。

此次切入IDM 模式,斯达首先瞄准的是 SiC 和高压IGBT产品。其中的SiC属于第三代半导体材料,和传统的以Si为材料的功率半导体相比性能更加优越,不仅完美适用于新能源汽车的需求,而且还能在诸多性能上实现升级。

根据斯达今年3月发布的公告,公司将募集资金不超过35亿元,其中的20亿元将用于高压特色工艺功率芯片和SiC芯片研发及产业化项目。

事实上,以SiC材料制造的MOSFET已经显现了替代传统IGBT的火苗,包括特斯拉Model 3、比亚迪汉等车型,都已经开始采用SiC相关产品。Yole 预测,2019-2025 年功率 SiC 市场将由 5.41 亿美元增长至 25.62 亿美元,而新能源汽车市场正是其最大的增量来源。

2020年,斯达和Cree合作开发的1200V SiC模块就应用于宇通客车的电控系统。此后,其布局还在加速,在最新的半年报中,斯达提到,在新能源汽车领域,新增了多个使用全 SiC MOSFET模块的800V系统的主电机控制器项目定点。

但这对比SiC模块已经在自家整车上批量应用一年有余的比亚迪来说,斯达半导还需要努力追赶。

在并称为国产IGBT“三巨头”的中车时代电气、比亚迪半导体、斯达半导中,前两者分别在高压IGBT轨道交通领域和SiC器件新能源汽车领域占据优势地位;因此对于在新能源汽车领域积累稍浅的斯达半导来说,能否借此次定增转型IDM继续稳坐IGBT龙头地位,尤为重要。

在新能源汽车持续火爆的背景下,抓住第三代半导体萌芽的机遇,或许将决定斯达能否完成向国际巨头的蜕变。

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