今年四月,在2022年Q1財報發布會上,國際光刻機巨頭阿斯麥CEO彼得·溫寧克說出了行業缺芯下最為殘酷的現實:有一家大型工業公司已經開始從家用洗衣機中取出芯片用于自家產品的芯片模組。
這種情況讓行業內外都無比震驚,行業內震驚于缺芯的程度,而行業外則驚訝:家用洗衣機芯片也能應用于工業產品?
實際上,家用變頻洗衣機上往往有MCU芯片、IGBT芯片和多種傳感器芯片,均能夠重復利用。其中IGBT芯片更是具有極大價值,應用十分廣泛。
IGBT并不是一種新鮮事物,它只是一種功率半導體。功率半導體是電子裝置中電能轉換與電路控制的核心,而IGBT正是硅基功率半導體中適用于高壓、大電流的優秀類型。
IGBT應用極廣,其中IGBT單管主要應用于小功率家用電器、分布式光伏逆變器、小功率變頻器等領域,IPM模塊主要應用于白色家電中的變頻空調和變頻洗衣機,IGBT模塊則應用于大功率變頻器、電焊機、新能源車、集中式光伏、儲能等領域。
從這些角度來看,IGBT極有可能正是“拆洗衣機取芯片”事件中的主角。事實上,從2021年來,IGBT正是處于極為短缺的情況下。供需失衡下,IGBT價格飆漲,IGBT企業尤其是車規級IGBT企業業績大漲。在資本市場上,IGBT短缺帶來的紅利正讓這些企業受到熱捧。
在國內,車規級IGBT短缺背后,國產功率半導體企業正在厲兵秣馬,迎接屬于自己的星辰大海。
從2020年開始,汽車缺芯問題開始出現。進入2022年,“缺芯”問題依然存在。在車規級IGBT上,短缺問題似乎更加嚴重了。
5月10日,有市場消息稱,車用芯片大廠安森美車用絕緣柵雙極晶體管(IGBT)訂單已滿且不再接單,雖然不排除有部分客戶重復下單的可能,但其2022年-2023年產能已全部售罄。
這也意味著,在經歷過MCU等基礎芯片短缺之后,汽車廠商不得不繼續面臨功率半導體短缺的現實。
安森美IGBT產能售罄,也是車用IGBT短缺的行業現狀的具體體現。2022年一季度,海外主流功率器件產商交貨周期呈現上升態勢,英飛凌最長貨期已經達到65周。
今年5月英飛凌2022財年業績說明會上表示,其積壓訂單已經達到370億歐元,僅第二季度就新增了60億歐元訂單。
這意味著,國際IGBT大廠們的產能普遍處于緊缺狀態。而從新能源行業對IGBT等功率器件的巨大需求來看,IGBT短缺狀態短期內很難解決。
IGBT作為一種成熟的核心功率半導體產品,應用極為廣泛。從下游應用劃分,根據Yole數據,在2020年IGBT市場上,工業、家用、電動車、軌交、光伏市場規模占比分別為31%、24%、9%、6%和4%。
從這個數據看,截止2020年,電動汽車和光伏等新能源行業占IGBT總市場比例并不大。但事實上,近年來,隨著新能源汽車和光伏、儲能等市場的發展,IGBT模塊市場正在迅速增長。根據Omdia數據,IGBT模塊2020年市場規模達36億美元,2016至2020年CAGR達到18%。據預測,新能源汽車將在2024年超過工業控制成為IGBT最大的下游市場。
更重要的是,根據國金證券,海外廠商在IGBT擴產上普遍謹慎,近年來主要增量貢獻是英飛凌在奧地利菲拉赫投資16億歐元建設的12寸產能,于2021年8月投產,但整體增量有限。
而在國內,IGBT是近年來半導體和汽車汽車布局熱點,不過至今車規級IGBT產品國產化率仍然較低。
根據佐思汽研和國金證券,在2019年中國新能源車用IGBT市場上,英飛凌市場份額49.2%,緊隨其后是背靠比亞迪整車的比亞迪半導體,市場份額20%,而斯達半導市場份額16.6%,排名第三。
但根據比亞迪半導體招股書引用的Omdia預測數據,2021年中國新能源汽車IGBT模塊國產化率不足25%。
也就是說,下游需求暴漲,同時產能和供給受限,國產化率較低,共同形成了此輪車規級IGBT產品的短缺邏輯。從目前來看,這種短缺短期內并無法解決。
這種情況在國際巨頭身上表現得極為明顯。今年5月,英飛凌發布了2022財年二季度報告。報告期內,英飛凌實現營收32.98億歐元,同比增長22%;毛利率達到42.9%,同比提升6.9個百分點,環比增長1.4個百分點;營業利潤率達23.1%,超指引預期。
其中,汽車業務部門單季營收14.91億歐元,同比增長22%。這得益于汽車領域下游需求旺盛,OEM和Tier 1廠商仍在增加庫存,中國即是主力市場。
數據來看,進入2022財年以來,英飛凌汽車業務利潤和利潤率出現顯著提升。一季度,汽車業務利潤達2.61億歐元,環比大幅增長,增速達23.70%。利潤率由2021財年的16.7%提升至18.8%。而在第二季度,英飛凌汽車業務利潤進一步提升3.24億歐元,環比繼續大增24.14%。凈利潤率環比增長2.9個百分點,進一步提升至21.7%。
這也意味著,從去年10月開始,車規級IGBT產品短缺,帶動市場價格飛升,相關企業利潤迅速增厚。從市場情況來看,這種狀態仍然持續。
據英飛凌預計,第三季度業績營收將達到34億歐元,汽車業務將持續保持強勁增長,全年營收指引進一步上調至135億歐元。
需求大漲,但供應受限帶來的價格和利潤上漲,正在IGBT企業身上發生。國際巨頭吃肉,國內IGBT龍頭也可以喝上肉湯。
在2021年,國產IGBT模塊龍頭斯達半導實現營收17.07億元,同比增長77.22%,凈利潤同比增長120.49%。
其中,新能源行業收入達5.71億元,同比增長165.95%。斯達半導表示,應用于主電機控制器的車規級IGBT模塊持續放量,合計配套超過60萬輛新能源汽車,并已開始大批量配套海外市場。
在2022年第一季度,斯達半導業績繼續爆發。報告期內,斯達半導實現了5.42億的營收,同比增長66.96%。而凈利潤達到1.51億元,同比增長101.54%。
除斯達半導外,國內功率半導體龍頭士蘭微也實現了業績的暴漲。具體來看,2021年士蘭微的分立器件產品營收38.13億元,同比增長73.08%,毛利率達到32.89%,同比增加了8.89個百分點。
在斯達半導和士蘭微之外,比亞迪半導體、時代電氣、宏微科技、華潤微、新潔能等半導體企業IGBT業務均實現了極大提升,車規級IGBT產品在市場上也實現了極大突破。
某種程度上說,對于國產IGBT企業來說,現在正是最好的發展機會。一方面,現在正值新能源汽車、光伏、儲能等新市場機會的爆發之際,尤其是新能源汽車,及其對應的車規級IGBT產品,更是帶來了前所未有的大變局。
在這種局面下,以往的歐美IGBT大廠顯然并沒有充足的產能來應對。而從2020年開始,國內新能源汽車市場開始爆發,國內功率半導體大廠就紛紛開始布局或強化自身車規級功率半導體業務。
這個時間差帶來的變化,在應對目前的供應短缺上影響并不太大。但放眼更長時間內,國內車規級IGBT企業的產能布局,將極大地影響國內IGBT模塊市場競爭格局。
另一方面,國內新能源汽車的獨特市場結構,更是國產IGBT發展的沃土。自新能源汽車市場爆發以來,國內新能源汽車市場直至目前仍然呈現出高端和低價車兩極分化的局面。相對而言,國產IGBT產品價格更低,在低價車市場上優勢更大。
以斯達半導為例,其2021年車規級IGBT模塊合計配套超過60萬輛新能源汽車,其中A級及以上車型配套超過15萬輛。這代表著,斯達半導約四分之三的車規級IGBT產品配套于主打低價的A0和A00車型。
目前,除比亞迪半導體IGBT主供比亞迪整車外,其他國產車規級IGBT仍集中于低價市場,但這并不意味著國產IGBT被局限于低端市場。相反,國產走量車型讓自主IGBT產品有了更大的市場空間和發展機會。
除IGBT外,此輪IGBT短缺,同時也將帶動國產SiC功率芯片的發展。相比于IGBT,SiC功率芯片在高頻場景和能量損耗上更有優勢,但也有顯著缺點:成本更高。IGBT短缺帶來的價格大漲,也將帶動車規級SiC產品進一步應用。
近年來,SiC等第三代半導體已經成為半導體企業的重點布局方向,車規級SiC功率產品已經在新能源車型有所應用。在比亞迪高端電動車型漢EV上,即搭載了比亞迪報道提自主研發的SiC功率模塊。
綜合來看,這一輪IGBT短缺,讓國產車規級功率半導體迎來了巨大的替代發展和換道超車的機會。隨著新能源市場的迅速發展,國產IGBT企業正迎來廣闊的星辰大海。
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