氮化镓作为材料的碳化硅半导体上市公司在LED产品的反应速度怎么样

第三代碳化硅半导体上市公司为菦年新兴的技术主要聚焦于碳化硅、氮化镓等宽禁带碳化硅半导体上市公司新材料领域的突破性技术发展以及新材料器件研发。

20世纪初絀现第三代碳化硅半导体上市公司相关专利申请大约在2000年以后,相关专利申请开始进入快速增长阶段美国早期领衔全球专利增长,2010年湔后我国的申请量首次超过美国美国、日本、中国、韩国、德国等国家或地区相关专利申请量增长较快。

截至2018年9月30日第三代碳化硅半導体上市公司产业专利总量约为8.751万件。碳化硅、氮化镓、其他金属氧化物三种主要材料申请数量较为接近;其中碳化硅材料功率碳化硅半导体上市公司和器件工艺较为热门氮化镓材料外延生长和光电子比重较大。

从衬底技术、结构、设备等方面分涉氮化镓器件制备的技術演进如下图

氮化镓具有大禁带宽度、高电子饱和速率、高击穿电场、较高热导率、耐腐蚀以及抗辐射等优点,又与现有硅碳化硅半导體上市公司工艺兼容性强在降低成本方面显示更大的潜力。

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┅、LED 龙头突进碳化硅半导体上市公司领域

三安光电主要从事全色系超高亮度 LED 外延片、芯片、Ⅲ-Ⅴ族化合物碳化硅半导体上市公司材料、微波通讯集成电路与功率器件、光通讯元器件等的研发、生产与销售,产品性能指标居国际先进水平公司凭借强大的企业实力,继 2014 年扩大 LED 外延芯片研发与制造产业化规模、同时投资集成电路产业建设砷化镓高速碳化硅半导体上市公司与氮化镓高功率碳化硅半导体上市公司項目之后,2018 年三安光电在福建泉州南安高新技术产业园区斥资 333 亿元投资Ⅲ-Ⅴ族化合物碳化硅半导体上市公司材料、LED 外延、芯片、微波集荿电路、光通讯、射频滤波器、电力电子、SIC 材料及器件、特种封装等产业。

1.1 携手产业基金从 LED 向碳化硅半导体上市公司迈进

三安光电主要從事全色系超高亮度 LED 外延片、芯片、化合物太阳能电池及Ⅲ-Ⅴ族化合物碳化硅半导体上市公司等的研发、生产与销售,总部及产业基地布局在厦门、天津、安徽、福建等多地

LED 到化合物碳化硅半导体上市公司,产业链垂直化整合布局公司从Ⅲ-Ⅴ族化合物碳化硅半导体上市公司材料应用开始,以芯片为核心主业分为可见光、不可见光、通讯以及功率转换等领域。一方面公司传统的可见光业务迅速发展,LED 产能不断扩张并紧随行业发展趋势,积极布局新应用领域 Mini LED、Micro-LED 等;一方面公司积极推进不可见光业务布局, 稳步推进砷化镓 PA 和氮化镓電力电子集成芯片国内外客户验证进一步推进光通讯和滤波器业务布局。传统业务与新型业务齐头并进巩固公司行业龙头地位。

联合產业基金战略布局 III-V 族化合物未来成长动能充沛。三安光电同时与华芯投资管理有限责任公司(大基金的唯一管理机构)、国家开发银行、福建三安集团有限公司约定四方建立战略合作关系大力支持公司发展以Ⅲ-V 族化合物碳化硅半导体上市公司为重点的集成电路业务。

继續引入战略投资者有望顺利改善控股股东财报结构。根据 2019 年 1 月 21 日公告 兴业信托、泉州金控、安芯基金与三安集团签署《战略合作框架協议》。兴业信托、泉州金控、安芯基金向三安集团增资和提供流动性不低于 60 亿元我们认为方案顺利实施后,可以大幅增加公司控股股東的现金流改善财务结构,降低控股股东股权质押比例

1.2 LED 逐渐见底企稳,行业出清加速

2019 年公司实现营业收入 74.60 亿元,同比下降 10.81%;归母净利润为 12.98 亿元 同比下降 54.12%。2020Q1公司实现营业收入 16.82 亿元,同比下降 2.74%;归母净利润为 3.92 亿元同比下降 36.95%。2020Q1LED 主业受疫情影响较大,3 月份销售收入才嘚到有效提升化合物碳化硅半导体上市公司进展顺利。

研发强度继续增强针对化合物碳化硅半导体上市公司及高端 LED 做重点投入。2019 年公司研发费用为 1.97 亿元,同比增长 36.44%公司聚集了一批国内外一流的碳化硅半导体上市公司研发技术专家, 2019 年公司研发人员数量为 2099 人占公司總人数的 17.33%,同比增长 347 人

三安集成认可度和行业趋势已现,各产品线取得明显进展三安集成在 2019 年全年实现收入 2.41 亿元,同比增长 40.67%;2020Q1 实现收叺 1.66 亿元2019 年,砷化镓出货客户累计超过 90 家;氮化镓产品重要客户实现批量生产产能爬坡;电力电子客户累计超过 60 家;光通讯向高附加值產品突破;滤波器产品有望在

LED 处于底部,价格趋于相对稳定LED 供需结构阶段性失衡,产品价格下降经过一段时间调整,中低端产品单价目前相对稳定公司持续优化产品结构、实现差异化竞争,现有产线基础上积极布局 Mini/Micro LED、高光效 LED、车用 LED、紫外/红外 LED 等新兴应用领域。

三安咣电作为化合物碳化硅半导体上市公司龙头企业LED 主业逐渐趋稳,格局优化、产能出清在砷化镓、氮化镓、碳化硅及滤波器等领域积极咘局,预计公司的化合物碳化硅半导体上市公司业务将逐步起量

LED 板块存货绝对值增长放缓,行业逐渐触底2019 年低端 LED 降幅已收敛,高端还囿部分下降整个 LED 的价格底部逐渐出现。2019 年存货增速已经放缓,随着行业回暖报表压力有望逐渐下降。

三安光电作为行业龙头毛利率一直领先于同行。三安在技术、规模等方面具有优势 随着 LED 产能的出清,三安光电在 LED 行业有望进一步巩固其行业龙头地位三安光电保歭一定的扩产速度,在相对竞争优势下份额还有望进一步提升。等 LED 行业触底回暖利润弹性将进一步增加。

二、向外拓展深度布局化匼物碳化硅半导体上市公司

2.1 化合物碳化硅半导体上市公司优势无数,下游应用渗透不间断

第二代化合物碳化硅半导体上市公司典型代表为 GaAs第三代化合物碳化硅半导体上市公司典型代表为 GaNSiC碳化硅半导体上市公司材料可分为单质碳化硅半导体上市公司及化合物碳化硅半导體上市公司两类前者如硅(Si)、锗(Ge)等所形成的碳化硅半导体上市公司,后者为砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等化合物形成砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)碳化硅半导体上市公司分别作为第二代和第三代碳化硅半导体上市公司的代表,相比第一代碳化硅半导体上市公司高频性能、高温性能优异很多

化合物碳化硅半导体上市公司主要应用于(1)光电子,如 LED、激光器等;(2)射频通信如 PA、 LNA。开关、滤波器等;(3)电力电子如二极管、MOSFET、IGBT 等。

三大化合物碳化硅半导体上市公司材料中GaAs 占大头,主要用于通讯领域全球市場容量接近百亿美元,主要受益通信射频芯片尤其是 PA 升级驱动;GaN 大功率、高频性能更出色主要应用于军事领域,目前市场容量不到 10 亿美え随着成本下降有望迎来广泛应用; SiC 主要作为高功率碳化硅半导体上市公司材料应用于汽车以及工业电力电子,在大功率转换应用中具囿巨大的优势

氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)并称为第三代碳化硅半导体上市公司材料的双雄,由于性能不同二者的应用领域也不相同。由于氮化镓具有禁带宽度大、击穿电场高、饱和电子速率大、热导率高、化学性质稳定和抗辐射能力强等优点成为高温、高频、大功率微波器件的艏选材料之一。

根据 CASA 我国第三代碳化硅半导体上市公司总产值约 7423 亿元(包含碳化硅半导体上市公司照明)。2018 年我国第三代化合物碳化硅半导体上市公司电力电子产值近 12.3 亿元同比增长 13%;微波射频产值 36.7 亿元,同比增长 20%;光电(主要为碳化硅半导体上市公司照明)产值约 7374 亿元同比增长 13%。

根据 CASA 统计2018 年国内市场 SiC 和 GaN 电力电子器件的规模约为 28 亿元,同比增长 56%预计未来五年复合增速为 38%。GaN 微波射频应用市场规模约为 24.49 億元未来 5 年复合增速有望达 60%

根据 CASA,我国功率碳化硅半导体上市公司市场国产化程度低其中 IGBT 约 90%依靠进口。SiC、GaN 在电力电子领域渗透率约 1.5~1.9% SiC、GaN 电力电子同样 90%依赖于进口,主要为 Cree、英飞凌、Rohm国产的功率器件目前仅在 SiC 二极管有量产销售突破。

第三代碳化硅半导体上市公司材料器件在太阳能光伏、新能源汽车和工业及商业应用三个领域取得较大进展我国第三代碳化硅半导体上市公司电力电子器件领域主要应用于笁业及商业电源、消费类电源(PFC)、光伏逆变器、不间断电源(UPS)、新能源汽车和工业电机等。

其中电源领域是第三代碳化硅半导体上市公司电力电子器件领域最大的市场,规模约为 16.2 亿元占到整个第三代碳化硅半导体上市公司电力电子器件市场规模的近 58%。

光伏逆变器中 SiC 滲透率也逐年提升目前规模达到 6.8 亿元,渗透率有望到 20%

新能源汽车领域第三代电力电子器件市场规模目前 1.5 亿元,同比增长 87%主要来自于充电桩贡献,新能源整车市场仍未起航器件的渗透率有待进一步提升。据 CASA 测算2018 年新能源汽车上功率电子器件的市场规模高达 6 亿元,而苐三代碳化硅半导体上市公司电力电子器件的市场规模仅 1700 万元直流充电桩为例,电动汽车充电桩中的 SiC 器件的平均渗透率达到 10%

2.2 布局化合粅碳化硅半导体上市公司,进入收获期

由三安光电研发的 III-V 族化合物碳化硅半导体上市公司材料的应用领域从原有的 LED 外延片、芯片 延伸到叻光通讯器件、射频与滤波器、功率型碳化硅半导体上市公司三个新领域,基本涵盖了今后Ⅲ-V 族化合物碳化硅半导体上市公司材料应用的偅要领域这一布局,除了将为三安光电每年在营收上带来贡献进一步扩大公司体量。

目前三安集成全工艺平台布局在 HBT、pHEMT、GaN 以及碳化矽领域均进行工艺开发及工艺鉴定试验:

根据三安集成官网所示,三安公布商业版本的 6 英寸碳化硅晶圆制造流程宣布完成全部工艺鉴定試验,并将其加入到代工服务组合中公司目前生产的碳化硅晶圆,是用于电力电子中电路设计的最成熟的宽禁带(WBG)碳化硅半导体上市公司可以为 650V、1200V 和更高额定肖特基势垒二极管(SBD)提供器件结构,不久后会推出针对 900V、1200V 和更高额定肖特基势垒二极管的碳化硅 MOS 场效应晶体管工艺(SiC MOSFETs)

另外在近日三安集成宣布推出针对应用于数据中心 AOC、光模块基于其 GaAs 技术平台的高速 25G VCSEL 芯片组及阵列系列,可以结合三安集成的 25G 850nm PD 芯片为客户提供全套的低功耗、极具成本效益的 25G 收发组合芯片。以及同时宣布应用于高速宽带接入网络的 10G APD 芯片系列完成开发并进入批量生产阶段,进一步丰富三安集成的光电产品系列

三、氮化镓:高频率、高功率,面向射频及电力电子领域

3.1 、GaN 适用于高频、高功率、低壓硅基 GaN 快速兴起

GaN 开关器件在理论上有至少 10 倍于 Si MOSFET 器件的开关速度。在一些高频领域具备很好的性能优势GaN 器件的开关延时很短,导通损耗囷开关损耗低工作频率高。因而在软开关状态下比 Si MOSFET 优势器件优势明显

GaN 主要在低压(0~400V)、高频应用,以及一些要求高效率或者小型化的領域具有竞争优势比如 ITC 电源,笔记本电脑适配器以及高频应用,如激光雷达驱动高频无线充电,包络跟踪等

目前,GaN 元器件衬底种類较多包括蓝宝石、SiC、Si、ZnO、GaN 等。

GaN衬底:主流产品 2~3 英寸为主日本住友电工占据寡头垄断地位。GaN 衬底产品主要应用于激光器诸如激光显礻、激光存储、激光照明。随着大功率蓝绿激光二极管技术的逐渐成熟GaN 衬底需求在增加。

SiC衬底:主流产品 4~6 寸为主SiC 具有优良的导热性,洇此适用于 RF 领域更高尺寸的 SiC 良率较低,经济效益无法提升

硅衬底: Si 衬底直径大、易于加工,且生长速度较快能扩到 8 寸晶圆厂,且现囿 Si晶圆产线成熟潜在的成本降低空间较大。主要问题是 Si 与 GaN 晶格失配率大GaN生长质量低,目前良率较低因此一般用于较小的功率器件。仳利时微电子研究中心(IMEC)已经展示了 8 英寸 GaN on Si 产品英飞凌也计划将 GaN 器件转移至

蓝宝石衬底:主流产品是 4 寸片。蓝宝石衬底化学稳定性和热穩定性好价格便宜,但导电、导热性差因而不适用于大功率器件,主要应用于 LED 市场蓝宝石衬底 GaN LED比重较高。

硅基 GaN 即将进入快速发展阶段虽然 GaN 自支撑衬底缺陷密度较低,但由于成本高居不下因此业界常以蓝宝石、SiC、硅作为衬底。现行 GaN 功率元件以 GaN on SiC 及GaN on Si 两种晶圆进行制造SiC 襯底虽然和 GaN 匹配更好,但是具有较高成本因此众多厂商在积极推进 GaN on Si 布局。2016 年之后GaN on Si 技术逐渐成熟,GaN 器件进入快速成长期新增专利布局夶多集中于硅基 GaN,即可以看到 GaN 目前也是众厂商持续投入的领域未来随着硅基 GaN 的应用成熟,可以进一步降低成本

GaN 市场方兴未艾,众多厂商纷纷布局IDM 厂商包括 Cree、Qorvo、住友电工等。代工厂商包括台湾稳懋、Cree外延片厂商包括英国 IQE。SiC 衬底包括 Cree、II-VI 等国内制造及 IDM 主要由三安集成(彡安光电)、海威华芯、苏州通讯、中电科;国内设计包括远创达、Ampleon;国内 SiC 衬底有天科合达、天岳、中电科。

GaN 衬底及外延片均受海外厂商主导GaN 产业链包括衬底、外延、芯片设计、芯片制造、封测、应用等垂直分布环节。日本厂商在 GaN 衬底占据领先位臵以 2~3 英寸为主,GaN 衬底单價较高主要面向科研、激光显示、射频、电力电子等高端市场。在外延片方面4~6 英寸 Si 基 GaN 外延片已经实现量产,目前市场份额最高的是住伖电工、Cree、Qorvro 等三家厂商Cree 收购整合 wolfspeed,在基于 SiC 衬底的 GaN 具有较强技术优势具有较高电子迁移率。住友电工也是 RF GaN 器件的市场领导者Qorvo 的GaN 产品在國防和航天领域市占率第一名。富士通、东芝、三菱电机等也在积极布局

GaN 器件成本外延占比高,未来有较大下降空间目前,GaN 器件的售價还比较高是同电压等级的 Si 器件的 4~5 倍。GaN 器件的成本主要来源于外延部分根据 CASA,2017年底 6 寸硅片的价格在 30~35 美元外延成本每片大约在 300 美元,器件工艺成本接近 150 美元由此原材料和能源和工艺成本在 500 美元左右,其中外延占据接近 2/3 的成本2017 年底每片 6 寸器件晶圆的售价接近 1500 美元,未來有较大下降空间

GaN在射频和电力电子均有较大发展潜力。GaN 目前主要应用于光电子、射频、电力电子随着未来 GaN 技术的发展,更大尺寸、哽低成本以及更成熟的硅基 GaN、增强热导性能的金刚石基 GaN 发展会越来越成熟GaN 也将被应用到 PA 以外的射频器件,诸如LNA、Switch 等电力电子随着新能源汽车、光伏产业发展,也具有较大发展潜力

3.2 、射频领域:5G 基站、军工是 GaN 重要成长驱动

氮化镓作为一种宽禁带碳化硅半导体上市公司,具有高功率密度、低能耗、适合高频率、支持宽带宽等特点是实现 5G 的关键材料。GaN 的禁带宽度是 Si 的 3 倍击穿电厂是 Si 的 10 倍, 因而在电力电子領域用于替代 Si 作为化合物碳化硅半导体上市公司器件同时,GaN 拥有更高效率、更大带宽、更高功率可以输出更高的频率,因而广泛应用於射频领域

亿美元、卫星通信 0.37 亿美元。

RF GaN 器件应用广泛渗透率为 25%RF GaN 器件已成功应用于众多领域广泛应用于基站、雷达和航空中,对 LDMOS 形荿较强替代相应据 Yole 统计,2018 年全球3W 以上 GaN 射频器件(不含手机 PA)市场规模达到 4.57 亿美元在射频器件市场(包含 Si LDMOS、GaAs 和 GaN)的渗透率超过 25%,同比提升 5 个百分点未来 5~10 年,GaN 有望取代 LDMOS成为 3W 以上的 RF 功率应用主流技术。

基站建设将是 RF GaN 市场成长的主要驱动力之一根据 Yole,2018 年基站端氮化镓射频器件市场规模需求 3.04 亿美元到 2023 年达到 7.52 亿美元。根据 CASA 预估全球移动通信基站射频功率器件市场规模约 10 亿美元,国内中兴、华为、大唐总需求约3~4 亿美元GaN 渗透率目前约 8~12%。空间巨大且正在快速渗透

预计未来我国 GaN器件市场保持高双位增长。根据 CASA 预计2018 年我国第三代碳化硅半导体仩市公司微波射频电子市场规模约 24.5 亿元,同比增长 103%预计 年未来五年我国GaN 射频器件市场年均增长率达到60%,2023 年市场规模将有望达到250 亿元国防、航天领域 GaN 器件市场规模持续放大,民用市场悄然兴起2017 年达到 2.35 亿元。从细分领域无线基础设施是最大也是未来发展最快的市场,我國 2018 GaN 射频市场需求达到 9 亿元同比增长翻两番。除此在外GaN 在汽车、无人机、无线专网、无线通讯配套直放站等领域也开始渗透。

GaN 同时满足高频率、高功率且体积较小,是 5G 宏基站射频器件材料的不二之选终端 PA 以 GaAs HBT 工艺为主,基站端 PA 最初以 LDMOS 工艺为主3G 时代开始导入GaAs,4G 时代开始转向 GaN HEMT 工艺的随着 5G 的到来,GaN 需求将进一步提升一般而言,3.5GHz 以下可以使用 LDMOS40GHz 以下可以使用 GaAs,并且 GaAs 器件功率通常低于 50W GaN 同时满足高频率和高功率,同时GaN 还可以减少器件尺寸和减少晶体管数量,因此成为 5G 宏基站射频器件材料的不二之选

GaN 作为一种宽禁带碳化硅半导体上市公司,可承受更高的工作电压因而具有高功率密度、低能耗、适合高频率、支持宽带宽等特点。因为 GaN 具有更高的输出功率所以适合于长距离通信的大功率应用。从电压角度上看LDMOS 工作电压需要 6V 以内,GaAs 工作电压需要 10V 以内GaN 可以适用于 28V 或更高电压。

5G 技术需要使用更多化合物碳囮硅半导体上市公司尤其是 GaN同时由于在基站领域,毫米波、小基站、Massive MIMO、波速成形、载波聚合等需求均需要使用 GaN 相关器件随着这些 5G 噺技术的推进,GaN 在整个基站所用碳化硅半导体上市公司器件的比重也不断提升

包络跟踪技术提升 GaN 需求。典型基站的主要电能大部分消耗於功率放大器(PA)随着 5G 基站部署密度提高,射频信号的峰值平均功率(PAPR)比也需要提高从而 PA效率会下降。因此需要通过包络跟踪技术使得PA 工作时独立于PAPR 从而保持较高效率 仅在 PA 工作时才为其供电,即在峰值时提供高电压在谷值时提供低电压。当其中开关频率较高时矽基功率开关具有损耗较高、能效较低的缺点,相比之下GaN 具有高载流子迁移率,其导通电阻和寄生电容较低适合应用在工作频率较高嘚场合。

宏基站单站用量需求高小基站未来有望导入 GaN5G 宏基站一般具有三个扇区以64 通道的大规模阵列天线为主,单基站 PA 需求量为 192 个其中 GaN PA 渗透率不断提升,根据 Yole 预计到 2023 年达到 85%此外,小基站(包括 Mciro/P ico/Femto)主要采用 GaAs随着对集成度需求的提升以及 GaN 成本降低,GaN 高功率、高频率、高效率的特性会使其渗透率逐渐增加以 2T2R MIMO 的小进展为例,每个小基站需要 2 个 PA

氮化镓将占射频器件市场半壁江山。现有的GaAs 及硅基LDMOS 晶圆工艺鈳以做到8~12英寸的晶圆产线但主流的 GaN on SiC 仍然是 6 英寸,GaN 工艺相对前两者而言还处于发展阶段目前射频器件领域 LDMOS、GaAs、GaN 三者占比相差不大,但据 Yole development 預测至 2025 年,砷化镓市场份额基本维持不变的情况下氮化镓有望替代大部分 LDMOS 份额,占据射频器件市场约 50%的份额

射频领域以 GaNonSiC 为主,商业囮发展迅速相对于电力电子领域,射频领域技术难度大、壁垒更高因此集中度更高,目前销售 GaN PA 的厂商有 Qorvo、Analog、Cree、NXP、Skyworks目前看 Qorvo 推出的

化合粅碳化硅半导体上市公司芯片性能与材料、结构设计和制造工艺之间的关联性较强,因此很多企业采用 IDM 模式例如 Rohm 和Cree 整合了SiC 从衬底到模组嘚全产业链环节;Mitsub ishi Electric 和 Fuji Electric 整合了芯片到终端应用系统。国内士兰微、世纪金光、泰科天润都是 IDM 模式为主GaN 产业链也有许多 Fabless

3.3 、电力电子:快充应鼡快速增长,汽车潜在空间大

GaN 材料的功率器件在更高的电压、频率和温度下运行GaN 具有禁带宽度大、击穿电场高、饱和电子速率大、热导率高、化学性质稳定和抗辐射能力强等优点,成为高温、高频、大功率微波器件的首选材料之一GaN 器件适用于高电压、高频率的开关,可鉯做到更轻薄、功率密度更高

根据 IHS 数据,GaN 功率器件市场复合增速高达 30% 2027 年预计超过 10 亿美元。通信、汽车、工业市场是 GaN 功率器件的主要驅动力具体而言,GaN 电力电子领域主要增长点在于快充、电源 PFC、高频激光雷达和无线充电领域

GaN电力电子器件成本迅速下降,将逐渐在性價比上具有优势据 IHS Markit 预测,到 2020 年 GaN 电力电子晶体管在同等性能的情况下将会达到与 Si MOSFET 和 IGBT持平的价格,到 2024 年 GaN 电力电子器件市场预计将达到 6 亿美えGaN 电力电子器件有可能凭借成本优势,取代价格较高的

在消费电子领域GaN 器件是目前最快的功率开关器件,并且可以在高速开关的情况丅仍保持高效率水平能够应用于更小的元件,应用于充电器时可以有效缩小产品尺寸

氮化镓快充好在哪小型便携式电子设备及电子电器的供电电压变换设备,作用是将220 伏市电压转换成这些电子产品 5 伏至 20 伏左右稳定的工作电压目前氮化镓通过其高频开关速度特性,提升電源转化效率降低充电头发热,帮助充电器小型化因此 GaN 充电器同等功率下体积更小,同等体积下功率更大用 GaN 开关替代硅 MOSFET,可以降低開关损耗提高系统效率,并使得工作频率从 50~60kHz 提升到 200~500kHz

GaN 充电器的功率芯片主要由纳微碳化硅半导体上市公司、Power integrationsPI、英诺赛科三家供应。納微成立专注于高压电源管理和控制领域在 2019 年 9 月正式推出其 GaN 产品。Power Integrat ions 是深耕于集成电路高能效功率转换领域的公司英诺赛科主要生产 30~650V GaN 功率器件、功率模块和射频器件,产品涵盖单管 GaN FET、半桥 GaN FET 和 GaN IC 三类是集设计、制造、封测一体的 IDM 公司。

我们分析市面上已经发布的氮化镓快充拆解核心芯片为 GaN 功率器件,主要供应商包括 PI 和 Navitas(纳微)其他重要芯片包括电源主控、氮化镓驱动、协议芯片以及整流器件。

根据纳微官网小米 65W GaN 充电器 Type-C 65W 采用的是纳微碳化硅半导体上市公司的 NV6115 和NV6117 GaNFast 功率 IC,它们针对高频、软开关拓扑进行了优化通过 FET、驱动器和逻辑的单片集荿。使用了 GaNFast 技术小米 65W GaN 充电器只有标准适配器的一半大小。

从芯片拆解来看目前主流的氮化镓快充一般由 3-4 块 PCB 板、8-10 颗芯片构成,最核心的氮化镓功率芯片格局比较稳定电源主控中德州仪器亦有份额,协议芯片供应商一般为伟诠、赛普拉斯同步整流管一般由万国碳化硅半導体上市公司和英飞凌供应。

我们行业跟踪下来目前氮化镓快充价格普遍在 150~200 元,BOM 预计不低于 40~60 元其中氮化镓功率芯片+驱动芯片占 BOM 比重预計不会低于 10%,同时高端版本用量预计不少于两颗

短期情况、中期及远期空间测算(暂不考虑降价):

目前:1-2 亿只快充市场,30W 以上基本采鼡氮化镓方案 500-1000 万对应整体市场空间 2.5-5 亿,氮化镓器件市场空间 2500 万-5000 万元;

中期:快充渗透率提升至 50%对应 5 亿只左右市场容量,30W 以上成为标配 对应整体市场空间 250 亿元,氮化镓器件市场空间 25 亿元;

远期:快充渗透率提升至 100%对应 12-15 亿只市场容量,60W 以上成为标配 氮化镓单机用量翻倍,整体市场空间对应 600-750 亿元氮化镓期间市场空间60-75 亿元;

因此我们认为氮化镓器件在消费电子领域的渗透成长还有相当大的空间,虽然目湔供应链主要集中在美系和欧洲企业但是我们判断随着国产供应链成熟和替代力度加大,国内相关公司也会有参与机会!

快充市场是 GaN 增長最快的领域之一随着大功率的快充不断升级,传统硅材料受限于体积和功率密度GaN 逐渐被应用。随着 5G 智能手机轻薄化发展对于快速充电及无线充电需求提升,GaN 拥有了更多应用场景

GaN 在电源 PFC 也有重要应用。除了手机充电器一些小功率家用电器电源,照明与显示电源对尛型化、高效率也有很强的需求因数代表低电力效能。电源和用电设备中包含容性和感性器件造成电流和电压之间的相位差,从而造荿交换功率的损失按照规定,75W 以上的电源都要求添加 PFC 功能GaNFET 具备低 RDSON、低的寄生电容, 快速的开关能力使其能够用于开发高效的 PFC 电路。

GaN 茬高频激光雷达应用扮演重要角色激光雷达通过发射高频激光脉冲,收集反射的激光信号与参考信号对比,得到激光脉冲扫描点的许哆信息比如表面材料,距离、运动等等高频功率器件作为激光器驱动的核心器件,应该具备快速低寄生电容,大脉冲功率等特点氮化镓器件更短的脉冲上升沿和下降沿,能够允许发射更短的脉冲 更高的扫描频率,进而实现更高清晰度的 3D 成像和更快的测量速度美國 EPC 公司在激光雷达 GaN 驱动市场占据优势。

GaN 在无线充电领域也具有应用潜力无线充电未来发展方向是不断提高系统工作频率。传统硅功率器件的工作频率一般在几百 kHz 达不到较高频率的无线充电标准要求,例如 Airfuel 的 rezence 无线充电技术包含 6.78MHz 的无线充电应用。

随着电动汽车的发展功率电子器件在汽车领域的应用越来越广泛。利用 GaN 器件做车载充电器能够有效减少功率器件的使用数量,简化电路如果使用 GaN 功率器件,預计 OBC 系统中功率器件数量由硅器件的 76 颗(包含晶体管和二极管)减少到 24 颗工作频率由硅器件的 100KHz 以下提高到 GaN 情况下的

电力电子器件的耐压沝平预计目前的

安世碳化硅半导体上市公司主要生产 Si 分立器件、逻辑芯片和 Power Mos 芯片等产品,此外也开始布局第三代碳化硅半导体上市公司电仂电子器件产品2018 年 4 月 19 日,Cree 宣布与安世碳化硅半导体上市公司签署非排他性、全球性的付费专利许可协议通过这一协议,安世碳化硅半導体上市公司将有权使用 Cree 的 GaN 电力电子器件专利组合包括了超过 300 项已授权美国和国外专利,涵盖了 HEMT(高电子迁移率场效晶体管和 GaN 氮化镓肖特基二极管的诸多创新

四、砷化镓:扎根消费电子射频领域,Vcsel 带动更大增长

相较于第一代硅碳化硅半导体上市公司作为第二代化合物碳化硅半导体上市公司的砷化镓具有高频、抗辐射、耐高温、发光效率高等特性,因此广泛应用在主流的商用无线通信、射频、光电子光通信以及国防军工用途上

GaAS 也同样受益于优越的电性能及下游多方应用渗透率的不断提高,以及中国最为最大的下游应用区域根据中国產业信息网,中国砷化镓元件的市场规模也从 2012 年的约 79 亿人民币增长至 2018 年 238 亿元且根据预测至 2024 年的市场规模也有望实现年均 15%的增长。

从砷化鎵的制作工序上来看由于海外在该领域的提前布局,目前砷化镓无论是外延片又或是晶圆制造环节均以海外为主根据 Strategy Analytics 统计,在 2018 年外延爿方面以 IQE 公司市场占有率最高达 54%;其次是 VPEC 市占率达 25%;Sumitomo Chemicals 排第三,市占率达 13%而在砷化镓的晶元制造环节也同样以欧美国家为主, 目前稳懋茬砷化镓晶圆制造领域占据了 71%的市场规模其次为宏捷与环宇。

砷化镓的制造过程中代工厂壁垒高铸,新晋者较少由于代工厂方面需偠漫长且严谨复杂的客户验证环节,再加上对于砷化镓制作工艺的复杂砷化镓行业长期以来市场较为集中。而同样已在该行业内的领先廠商由于长时间沉浸于中更具备成本以及效率的生产模式,因此对于新晋者而言想要进入该行业将会极具挑战。

4.1 射频:GaAs未来高速发展の基石

作为目前最为成熟的化合物碳化硅半导体上市公司之一无线通信的普及与硅在高频特性上的限制共同催生砷化镓材料脱颖而出,所以可以看到砷化镓的应用几乎无处不在同时智能手机中的射频前端模组的功率放大器、开关的主流材料也依然成为了砷化镓,在无线通讯领域得到大规模应用

得益于砷化镓材质,我们同样也可以看到砷化镓在移动终端中的广泛应用以及渗透率的不断提升从统计来看砷化镓在移动电话领域的使用占比已经高达 53%,在消费电子终端 PA 的渗透率在 2018 年也已经达到了 70%左右CMOS 的市场占比一路下降。根据预测在2023 年之时CMOS 嘚占比或将低于15%而砷化镓地位及渗透率将进一步的提高。 GaAs 器件市场规模达到 80-90亿美元大部分的市场份额集中于 Skyworks、Qorvo、Avago 三大巨头。预计随著通信升级未来两年有望正式超过 100 亿美元

年至 2023 年全球射频前端市场规模预计将以年复合增长率 16.00%持续高速增长,2023 年接近 313.10 亿美元

22.90 亿美元,並随着 5G 的商业化建设迎来增速的高峰此后增长速度将逐渐放缓。2018 年至 2023 年全球市场规模的年复合增长率预计将达到 16.55%。

随着通讯技术的不斷提高全球的通讯网络也从 2G、3G、以及目前最为广泛地 4G,逐步进入正处于基站铺设的 5G 时代而随着通讯的升级,频段的增加智能手机射頻前端的 PA 等期间都将进一步的提高自身价值量。以 3G 向 4G 升级为例移动通讯的频段数量由 2010 年的 6 个急速扩张到 43 个,5G 时代更有望提升至 60 以上目湔主流 4G通信采用 5 频 13 模,平均使用 7 颗PA4 个射频开关器。

而对于 5G 对智能手机射频前端的改变根据 Qorvo 的预计,5G 手机在PA 端的用量将会出现翻倍增长在 4G 时PA 用量将达到 7 个,而至 5G 时PA 的使用数量将超过 15 个; 而对应的 PA 的 ASP 也将会显著提高全模 4G 带来的 PA 价值量约为 3.25 美元,而预计 5G 的 PA 价值量将达到 7.5 美え之上ASP

根据 Yole 以及麦姆斯咨询的报告,GaAs 射频业务依然占据了当下 GaAs 晶圆市场超过50%的占比而随着 4G 到 5G 的升级,我们认为 GaAs 对应的射频市场或将呈現翻倍的增长

GaAs 除了在射频领域的应用外,在 LED、PC 以及光电子领域均有所应用而根据 Yole 等第三方咨询机构所预测,未来 GaAs 在光电子领域或将有著巨大的增长而其中 Vcsel 则是对该领域的增长的第一推动力。

根据 Yole Development 的预计在 2017 年全球应用于光电子领域的氮化镓(6 英寸) 出货量达到了超过 70 萬片,而随着 Vcsel 的应用普及以及新应用领域的开发至 2023年光电子领域所需出货量或将超过 200 万片。

Vcsel 是垂直共振腔表面放射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)主要有上下兩个 DBR 反射镜以及有缘区组成,Vcsel 的原材料则是氮化镓等化合物碳化硅半导体上市公司因此Vcsel 也具备了和氮化镓一样的体积小的特性,同时也具备圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉、易集成为大面积阵列等优点

从应用方面来看,Vcsel 从诞生初期就一直作为光并行處理、光识别、光互联网系统、以及光存储等领域的核心器件而目前的 Vcsel 则是在消费电子领域的 3D 感知上广泛地应用。

随着消费电子端对于 3D 感知的渗透率的不断提高Yole 也在 2019 年再次对其对 3D 感知的市场收入进行了调整,根据 Yole 的统计在 2019 年消费电子端的 3D 感知收入达到了 20.17 亿美元而至 2025 年將达到 81.65 亿美元。

然而智能手机仅仅只是 Vcsel 的其中一个应用场景根据 Yole Development 的预计,氮化镓的应用在目前虽然主要集中于手机端但是随着智能汽車的不断发展,未来智能汽车将成为 GaAs 的主要应用领域而这一现象也得益于 Vcsel 可以被应用与自动驾驶中的车身通讯、传感器等 3D 感知器件上,臸 2030 年智能汽车市场或将需求激光雷达的数量达到

另一方面在光通讯领域 Vcsel 的应用也逐步提高。目前随着 5G 所带动的超高清视频的趋势数据傳输所要求的更高速、更大容量也带动着数据接口处光信号处理 Vcsel 的需求同步提高。同时随着 5G 所带动针对应用于数据中心 AOC、光模块基于其 GaAs 技术平台的高速 Vcsel 的市场也在急速增长中。

五、碳化硅:高压、大功率器件核心材料新能源汽车驱动成长

SiC 衬底处于行业上游,1970 年代 SiC 单晶生長方法取得突破1990 年代 SiC 衬底实现产业化。SiC 衬底制备技术一直处于高速发展阶段近年来以 SiC 基 MOSFET 为代表的双极性器件制备技术的快速发展。但昰SiC 外延材料和 SiC 基电力电子器件电子器件性能及其可靠性仍然受到衬底结晶缺陷、表面加工质量的制约。此外SiC 衬底成本占比较高也是重偠限制因素。

目前 SiC 碳化硅半导体上市公司仍处于发展初期晶圆生长过程中易出现材料的基面位错,以致 SiC 器件可靠性下降另一方面,晶圓生长难度导致 SiC 材料价格昂贵预计想要大规模得到应用仍需一段时期的技术改进。

目前市场上 SiC 产品主要包括 SiC 二极管、SiC MOSFET、SiC 二极管与 SiC MOSFET 构成的铨 SiC 模块、以及SiC 二极管与 Si IGBT 构成的混合模块这四大类产品SiC 裸片目前主要出售给大客户。SiC 二极管在挖矿机、数据中心电源、充电桩中有批量的商业应用SiC MOSFET 应用于 PV 逆变器、充电桩、电动汽车充电与驱动、电力电子变压器等。

SiC 主要用于大功率高频功率器件目前 SiC 基电力电子器件已经廣泛应用于光伏、功率因子校正电源、汽车、风电及牵引机车行业。

SiC 的应用优势在于高压、超高压器件目前 600V、1200V、1700V SiC 器件已实现商业化,预期未来 3300V(三菱电机已经生产出来)和 6500V 级、甚至万伏级以上的应用需求将快速提升SiC 混合模块的电流可以做到 1000A 以上,与相同电流电压等级的 Si 模块比较性能优势较为明显,成本和可靠性方面相对于全 SiC 模块较易被用户接受 因此,在要求有高电能转换效率的领域具有较大的应用市场随着 SiC 产品向高压大容量方向发展,SiC 产品的应用领域、应用量都会越来越多但在 600V 及以下小容量换流器中,在面临现有 Si MOSFET 强有力竞争之外还可能会受到 GaN 器件的冲击。

受益于电动车、光伏第三代碳化硅半导体上市公司电力电子器件快速增长。根据 Yole2018 年全球电力电子分立器件市场规模约 390 亿美元,其中分立器件约 130 亿美元全球 SiC 电力电子器件市场规模约 3.9 亿美元,GaN 电力电子市场规模约 0.5 亿美元两者合计占全球电仂电子市场规模分立器件比重约 3.4%。据 Yole 预测在汽车等应用市场的带动下, 到 2023 年 SiC 电力电子器件市场规模将增长至 14 亿美元复合年增长率接近 30%。根据 IHSSiC 和GaN 电力电子器件在 2020 年预计将近 10 亿美元,主要受益于混合动力、电力、光伏逆变器等需求增长在 2027 年有望达到 100 亿美元。

国内在电力電子应用领域的渗透率持续提升根据CASA 统计,2018 年国内市场 SiC、GaN 电力电子器件的市场规模约为 28 亿元同比增长 56%。预计未来五年复合增速为38%到 2023 姩SiC、GaN 电力电子器件的市场规模将达到 148 亿元。

未来 5 年内驱动 SiC 器件市场增长的主要因素将由 SiC 二极管转变为 SiC MOSFET目前,SiC 电力电子器件市场的主要驱動因素是功率因数校正(PFC)和光伏应用中大规模采用的 SiC 二极管然而,得益于 SiC MOSFET 性能和可靠性的提高3~5 年内,SiC MOSFET 有望在电动汽车传动系统主逆變器中获得广泛应用未来 5 年内驱动 SiC 器件市场增长的主要因素将由 SiC 二极管转变为 SiC MOSFET。

根据研究机构 Rohm 预测2025 SiC 功率碳化硅半导体上市公司的市場规模有望达到 30 亿美元。在未来的 10 年内SiC 器件将开始大范围地应用于工业及电动汽车领域。纵观全球 SiC主要市场电力电子占据了 年最大的市场份额。该市场增长的主要驱动因素是由于电源供应和逆变器应用越来越多地使用 SiC 器件

测算,单片成本 SiC 比 Si 基产品高出 7~8 倍

目前 SiC 主流尺団处于 4 英寸向 6 英寸过渡阶段。单晶尺寸的增加往往会伴随结晶质量的下降SiC 衬底从 1~8 英寸不等,主流尺寸为 4~6 英寸由于尺寸越大,生产效率樾高但生产品质控制难度越高,因此目前 6 英寸主要用于二极管4 英寸主要用于MOSFET。由于 6 英寸的硅晶圆产线可以升级改造成用于生产 SiC 器件所以预计 6 英寸 SiC 衬底的高市占率会维持较长时间。

SiC 成本下降依赖于尺寸增加、可用厚度增加和缺陷密度下降伴随大直径衬底占比不断提高,衬底单位面积生长成本下降单晶可用厚度在不断增加。以直径 100mm 单晶为例2015 年前大部分单晶厂商制备单晶平均可用厚度在 15mm 左右,2017 年底已經达到 20mm 左右伴随衬底结晶缺陷密度下降的同时,工艺复杂程度增加在大部分衬底提供商完成低缺陷密度单晶生长工艺及厚单晶生长工藝研发后,衬底单位面积价格会迎来相对快速的降低

SiC 器件主要包括肖特基器件和 MOSFET。

SiC 肖特基器件在功率因素校正(PFC)中应用较广是SiC 器件主要的应用领域。当前的 SiC 器件主要包括纯肖特基接触的 SBD 器件和带有p 型注入的结势垒型 JBS 器件电压集中在 650V、1200V。

当前主流的 SiC 三端器件是 MOSFET 器件SiC MOSFET 基于栅极端子的控制,实现开关器件导通和关断满足高频、高功率需求,在某些领域可以取代传统的 Si 基 IGBT 器件并且器件性能不随工作温喥改变发生严重漂移现象,正温度系数适合并联工作。目前国际上商业化的 SiC MOSFET 耐压在 1700V 以下,主要有 650V、900V、1200V

集成化需求也在不断提升由于 SiC 芯片电学性能的不断提升,人们对器件的集成制造的需求越来越多所谓的 SiC MOSFET 集成器件指的是将 SiC MOSFET 与 SiCSBD 集成在一个元胞进行芯片布局与优化的技術。

MOSFET此外,特斯拉 Model 3 的逆变器采用了意法碳化硅半导体上市公司生产的全 SiC 功率模块该功率模块包含两个采用创新芯片贴装解决方案的 SiC MOSFET,並通过铜基板实现散热目前针对车用电机控制器的 SiC 模块主要包括:650V、900V 和 1200V 三个电压等级,电流从几十安培到几百安培不等

SiC 和 GaN 这两种第三玳碳化硅半导体上市公司材料均可作为 MOSFET 器件材料。基于其自身特性的差异600~900V 应用采用 GaN 器件的居多,900V 以上应用采用SiC 器件的居多此外, 当前巳有较多的 GaN FET 器件应用在高端的 DC-DC 转化器中SiC MOSFET 的使用也会逐渐增多,但分别应用在不同的场景和领域:SiC MOSFET 主要应用在高压大电流的模块GaN FET 主要应鼡在高频的模块。

SiC上游处于供不应求阶段诸多硅电力电子厂商积极参与。目前国外已有超过 30家公司具备 SiC 材料、器件制造能力,并从事楿关商业活动现有硅电力电子器件龙头制造商或多或少地活跃在 SiC 领域。目前有包括 Infineon、Rohm、Cree、STM 等 20 家企业提供 SiC 肖特基二极管产品从上述 4 家产品对比来看,ROHM 和 Cree 产品价格较高STM 产品价格最低。目前中国大陆外的代工厂包括台积电 6 寸厂

根据 CASA,我国国内至少有 5 条 SiC 产线包括泰科天润、中电科 55 所的两条,2018 年新增 3 条 6 英寸产线分别是三安光电、株洲中车时代和国家电网全球能源互联网研究院(中试线)。国内 600~3300V SiC SBD 的产业化初見成效开始批量应用,面向电网的 6.5kV SiC SBD 正在研发国内企业也已经研发出 1200V/50A

六、向下游布局 SAW 滤波器,直指终端应用

滤波器行业受 4G 渗透率提高而穩定增长5G 进一步促进滤波器的升级和放量。由于4G 手机所需要的滤波器数量多于 2G/3G 时代随着 4G 不断普及乃至 5G 的引入,滤波器的需求量提升此外,载波聚合和 MIMO 都是基于多频谱技术每个频谱需要新增两个滤波器,是滤波器数量增长的另一个推力除智能手机,物联网将是滤波器行业重要的应用领域2020 年预计超过 200 亿个的物联网终端设备,将带来大量的滤波器需求

根据 Yole Development 对全球滤波器市场的预测,在 2017 年滤波器的市場规模已经达到了 80 亿美元而至 2023 年全球滤波器的市场规模将会达到 225 亿美元,达到年复合增长 18.81%

而我们认为滤波器行业之所以会在未来呈现洳此高增速的主要原因是因为 5G 带动的全电子行业的升级换代。

以下我们将对手机端的 SAW 滤波器进行一个分析通过这一“点”,来解释为何濾波器市场会这样高速增长

我们根据IDC 对全球手机出货量的过往总结以及未来预期做了基于手机端的SAW的价值量测算。测算中使用了 IDC 对于不通类型手机出货量的占比预计、手机总出货量、以及我们国盛电子对于 SAW 的单价、用量的假设:

通过在上述表格对手机端 SAW 的测算我们可以看到 SAW价值量在 2020 年至 2023 年有着较大的变化,而此变化更多的是来自于随着通讯技术的升级带来的下游电子产品的更新换代实现了手机端SAW 2020 ~2023 姩的

6.2 多年布局,蓄势待发

早在 2016 年之前公司全资子公司三安集成就已经开拓了经营范围至滤波器等消费电子生产工艺与对方达成一致建立匼资公司主要经营消费电子与移动装臵生产工艺,涵盖手机射频、滤波器、光通讯芯片、电源管理及新型技术开发等。后来公司又进一步加码在滤波器领域的投入。

公司滤波器业务产线设备已到位并进入全面安装调试阶段与国内知名终端应用厂商都有业务对接,产品的研發和可靠性验证已取得了实质性进展进入客户送样验证阶段, 客户反馈初步测试产品性能已优于业界同类产品相信随着客户信赖度和范围逐步扩大, 销售体量也会逐渐增大前景广阔。

7.1 应用场景巨大国内产能出清静待渗透率逐步提高

LED 应用市场保持高速发展,细分应用領域发展呈现不同的特点LED 广泛应用于路灯照明、建筑景观照明、交通信号灯、显示屏、LCD 背光源、汽车照明、室内普通白光照明、农业生產用人工光源、医疗用光源、航空照明用光源等具体领域。其中通用照明、景观照明、显示等传统替代应用市场稳步增长汽车照明、植粅照明、医疗照明等细分市场快速增长,智慧路灯、小间距显示、灯丝灯、UV LED、IR LED 等成为等新兴应用逐步成为市场热点

再看到 LED 在通用照明领域的渗透率情况,在 2012 年仅有 25%的渗透率但是至 2018 年已经达到了 48%。2012 年至 2018 年提高的 23%的渗透率也一定程度帮助中国 LED 市场规模的提高从 2012 年中国 LED 市场規模的 1590 亿元一路高速发展至 2018 年的5985 亿元。作为最大的应用场景的通用照明我们认为后续由于 LED 的优势其渗透率将会持续提高,帮助中国及全浗市场的继续增长一定程度上消化目前过剩产能的现状。

市场规模的不断增长而三安光电同样也在不断扩大其市占率。根据前瞻和拓璞产业研究院的统计在中国 LED 市场三安光电占据了第一的位臵,市占率达到了 31%;而至全球 LED 芯片的市占率三安光电则在 2018 年占据了 28%,较 2017 年进┅步的提高

虽然当下时点 LED 产能有所过剩,但是得益于 LED 渗透率的持续提高以及市场规模的扩大同时中小产能逐步出清,我们认为三安在這个正在冬季的行业将会撑到最后成功突围迎接曙光。

LED 芯片厂商中处于领先地位Micro LED 是小间距技术发展到一定阶段后的产品,代表 LED 的微缩囮与矩阵化技术为使 LED 显示屏在手机手表等小屏幕上仍能保持较高分辨率,其点间距为 1-100 微米是目前最先进的 P0.7 小间距屏点间距的 1/700-1/7。其摒弃叻传统的芯片封装结构通过转移技术将裸LED 芯片直接连接于TFT 驱动基板上, 每个 Micro LED 为一个像素实现对每个芯片放光亮度的精确控制,进而实現图像显示

亮度更高;拥有超高分辨率与色彩饱和度;寿命长,在需要使用寿命的应用领域如汽车抬头显示、大型屏幕投影等方面 Micro LED 更具竞争力; 能够适应各种尺寸应用范畴更广;更低功耗,据估计在相同使用情况下,由于发光效率的提高Micro LED 的耗电量将为 AMOLED 的一半,也就昰 LCD 的 20%-40%

Micro LED 的应用角度来看,考虑其特点室内显示屏与可穿戴设备或将是首先渗入的领域。室内显示屏方面Sony 率先发力,2012 年推出Crystal LED Display 产品作为 Micro LED 技术雏形接着 2016 年开发出 CLEDIS 的技术特点及寿命优势出发,汽车显示可能是 Micro LED 下一个适合的应用领域但由于其较长的认证周期,汽车领域的应鼡开展速度可能相对较慢另外,考虑到技术进一步深化VR/AR 设备、室内外大屏显示等也是相当具可行性和开发潜力的市场。

Micro LED 预期未来市场巨大Micro LED 技术工艺复杂、良率、转移率要求高,研发技术核心—巨量转移技术瓶颈尚未突破由此也导致其制造成本过高(约为 OLED 的 3-5倍),另外还要考虑到设备、供应链整合及市场接受度等问题预期其技术成熟并进入量产可能还需 3-5 年。但值得注意的是从产业链的角度来说,LCD/OLED 嘚显示的全部技术有 7 成上下可以被 Micro LED 公用或者吸收厂商转型难度较小,这就意味着一旦 Micro LED 突破量产技术难关,其将很有潜力取代 OLED 成为下一玳显示尤其是小尺寸智能穿戴等设备的核心甚至全面取代液晶显示屏。

也正由于核心技术、成本等限制现阶段 Micro LED 无法放量所以公司同时茬大力布局作为 LED Micro LED 过渡方案的 Mini LED三安光电与显示巨头三星合作根据公司 2018 年 2 月公告,三星电子与三安光电全资子公司厦门三安签订《预付款协议》三星提前向三安光电支付 1683 万美金,建立长期商业合作关系由三安向三星电子供应一定数量的显示屏 LED 芯片。三星在自有产品中使用其他公司的芯片主要是看中三安的芯片产品质量稳定、可率先实现量产等因素。

Mini LED 又名次毫米发光二极管意指晶粒尺寸约在 100 微米以仩的 LED。Mini LED是介于传统 LED MicroLED 之间简单来说是传统 LED背光基础上的改良版本。从制程上看Mini LED 相较于 Micro LED 来说,良率高具有异型切割特性,搭配软性基板亦可达成高曲面背光的形式采用局部调光设计,拥有更好的演色性能带给液晶面板更为精细的 HDR 分区,且厚度也趋近 OLED同时具有省电功能。

7.3 行业库存下降LED 行业逐渐筑底企稳

犹如前文所述,LED 行业在过往的情况为产能过剩进而带动了 LED 行业的价格战,因此我们也看到 LED 行业嘚公司盈利能力经历着一定的下滑但是也因为随着 LED 价格跌至成本之后,中小厂商的产能也逐步的出清

但更为重要的是 LED 行业中较为纯粹嘚华灿光电以及聚灿光电在 2019 年来库存及库存水位明显下降,与之同样下降的还有公司的库存周转天数

华灿光电在 19Q1 存货达到了近年历史的朂高点后,已经呈现两个季度的下降存货水位也从 19Q1 的 282.6%下降至 19Q3 的 64.6%,对应存货周转天数也从 19Q1 的 241 天下降至 19Q3 的 179 天

对于聚灿光电来看,公司在 19Q2 存貨达到了近年历史的最高点后也已经呈现两个季度的下降,而存货水位也从 2018 全年的 37%下降至 2019 年的 16%同比下滑较大。对于存货周转天数而言无论是环比又或是同比均下降明显。

我们认为 LED 行业代表性公司的库存、库存水位以及存货周转天数的同步下降均代表了LED 行业产能出清进叺尾声行业底部已触及后,后续有望向上反弹的希望

7.4 定增募资,加大砝码布局

公司于 2019 年 11 月公告将非公开发行 A 股股票预案预计将募集 70 亿え投资于碳化硅半导体上市公司研发与产业化项目(一期)根据公司对项目的预测,项目达产后预计实现年销售收入82.44 亿元对应净利润 19.92 億元,将显著增厚公司业绩

八、盈利预测与投资建议

从 LED 板块而言,三安光电作为全球龙头占据第一市占率的同时行业产能过剩带来的寒冬将会出清一批中小产能,从而帮助改善行业过剩的现状以及让行业集中度进一步提高;同时随着 LED 渗透率的不断提高,市场规模的持續增长也将一定程度上缓解 LED 行业的过剩再到 LED 行业未来的新发展:Mini LED 以及 Micro LED,三安光电具备产品技术的优势另外公司也投入约 138 亿元继续深耕 LED 铨产业链,我们认为公司将会在 LED 板块多维度受益

而至化合物碳化硅半导体上市公司及其他碳化硅半导体上市公司领域,随着全球碳化硅半导体上市公司市场的不断复苏以及射频领域的巨大新需求公司积极卡位氮化镓、砷化镓、碳化硅、以及其他碳化硅半导体上市公司器件领域,同时得益于目前中国国产替代大时代的推动之下我们认为公司的化合物碳化硅半导体上市公司业务将会在2020 年开始逐步放量,真囸进入碳化硅半导体上市公司市场贡献利润

基于上述对于公司及公司所在行业的分析,我们认为公司的传统 LED 业务、车灯、以及废料销售業务所在行业将会在 2020 年逐步进入上升通道同时由于公司在行业的龙头地位,我们预计公司在 2020 年的市占率将会进一步扩大与此同时公司茬毛利率方面也将会随着各业务的回升逐步恢复。

对于公司化合物碳化硅半导体上市公司业务而言随着化合物碳化硅半导体上市公司市場的逐步渗透以及战略卡位,我们也预计公司此项业务将快速增长化合物碳化硅半导体上市公司业务具备着高毛利率水准,但是由于公司作为新晋者初期毛利率相对会较低,但随着规模化效应以及技术能力的逐步突破 我们预计毛利率将在后续进一步的稳定提升。

三安咣电作为化合物碳化硅半导体上市公司龙头企业LED 主业逐渐触底回暖,且格局优化、强者恒强; 公司砷化镓、氮化镓、碳化硅及滤波器等器件积极布局卡位下一世代碳化硅半导体上市公司制造领域, 率 先迎 来产 品突 破和 放量 预计 公司 年将 实现 归母 净利润20.55/29.20/37.00 亿元。

选取 A 股可仳的碳化硅半导体上市公司细分赛道龙头估值分析三安光电在 年具有相对估值优势。当前位臵我们认为应该积极关注三安光电的投资機会。

(报告观点属于原作者仅供参考。报告来源:国盛证券)

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