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中瓷电子:电子陶瓷外壳“桂林一枝”碳化硅MOSFET“勇立潮头”

福州有家装饰工程通讯 2025-02-17 0

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河北中瓷电子科技株式会社(简称“中瓷电子”)于 2009 年 08 月 06 日成立 于河北省石家庄市。
公司是专业从事电子陶瓷系列产品研发、生产和发卖的高新 技能企业,致力于成为天下一流的电子陶瓷产品供应商,为客户供应创新、高品 质、有竞争力的电子陶瓷产品。
公司首创了海内光器件电子陶瓷外壳产品,补充 了海内空缺,经由近十三年的发展,公司已成为海内领先的电子陶瓷高新技能企 业,在海内电子陶瓷行业具有主要影响力,在光通信领域,公司与环球多家著名 的光器件和光模块厂商建立了长期互助关系,成为核心供应商。
经由多年的沉淀 与积累,公司还积极拓展了工业激光、汽车和消费电子陶瓷产品。
公司于 2021 年 01 月 04 日在深圳交易所中小板挂牌上市,迈入发展新阶段。
2022 年 1 月,公司 发布公告拟收购控股股东中电科十三所氮化镓/碳化硅资产,进入三代半导体新赛 道。

1.2、股权构造:中国电科为实际掌握人,核心骨干勉励充分

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公司控股股东为中国电子科技集团公司第十三研究所,持有公司股份 46.34%。
公 司实际掌握人为中国电子科技集团,其通过中国电科十三所、电科投资和中电国 元间接掌握公司 59.77%的股份,股权构造稳定。
公司高管和核心骨干持股平台为 石家庄泉盛盈和企业管理合资企业(有限合资),持股占比7%,勉励充分。

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(图片来自网络侵删)

1.3、高管背景:背靠中国电科十三所强大科研资源

中国电子科技集团有限公司是中心直接管理的国有主要骨干企业,拥有电子信息 领域完备的科研创新体系,在海内军工电子和网信领域霸占技能主导地位,紧张 从事国家主要军民大型电子信息系统的工程培植,重大装备、通信与电子设备、 软件和关键元器件的研制生产,肩负其实现国防当代化、支撑数字经济发展、服 务社会民生的职责义务。

中国电科十三所全名中国电子科技集团公司第十三研究所,成立于 1956 年,前身 为“河北半导体所”。
十三所拥有多专业综合性上风,研发涉及微电子、光电子、 半导体高端传感器、光机电集成微系统、微机器电子系统(MEMS)五大领域以 及材料、封装、设备仪器等支撑领域;是我国从事半导体技能研究历史最长、规 模最大、专业构造配套完好的综合性工程类半导体骨干研究所之一。
2021 年产值 打破百亿,“十四五方案”提出达成“第二个百亿产值”目标。

十三所现有员工 7000 余人,个中,中、高等技能职称 577 人,集团首席科学家 2 人,首席专家 3 人,享受***分外津贴专家 7 人,国家百千万人才工程 1 人。
自建以是来,十三所先后创造了包括我国第一只锗合金晶体管、第一只硅超高频 晶体管、第一块硅集成电路、第一只砷化镓微波场效应晶体管、第一只长波长半 导体激光器、第一块砷化镓集成电路在内的 41 项海内第一。
其下属公司石家庄麦 特达电子科技有限公司紧张从事光通信、激光雷达、激光加工用光电芯片、器件 及组件的研发、生产和发卖;河北美泰电子科技有限公司紧张从事 MEMS、微电 子、传感器、惯性器件与系统、射频器件与模块、光电器件与模块、汽车电子产 品研制生产与发卖;北京中电科卫星导航系统有限公司紧张从事社会公共安全设 备及器材、电子元器件、电子产品的研发、生产和发卖等。

由于中国电科十三所为公司控股股东,且公司董事长卜爱民为中国电科十三所所 长,这给公司在高管以及专业职员配置方面带来了得天独厚的上风,也更有利于 这次资产注入所内事变的推进。
目前公司紧张高管都拥有强大的科研背景,付花 亮、梁旭日、邹勇明等人均来自于中国电科十三所,且个中有相称一部分人已经 从事过陶瓷外壳研发事情,拥有丰富的研发背景和强大的实力。
此外,公司也积 极接管拥有专业技能能力的新鲜血液。
其余,公司可充分享受中国电科特殊是十三所在各项干系业务充裕的科研资源,为公司持续的技能领先夯实根本。

1.4、聚焦电子陶瓷产品,持续高增长

公司聚焦电子陶瓷特殊是通信电子陶瓷外壳,产品品类逐渐丰富,产品构造逐渐 高端化,驱动公司业务持续高增长,2016-2021 年公司业务收入整体呈现持续增长 态势,从 2016 年的 2.31 亿元,到 2021 年增至 10.14 亿元,复合增速为 34.4%;受 益于2020年的订单交付和份额提升,2021年实现营收10.14亿元,同比增长24.2%; 2022Q1 实现营收2.92 亿元,同比增长 30.9%。
2016-2021 年,公司归母净利润复 合增速为 35.2%。
2021年公司实现归母净利润 1.22 亿元,同比增长 23.96%; 2022Q1实现归母净利润0.36 亿元,同比增长 26.05%,2022Q1 连续呈现强劲增 长趋势,2022Q2 估量经营趋势保持平稳。

盈利能力有望提升。
从毛利率看,近年来已逐渐稳定在 30%旁边,伴随公司消费 电子陶瓷外壳收入占比的提升,毛利率有望稳步提升。
净利率水平较高,且稳中 有升,从 2016 年的 11.60%,增长至 2022 年 Q1 的 12.20%,这也表示了公司较好 的用度掌握能力。

研发投入不断加大,保持行业竞争力:电子陶瓷行业专业性强,对陶瓷新材料、 半导体外壳仿真设计和生产工艺三个方面都有较高的技能哀求。
且电子陶瓷行业 更新迭代较快,须要不断改进产品来更好地适应市场的需求变革。
公司 2016 年至 2021 年持续加大研发投入;2021 年整年公司已经投入 14106.37 万元,显著高于 2020 整年的 10858.97 万元,同比增长 29.91%;2022Q1 研发投入 3897.41 万元, 较 2021Q1 增长 34.71%。
截止到 2021 年底公司共有技能职员 153 人,占员工总数的 33.6%,公司背靠中国 电科,对人才具备良好的吸引力,强大的人才储备也是公司技能持续领先的关键 成分之一。

从收入构造来看,通信占比最高且比例相对稳定,消费电子&汽车业务占比有望 显著提升:公司专注于从事电子陶瓷系列产品的研发、生产和发卖,紧张产品可 分为:通信器件用电子陶瓷外壳、工业激光器用电子陶瓷外壳、消费电子陶瓷外 壳及基板、汽车电子件四大系列。
通信电子陶瓷外壳特殊是光模块陶瓷外壳作为 公司“拳头产品”,占收入比例较高,且相对稳定。
伴随公司新业务的拓展,消费 电子&新能源车用陶瓷外壳产品收入占比有望逐渐提升,客户构造不断改进。

1.5、收购预案表露,注入三代半导体优质资源

国资委密集发文,鼓励连续加大优质国企资产注入上市公司力度,稳妥探索符合 条件的多板块上市公司分拆上市,盘活或退出低效无效上市平台等,公司作为十 三所目前唯一上市公司资产,有望充分受益。
2022 年 1 月 28 日,中瓷电子发布《河北中瓷电子科技株式会社发行股份购 买资产并召募配套资金暨关联交易预案》,这次收购标的均为公司控股股东中电科 十三所旗下稀缺的三代半导体资产,包括中电科十三所氮化镓基站射频芯片业务、 博威集成和国联万众。
公司有望凭借收购切入三代半导体优质赛道。

2、电子陶瓷外壳“一枝独秀”,迎激光雷达/IGBT市场爆发

2.1、电子陶瓷外壳发展逻辑清晰,国产替代空间大

电子陶瓷外壳紧张是运用于事情在高频、高压、高温、高可靠性芯片的封装,伴 随事情环境愈发苛刻,会有越来越多的芯片事情在上述环境,电子陶瓷外壳市场 空间持续提升,发展逻辑清晰。

电子陶瓷市场的紧张份额依旧被日本等外洋巨子霸占,海内发展空间广阔。
从全 球市场份额来看,日本作为绝对巨子,霸占了环球市场 50%旁边份额。
日本京瓷 目前已经发展玉成球规模最大的前辈陶瓷供应商;美国虽然拥有前辈的陶瓷技能, 但由于其家当发展掉队于日本,霸占了环球 30%的市场份额;欧洲约占环球份额 的 10%。
虽然近年来海内各企业都不断加大投资力度,提升自己研发实力,但是 电子陶瓷高端产品系列仍旧实力较为薄弱,部分核心零部件依旧依赖于入口。
以 三环集团、中瓷电子为代表的海内厂商,已经加速崛起,逐渐蚕食外洋巨子份额。

环球电子陶瓷外壳空间广阔,公司份额有望逐渐提升:我们测算,2020 年环球电 子陶瓷外壳市场规模约 300 亿元,个中日本京瓷作为行业龙头收入约 162 亿元, 霸占约 54.00%市场份额,别的竞争对手如日本丸和、日本富乐德、美国罗杰斯等 霸占约 43.28%份额;中瓷电子 2020 年收入 8.16 亿元,仅占环球约 2.72%的市场 份额。
公司作为海内电子陶瓷外壳龙头厂商,在通信、工业激光器等领域产品性 能与外洋巨子相称,消费电子、汽车等新业务逐渐赶超,在做事相应、交付能力 和本钱方面具备较大上风,有望逐渐蚕食外洋巨子份额。

2.2、光模块陶瓷外壳具备环球竞争力,下贱高国产化率助力份额提升

光器件的封装常日有两种办法:气密性封装和非气密性封装。
气密性封装须要陶 瓷外壳和 submount,非气密性封装虽然不须要外壳形态的陶瓷外壳,但须要 submount(基座形态的陶瓷外壳)。
气密性封装,顾名思义,便是气体也无法穿透的一种封装,它的目的是为了防止 外部的水汽和其他有害气体进入光器件内部,影响光芯片和干系零组件的性能。

气密性封装的办法紧张有 TO、BOX、蝶形封装等,紧张运用在事情环境繁芜,对 可靠性哀求高的电信市场或者 DCI 市场(数据中央长间隔传输)。
个中,TO 封装 紧张运用在基站、PON 这些单通道的传输间隔和传输速率哀求低一点的市场, BOX/蝶形(Butterfly)紧张运用在传输网,多通道居多,传输速率高,传输间隔 长,对可靠性哀求高,包括 40G/100G/200G/400G 及相应速率的相关光模块。

详细 来说,To-Can 同轴封装常日为圆柱体,具有本钱低廉、生产制造大略等优点,但 体积较小导致散热问题使其不适用于长间隔传输,紧张用于 2.5Gbit/s 和 10Gbits/s 短间隔传输。
蝶型封装常日为长方体,构造繁芜,具有可实现多种功能、散热好 等优点,适用于长间隔多种速率传输。
而 BOX 封装为蝶型封装的多通道升级版, 适用于 40G 及以上速率的高速光模块。
随着 400G、800G 时期的到来,将对并行 光学设计提出更高的哀求。

长期来看,环球光模块市场持续高发展。
据 Lightcounting 测算,2020 年环球光 模块市场为 80 亿美元,估量到 2026 年,市场规模为 145 亿美元,复合增长 13%。
目前在光模块市场,紧张运用到的电子陶瓷产品包括陶瓷外壳和盖板、基座和载 体等,约占光模块代价量的 15%旁边,整体市场规模较大。
相较于公司目前的营 收规模,仍有很大成长空间。

在光通信领域,公司开拓的光通信器件外壳包括 Butterfly 外壳、TOSA 外壳、ROSA 外壳、光吸收组件外壳、光开关外壳等,传输速率覆盖 10G/25G/40G/100G/400G, 产品种类可以覆盖全部光通信器件产品。
形状尺寸与构造符合国际通用的标准封 装形式,电性能、可靠性达到国际水平,能够替代入口外壳,补充海内空缺,下 游客户覆盖了环球紧张光模块龙头厂商。
电信 5G 和数通 400G 时期,环球光模块 国产化率显著提升,海内厂商对公司产品接管度更高,公司迎来全面替代外洋巨 头的时期。

2.3、第三代半导体陶瓷外壳高发展,背靠十三所上风显著

除了光通信器件用电子陶瓷外壳以外,公司在通信器件用电子陶瓷外壳其余两大 产品是无线功率器件外壳和红外探测器外壳。
无线功率器件包括硅双极型晶体管、LDMOS 功率管和三代半导体 GaN 功率管等, 是移动通信基站和移动终真个核心器件。
随着通信技能的发展和 4G、5G 推广, 基站数目将急剧增加,LDMOS 功率管和第三代半导体 GaN 功率管将成为基站最 具竞争力的前辈器件。
目前无线功率器件均依赖大量入口,国产替代成长空间巨 大,而无线功率器件外壳是其关键部位,海内无线功率器件的爆发必将带动其配 套外壳的需求上升。

第三代半导体是 5G 通信、新能源汽车、数据中央等家当的基石。
公司实际掌握人 中国电科作为海内最早研制第三代半导体碳化硅设备的单位,干系设备领域的核 心技能处于海内领先地位,自 17 年起便推出了各种碳化硅制造设备并于 2022 年 3 月成功发布了第三代半导体的关键制造设备-立式 LPCVD(低压化学气相淀积) 设备,这也将助力公司在第三代半导体领域快速发展并追赶国际水平。

公司目前也是将该领域作为重点开拓,并且已有第三代半导体器件或者模块用电 子陶瓷外壳批量供货,海内客户紧张为中国电科、成都亚光,并实现了外洋巨子 英飞凌、NXP 的批量出货。
该产品外壳紧张有:硅双极型功率管封装外壳、横向 扩散金属氧化物半导体(LDMOS)功率管封装外壳、5G通信用的 GaN 器件陶瓷 外壳等;实现了新型金属散热材料CPC、CMC的批量运用,使封装器件的输出功 率最大可达1500W,外壳频率可覆盖至 K 波段,与国际水平相称,在海内市场已 经霸占主要的地位,未来市场空间有望进一步扩大。

2.4、消费电子陶瓷外壳:技能降维切入,盈利空间大

根据 CS&A 数据,2020 年环球晶振市场规模约 34.46 亿美元,同比增长 13.32%。
根据惠伦晶体招股解释书,晶振基座和上盖本钱占比约为 60%,在晶振总代价占 比约为 40%,环球晶振陶瓷基座市场规模约为 13.78 亿美元。

声表面波滤波器(SAW)是利用压电基片的压电效应和表面波传播的物理特性所 制成的一种射频芯片。
声表面波滤波器的事情事理是在输入端通过压电效应将电 旗子暗记转为声旗子暗记在介质表面上传播,而在输出端由逆压电效应将声旗子暗记转为电旗子暗记。
环球 SAW 滤波器 2020 市场规模为 326.9 亿元,根据好达电子招股解释书, 2020 年,基座/基板在原材料的本钱占比约为 28.80%,占当年收入比例约为 14%, 以此估量环球 SAW 滤波器陶瓷基座市场规模约为 46 亿元。
根据集邦科技(TrendForce),2020 年 3D 传感 VCSEL(适用于智好手机和平板 电脑等移动设备)市场规模预测为 12.07 亿美元,较 2019 年的 10.79 亿美元同比 增长 12%。
我们测算,VCSEL 配套陶瓷外壳代价量大约占比 1/2,约为 6 亿美 金,40 亿元公民币。

目前公司在该领域内的产品紧张为声表晶振类外壳、3D 光传感模块外壳、5G 通 讯用陶瓷外壳和氮化铝陶瓷基板。
随着 5G 通信技能、智能技能的进一步发展和 成熟。
声表、传感器、通信电子等消费电子领域需求迅速扩大,声表晶振类、3D 光传感器模块和 5G 通信终端模块外壳等部分产品已经实现小批量交付。
针对氮化铝陶瓷基板,公司自研节制了关于高导热氮化铝陶瓷材料的核心技能,拥有电 子封装用氮化铝晶须增强氮化铝陶瓷复合股料及制法的专利技能,产品紧张运用 于电力电子、高功率 LED 等领域,干系产品性能已经达到国外同类前辈水平。

从目前该领域的前五大客户来看,整体公司消费电子业务份额较小,且客户集中 度程度非常高,第一家公司占同类产品营收比为 85.91%;且从地区划分来看,该 业务客户紧张集中在中国深圳;未来公司成长空间巨大,可以不断开拓国内外其 他地区的市场。

虽然目前公司消费电子类产品市场份额较少,但是公司将通过本次召募资金投资 项目,知足声表滤波器、晶体振荡器、3D sencor 等消费电子领域的海量需求,进 军消费电子陶瓷产品领域,培植消费电子陶瓷产品生产线,公司的业务规模将会 得到大幅度的提升。
详细来说,公司将大力加强声表晶振类外壳、3D 光传感器模 块外壳的研发和发卖,开拓日本及中国***市场。
提高消费电子陶瓷产品在公司业务 收入的比重,优化公司的产品收入构造,提高公司的整体盈利能力,增强公司产 品的整体市场竞争能力。

2.5、新能源车大时期,激光雷达/IGBT陶瓷外壳爆发

IGBT 是 Insulated Gate Bipolar Transistor 的缩写,即绝缘栅双极型晶体管。
它是由 BJT 和 MOSFET 组成的复合功率半导体器件,既有 MOSFET 的开关速率高、输 入阻抗高、掌握功率小、驱动电路大略、开关损耗小的优点,又有 BJT 导通电压 低、通态电流大、损耗小的优点,在高压、大电流、高速等方面是其他功率器件 不能比拟的,因而是电力电子领域较为空想的开关器件,是未来运用发展的紧张 方向。

新能源大时期,逆变器&汽车需求空间巨大:作为工业掌握及自动化领域的核心 器件,IGBT 模块在电机节能、轨道交通、智能电网、航空航天、家用电器、汽车 电子、新能源发电、新能源汽车等诸多领域都有广泛的运用。
随着新能源汽车的 发展以及变频白色家电的遍及,IGBT 的市场热度持续升温。
它不仅在工业运用中 提高了设备的自动化水平、掌握精度等,也大幅提高了电能的运用效率,同时减 小了产品体积和重量,节约了材料,有利于培植节约型社会。

根据 Yole 估量,到 2026 年环球 IGBT 市场规模有望打破 84 亿美元,CAGR 达7.5%,持续保持增长。
按照斯达半导表露的招股解释书的 2018 年景本构造数据, IGBT 用的 DBC(陶瓷覆铜板)原材料本钱占比为 10.18%,占总收入的 7.24%。
公司已经顺利通过海内 IGBT 模块厂商的产品认证,正处于小批量状态,目前大 批量出货限定紧张是上游氮化铝粉体等材料本钱高,伴随海内粉体厂商产品实力 提升,DBC 产品竞争力有望凸显,受益 IGBT 市场爆发。
伴随碳化硅家当链本钱 逐渐低落,碳化硅 MOSFET 有望逐步替代硅基 IGBT,但陶瓷外壳类产品仍是刚 需,封装方案可能发生变革,但公司仍旧具备技能积累,有望连续受益。

激光雷达用陶瓷外壳产品成长空间广阔,公司逐渐实现头部厂商出货:公司新能 源车用电子陶瓷外壳在海内激光雷达发射模组龙头实现量产出货,并正积极导入 其它激光雷达龙头厂商,伴随新车激光雷达加装率大幅提升,行业需求迎来爆发 式增长。
以炬光科技为例,其 2021 年 1-6 月第五大供应商为中国电子科技集团有 限公司,为其供应激光雷达发射端模组用陶瓷产品。

2.6、核心竞争上风:配方是关键,工艺&设计难度大

1、 高壁垒的配方:公司自主节制三种陶瓷体系,包括 90%氧化铝陶瓷、95%氧 化铝陶瓷和氮化铝陶瓷,以及与其相匹配的金属化体系。
配方是决定公司陶瓷 材料性能的关键;电子陶瓷新材料包括从陶瓷粉体性能的管控、材料关键配方 等方面,须要长期的实验、检测和数据积累、剖析。
公司电子陶瓷外壳产品的 生产依赖于公司特有的配方及生产工艺,该等技能储备系基于公司对下贱客 户所处行业及产品性能的深刻理解,通过自身不断研发改良后所形成,亦是保 持公司产品竞争上风的根本。

2、 在设计方面,公司拥有前辈的设计手段和设计软件平台,可以对陶瓷外壳结 构、布线、电、热、可靠性等进行优化设计,公司已经可以设计开拓 400G 光 通信器件外壳,与国外同类产品技能水平相称,由于陶瓷外壳须要考虑的电、 热性能较多,设计是关键,须要长期的履历积累;

3、 在工艺技能方面,公司具有全套的多层陶瓷外壳制造技能,包括原材料制备、 流延、冲孔冲腔、金属化印刷、层压、热切、烧结、镀镍、钎焊、镀金等技能。
公司建立了完善的氧化铝陶瓷和氮化铝陶瓷加工工艺平台,拥有以流延成型 为主的氧化铝多层陶瓷工艺、以厚膜印刷为主的高温厚膜金属化工艺、以高温 焊料为主的钎焊组装工艺以及以电镀、化学镀为主的镀镍、镀金工艺。
镀镍镀 金工艺是掌握产品本钱的关键成分,须要在知足性能指标的情形下,尽可能 薄,以期降落材料本钱。

3、氮化镓PA比肩外洋巨子,下贱运用逐步拓展

3.1、氮化镓高频性能突出

氮化镓是一种无机物,化学式 GaN,是氮和镓的化合物,是一种直接能隙(direct bandgap)的半导体,自 1990 年起常用在发光二极管中。
氮化镓作为一种宽禁带半导体,具有高功率密度、低能耗、适宜高频率、支持宽 带等特点:具有更小的晶体管、更短的电流路径、超低的电阻和电容等上风,从 技能角度剖析,采取氮化镓技能的充电器形状尺寸可比传统充电器减少 30%-50%, 同时整体系统效率可高达 95%。
氮化镓根据衬底不同可分为硅基氮化镓和碳化硅基氮化镓:碳化硅基氮化镓射频 器件具有高导热性能和大功率射频输出上风,适用于 5G 基站、卫星、雷达等领 域;硅基氮化镓功率器件紧张运用于电力电子器件领域。

3.2、基站射频需求逐渐平稳,新市场稳步开拓

基于 GaN 的功率放大器(基站射频 PA)在 5G 时期得到了快速发展。
5G 系统需 要更高的峰值功率、更宽的带宽以及更高的频率,这些成分都匆匆成了市场对付 GaN 器件的接管。
伴随 5G 培植进入中期,行业需求逐渐平稳。
氮化镓射频器件市场持续增长,基站培植逐渐进入平稳期。
2020 年的氮化镓射频 器件市场规模为 8.91 亿美元,估量到 2026 年增长至 24 亿美元,复合年均增长率 为 18%。
基站培植方面,目前我国 5G 基站培植量占环球比例超 60%,培植进度 环球领先,估量 2024 年新培植量到达顶峰,后进入平稳状态;以 4G 基站培植为 参考,后续外洋 5G 基站培植逐步起量,占比逐渐提升至约 50%;整体来看环球 基站培植保持平稳,行业市场空间有望实现稳步发展。

氮化镓功率器件市场高速增长,消费电子与汽车运用等新市场贡献显著。
2021 年 氮化镓功率器件整体市场规模为 1.26 亿美元,受益于消费类电子、汽车运用、电 信及数据通信等新市场领域的爆发式增长,估量到 2027 年整体市场规模将增长至 20 亿美元,复合年均增长率为 59%。
估量未来随着新市场领域运用的不断落地, 氮化镓功率器件市场有望持续保持高增长。

3.3、十三所氮化镓PA性能比肩外洋巨子,份额仍有提升空间

随着基站中氮化镓器件渗透率提升至平稳状态后,环球 5G 基站用氮化镓市场规 模持续稳步发展。
假设 2022 年基站用氮化镓单站代价量 1500 美元,未来每年平 均低落 100 美元;5G 基站中氮化镓器件渗透率假设为 50%。
在环球基站培植进入 平稳期后,基站用氮化镓芯片市场规模有望持续保持平稳发展。

中电科十三所氮化镓基站射频芯片专注于氮化镓通信基站射频芯片的设计、生产 和发卖,紧张产品为氮化镓射频芯片,频率覆盖无线通信紧张频段,芯片指标达 到海内领先水平,是海内少数实现批量供货主体之一,紧张为博威公司及国联万 众供应其终端产品所需的氮化镓通信基站射频芯片(生产制造业务)。
博威集成(中电科十三所持股 84.16%)是海内领先的射频、微波芯片供应商,主 营业务为氮化镓通信基站射频芯片与器件、微波点对点通信射频芯片与器件的设 计、封装、测试和发卖,紧张产品包括氮化镓通信基站射频芯片与器件、微波点 对点通信射频芯片与器件等。

十三所氮化镓 PA 性能优胜,份额有望提升。
中电科十三所在氮化镓射频领域持 续投入,技能积累深厚,业务主体紧张为这次拟收购的资产,紧张客户包括环球 紧张设备商龙头,按照公告的拟收购资的 2021 年收入测算,环球市场份额约为 30%旁边,仍有提升空间。

4、率先突围碳化硅MOS,迎新能源车高压平台蓝海市场

4.1、SiC耐高压、耐高温、低损耗、小尺寸上风显著

碳化硅作为第三代半导体材料禁带宽度大,能在更高的温度下稳定运行,适用于 高电压、高频率场景,此外,还能以较少的电能花费,得到更高的运行能力。
与第二代半导体砷化镓比较,碳化硅具有禁带宽度大,击穿电场高、热导率大、 电子饱和漂移速率高、介电常数小等独特性能,使其在光电器件、电力电子、射 频微波器件等领域展现出巨大潜力。

4.2、碳化硅MOSFET迎新能源车高压平台蓝海市场

SiC MOS 等功率器件极大地提高现有利用硅基功率器件的能源转换效率,紧张应 用领域有电动汽车/充电桩、光伏新能源、轨道交通、智能电网等。

电动汽车行业是未来市场空间巨大的新兴市场,环球范围内新能源车的遍及趋势 明朗,SiC MOS 产品紧张运用于车载 OBC、DC-DC、电控设备等。
随着电动汽 车的发展,对功率半导体器件需求量日益增加,成为 SiC 功率半导体器件新的需求增长点。
以 SiC MOS 为例,相同规格的碳化硅基 MOSFET 与硅基 MOSFET 比较,其尺寸 可大幅减小至原来的 1/10,导通电阻可至少降落至原来的 1/100。
相同规格的碳 化硅基 MOSFET 较硅基 IGBT 的总能量损耗可大大降落 70%。

SiC MOS 在电动汽车电机驱动上效率显著提升的同时带来系统本钱低落。
按 50A 输出电流打算,SiC MOSFET 通态损耗仅为 Si IGBT 的 20%;且 SiC MOSFET 具 有极低的开关损耗,能够使得电机驱动掌握器体积减小 60%以上。
SiC 产品通过 减少掌握器体积,节约空间,同时减少了电池损耗,提高了效率等,综合降落了 系统本钱。

碳化硅 MOSFET 性能整体显著优于硅基 IGBT,伴随本钱低落,将加速在新能源 车上运用,目前已有浩瀚新能源车品牌厂加装碳化硅模块。
以特斯拉为例,Model3 早在 2016 年便开始考试测验搭载 24 个碳化硅功率模块,紧张用于电驱。
以比亚迪的 方案为例,目前比亚迪 OBC 已经运用碳化硅;电控方面,高端系列如“汉”等应 用碳化硅模块。

在技能升级、根本举动步伐完善和油价上涨多重成分影响之下,我国新能源汽车市场 规模持续增长。
根据利用 5 年滚动测算方法,守旧估计 2022 年-2025 年新能源汽 车渗透率或将达到 22.8%/30.4%/35.7%/40.2%(兴证汽车组测算),新能源市场受 益于渗透率提升,市场规模持续增长。
同时得益于碳化硅功率器件的高可靠性及高效率特性,在车载级的电机驱动器、 OBC 及 DC/DC 部分,碳化硅器件的利用已经比较普遍;但电机驱动部分 SiC 功 率器件芯片大多依赖于入口外洋公司产品,国产渗透率水平较低,未来国产替代 空间巨大。

4.3、衬底是关键,外洋巨子扩产&工艺升级有望驱动本钱快速低落

碳化硅的家当链与氮化镓相似,上游紧张为衬底与外延片,中游为器件制造,下 游为各种运用处景。
根据衬底类型的不同,在外延片环节等分为氮化镓外延与碳 化硅外延,个中 SiC MOS 就为碳化硅外延下的功率器件的范例代表,紧张受益于 下贱新能源家当与智能电动汽车家当的爆发。

衬底占碳化硅器件制造本钱比例达 47%,为行业降本发展的关键;但环球衬底市 场中大部分份额均被 II-VI、Wolfspeed(CREE)等外洋公司所霸占,国产替代空 间巨大。
以半绝缘型 SiC 衬底为例,Wolfspeed 与 II-VI 两家公司 2020 年市占率高 达 68%;以导电型 SiC 衬底为例,Wolfspeed、II-VI、SiCrystal 和 SKSiltron 四家 外洋公司 2020 年市占率达 94%,海内企业成长空间巨大。

未来 8 英寸碳化硅衬底产线能大幅降落 SiC MOSFET 制造本钱,推动行业进入 爆发增长期:根据 Wolfspeed(CREE)表露,比较于 6 英寸,8 英寸产线下衬底 晶圆的面积要多 80%-85%,优秀裸片数量可增加 20%~30%,终极可以将 SiC MOSFET 的制造本钱降落多达 30%。
以 Wolfspeed 为代表的行业龙头衬底公司逐步明确 8 英寸产线投产进程,2024 年 或为行业爆发点:Wolfspeed 耗资 10 亿美元打造环球首个最大的 8 英寸碳化硅晶 圆厂,并于今年 4 月开业投产,估量到 2024 年将方案达产。
英飞凌目前在积极扩 充其 12 英寸和 8 英寸线产能。
意法半导体也在碳化硅研发上连续投入相称资源, 8 寸技能估量于 2025 年景熟并投产。
罗姆收购 SiCrystal 后,也在探索 8 英寸衬底 生产的可能性,目前已经开始验证事情,估量 2023 年批量生产。

4.4、国联万众率先突围碳化硅MOSFET,未来成长空间广阔

环球碳化硅功率器件市场外洋龙头垄断地位显著,国产替代空间巨大。
意法半导 体、Wolfspeed(科锐)、罗姆、英飞凌四家公司霸占市场超 80%的份额。
海内以中 电科十三所、中电科五十五所等为代表的企业,近年来大力发展第三代半导体行 业,家当覆盖上游外延与中游器件设计制造等,未来 SiC 功率器件产品有望快速 匹配海内市场需求,抢占市场份额。

近年来,中国碳化硅专利数量增长显著,推动未来国产替代化进程。
根据法国 Sophia-Antipolis 机构统计,近年来我国碳化硅干系专利注册数量增长迅速,在政 府扶持政策的推动浸染下,中国碳化硅家当的迅速发展终将会迎来自给自足的一 天。

国联万众(中电科十三所持股 44.83%)成立于 2015 年,是海内初创的 GaN 和 SiC 优质半导体资产,紧张从事氮化镓射频芯片和碳化硅功率芯片的设计、测试、销 售,紧张产品包括氮化镓通信基站射频芯片、碳化硅功率芯片等,致力于培植第 三代半导体研发创新公共平台,包括第三代半导体工艺平台、封装测试平台、可 靠性检测平台、科技做事平台等四大根本平台,为第三代半导体材料及运用联合 创新基地供应研发支撑和条件担保。
国联万众将客户拓展和掩护作为重点发展战 略之一,经多年景长,已拥有稳定的客户资源,产品研发与客户深入互助,产品 供货稳定,目前氮化镓芯片已间接供应国际一线通信设备制造商。

国联万众新能源车用 SiC MOSFET 业务取得打破性进展,募投项目产能扩展在 即:国联万众为十三所旗下碳化硅领域的主要公司之一,公司专注于新能源车用 碳化硅芯片与车用模块,成功进入有名车企验证流程,目前公司已成功打破海内 头部新能源整车厂,并致力于研发外洋企业垄断的电力驱动设备(电控)用 15 毫 欧的碳化硅产品并进一步提高产品良率,未来有望充分受益于国产替代。

电驱用碳化硅芯片业务为代价核心,未来国联万众对应业务有望带来古迹新增长: 按照单车电驱用碳化硅芯片代价量约 1900-2500 元;假设高压平台渗透率有望从 2022 年的 10%增至 2025 年的 35%,整体中国新能源车用电驱碳化硅芯片市场有 望超 70 亿元,国联万众研发进展顺利,未来有望获打破性进展,快速抢占市场份 额,冲破国外垄断局势。
以同样假设测算,当电驱用单车碳化硅模块代价量约 3700- 4000 元时,到 2025 年我国新能源车电驱用碳化硅模块市场有望超 150 亿元。

OBC 用碳化硅芯片市场渗透率高,国联万众有望快速抢占海内市场。
我们预测, 单车 SiC OBC 模块用量均匀 6 颗,单价约 25-30 元/颗,单车代价量约 150-200 元, 假设 OBC 用 SiC 渗透率从 2022 年 25%逐步提升至 2025 年的 55%,单车代价从 200 元逐步贬价至 160 元,到 2025 年我国有望拥有超 10 亿元 OBC 用碳化硅市场 空间。
国联万众凭借 SiC MOSFET 的打破性进展,已成功打破海内头部新能源整 车厂,估量未来海内市场份额有望逐年快速提升,贡献古迹增量。
以碳化硅作为发展核心,国联万众未来成长空间广阔。
2022 年,国联万众碳化硅 业务处于起步阶段,随着公司碳化硅技能的逐渐打破,2024 年公司古迹有望实现 爆发式增长,逐步打破 10 亿元。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。
如需利用干系信息,请参阅报告原文。

精选报告来源:【未来智库】未来智库 - 官方网站

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