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东微半导2023年年度董事会经营评述

(原标题:东微半导2023年年度董事会经营评述)

东微半导2023年年度董事会经营评述内容如下:

一、经营情况讨论与分析

  2023年,因功率半导体海外龙头厂商加大中国市场竞争力度、国内产能的进一步释放以及下游需求的调整引致供求关系变化,经历了两年高歌猛进的半导体行业进入下行周期,产品价格呈现明显下降趋势,给国内众多公司相关产品持续的市场化推广带来较大压力。与国外竞争对手的综合成本优势相比,国内掌握技术创新能力的企业在下行周期背景下的抗周期能力进一步凸显,长期助力公司规避市场波动带来的经营稳定性风险。

  报告期内,公司市场均衡分布在新能源汽车、直流充电桩、光伏逆变及储能、5G基站电源及通信电源、数据中心服务器电源和工业照明电源等工业级与汽车级市场,减小对单一市场及单一产品的依赖性,始终坚持以技术创新为驱动,持续提升产品性能,提高供货能力,不断满足客户对高性能功率半导体产品的需求。公司持续加大研发投入,积极扩充技术人才队伍,丰富产品品类与产品规格;进一步深化与行业上游的晶圆制造厂商、封装测试厂商等供应商的业务和技术合作关系,有效保障产能供给,持续进行前沿技术的合作。凭借在高性能功率器件领域优异的技术实力、产品性能和一流的客户基础,紧抓国产替代的历史机遇,继续深耕以新能源汽车直流充电桩、车载充电机、光伏逆变及储能、5G基站电源及通信电源、数据中心服务器电源和工业照明电源等为代表的工业级与汽车级应用领域,长期与上述领域头部厂商保持稳定、持续的战略合作关系。报告期内,公司独创结构的Tri-gateIGBT新型功率器件由中小功率产品拓展至大功率产品方向研发应用,尤其在电站用逆变器细分场景获得终端客户的认可并被选用,性能超越国际大厂,在高端应用领域实现国产替代。报告期内,公司在第三代半导体研发及产业化方面进行了提前布局,在SiC二极管、SiCMOSFET及Si2CMOSFET器件上取得了较大的研发进展,其中,Si2CMOSFET持续出货,进入批量交付阶段。报告期内,公司原创器件结构的基于18V~20V驱动平台的1200VSiCMOSFET完成设计流片、可靠性评估工作,基于15V驱动平台的SiCMOSFET器件产品已经进入内部验证阶段。

  报告期内,公司实现营业收入97,285.03万元,较上年同期减少12.86%;实现归属于上市公司股东的净利润14,002.50万元,较上年同期减少50.76%;实现归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润11,941.51万元,较上年同期减少55.41%。同时,公司主营业务收入分产品系列实现情况如下:(1)公司高压超级结MOSFET产品全年实现营业收入80,558.52万元,较2022年同期减少11.87%;(2)公司中低压屏蔽栅MOSFET产品全年实现营业收入12,807.17万元,较2022年同期减少17.72%;(3)公司Tri-gateIGBT产品报告期内实现营业收入2,988.55万元,较2022年同期减少33.01%;(4)公司超级硅MOSFET产品报告期内实现营业收入860.34万元,较2022年同期增加321.14%;(5)公司SiC器件产品(含Si2CMOSFET)报告期内实现营业收入70.45万元,约为2022年同期收入水平的533倍。2024年,东微半导主营产品将持续批量出货并新增多个产品送测认证,这将对公司主营产品销售增长提供持续推动力。

  (一)产品规格、应用场景进一步丰富,终端客户群体持续拓展

  2023年,公司在新能源汽车车载充电机、直流充电桩、工业及通信电源(含5G基站、数据中心以及服务器电源等)、光伏逆变及储能、工业照明、消费电子等领域持续发力。

  1、Si基器件(含超级硅MOSFET)业务进展

  (1)MOSFET

  新能源汽车及直流充电桩领域是公司的重点拓展方向。公司高压超级结MOSFET产品继续批量出货给比亚迪(002594)、铁城信息、英搏尔(300681)、欣锐科技(300745)等公司应用于车载电子领域,公司多次获得比亚迪全资子公司弗迪动力有限公司颁发的“优秀供应商”荣誉称号。随着新能源汽车高压平台车型陆续上市,渗透率不断提高,对于直流快充/超充桩/液冷终端需求也不断提升。公司与国内各主要的充电桩电源模块厂商均建立了广泛深入的合作关系,持续批量出货给客户A、特来电、永联科技、高斯宝、英飞源、优优绿能、阳光电动力等公司,保持在该市场的主导地位。作为高性能电源的核心器件,超级结MOSFET在数据中心服务器电源等领域的业务继续保持增长,继续批量出货给客户A、维谛技术、金升阳等应用于服务器电源、通信电源和基站电源领域的公司;继续批量出货给客户A、昱能科技、禾迈股份、EnphaseEnergy、固德威、沃太能源、英威腾(002334)、爱士惟等公司并应用于光伏逆变器及储能领域。报告期内,上述细分市场持续增加设计规格。

  公司中低压屏蔽栅MOSFET持续批量出货给客户A、长晶科技、东科半导体、钰泰半导体、欧陆通(300870)、芯朋微、美的股份、扬杰电子等公司应用于汽车、工业及消费电子设备领域,并且持续增加规格设计。

  除此之外,公司还在其他工业领域有着广泛的市场客户群体,继续批量出货给视源股份(002841)、航嘉Huntkey等公司,并持续增加设计规格。批量出货给通用电气、明纬电子、崧盛股份(301002)、茂硕电源(002660)等客户。截止报告期末,公司已进入了OPPO、安克创新(300866)等客户。

  公司超级硅MOSFET器件主要应用于高密度电源领域,批量进入中车株洲、航嘉驰源、EnphaseEnergy、禾迈股份、首航新能源、拓邦股份(002139)、金升阳等客户。

  (2)TGBT

  2023年,公司转换TGBT竞争策略,加大TGBT大功率产品研发投入力度,积极拓展除微型逆变器及储能之外的其他光储、电站应用场景,并配合终端IGBT模块厂商进行电站、新能源汽车主驱的客户导入、产品验证工作,获得最终客户的好评。公司E系列高速TGBT产品被批量应用于60kHz频率电源系统,实现高速IGBT领域的国产替代。L系列TGBT实现了极低的Vcesat,对国外的超低VcesatIGBT实现了替代。此外,公司TGBT产品在300KW以上的大功率储能应用领域亦进入认证阶段。公司研发的基于TGBT技术的高速大电流功率器件600/650VHybrid-FET开发成功,出货量迅速增加,其高性能得到了市场的认可。公司1200V第二代TGBT技术在效率与成本方面都得到了进一步提升,开发出1200V100A、140A和150A单管产品,可以替换国际领先的1200V产品。

  2、SiC器件(含Si2CMOSFET)业务进展

  公司积极布局基于第三代功率半导体SiC材料的功率器件领域。报告期末,公司已开发出SiC二极管,并发明具有自主知识产权的Si2CMOSFET。其中,Si2CMOSFET已通过客户的验证并实现小批量供货,应用领域包括新能源汽车车载充电机、光伏逆变及储能、高效率通信电源、数据中心服务器高效率电源等,实现了对采用传统技术路线的SiCMOSFET的替代,市场前景广阔。报告期内,公司研究开发的基于18V~20V驱动平台的1200VSiCMOSFET完成自主设计流片和可靠性评估工作,同时,基于15V驱动平台的SiCMOSFET已经进入内部验证阶段。

  公司致力于发展全球客户,目前在欧洲市场进展良好,产品送测认证至电动工具、新能源汽车车载充电机、工业电源、工业控制、家电、工业照明等领域,并实现了批量出货。未来,公司将持续专注于工业及汽车相关等中大功率应用领域,坚持技术创新驱动,以成为国际领先的功率半导体厂商为目标,为终端客户创造更大价值。

  (二)持续加大研发投入,保证公司产品性能国内领先

  报告期内,公司积极推进主营产品高压超级结MOSFET、中低压屏蔽栅MOSFET及TGBT产品平台的技术迭代升级,优化8英寸与12英寸芯片代工平台的产品布局,取得较好成效。进一步加大第三代半导体、第四代半导体材料等前瞻性研发投入,取得突破性进展。公司高度重视技术团队的建设,报告期内进一步扩充研发团队。截至2023年12月31日,公司研发部共拥有65名研发人员,合计占员工总数比例为50.39%。在研发投入方面,报告期内,公司的研发费用投入为8,505.02万元,同比增长54.84%。高效的研发团队与持续的研发投入使得公司成为功率器件领域产品性能领先的本土企业之一。

  综上,2023年,公司主营产品技术迭代升级有序进行,新产品开发稳步推进。报告期内研发经费、研发人员数量、专利数量、新品开发数量快速增加。同时,公司的研发管理体系与质量体系进一步健全,报告期内多个数字化系统上线,研发效率持续提升。

  (三)持续稳定供应商关系,保证产能供给

  报告期内,公司与上游晶圆制造企业华虹半导体、粤芯半导体及DBHitek等厂商继续保持稳定的业务和技术合作关系。为了积极响应第三代半导体的发展趋势,公司新开拓SiC供应商长飞先进、积塔半导体等公司进行SiC二极管、Si2CMOSFET以及SiCMOSFET的合作开发,保障公司的第三代半导体产品系列研发有序推进以及供应产能的稳步增长。公司持续关注并协助开发适合于晶圆合作伙伴的创新工艺流程,根据合作伙伴的制造能力进行深度定制化开发适配的工艺及产品,持续保持双方技术能力的相互促进和共同提升。

  (四)产业基金布局项目发展态势良好,产业链进一步协同

  公司投资的产业基金苏州工业园区苏纳微新创业投资合伙企业(有限合伙)主要对半导体行业及新能源等半导体产业链上下游相关领域的企业和基金进行投资,投资项目涉及第三代半导体材料、高端深度特色工艺晶圆厂、IGBT模块、车规级高可靠性集成方案以及光伏逆变器企业等。2023年度,上述投资项目业务进展顺利,中长期有利于提升与东微半导的产业链协同效应,实现协同发展,推动公司持续、快速、稳定、健康发展。

  

  二、报告期内公司所从事的主要业务、经营模式、行业情况及研发情况说明

  (一)主要业务、主要产品或服务情况

  1、主要业务

  公司是一家以高性能功率器件研发与销售为主的技术驱动型半导体企业,产品专注于工业及汽车相关等中大功率应用领域。公司凭借优秀的半导体器件与工艺创新能力,集中优势资源聚焦新型功率器件的开发,是国内少数具备从专利到量产完整经验的高性能功率器件设计公司之一,并在应用于工业级及汽车级领域的高压超级结MOSFET、中低压功率器件等产品领域实现了国产化替代。公司基于自主专利技术开发出的650V、1200V及1350V等电压平台的多种TGBT器件,已批量进入光伏逆变、储能、直流充电桩、电机驱动等应用领域的多个头部客户。公司原创器件结构的基于18V~20V驱动平台的1200VSiCMOSFET产品具有低导通电阻、车规级高可靠性,已完成设计流片、可靠性评估工作。此外,公司基于自主专利技术开发出的Si2CMOSFET器件拥有极好的栅氧可靠性,同时具有优秀的反向恢复时间和反向恢复电荷,已通过多个客户验证并进入批量状态,可以用于新能源汽车车载充电机、光伏逆变及储能、高效率通信电源、高效率服务器电源等领域。

  2、主要产品

  公司的主要产品包括GreenMOS系列高压超级结MOSFET、SFGMOS系列及FSMOS系列中低压屏蔽栅MOSFET、TGBT系列IGBT产品以及SiC器件(含Si2CMOSFET)。公司的产品广泛应用于以新能源汽车直流充电桩、车载充电机、5G基站电源及通信电源、数据中心服务器电源、储能和光伏逆变器、UPS电源和工业照明电源为代表的工业级应用领域,以及以PC电源、适配器、TV电源板、手机快速充电器为代表的消费电子应用领域。

  公司上述产品的具体介绍如下:

  (1)高压超级结MOSFET

  公司的高压超级结MOSFET产品主要为GreenMOS产品系列,全部采用超级结的技术原理,具有开关速度快、动态损耗低、可靠性高的特点及优势。

  (2)中低压屏蔽栅MOSFET

  公司的中低压MOSFET产品均采用屏蔽栅结构,主要包括SFGMOS产品系列以及FSMOS产品系列。其中,公司的SFGMOS产品系列采用自对准屏蔽栅结构,兼备了传统平面结构和屏蔽栅结构的优点,并具有更高的工艺稳定性、可靠性及更快的开关速度、更小的栅电荷和更高的应用效率等优点。公司SFGMOS系列中低压功率器件产品涵盖25V-250V工作电压,可广泛应用于电机驱动、同步整流等领域。

  公司的FSMOS产品系列采用基于硅基工艺与电荷平衡原理的新型屏蔽栅结构,兼备普通VDMOS与分裂栅器件的优点,具有更高的工艺稳定性、可靠性、较低的导通电阻与器件的优值以及更高的应用效率与系统兼容性。

  (3)超级硅MOSFET

  公司的超级硅MOSFET产品是公司自主研发、性能对标氮化镓功率器件产品的高性能硅基MOSFET产品。公司的超级硅MOSFET产品通过调整器件结构、优化制造工艺,突破了传统硅基功率器件的速度瓶颈,在电源应用中达到了接近氮化镓功率器件开关速度的水平。特别适用于各种高密度高效率电源,包括光伏逆变及储能、直流充电桩、通信电源、工业照明电源、快速充电器、模块转换器、快充超薄类PC适配器、TV电源板等。

  (4)TGBT

  公司的IGBT产品采用具有独立知识产权的TGBT器件结构,区别于国际主流IGBT技术的创新型器件技术,通过对器件结构的创新实现了关键技术参数的大幅优化,公司已有产品的工作电压范围覆盖600V-1350V,工作电流覆盖15A-200A。公司的TGBT系列IGBT功率器件已逐渐发展出低导通压降、电机驱动、软恢复二极管、逆导、高速和超高速等系列。其中,高速系列的开关频率可达100kHz;低导通压降系列的导通压降可降低至1.5V及以下;超低导通压降系列的导通压降可达1.2V以下;软恢复二极管系列则适用于变频电路及逆变电路;650V及1350V的逆导系列在芯片内部集成了续流二极管,同时实现了低导通压降与快速开关的特点,适合在高压谐振电路中使用。

  公司TGBT产品在不提高制造难度的前提下提升了功率密度,优化了内部载流子分布,调整了电场与电荷的分布,同时优化了导通损耗与开关损耗,具有高功率密度、开关损耗低、可靠性高、自保护等特点,特别适用于直流充电桩、变频器、储能逆变器、UPS电源、电机驱动、电焊机、光伏逆变器等领域。

  公司的SiC器件包括SiC二极管、SiCMOSFET、Si2CMOSFET等器件技术。其中,SiC二极管、SiCMOSFET全部使用了SiC衬底,充分利用SiC宽禁带材料的耐高压和耐高温特性。Si2CMOSFET则部分使用了SiC衬底,减少了SiC材料的用量。Si2CMOSFET克服了传统SiCMOSFET成本高和Vth飘移的缺点,实现了高栅氧可靠性。同时还实现了接近SiCMOSFET优秀的反向恢复能力,能够取代一部分SiCMOSFET的应用。

  (二)主要经营模式

  公司作为专业的半导体功率器件设计及研发企业,自成立以来始终采用Fabess的经营模式。Fabess模式指无晶圆厂模式,采用该模式的企业专注于芯片的研发设计与销售,将晶圆制造、封装、测试等生产环节外包给第三方晶圆制造和封装测试企业完成。

  1、研发模式

  公司产品的研发流程主要包括产品开发需求信息汇总、立项评估与可行性评估、项目设计开发、产品试制以及测试验证等四个环节。该四项环节主要由研发部、运营部等合作完成,同时,研发部质量团队会全程参与产品研发的所有环节,监督各环节的执行过程,以在全环节实现对产品质量的管控。公司已制定《产品开发管理程序》,产品研发流程严格遵守该制度约定流程,并通过产品生命周期管理系统进行产品开发管控。

  公司的产品研发流程具体如所示:

  公司根据各产品类型的市场需求与技术发展方向制定技术路线图,并结合晶圆代工和封装厂商的实际制造能力、现有工艺和封测加工能力进行产品开发和设计工作。在产品研发设计过程中,公司同时关注并协助开发适合于晶圆厂和封装厂的工艺流程。同时,公司具有深度定制开发的能力。在产品研发阶段,公司与晶圆代工厂深度合作、共同研发,通过多次反复实验调整,使代工厂的工艺能更好地实现公司所设计芯片的性能,最终推出极具性价比的产品,更好地贴合终端客户的需求。通过对代工厂传统工艺的优化,公司有能力根据终端市场需求精确调整产品的设计。公司会与晶圆厂进行季度技术回顾与季度业务回顾,并陪同客户定期到晶圆厂进行审核。同时,晶圆厂也会定期向公司提供制程能力管控数据及外观检测报告。同时,公司也会对封测厂进行定期稽核,召开QBR并要求提供CPK数据、封装良率及测试良率的报告。公司也会定期对厂家的管控计划提出意见,以保证产品质量。

  2、采购与生产模式

  公司采购的内容主要为定制化晶圆制造、封装及测试服务,以及实验室设备的采购。在Fabess模式中,公司主要进行功率器件产品的研发、销售与质量管控,产品的生产采用委外加工的模式完成,即公司将自主研发设计的集成电路版图交由晶圆厂进行晶圆制造,随后将制造完成的晶圆交由封测厂进行封装和测试。公司的晶圆代工厂商和封装测试服务供应商均为行业知名企业。公司建立了以质量部为核心的质量管理体系,有效提高了公司产品和服务的整体质量。公司拥有研发部、运营部、销售部等多个业务部门,且各部门职能相对独立;同时,公司的质量部协助其他部门制定其操作规范、记录和整理日常的工作文档、监督和指导各部门的工作和质量控制流程,其贯穿产品开发、生产、运营和销售的整个过程。

  3、销售模式

  结合行业惯例和客户需求情况,公司目前采用“经销加直销”的销售模式,即公司通过经销商销售产品,也向终端系统厂商直接销售产品。在经销模式下,公司与经销商的关系主要为买断式销售关系,公司将产品送至经销商或者经销商指定地点;在直销模式下,公司直接将产品销售给终端客户,公司将产品送至客户指定地点。

  公司建立了完善的客户管理制度,对于长期合作客户,公司与其签订框架合作协议,并安排专员提供全方位服务;对于其他客户,公司根据订单向其供货。半导体行业上下游之间粘性较强,公司产品需要通过较为严格的质量认证测试,一旦受到客户的认可和规模化使用后,双方将形成长期稳定的合作关系。

  4、管理模式

  自创立以来,公司汇聚了国内外优秀的技术和管理专家,积累了丰富的产品开发和营销经验,经过多年的摸索和融合,逐渐建立了符合自身发展的管理理念和管理体系。公司在日常管理中采用了关键绩效指标管理和综合评分制,会与每个员工明确各自的主要责任,并以此为基础设立相应的业绩衡量指标。从管理架构上,公司采取矩阵式管理。矩阵式管理既保持了产品开发及售后维护的专业性,不断提高和积累技术能力,又能明确项目的责任人和各成员的分工和目标,以确保相应任务高质量完成。

  (三)所处行业情况

  1.行业的发展阶段、基本特点、主要技术门槛

  (1)所处行业

  公司是一家以高性能功率器件研发与销售为主的技术驱动型半导体企业,根据中华人民共和国国家统计局发布的《国民经济行业分类(GB/T4754-2017)》,公司所处行业为“计算机、通信和其他电子设备制造业”(C39),所处行业属于半导体行业中的功率半导体细分领域。

  (2)行业发展阶段

  ○1全球功率半导体市场分析

  在功率半导体发展过程中,20世纪50年代,功率二极管、功率三极管面世并应用于工业和电力系统。20世纪60至70年代,晶闸管等半导体功率器件快速发展。20世纪70年代末,平面型功率MOSFET发展起来。20世纪80年代后期,沟槽型功率MOSFET和IGBT逐步面世,半导体功率器件正式进入电子应用时代。20世纪90年代,超级结MOSFET逐步出现,打破了传统硅基产品的性能限制以满足大功率和高频化的应用需求。对国内市场而言,功率二极管、功率三极管、晶闸管等分立器件产品大部分已实现国产化,而功率MOSFET特别是超级结MOSFET、IGBT等高端分立器件产品由于其技术及工艺的复杂度,还较大程度上依赖进口,未来进口替代空间巨大。根据Omida、国信证券研究所数据,全球功率半导体市场规模预计将由2022年的481亿美元增长至2023年的503亿美元。预计2024年市场规模将达到532.19亿美元;其中中国功率半导体市场规模,预计在2024年将达到195.22亿美元,占全球市场约为36.68%。

  ○2中国市场分析

  目前国内功率半导体产业链正在日趋完善,技术也正在取得突破。同时,中国也是全球最大的功率半导体消费国。根据Omdia、国信证券研究所预测:2022年中国功率半导体市场规模达到114.77亿美元,预计至2026年市场规模将增长至131.76亿美元,2019-2026的年化复合增长率为4.7%,占全球市场比例接近37%。

  (3)行业的主要特点

  ①功率半导体器件专注于技术和工艺改进以及新材料迭代

  功率半导体器件属于特色工艺产品,不同于集成电路产品依赖尺寸,在制程方面不追求极致的线宽,不遵守摩尔定律。功率半导体器件的性能演进呈现平缓的趋势,目前制程基本稳定在90nm-0.35μm之间。功率器件发展的关键点主要包括技术创新、制造工艺升级、封装技术及基础材料的迭代。

  ②IDM与Fabess模式并存,技术迭代与产能供给同步发展

  目前,半导体企业采用的经营模式可以分为IDM模式和Fabess模式。IDM模式为垂直整合元件制造模式,系早期半导体企业广泛采用的模式,采用该模式的企业可以独立完成芯片设计、晶圆制造、封装和测试等各垂直的生产环节。Fabess模式指无晶圆厂模式,采用该模式的企业专注于芯片的研发设计与销售,将晶圆制造、封装、测试等生产环节外包给第三方晶圆制造和封装测试企业完成。IDM模式具有技术的内部整合优势,有利于积累工艺经验,形成核心竞争力。随着芯片终端产品和应用的日益繁杂,芯片设计难度快速提升,研发所需的资源和成本持续增加,促使全球半导体产业分工细化,Fabess模式已成为芯片设计企业的主流经营模式之一。另外由于半导体行业的周期性,IDM公司极容易受制于原有固定产能,陷入被动局面。因此,行业整体呈现IDM模式与Fabess模式共存的局面,同时也是功率半导体企业商业模式未来的发展方向,既能随市场波动及时扩大或减少产能,也可以就近满足区域性市场需求。

  ③多细分场景需求日益多元,依赖特色工艺平台的定制化能力

  新能源汽车正在蓬勃发展中,新机遇正在不断涌现,以车载电子、光伏逆变及储能为代表的多细分应用场景需求趋于多元化。功率半导体企业从主营产品系列具体到料号、规格、电压、电流、面积、导通电阻、封装、技术特点及应用领域,可交叉组合形成数千种产品型号。功率半导体产品由于根据客户定制要求所产生的细分需求多样化,因而企业想要在行业内获得足够的市场竞争力,对于特色化工艺平台的定制化能力要求极高。

  (4)主要技术门槛

  功率半导体器件的研发、设计需要企业研发团队综合掌握器件结构、晶圆制造工艺、封装测试等多领域的技术。在功率半导体器件中,超级结MOSFET、高性能IGBT、高性能SGTMOSFET、SiCMOSFET及GaNHEMT的技术门槛较高。上述这些功率器件中,器件的性能一方面可以通过改进核心器件结构的设计来提升性能,另一方面可以通过改进制造工艺或材料来达到目的。作为Fabess设计企业,研发设计人员一方面需持续跟踪掌握国际先进技术理论、先进工艺方法,另一方面还需不断提出创新的器件结构来实现性能上的大幅提升。

  功率器件不仅要保持在不同电流、电压、频率等应用环境下稳定工作,还需保持在开关损耗、导通损耗、抗冲击能力、耐压、效率等性能上进行平衡,这些性能均需经过大量的仿真设计和流片验证。此外,下游客户不仅对功率半导体的性能和成本提出了差异化的要求,还对产品在各种应用环境下的耐久可靠性提出较高的要求,因此研发设计人员还需掌握不同应用的电路拓扑及可靠性改进方法。因此,企业研发及工程团队需要拥有丰富的技术工艺经验、持续技术创新能力、芯片产业化等能力,才能持续保持市场竞争优势地位。新进入者若缺乏上述的条件,则难以实现持续的业务增长和保持技术上的领先。

  2.公司所处的行业地位分析及其变化情况

  基于多年的技术优势积累、产业链深度结合能力以及优秀的客户创新服务能力,公司已成为国内领先的高性能功率半导体厂商之一。

  (1)产品品类及技术方面

  在超级结MOSFET领域,公司在高压超级结技术领域积累了包括优化电荷平衡技术、优化栅极设计及缓变电容核心原胞结构等行业领先的专利技术,产品的关键技术指标达到了与国际领先厂商可比的水平。

  在中低压屏蔽栅MOSFET领域,公司亦积累了包括优化电荷平衡、自对准加工等核心技术,产品的关键技术指标达到了国内领先水平。

  在IGBT领域,公司的TGBT产品是基于新型的TridentGateBipoarTransistor(简称Tri-gateIGBT)器件结构的重大原始创新,基于此基础器件专利,具备了赶超目前国际最为先进的第七代IGBT芯片的技术实力。

  在SiC领域,公司原创器件结构的基于18V~20V驱动平台的1200VSiCMOSFET完成设计流片、可靠性评估工作,基于15V驱动平台的SiCMOSFET研发工作进展顺利。公司基于自主知识产权的Si2CMOSFET产品克服了传统SiCMOSFET成本高和Vth飘移的缺点,实现了高栅氧可靠性。同时还实现了接近SiCMOSFET的优秀的反向恢复能力,能够取代一部分SiCMOSFET的应用。

  (2)产品结构方面

  公司的功率器件产品包含了具有高技术含量的高压超级结MOSFET产品、极具竞争力的中低压屏蔽栅MOSFET以及独创结构、产品的关键技术指标达到了与国际领先厂商可比水平的TGBT产品。原创器件结构的基于18V~20V驱动平台的1200VSiCMOSFET完成设计流片、可靠性评估工作。公司基于自主知识产权的Si2CMOSFET产品在2023年持续出货,可以实现对传统SiCMOSFET的互相替代,已经通过客户的验证并小批量供货。其中,由于高压超级结MOSFET产品应用广泛且国外厂商仍占据了较大的市场份额,公司在此领域内拥有广阔的进口替代空间,发展空间巨大。

  (3)产品应用领域方面

  公司产品以车规级、工业级应用为主,报告期内上述领域营业收入占比近80%。应用领域包括光伏逆变及储能、新能源汽车车载充电机、新能源汽车直流充电桩、5G基站电源及通信电源、数据中心服务器电源和工业照明电源等。由于车规级、工业级应用对功率半导体产品的性能和可靠性要求普遍高于消费级应用,其产品平均单价也较消费级应用的产品平均单价更高。

  3.报告期内新技术、新产业(300832)、新业态、新模式的发展情况和未来发展趋势

  (1)新技术的发展情况及未来发展趋势

  1)工艺进步、器件结构改进加速产品迭代

  采用新型器件结构的高性能MOSFET功率器件可以实现更好的性能,从而导致采用传统技术的功率器件的市场空间被升级替代。造成该等趋势的主要原因是高性能功率器件的生产工艺不断进行技术演进,当采用新技术的高性能MOSFET功率器件生产工艺演进到成熟稳定的阶段时,就会对现有的功率MOSFET进行替代。同时,随着各个应用领域对性能和效率的要求不断提升,也需要采用更高性能的功率器件以实现产品升级。因此,高性能MOSFET功率器件会不断扩大其应用范围,实现市场的普及。未来的5年中会出现新技术不断扩大市场应用领域的趋势。具体而言,沟槽MOSFET将替代部分平面MOSFET;屏蔽栅MOSFET将进一步替代沟槽MOSFET;超级结MOSFET将在高压领域替代更多传统的VDMOS。

  2)第三代半导体材料功率器件的替代趋势

  第三代半导体材料主要为碳化硅和氮化镓,具有禁带宽度大、电子迁移率高、热导率高的特点,在高温、高压、高功率和高频的领域有机会取代部分硅材料。首先,由于新能源汽车、光伏逆变及储能、5G等新技术的应用及需求迅速增加,第三代半导体的产业化变得更加迫切。得益于SiCMOSFET在高温下更好的表现,SiCMOSFET在汽车电控中将逐步对硅基IGBT模块进行替代。

  3)功率器件集成化趋势

  除了功率器件在结构及工艺方面的优化外,终端领域的高功率密度需求也带动了功率器件的模块化和集成化。在中大功率应用场景中,客户更倾向于使用大功率模块。由于大功率模块需要多元件电气互联,同时要考虑高温失效和散热问题,其封装工艺和结构更复杂;在小功率应用场景中,功率器件被封装到嵌入式封装模块中来提高集成度从而减小整体方案的体积。目前,工业领域、新能源汽车仍是功率模块的主要应用领域。而芯片技术的提升可有效提高模块的集成度和综合性能,降低成本,是模块技术提升的重要因素。

  (2)新产业、新业态、新模式的发展情况及未来发展趋势

  受益于新能源汽车、直流充电桩、工业及通信电源、光伏逆变及储能等市场对于高性能功率器件的需求将不断增加,以高压超级结MOSFET为代表的高性能产品在功率器件领域的市场份额以及重要性将不断提升。

  1)新能源汽车

  ○1新能源汽车市场规模

  中国汽车工业协会发布数据显示:2023年全年我国新能源汽车销量944.8万辆,同比增长37.48%,增速较快主要由于国家“促销费”政策及全年新车型拉动;2023年全年新能源汽车渗透率达31.55%,同比增长5.88%。分动力类型看,EV销量为621.2万辆,同比增长23.68%,PHEV销量275.6万辆,同比增长82.28%。全年新能源汽车出口量120.3万辆,同比增长77.6%。

  ○2车规级功率半导体

  新能源汽车持续提升充电功率、缩短充电时间,电压平台将从400V提升到800V、1000V甚至更高的水平,高电压成为了新能源汽车行业的发展趋势。为实现能量转换及传输,新能源汽车中新增了电机控制系统、DC/DC模块、高压辅助驱动、车载充电系统OBC、电源管理IC等部件,其中的功率半导体含量大大增加。从半导体种类上看,汽车半导体可大致分为功率半导体(IGBT和MOSFET等)、MCU、传感器及其他等元器件。随着汽车智能化发展,ADAS、安全、信息娱乐等功能需要MOSFET作为电能转换基础器件支撑数字、模拟等芯片完成功能实现。根据国信证券研究院数据:受益于汽车智能化,2020-2026年MOSFET非动力应用市场将从8.3增至11.1亿美元,其中ADAS在安全管理、域控制系统、泊车系统智能化升级的拉动下将从0.3增加至0.9亿美元;受益于汽车电动化,包含轻混动的非燃油车动力总成市场将从1.5增至6亿美元。

  在器件层面,高效的IGBT、SiC或GaN器件,通过先进封装技术改善散热条件、降低寄生参数以提高功率模块可靠性,最终实现在高压、高温、高速的工况下的能量转换效率。在系统层面,随着动力域将机械、电能转换及热管理等耦合部件进行融合,通过智能化可将参数优化程度提升,利用大数据可对动力系统的子系统进行远程标定和模拟测试以达到更高的电力转换效率。在整车层面,可通过数字化将电机驱动、热管理、转向和制动等部件联接,实现能效互补。

  2)充电桩

  根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟(EVCIPA)发布的数据:2023全年,我国充电桩增量为338.6万台(YoY+31%),其中公共充电桩增加92.6万台(YoY+42.7%),随车配建私人充电桩增加245.8万台(YoY+26.6%);新增桩车增量比为1:2.4。

  根据长城证券(002939)产业金融研究院数据:我国公共桩总数中,直流快充占比仍落后于交流慢充。截至2022年底,我国公共充电桩中直流快充占比仅42%,落后于交流慢充的58%。且我国公共直流充电桩150kW以上的高功率桩的市场占有率仅有5%,120kW以下的直流桩仍占到直流快充桩总数的32%,我国快充桩建设亟待提高。

  在公共直流充电桩所需的工作功率和电流要求下,其采用的功率器件以高压MOSFET为主。超级结MOSFET因其更低的导通损耗和开关损耗、高可靠性、高功率密度成为主流的充电桩功率器件应用产品,具体应用于充电桩的功率因数校正(PowerFactorCorrection,“PFC”)、直流-直流变换器以及辅助电源模块等。超级结MOSFET将充分受益于充电桩的快速建设。

  此外,液冷成为解决大功率散热的有效途径,或将成为技术突破主线。相较于传统的风冷充电桩,液冷充电桩的区别主要在于使用了液冷充电模块,并且配备了液冷枪线。液冷充电枪散热性能更好,充电效率更高,且更轻、更方便;而液冷模块相较于传统的风冷模块散热效果更好、更可靠、防护高、安全性高、噪音低、有更低的全生命周期成本,高压快充趋势下未来液冷充电枪及液冷模块的生产及全液冷充电站的建设或迎来高增,从而带动模块用功率器件高压超级结MOSFET、IGBT以及SiCMOSFET的快速增长。

  3)人工智能及数据中心建设

  随着人工智能、数据挖掘等新技术发展,海量数据(603138)产生及对其计算和处理成为数据中心发展关键。随着云计算的不断发展,全球范围内云数据中心、超级数据中心的建设速度亦不断加快。据IDC数据,2022年全球服务器出货量1495万台,同比增长10.4%;2022年全球服务器市场规模1230亿美元,同比增长20.0%。IDC预计2027年全球服务器出货量将达到1971万台,对应2022-2027年CAGR为5.7%;预计2027年全球服务器市场规模将达到1780亿美元,对应2022-2027年CAGR为7.7%。据工信部、信通院数据,截至2023年6月底,我国在用数据中心机架规模达到760万架,同比增速达到28.8%,2022年底总机架规模达到650万架,2018-2022年复合增速超过30%。

  数据中心服务器对电源效率的要求更加严苛,因而采用了较多创新的电路拓扑,比如,图腾柱PFC电路。一部分传统的高压Si基功率器件技术因为反向恢复速度较慢而逐渐被SiC或者GaN器件所取代,而采用公司发明的Si2CMOSFET技术的新型功率器件可以实现SiCMOSFET的反向恢复速度及高电路效率,在价格与性能之间找到了更好的平衡点。随着人工智能的发展和数据中心建设如火如荼的展开,公司发明的一系列Si2CMOSFET器件、SiCMOSFET器件及超低电阻超级结器件将可以在此类市场中实现销售额的高速增长。

  4)5G基站

  根据工业和信息化部发布的数据显示:截至2023年12月31日,我国5G基站总数达337.7万个。5G建设将从四个方面拉动功率半导体需求,包括:1)5G基站功率更高、建设更为密集,带来更大的电源供应需求;2)射频端功率半导体用量提升;3)雾计算为功率半导体带来增量市场;以及4)云计算拉动计算用功率半导体用量。

  综上所述,5G通信基站建设将带来巨大的功率半导体需求,主要驱动力来自于基站密集度和功率要求、MassiveMIMO射频天线、雾运算和云计算的需求提升。

  5)光伏逆变及储能

  根据中国光伏行业协会、国家能源局数据:2023年国内光伏装机约217GW,同比增长148%,硅料大幅降价带动产业链价格下行刺激需求,预计2024年将保持增速实现220GW装机量。

  光伏系统电压提升是降低平准化度电成本(LCOE)的重要途径,高电压系统线损更低、系统效率更高,光伏系统电压从600V提升到1000V、1500V高压系统成为大型光伏项目的发展趋势。光伏、储能行业高电压需要,带动上游高压功率器件占比持续提升。根据Yoe数据:高压功率器件的市场占有率将持续提升,600V功率器件市占率从2021年的46%提升到2027年的49%,1200V功率器件市占率从2021年的11%提升到2027年的20%,1700V功率器件市占率从2021年的2%提升到2027年的3%。

  2021年,国家发展改革委、国家能源局联合印发的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》提出,到2025年,实现新型储能装机规模达到3,000万千瓦以上的目标。根据MordorInteigence数据:2024年储能市场规模预计为511.0亿美元,预计到2029年将达到997.2亿美元,在预测期内(2024-2029年)复合年增长率为14.31%。

  (四)核心技术与研发进展

  1.核心技术及其先进性以及报告期内的变化情况

  报告期内,公司积极推进主营产品技术迭代并加大新产品开发力度。

  (1)超级结MOSFET方面:完成第三代超级结MOSFET8英寸转12英寸量产准备工作,在产品性能持平的前提下保证了出色的工艺控制能力,进一步满足公司终端客户以及各细分应用领域特别是车规市场客户对于产能以及成本的严苛要求。报告期内,公司分别投入PD1500A功率器件动态测试机以及H3TRB车规考核机台等设备进一步提升公司器件验证能力。公司为AI服务器电源设计的高功率密度超级结芯片也实现批量出货。

  (2)中低压屏蔽栅MOSFET方面:完成25V~150V全系列产品的开发,在高频率SGTMOS领域,成功完成了超短沟槽工艺的试产,将助力高频AI算力服务器电源应用需求的释放,满足高频AI算力服务器电源国产化替代需求。

  (3)在独创结构IGBT系列TGBT器件方面:报告期内,公司推出的1200V产品系列取得了在器件电性能和可靠性上的提升,全面赶超海外一线竞品参数指标。公司研发的950VIGBT光伏组串模块用芯片,结合代工厂最新的背面制造工艺表现出优于海外模块功耗的效能,在高端应用领域实现国产替代。截至2023年12月31日,330KW模块的专用芯片小批量交付批次已经在电站安全运行,350KW及以上项目在紧密开发中。

  (4)SiC器件方面:报告期内,公司与国内多家一线SiC晶圆代工厂进行战略合作。SiCJBS进入量产阶段,配合公司TGBT器件广泛应用于高速车载OBC、光伏逆变器等市场。同时,公司基于18V~20V驱动平台的1200VSiCMOSFET完成设计流片、可靠性评估工作,基于15V驱动平台的SiCMOSFET研发进展顺利,目标是全系列产品追平海外巨头厂商产品性能,同时利用产业基金平台实现SiC衬底、外延、模块封装等全产业链条协同,进一步实现国产化替代,培育国内SiCMOSFET产品国际先进的核心竞争力。

  截至本报告期末,公司主要核心技术与变化情况如下:

  (1)产品核心技术:

  (2)报告期内的变化情况

  公司持续进行新技术开发工作,遵循技术路线图加速推进各项技术迭代。报告期内,公司主营产品高压超级结MOSFET、中低压屏蔽栅MOSFET、TGBT产品的技术迭代速度明显加速,SiCJBS第一次实现量产,SiCMOSFET工艺平台搭建工作加速,多规格产品系列已成型,1200V32mohm产品规格已完成研制和可靠性考核。另一方面,公司主营产品从8英寸转12英寸工艺平台的拓展工作已经基本完成,为工艺技术的继续迭代和交付能力提供了坚实的基础。在高压超级结MOSFET领域,第三代高压超级结MOSFET平台集成了目前国内先进水平的制造工艺,使得产品具备更小的芯片面积,性价比相对突出。在TGBT产品领域,公司快速响应终端市场需求,由中小功率产品切换至大功率产品方向研发应用,尤其在电站用逆变器细分场景获得终端客户的认可并被选用,性能超越国际大厂,填补了国内市场空白,第三代Tri-gateIGBT开发顺利。公司在第三代半导体研发及产业化方面进行了提前布局,在SiC二极管、SiCMOSFET及Si2CMOSFET器件上取得了较大的研发进展,Si2CMOSFET持续出货。报告期内,公司研发经费、研发人员数量、专利数量、新品开发数量均保持快速增长态势。此外,公司的研发管理体系与质量体系进一步健全与完善。报告期内公司数字化管理系统如产品生命周期管理系统、质量管理系统、良率管理系统、运营管理系统等运行通畅,研发效率、产品质量管控以及交付效率等能力持续提升。

  (3)公司分产品系列技术先进性情况

  报告期内,公司分产品系列具体技术及相关参数情况如下:

  1)超级结MOSFET产品设计及其工艺技术

  深槽超级结MOSFET设计及其工艺技术。公司深槽超级结MOSFET的设计及工艺技术包括优化电荷平衡技术、优化栅极设计及缓变电容核心原胞结构等技术。电荷平衡技术兼具技术先进性与工艺稳定性,技术方面大幅提高衬底掺杂浓度,有效降低了导通电阻;稳定性方面使产品内部电场更加均衡,性能更加稳定。栅极结构优化以及缓变电容核心原胞结构技术解决了超级结MOSFET由于开关速度快导致的开关震荡的问题。由于导通损耗与导通电阻成正比,超级结MOSFET在导通损耗方面具有很大的优势;同时,开关时间越短,开关过程的能量损耗就越低。超级结MOSFET拥有极低的FOM值,从而拥有极低的开关损耗和驱动能量损耗。

  基于上述核心技术,公司的GreenMOS系列高压深槽超级结MOSFET产品具有比肩国际一流公司产品的性能,在优化器件性能的同时提高了产品的良率与可靠性,控制了生产成本,整体具有较高的市场竞争力。

  公司的深槽超级结MOSFET设计及其工艺技术处于国内领先、国际先进的水平。本报告期内,公司高压超级结MOSFET产品从8英寸转12英寸制造平台的拓展工作已经基本完成。借助12英寸更加先进的软硬件能力,提供更富竞争力的制造工艺技术,公司的新技术开发得到了有力推进。同时,上游代工厂对于公司在新能源汽车、高算力服务器电源、数据中心以及光伏逆变及储能领域拓展的充满信心,积极进行12英寸的晶圆制造产能扩大,进一步为公司的交付能力提供了有力保障。

  2)超级硅MOSFET产品设计及其工艺技术

  公司的超级硅MOSFET设计及其工艺技术主要包括独创的器件结构与优化的制造工艺,拥有高速开关以及低动态损耗的特性,在硅基制造工艺上进一步提升了器件的开关速度,在主流快速充电器应用中能获得接近氮化镓(GaN)功率模块的效率和功率密度,与传统的功率器件相比具有明显优势。

  公司的超级硅系列MOSFET产品具有栅电荷与导通电阻的乘积优值低、工艺成熟度高的特点及优势。由于超级硅系列产品采用的硅基制造工艺更加成熟,一方面相较氮化镓器件可靠性更高,另一方面具有优秀的动态特性,可以进入SiCMOSFET及GaNHEMT的应用领域。报告期内,公司完成了二代超级硅技术的开发,推出性能更加优良的产品系列。

  3)中低压屏蔽栅MOSFET产品设计及其工艺技术

  公司中低压屏蔽栅MOSFET设计及其工艺技术包括自对准的制造技术、电荷平衡原理以及全新的器件结构与生产工艺,实现了电场调制耐压的提高,形成了高功率密度、低开关损耗、高可靠性等特点。

  公司的中低压屏蔽栅MOSFET设计及其工艺技术处于国内领先水平。公司完成了屏蔽栅MOSFET产品从8英寸转12英寸制造平台的拓展工作并实现量产,公司多个高密度中低压屏蔽栅MOSFET技术平台通过车规可靠性考核。公司开展第三代40V&60V电压平台产品开发并得到优良的器件性能。此外,公司顺利扩充25~80V电压平台,高频MOSFET系列实现了工艺设计上的突破,实现超短沟道的应用,可广泛应用于高算力服务器电源、算力卡的高频供电电源系统。150V产品采用了最新的全耗尽结构,优化后的器件性能将更适合用于新能源汽车、光伏逆变及储能等领域。

  4)TGBT产品设计及其工艺技术

  公司TGBT产品设计及其工艺技术具体包括载流子控制技术、原胞功率调制技术以及独创的器件结构等。载流子控制技术优化了IGBT器件在导通时的内部载流子分布;原胞功率调制技术使器件在大功率开关过程中的功率分布更加均匀,避免了局部电压电流过大而导致的器件失效,使得器件具有更高的工作稳定性;公司独创的器件结构提升了产品的电场调制能力,提高了耐压性以及载流子浓度,因此提升了产品整体的可靠性。

  在TGBT产品领域,公司加强对自有知识产权Tri-gateIGBT技术研发力度,迅速实现了高性能IGBT产品的国产化替代。随着公司第二代Tri-gateIGBT量产并推广,产品性能进一步提升,在光伏、储能、电动车主驱、车充、充电桩等领域具备全面国产化替代的能力,并且在新型大功率密度的光伏组串逆变,主驱逆变领域成为主力国产供应厂商,在一组替代海外头部公司的项目案例中,使用公司950V200ATGBT芯片制造的330KW功率模块,呈现出比国内厂家(客户还未认证)运行温度低,比海外头部公司(客户主物料)更优异的表现,同时在极限350KW条件下依旧显示出平稳的运行效率,得到了国内客户的认可并进入小批量运行阶段。公司TGBT产品的导通压降与开关速度同时得到优化,在关键技术参数上有着大幅的提高,在应用过程中拥有发热低、效率高的优势,可使整体应用系统的功耗更低,并拥有高功率密度、低开关损耗、高可靠性以及自保护等优势。

  本报告期内,公司基于原创的新型TGBT技术,完善了650V15A~300A,950V200A以及1200V40A~150A,200A等全系列产品。同时,随着公司二代TGBT技术的量产,芯片的电流密度得到进一步提高。目前,公司三代TGBT已经研发成功,先头物料的性能对比二代产品呈现出更加优良的性能,正在快速孵化验证中。

  5)Hybrid-FET器件及其工艺技术

  Hybrid-FET器件及其工艺技术包括全新的器件架构以及电流动态调整技术。这种特殊的器件结构结合了导通电流密度高与开关速度快的特点,可实现高速关断和大电流的处理能力;采用电流动态调整技术则使器件在不同的应用工作状态下拥有不同的电学表现,具有更加宽广的安全工作区域,可提高产品的整体稳定性。

  公司的Hybrid-FET器件兼具IGBT与MOSFET器件的优势,综合提供更加符合应用场景的解决方案,器件及其工艺技术处于国内领先水平,目前该技术已申请专利并开始产业化。Hybrid-FET器件基于TGBT技术,因此是TGBT的一个子类。本报告期内,Hybrid-FET器件持续稳定批量出货,产品规格型号进一步增加,其性能优势已经被客户所认可。以90A的Hybrid-FET产品为例,该产品已经批量应用于客户系统中,处于稳定出货状态,其在客户端的最高工作频率可达80kHz以上,采用该产品的系统,效率比采用传统器件的系统有大幅提升。

  6)SiCSBD以及SiCMOSFET产品设计极其工艺技术

  公司长期跟进SiC技术的发展,逐步积累知识产权的同时,于本报告期内正式进入SiC功率器件的自主研发工作。其中650VSBD系列产品一次流片后就实现了预定性能,且高温漏电流只有海外竞品的三分之一,目前和公司IGBT合封的高速器件已经通过车规考核并且批量交付。1200VSBD系列已经产出,性能优良,可以配合公司的1200VIGBT芯片形成高速1200V系列。

  报告期内,公司与国内多家头部SiC代工伙伴进行SiCMOSFET工艺的合作开发,第一代1200V32mohm器件第二次流片即取得较高良率,可靠性测试表现良好。第二代和第三代SiCMOSFET技术开发工作进展顺利。

  7)Si2CMOSFET器件及其工艺技术

  Si2CMOSFET器件具有独创的器件架构与优化的制造工艺,拥有极好的栅氧可靠性与高栅源耐压,同时具有极低的反向恢复时间和反向恢复电荷,易于应用,适用于图腾柱无桥PFC、H桥逆变等拓扑结构,可以在新能源汽车车载充电机、储能逆变器、高效率通信电源、高效率服务器电源等多种应用场景替换采用传统技术路线的SiCMOSFET,性价比极高。截至报告期末,Si2CMOSFET已经通过多个客户测试验证并实现小批量供货。

  以650V60mohmSi2CMOSFET器件为例,这款芯片的反向恢复时间远远小于超级结器件,与SiCMOSFET接近。由于其极短的反向恢复时间,Si2CMOSFET器件在服务器及车载充电机中可以实现对SiCMOSFET的替换,同时大幅降低器件成本(为服务器图腾柱PFC电路示意图及Si2CMOSFET测试波形)。

  随着以大模型以及自动驾驶为代表的人工智能技术的兴起,国际上对服务器及数据中心的需求大增。而数据中心服务器对电源效率的要求更加严苛,因而采用了第三代半导体组成的图腾柱PFC电路拓扑(图所示)。公司发明的基于Si2CMOSFET技术的新型功率器件适合在图腾柱PFC中应用并实现GaN或SiCMOSFET的高效率,以期实现在此类市场中实现销售额的高速增长。报告期内,公司Si2CMOSFET平台完成了全国产供应链评价,提供更加稳固的供应链保障。

  2.报告期内获得的研发成果

  公司进一步加大新产品与新技术研发投入力度,持续优化8英寸与12英寸先进工艺制程产品布局,取得较好成效。报告期内,公司取得的主要研发成果如下:

  12英寸第三代高压超级结MOSFET实现了大规模出货;第四代高压超级结MOSFET实现批量出货;第五代超级结MOSFET试产成功,客户试用结果良好,形成小批量交付能力。基于第四、五代超级结技术,单晶圆产出芯片颗数进一步提高,性能得到大幅提升。

  公司基于深沟槽超级结技术的中低压超级结MOSFET技术开发顺利进行,250V~300V中低压超结MOSFET相继推出,比目前传统工艺技术制造的同电压等级MOSFET性能明显提升。

  公司基于12英寸先进工艺制程的高压超级结MOSFET技术大规模量产,其中800V产品系列稳定量产,性能较8英寸得到大幅提升,900V以及1000V产品系列试产成功,1200V产品系列研发推进中。

  公司新一代超级硅MOSFET开发成功并通过客户认证。

  公司持续拓展基于第三代25V-150V低压高密度屏蔽栅MOSFET工艺平台的产品规格,基于良好的器件性能,来自于服务器市场的订单正在增加,同时xPU电源专用中低压屏蔽栅MOSFET产品技术通过多个客户评测,实现小批量供货。本报告期内多产品实现量产和车规验证,产品规格型号逐步丰富,替代能力显著提升。

  公司持续拓展基于自主IGBT专利技术的TGBT产品规格,持续提升产品性能,公司第二代TGBT进入稳定量产交付状态,电流密度显著提高。第二代TGBT产品实现小规模出货。报告期内,公司第三代TGBT研发成功,先头物料的性能对比第二代产品呈现出更加优良的性能。

  公司TGBT在12英寸先进工艺制程的研发及扩产顺利进行,随着新产线的扩充及新一代TGBT产品的研发成功,目前已具备主力物料的12英寸供应能力。同时,依托于12英寸先进制造工艺设备的支持,公司第三代TGBT的技术迭代将会大大加速。

  公司研发的高速大电流功率器件600/650VHybrid-FET器件产业化顺利进行,报告期内产品规格数量及出货量持续增加。

  公司TGBT产品在光伏逆变器及储能、新能源汽车直流充电桩、电机驱动等领域获得客户的批量应用。同时,更大功率的车用主驱以及大功率光伏芯片产品开发成功,客户初步验证通过,在新型大功率密度项目中,作为国内为数不多可以提供该类芯片支持的供应商,产品在批量上机验证中。

  公司积极布局第三代功率半导体器件,申请多项相关专利,进一步完善对相关知识产权的保护,相关产品的开发顺利进行。公司Si2CMOSFET产品研发成功并顺利通过客户验证,进入小批量供货阶段。公司积极布局基于Si2CMOSFET、SiCSBD、SiCtrench-MOSFET技术的产品路线图。Si2CMOSFET多产品稳定出货,SiCJBS/MPS已完成开发,SiCMOSFET开发快速推进中。

  3.研发投入情况表

  研发投入总额较上年发生重大变化的原因

  主要系报告期内,公司持续加强研发投入特别是先进工艺产品研发,相应的材料、职工薪酬、研发设备及平台开发等投入均持续增长。

  4.在研项目情况

  5.研发人员情况

  6.其他说明

  

  三、报告期内核心竞争力分析

  (一)核心竞争力分析

  1、强大的研发能力,保证公司产品性能国内领先甚至国际领先

  公司的核心技术人员均在功率半导体领域耕耘超过十年,具有丰富的研发经验,并对行业未来的技术发展趋势具有前瞻性的创新能力。公司核心技术人员的研发能力保证了公司的技术敏锐度和研发水平,确保了公司的产品迭代能够紧跟行业发展趋势,亦满足客户终端产品的创新需求。公司一直以来高度重视技术团队的建设,已建立起了完善的研发团队及体系。完整的研发团队及体系与持续的研发投入使得公司成为功率器件领域产品性能领先的本土企业之一。凭借优秀的研发实力,公司在主要产品方面均已具备了国内领先甚至国际领先的核心技术,并在核心技术的基础上实现了高压超级结MOSFET、中低压屏蔽栅MOSFET产品、TGBT产品以及Si2CMOSFET的量产与销售。公司的高压超级结MOSFET产品运用了包括电容缓变技术、超低栅极电荷等行业领先的核心技术,使关键技术指标达到了与国际领先厂商可比的水平。在中低压领域,公司的产品技术水平亦达到了国内领先水平。公司的超级硅系列MOSFET实现了比传统超级结更高的效率,获得了众多客户的认可。报告期内,公司超级硅MOSFET已批量进入全球第一大微逆变厂商EnphaseEnergy,应用于微逆变领域。报告期内,公司独创结构的Tri-gateIGBT新型功率器件由中小功率产品拓展至大功率产品方向研发应用,尤其在电站用逆变器细分场景获得终端客户的认可并被选用,性能超越国际大厂,在高端应用领域实现国产替代。公司具有独立知识产权的Si2CMOSFET实现量产,可以在新能源汽车车载充电机、光伏逆变及储能、高效率通信电源以及高效率工艺电源等领域实现与传统SiCMOSFET的相互替代。Si2CMOSFET性价比高,前景广阔,是公司顺利进入第三代半导体领域的敲门砖。公司利用其上市的先发优势,加大第三代半导体上下游的资本投入,布局该领域的专利技术,为未来宽禁带半导体业务的拓展打下了坚实的基础。

  2、丰富的产品规格,满足不同应用场景的需求

  功率器件的产品规格丰富,不同规格的产品被应用于不同的应用场景。得益于公司丰富的产品系列以及强大的产品开发能力,公司的功率器件产品已被广泛应用于各类工业级及消费级领域,包括新能源汽车直流充电桩、车载充电机、储能和光伏逆变器、5G基站电源及通信电源、数据中心服务器电源、UPS电源和工业照明电源、PC电源、适配器、TV电源板、手机快速充电器领域等。

  3、作为国内高性能功率器件的优质供货商之一,拥有强大的全球终端客户基础

  凭借优异的技术实力、产业链深度结合能力和客户创新服务能力,公司已经与国内外各行业的龙头客户建立了长期的合作关系。在各类功率器件应用领域尤其是工业级应用领域中,公司的产品获得了众多知名企业的认可,成为了该等客户的少数国内供应商之一。同时,公司在全球范围内积累了众多的知名终端品牌客户。公司进入该等客户的供应链体系后能够持续为公司带来高粘性,同时也将推动公司不断进行技术迭代升级以满足引领行业发展的头部客户需求,为公司保持高端功率器件领域的领先地位奠定基础。

  4、稳定的供应商关系提供产能保障,在特殊工艺方面持续技术合作

  公司与行业上游的晶圆制造厂商、封装测试厂商等供应商建立了长期稳定的业务合作关系与高效的联动机制。在根据终端市场需求精确调整产品设计的同时,公司具有与上游供应商合作并实现深度定制化开发的能力,主要是基于与供应商长期稳定的战略合作关系与高效的联动机制。由于功率器件的制造工艺较为特殊,特别是高性能产品的开发需要器件设计与工艺平台的深度结合,研发团队需对晶圆厂的基准工艺平台进行深度优化和定制设计。在产品研发阶段,公司会与晶圆厂进行深度的共同讨论,通过多次反复工艺调试,使得晶圆厂的工艺能更好地实现公司所设计芯片的性能,最终推出经优化的产品,更好地贴合终端客户的需求。在这个过程中,晶圆代工厂的工艺能力亦在双方互相协作中获得优化和提升,实现了双方技术能力的相互促进和提升。

  5、经验丰富的管理团队

  公司联合创始人龚轶先生硕士毕业于英国纽卡斯尔大学,拥有超过20年半导体研发管理经验,曾担任全球领先的中央处理器(CPU)厂商超微半导体公司的研发工程师、全球最大的功率器件厂商英飞凌科技的德国研发中心专家;同时,也是国家创新人才推进计划科技创新创业人才、江苏省科技企业家、姑苏创新创业领军人才。公司联合创始人王鹏飞博士毕业于德国慕尼黑工业大学,从事半导体技术研发工作超过20年,曾担任德国英飞凌科技存储器研发中心研发工程师。王博士是国家高层次人才特殊支持计划领军人才入选者,拥有多年的半导体行业经验,尤其是在功率半导体领域拥有着国际一流的视野与技术创新能力。除联合创始人及研发团队以外,公司的市场、运营、销售等部门的核心团队均拥有半导体行业相关的学历背景和国内外知名半导体公司多年的工作经历,积累了丰富的产业经验和专业的管理能力。公司的核心技术人员均为半导体相关专业毕业,从事半导体技术开发和项目管理工作超过10年,有着丰富的产品开发经验和项目管理经验。公司的核心技术人员均在公司任职超过5年,工作稳定,熟悉公司业务流程并作为开发项目负责人主导和参与了公司各重大科研项目的开展。

  6、作为国内领先的高性能功率器件设计厂商,受益于行业发展与国产替代机遇

  公司是国内领先的高性能功率器件厂商之一。公司目前已积累了知名的国内外客户群,产品及方案被各终端应用领域广泛应用,市场认可度逐渐提高。一直以来,公司深耕新能源汽车直流充电桩、车载充电机、储能和光伏逆变器、5G基站电源及通信电源、数据中心服务器电源、UPS电源和工业照明电源等领域,通过强大的研发实力和优越的产品性能,成为了量产工业级和汽车级高压超级结MOSFET、工业级和汽车级中低压SGTMOSFEET及工业级新型IGBT器件的高性能功率半导体厂商。公司未来将持续受益于新能源、光伏、5G通讯、汽车电动化等工业级及车规级应用领域迅速扩张带来的高性能功率器件市场快速发展。同时,公司在高端工业级功率器件领域的技术能力与产品性能已可与国际一流厂商比肩,在抓住行业本身快速发展机遇的同时拥有广阔的进口替代空间。

  (二)报告期内发生的导致公司核心竞争力受到严重影响的事件、影响分析及应对措施

  

  四、风险因素

  (一)尚未盈利的风险

  (二)业绩大幅下滑或亏损的风险

  报告期内,受全球经济增速下行以及竞争格局加剧等多重因素的影响,公司产品销售价格和毛利率有所下降。同时,公司积极优化产品组合策略,进行工艺平台迭代升级,继续保持主要产品高压超级结MOSFET销量的上升,但由于产品销售价格的下降,致使公司报告期内营业收入较2022年同期出现下滑。此外,报告期内,公司进一步加大前瞻性研发投入力度,相应的材料、职工薪酬、研发设备及平台开发等研发投入均持续增长,亦对公司报告期经营业绩产生影响。未来,如果市场竞争持续加剧、宏观景气度下行、需求持续低迷、新增产能无法消化、国家产业政策变化、公司不能有效拓展国内外新客户、公司无法继续维系与现有客户的合作关系等情形,且公司未能及时采取措施积极应对,将使公司面临一定的经营压力,存在业绩进一步下滑的风险。

  (三)核心竞争力风险

  目前,我国的功率半导体行业正经历快速发展阶段。随着新能源、光伏逆变及储能产业的蓬勃发展以及我国汽车电子、工业电子、智能装备制造、物联网等新兴领域的兴起,国内对功率半导体产品的需求迅速扩大,推动了行业的快速发展。良好的发展前景吸引了国内诸多企业进入这一领域,行业内厂商则在巩固自身优势基础上积极进行市场拓展,市场竞争正在加剧。在日趋激烈的市场竞争环境下,若公司不能正确把握市场动态和行业发展趋势,不能根据客户需求及时进行技术迭代、提高产品性能与服务质量,则公司的行业地位、市场份额、经营业绩等可能受到不利影响。

  在高性能工业及汽车相关应用的功率器件领域,公司目前在全球和国内市场占有率相对较低,市场主要份额仍然被国外大型厂商占据。相较于消费级客户,工业及汽车相关领域的客户对产品的性能和品质要求较高、验证周期普遍较长。如果公司产品设计、工艺升级或客户资源开拓进度未达预期,将在与国外大型厂商的竞争中处于不利地位。

  (四)经营风险

  1、供应商集中度较高的风险

  公司不直接从事晶圆制造和封装测试等生产和加工环节,该环节委托代工厂完成。随着下游需求持续扩张、上游原材料供应紧张对全球晶圆代工行业产能带来的负面影响,晶圆代工行业普遍出现产能紧张的情况,进一步导致了晶圆价格的增长。由于公司的晶圆供应商集中度较高,若晶圆代工行业产能紧张的情况进一步加剧,则晶圆代工厂的产能与供货量可能无法满足公司持续发展需求,从而对公司的产品出货量以及未来的收入增长造成一定不利影响。另一方面,公司营业成本主要由材料成本和封测费用构成,其中材料成本以晶圆成本为主,若晶圆价格未来持续提高,可能会对公司的主营业务成本以及毛利率水平造成不利影响。

  2、供应链管理风险

  公司专注于高性能功率器件的研发与设计,晶圆制造和封装等主要生产环节由专业的晶圆制造和封装厂商完成。报告期内,公司与行业内知名的晶圆制造厂商和封装厂商均建立了长期稳定的合作关系。由于公司产品的终端应用涵盖了工业、汽车相关应用及消费等多个行业,行业内客户均具有较高的供应商认证要求,如果公司对供应链及生产环节管理不善,导致产品质量、交付及时性等出现问题,则会影响公司产品销售和品牌声誉,对公司的经营造成不利影响。

  3、经营规模扩大引致的管理风险

  报告期内,公司资产规模、业务规模和员工数量均保持高速增长。未来,随着公司主营业务的快速发展以及募集资金投资项目的稳步实施,公司营收规模将会进一步快速扩张。公司规模的快速扩张会使得公司的组织结构和经营管理趋于复杂化,对公司的管理水平和内部控制将提出更高的要求。若公司未能及时有效应对公司规模扩张带来的管理问题,可能会面临一定的管理和内控风险。

  4、市场竞争风险

  海外巨头厂商如英飞凌、安森美、意法半导体等仍占据了高性能功率半导体器件的主要市场份额,尤其在大功率光伏逆变及储能、新能源汽车电子和工控自动化等为代表的细分应用领域表现尤为突出。公司相较于海外品牌,在产品系列、人才体系、供应链资源等方面仍存在一定差距。同时,随着国内功率半导体产业的高速发展和完善,公司面临的现有竞争对手以及本土新进功率半导体器件公司的竞争也愈加激烈。若公司未能根据市场变化及客户需求及时调整竞争策略、进行产品迭代升级和公司客户响应速度,将导致公司在日趋激烈的市场竞争中处于不利地位,可能对公司业绩产生不利影响。

  (五)财务风险

  1、毛利率波动的风险

  公司综合毛利率受产品售价、产品成本以及产品结构等因素影响。随着行业技术的发展和市场竞争的加剧,公司需要根据市场需求不断进行技术的迭代升级和创新,若公司未能正确判断下游需求变化、或公司技术创新停滞不前、或公司未能有效控制产品成本、或公司产品市场竞争格局发生变化等都将导致公司发生产品售价和成本预期外波动等不利情形。在该等不利情况下,公司综合毛利率水平未来可能会持续波动甚至出现下降的可能性,从而对公司的经营带来一定风险。此外,公司的产品规格数量较多,不同规格的产品销售结构的变化亦会对公司的毛利率造成影响。

  2、经销商管理不善的风险

  公司采用“经销加直销”的销售模式。报告期内,公司的经销收入占比相对较高,为70.63%,经销商可以帮助公司快速建立销售渠道,提升品牌知名度,也可以协助公司进行终端客户的日常维护和售后服务。未来,如果公司对经销商管理不善,可能造成经销商不能很好地理解公司品牌和发展目标,影响公司声誉,并且导致客户关系疏离,从而对公司业绩带来不利影响。

  3、应收账款增加的风险

  报告期末,公司应收账款账面价值为11,549.41万元,公司应收账款账面价值随着业务规模的增长有所增加。公司按照会计政策对应收账款计提坏账准备,但未来应收账款可能会随着经营规模的扩大而继续增长。若主要债务人的财务状况、合作关系发生恶化,或催收措施不力,则可能导致应收账款及应收票据无法收回形成坏账损失,对公司经营成果造成不利影响,也会影响公司经营性现金流量,对公司资金状况造成不利影响。

  4、存货减值的风险

  报告期末,公司存货的账面价值为34,035.05万元,公司存货账面价值随着业务规模的增长有所增加。公司存货的可变现净值受到下游市场情况变动的影响,未来,如果公司下游客户需求、市场竞争格局发生变化,或者公司不能有效拓宽销售渠道、优化库存管理,可能导致存货无法顺利实现销售,公司或将面临存货减值的风险,进而会给公司经营造成一定的不利影响。

  (六)行业风险

  1、产业政策变化的风险

  功率半导体产业作为信息产业的基础,是国民经济和社会发展的战略性产业。近年来,国家出台了一系列鼓励政策以推动我国半导体产业的发展,增强中国半导体产业创新能力和国际竞争力。2017年,相关部委发布了《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录(2016版)》,将集成电路芯片设计及服务列入战略性新兴产业重点产品目录,并明确了电力电子功率器件的地位和范围,其中包括了MOSFET和IGBT等功率器件。此外国家还持续推出了各项支持半导体行业发展的政策,包括《中国制造2025》《国家信息化发展战略纲要》《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》(“十四五规划”)等。如果未来国家相关产业政策支持力度减弱,公司的经营业绩将会受到不利影响。

  2、下游需求波动的风险

  半导体行业具有较强的周期性特征,与宏观经济整体发展亦密切相关。如果宏观经济波动较大或长期处于低谷,半导体行业的市场需求也将随之受到影响。因此,若新能源汽车、光伏逆变及储能、5G通信等驱动公司收入实现增长的下游行业发展不达预期,行业规模增速放缓或出现下滑,中国功率半导体行业进口替代趋势放缓,公司的研发进展与成果不达预期,或宏观经济发展出现较大波动,则公司将面临业绩无法继续保持报告期内所实现的快速增长的风险。

  3、功率半导体周期性波动风险

  受到全球宏观经济的波动、行业景气度等因素影响,功率半导体行业存在一定的周期性变化。国内功率半导体行业各公司因采用的经营模式不同,Fabess厂商与晶圆制造环节相辅相成,通常终端客户需求变化速度较快,Fabess调整版图设计、产品迭代升级以及上游代工厂产能的增减需要更长的时间。因此,功率半导体行业尤其是Fabess厂商无法及时响应市场需求端的快速变化,进而带来行业价格和利润率的变化。如果宏观经济波动较大或长期处于低谷,新能源、工业控制自动化等下游市场需求的波动和低迷亦会导致功率半导体产品的需求下降,进而影响公司的经营业绩和盈利能力。

  (七)宏观环境风险

  近年来,国际贸易摩擦不断,部分国家通过贸易保护的手段,试图制约中国相关产业的发展。公司始终严格遵守中国和他国法律,但国际局势瞬息万变,一旦因国际贸易摩擦导致公司业务受限、供应商无法供货或者客户采购受到约束,公司的正常生产经营将受到不利影响。在全球贸易保护主义抬头的大背景下,未来国际贸易政策存在一定的不确定性。如果全球贸易摩擦进一步加剧,境外客户可能会减少订单、要求公司产品降价或者承担相应关税等措施,境外供应商可能会被限制或被禁止向公司供货。若出现上述情况,则公司的经营可能会受到不利影响。

  (八)存托凭证相关风险

  (九)其他重大风险

  

  五、报告期内主要经营情况

  报告期内,公司实现营业收入97,285.03万元,较上年同期减少12.86%;实现归属于上市公司股东的净利润14,002.50万元,较上年同期减少50.76%;实现归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润11,941.51万元,较上年同期减少55.41%。同时,公司主营业务收入分产品系列实现情况如下:(1)公司高压超级结MOSFET产品全年实现营业收入80,558.52万元,较2022年同期减少11.87%;(2)公司中低压屏蔽栅MOSFET产品全年实现营业收入12,807.17万元,较2022年同期减少17.72%;(3)公司Tri-gateIGBT产品报告期内实现营业收入2,988.55万元,较2022年同期减少33.01%;(4)公司超级硅MOSFET产品报告期内实现营业收入860.34万元,较2022年同期增加321.14%;(5)公司SiC器件产品(含Si2CMOSFET)报告期内实现营业收入70.45万元,约为2022年同期收入水平的533倍。2024年,东微半导主营产品将持续批量出货并新增多个产品送测认证,这将对公司主营产品销售增长提供持续推动力。

  

  六、公司关于公司未来发展的讨论与分析

  (一)行业格局和趋势

  1、行业竞争格局

  功率半导体行业市场集中度高,全球市场尤其是高端功率器件领域以美、日、欧等国厂商为主导。其中,高压功率MOSFET产品以英飞凌、安森美等厂商为主导。IGBT产品市场则由英飞凌、安森美、三菱电机等厂商长期占据垄断地位。近年来,随着社会电气化程度的不断提高以及新技术的迭代与创新,国产功率半导体企业取得较大进步,逐步从低端市场向高端应用领域持续渗透。同时,国内孕育出一批优秀的功率半导体器件企业,包括:斯达半导(603290)、华润微、士兰微(600460)、新洁能(605111)、东微半导等功率器件企业并依托顶层设计持续完善、国内多细分领域海量的市场需求以及企业自身的技术创新能力、特色工艺占据一席之地,加速了功率半导体器件国产化替代的进程。

  2、行业发展机遇

  (1)国家及地方政策陆续出台,为行业发展提供有利的宏观环境

  近年来,国家及地方出台了多项产业和财税政策推动半导体产业发展,为功率半导体提供了良好的产业发展环境和可靠保障。相关产业政策下述:

  2022年01月12日,国务院印发《“十四五”数字经济发展规划的通知》(国发〔2021〕29号),指出:增强关键技术创新能力。瞄准传感器、量子信息、网络通信、集成电路、关键软件、大数据、人工智能、区块链、新材料等战略性前瞻性领域,发挥我国社会主义制度优势、新型举国体制优势、超大规模市场优势,提高数字技术基础研发能力。

  2021年3月12日,十三届全国人大四次会议发布《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》,指出:瞄准人工智能、量子信息、集成电路、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等前沿领域,实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目。集成电路领域包括设计工具、重点装备和高纯靶材等关键材料研发,集成电路先进工艺和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、微机电系统(MEMS)等特色工艺突破,先进存储技术升级,碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体发展。

  2020年10月29日,中国共产党第十九届中央委员会第五次全体会议《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》瞄准人工智能、量子信息、集成电路、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等前沿领域,实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目。

  2020年8月4日,国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》。文件指出:为进一步优化集成电路产业和软件产业发展环境,深化产业国际合作,提升产业创新能力和发展质量,制定出台财税、投融资、研究开发、进出口、人才、知识产权、市场应用、国际合作等八个方面政策措施。进一步创新体制机制,鼓励集成电路产业和软件产业发展,大力培育集成电路领域和软件领域企业。加强集成电路和软件专业建设,加快推进集成电路一级学科设置,支持产教融合发展。严格落实知识产权保护制度,加大集成电路和软件知识产权侵权违法行为惩治力度。推动产业集聚发展,规范产业市场秩序,积极开展国际合作。

  2017年2月4日,国家发改委印发《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录(2016版)》,进一步明确电力电子功率器件的地位和范围,包括金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)、绝缘栅双极晶体管芯片(IGBT)及模块、快恢复二极管(FRD)、垂直双扩散金属-氧化物场效应晶体管(VDMOS)、可控硅(SCR)、5英寸以上大功率晶闸管(GTO)、集成门极换流晶闸管(IGCT)、中小功率智能模块。

  综上所述:上述国家相关政策的出台有利于功率半导体行业市场规模的增长,并进一步促进了功率半导体行业健康、稳定和有序的发展。

  (2)“碳达峰、碳中和”双碳目标驱动功率半导体器件需求激增

  2021年10月26日,国务院印发《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》(国发〔2021〕23号),将碳达峰贯穿于经济社会发展全过程和各方面,重点实施能源绿色低碳转型行动、节能降碳增效行动、工业领域碳达峰行动、城乡建设碳达峰行动、交通运输绿色低碳行动、循环经济助力降碳行动、绿色低碳科技创新行动、碳汇能力巩固提升行动、绿色低碳全民行动、各地区梯次有序碳达峰行动等“碳达峰十大行动”。2020年9月22日,习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布:“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。

  就我国而言,当前碳排放主要来源于化石能源的利用过程。可再生能源替换化石能源来解决碳排放问题变得尤为紧迫和重要。目前,可再生能源存在能量密度低、时空分布不均衡、不稳定、成本较高等特点,成为其规模化应用的瓶颈。未来一段时间内,化石能源清洁高效利用、可再生能源大规模利用,是实现“双碳”目标的必经之路。化石能源清洁高效利用、节能减排驱动高性能功率半导体器件的研发及应用。主要表现在如下三个方面:1)清洁能源(水电、风能、太阳能)无论发电、传输、储存都需要高性能电力转换;2)提升终端用电设备的使用效率(降低单位生产值的排放量),需要大量高性能功率半导体器件;3)利用电能替代石化能源的直接燃烧(新能源汽车、电加热器)需要大量高性能功率半导体器件。

  (3)功率半导体器件多细分应用市场需求迎来爆发式增长

  受益于新能源汽车、5G产业的高速发展,充电桩、车载充电机、5G通信基站、数据中心服务器及车规级等市场对于高性能功率半导体器件的需求迎来爆发式增长,以高压超级结MOSFET为代表的高性能产品在功率器件领域的市场份额以及重要性将不断提升。其中,1)超级结MOSFET将充分受益于充电桩的快速建设。据英飞凌统计,100kW的充电桩需要功率器件价值量在200-300美元,预计随着充电桩的不断建设,功率器件尤其是超级结MOSFET将迎来高速发展机遇。2)5G通信基站建设将带来巨大的功率半导体需求,主要驱动力来自于基站密集度和功率要求、MassiveMIMO射频天线、雾运算和云计算的需求提升。3)车规级需求。随着汽车电动化、智能化、网联化的变动趋势,新能源汽车对能量转换的需求不断增强,汽车电子将迎来结构性变革,推动车规级功率器件发展。新增需求主要来自以下几个方面:逆变器中的IGBT模块、DC/DC中的高压MOSFET、辅助电器中的IGBT分立器件、OBC中的超级结MOSFET。4)光伏、储能。根据WoodMackenzie数据,预计到2025年全球光伏逆变器市场空间将达到300GW,对应营收达180亿美元,前景广阔。根据GGII数据,2022年,中国储能锂电池产业链规模破2000亿,其中电力储能产业链规模从2021年的480亿元增至2022年的1600亿元。IGBT作为光伏逆变器及储能的核心零部件,将有效受到光伏市场和逆变器市场扩大的辐射,进一步扩大市场规模。

  (4)国产化替代成为我国功率器件市场长期的主旋律

  中国已成为全球最大的功率半导体市场,伴随着国内功率半导体行业技术水平的不断提升,以及新能源汽车行业的发展、高端制造的崛起,功率半导体器件的“中国制造”在中高端市场拓展速度在不断加快,中国的功率半导体企业将迎来难得的发展机遇。然而,英飞凌、安森美、意法半导体等国际一流半导体制造企业却长期占据着我国半导体高端应用市场,上述厂商产品的价格十分高昂,无法满足国内迅速爆发的市场需求,导致国内市场供求存在失衡。

  随着国内企业逐步参与到全球半导体市场的供应体系,以及下游行业大力创新的驱动,国内企业逐步积累了较为丰富的功率器件研发和生产经验,部分优秀企业参与到中高端半导体市场的竞争,并取得了一定的知名度和市场占有率。从功率半导体种类来看,目前国内厂商主要以二极管、晶闸管、低压MOSFET等低附加值产品为主,毛利率相对较低,国内厂商现已有较为成熟和低成本的产品,占据了一定市场份额。但在新能源汽车、电力、轨道交通等领域应用较多的高端产品中高压MOSFET、IGBT技术门槛较高,工艺更复杂,且客户认证壁垒较高,目前仍主要依赖于进口,处于被国外巨头企业垄断的现状,国产替代将成为我国半导体市场发展中长期的主要基调。

  (二)公司发展战略

  公司始终专注于工业及汽车相关等中大功率应用领域,是少数具备从专利到产品量产完整经验的功率器件设计公司之一。公司领先的功率器件和工艺创新能力已在工业级高压超级结MOSFET产品、中低压MOSFET器件产品领域得到了充分的验证,公司具有独立知识产权的TGBT器件迅速上量,SiC器件产品研发及客户导入顺利,受到终端客户的一致认可。未来,公司将持续聚焦创新型高性能功率半导体产品,致力于成为国际领先的功率半导体厂商。公司制定的战略规划如下:

  1、持续专注于研发高效率、低损耗产品,实现国产功率器件的自主可控

  作为国内最早在12英寸晶圆产线实现量产的功率半导体设计公司之一,公司将进一步利用平台优势提高现有产品的性能。在高压MOSFET方面,公司将延续高压超级结MOSFET产品系列的优势,充分利用12英寸先进制程工艺,进一步提升产品动态性能,优化一致性和稳定性,降低单位面积导通电阻,并加速扩大产品在工业级应用领域的市场份额,取代更多的进口品牌的份额,实现国产高端、高速功率器件产品的自主可控。在中低压MOSFET方面,公司将扩大已有产品的优势,并在12英寸制程开发国际领先的产品,满足客户在低功耗、高功率密度领域的需求。在IGBT方面,公司计划充分发挥自主知识产权的技术优势,达到甚至超过国际先进产品的性能,借此在高端应用领域替换国外产品,实现高端应用的国产化。

  2、深化与上下游优秀合作伙伴的合作,实现双赢

  作为技术创新驱动型设计公司,公司一贯专注于将自身的创新技术与代工合作伙伴进行资源的有机整合。公司采取Fabess的轻资产经营模式,充分利用国内外一流的代工资源,更快速地实现新技术的成果转化。基于上述经营模式,公司与代工合作伙伴将充分依托各自在技术、产能等方面的优势集中资源共同讨论,开发出更多优秀的产品系列,进而提高各自的竞争力,并进一步强化公司的技术优势和产能优势。

  3、探索资源整合的方式,加速产品能力提升

  除了通过内生发展的方式提高产品能力外,公司将探索并购整合的方式加速产品能力的提升。在公司核心产品高性能功率器件产品上,公司将通过并购整合具有创新与技术能力的车规级功率器件设计企业、SiC功率器件设计及应用能力的企业,结合公司自身的创新技术与工艺能力经验,进一步提升在车规级功率器件领域的产品开发能力以及在先进材料领域的高性能功率器件产品开发能力。同时,公司亦会探索上下游资源整合的路径,进一步提高公司产品的竞争力以及丰富产品结构。

  (三)经营计划

  一直以来,公司深耕新能源汽车直流充电桩、光伏逆变与储能、新能源汽车车载充电机、5G基站电源及通信电源、数据中心服务器电源和工业照明电源等领域,通过功率器件底层技术创新,开发出一系列性能优越的高压超级结MOSFET、中低压屏蔽栅MOSFET、Tri-gateIGBT产品及SiC器件(含Si2CMOSFET)。2024年,公司将持续进行技术创新,将上述的功率器件性能进一步优化,继续扩大各个产品系列的市场份额。具体计划如下:

  1、继续深耕新能源汽车直流充电桩、光伏逆变与储能、新能源汽车车载充电机、5G基站电源及通信电源、数据中心服务器电源和工业照明电源等领域,实现市场的均衡化与多元化;持续开发更多新技术,以产品性能为第一竞争力,迅速提升超级结MOSFET、屏蔽栅MOSFET、TGBT以及SiC器件(含Si2CMOSFET)的销售额,实现产品的多元化。

  2、持续扩大各类功率器件的产能,进一步扩充12寸超级结MOSFET、屏蔽栅MOSFET、TGBT及6英寸SiC的产品规格与系列,扩大市场占有率。

  3、将重点围绕新能源汽车应用,开发更多高可靠性的车规级高压超级结MOSFET、中低压屏蔽栅MOSFET、Tri-gateIGBT及SiC芯片,提升在新能源汽车车载充电机、车载电机等应用中的市场份额。

  4、继续开发新一代超级结芯片,降低芯片的比导通电阻,提升芯片的电流密度和功率密度,使之更适合于未来更大功率与更高效率的高压直流充电桩、服务器、光伏逆变器等电源系统。

  5、持续开发新一代中低压屏蔽栅MOSFET的功率器件技术。进一步提升屏蔽栅MOSFET的开关速度和鲁棒性,瞄准数据中心服务器、通信电源、车载应用等高端领域,提升在上述高端应用领域中的市场渗透率。

  6、积极推进650V及1200VTGBT的技术升级,在第一代TGBT、第二代TGBT稳定量产的同时积极推广第三代TGBT,实现对市场上主流的第四代至第七代传统IGBT技术的大量替代,旨在提升公司IGBT产品的销售额,提高市场占有率。

  7、加大宽禁带半导体功率器件与超级硅功率器件的研发力度,形成一系列宽禁带半导体功率器件产品,使宽禁带半导体功率器件产品与硅基超级硅器件互为补充,实现更强的市场竞争力。

  8、利用好上市公司的资本优势,加大在第三代半导体产业上的资本支出,布局下一代新器件赛道,以谋求公司更为长远的发展。

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