華虹半導體深度報告：特色工藝龍頭，需求疊加12寸產能共振一、8

寸特色代工龍頭，量價齊升帶動業績高成長1.1

8

寸晶圓特色代工龍頭，12

寸晶圓穩步推進國內

8

寸晶圓代工龍頭。華虹半導體成立于

2005

年，2014

年

10

月港

股上市代碼

1347.HK，公司是國內大陸最大的8英寸晶圓廠，產能約

17.8

萬片/月，也是全球具有領先地位的

200mm純晶圓代工廠，由于

200mm半導體代工公司的競爭力在于擁有特種晶圓工藝，公司工藝技術覆蓋

1

微米-90

納米各節點，技術組合包括嵌入式非易失性存儲器、功率器件、

RFCMOS、MCU、模擬及混合信號、電源管理及

MEMS等若干其他先

進工藝技術，是具有一定競爭力的先進工藝平臺。12

寸晶圓廠

20

年投產打開成長新空間。公司客戶包括集成器件制造商

系統及

fabless半導體公司，生產的半導體被植入不同市場包括電子消

費品、通訊、計算機、工業及汽車等多種產品中，公司利用自身的專有

工藝及技術，為多元化的客戶制造其設計規格的半導體，鑒于公司

8

寸

產線產能利用率

2020Q4

超

99%，2021Q1

超

104%且居高不下以及未

來面對

IOT、物聯網新需求，公司

2021

年無錫晶圓廠

12

寸產線產能繼

續加大投產，根據公司公告，5

月份無錫

12

寸最新產能為

4.8

萬片/月，

預計年底產能穩步到

6.5

萬片/月，將帶來更為廣泛的產品應用和成長空

間。1.2

實際控制人為國資委，大基金入股+地方政府增添發展信心實際控制人為上海國資委。公司目前為華虹集團旗下唯一上市公司，華

虹集團通過子公司上海華虹國際有限公司持股

27%（截止到

2020

年

12

月

31

日），而華虹集團目前的股東為上海聯合投資、中國電子信息產業

集團、上海金橋集團等，股東均為上海國資委直接管理的國有企業。大基金入股+地方政府增添發展信心。2017

年

8

月

2

日，華虹宏力、無

錫市政府及國家集成電路產業投資基金（簡稱大基金）簽約，在無錫建

設

12

英寸晶圓廠一座，項目總投資

25

億美元（各出資

1/3），我們認為

無錫政府、大基金的參與有助于加大公司在

12

寸的建設進度以及通過

政府補貼幫助前期渡過利潤虧損期。另外

2018

年

1

月

3

日，華虹半導

體發布公告稱，與國家集成電路產業投資基金股份有限公司簽訂了認購

協議，擬向大基金發行約

4

億美元從而大基金成為主要股東，根據港交

所最新資料顯示，2021

年

6

月

30

日，國家集成電路產業投資基金股份

有限公司持有華虹半導體的股份占比最新為

16.92%。我們認為公司綁定

大基金、無錫政府等將有助于無錫產線效益的加速釋放。1.3

需求飽滿，營收和凈利潤觸底反彈開啟高成長布局智能卡、功率半導體等景氣行業，12

寸產能占比逐漸加大。公司業

務覆蓋分立器件、嵌入式非易失性存儲器、邏輯及射頻、模擬及電源管

理、獨立非易失性存儲器等代工，根據

2021

年半年報，對應銷售占比

分別為

34.6%、29.9%、16.5%、13.6%、5.3%等比例，其中分立器件、

嵌入式非易失性存儲器合計占比

65.5%，如具體下游應用包括通用

MOSFET、IGBT、超級結產品以及身份證、銀行卡、社保卡、MCU、

等且均為高景氣行業。此外，邏輯及射頻業務、模擬及電源管理業務增

長迅速，根據

2021

年半年報，邏輯與射頻和模擬及電源管理營收分別

增長

113%和

49%。NORflash、CIS等帶來制程比例提高。從制程角度，根據公司二季度

報告，公司第一大制程為

0.35um及以上營收占比

43.9%，主要是用

MOSFET、超級結、IGBT及

LED照明產品等，其余制程重點關注

55nm及

65nm營收占比

8.8%，但同比增加

3241%、主要得益于

NORflash、CIS及邏輯產品的需求增加；90nm及

95nm制程營收同比增加

127%，主要得

益于

CIS、其他電源管理、MCU及智能卡芯片的需求增加，另外

0.25um制程營收同比增加

74%，主要得益于邏輯產品的需求增加。“8+12

寸”產能利用率提升疊加漲價，營收和利潤開啟高速成長。復

盤公司發展，公司2016年-2020年以來營收和業績復合增速分別為7.6%

和-7%，其中營收保持穩定增長，主要公司

8

寸工廠受下游國內外設計

廠商成長穩定發展，業績復合增速下降，主要是公司之前擴產無錫華虹

折舊影響，根據公司最新

2021

年半年報數據，公司收入創下新高，達

到

6.51

億美元，同比增長

52.0%，主要受益于付運晶圓增加以及

ASP的上漲，如公司

Q2

季度

8

寸晶圓產能利用率為

112%環比繼續提升

7.7

個百分點，歸屬于母公司凈利潤為

7710

萬美元，同比增長

102.3%，主

要受益于營收高增長以及無錫折舊減少疊加漲價和規模效應下帶動的毛

利率的提升，如公司

2021

年

Q2

季度

8

寸毛利率為

31.6%，同比增加

3.9

個百分點，12

寸晶圓毛利率為

3.3%，同比提高

16

個百分點。二、供需矛盾帶來特色工藝量價齊升高景氣2.1

8

寸產線下游應用以模擬、功率等特色領域為主8

英寸和

12

英寸晶圓是主流配置，其中

12

寸主要成長動力來自于存儲

和邏輯芯片，而

8

英寸晶圓的下游需求主要來自于電源管理芯片、CMOS圖像傳感芯片、指紋識別芯片、顯示驅動

IC、射頻芯片以及功率器件等

領域。

8

英寸晶圓產能緊缺的情況其實在

2018、2019

年就已出現，主

要是手機多攝像頭、指紋等帶動

CMOS圖像傳感器、指紋識別芯片等需

求提升。到

2020

年，5G手機、汽車、物聯網等滲透率快速提升，使得

功率、電源管理、功率器件等需求大增，再加上“疫情”驅動在家辦公、

在線教育等需求增加，使得筆記本、平板等電子產品需求增長，從而拉

動驅動

IC芯片、分離式元件及其他半導體元件需求增長。根據

TMR預

測

2018-2026

電源管理芯片年均復合增長率為

10.69%，Yole預測

2018-2022

年功率半導體市場規模年復合增長率分別為

4.1%。下文我們

從需求端和供給端

2

方面重點分析。2.2

需求端：四大需求驅動特色工藝需求旺盛需求

1：模擬芯片的元年從

2019

年開始國內模擬芯片市場2000多億，行業處于上升發展期。根據wind數據，2008

年到2020年全球模擬數字芯片銷售額從356.4億美元增長到556.6億美

元，年復合增速為3.79%，其中2020年全球模擬芯片市場全年實現銷售收

入556.6億美元，同比增長3.19%。回顧國內模擬芯片發展，2014年隨著

世界經濟復蘇帶動了整機出口的回暖，我國的模擬集成電路市場呈現平穩增長態勢。受智能手機市場影響，模擬芯片市場需求周期性明顯。根

據頭豹研究院數據，2019年，中國模擬芯片市場規模為2,158.0億元，同

比下降5.9%。受全球疫情影響，2020年模擬芯片市場需求量預計呈下滑

趨勢。2020至2024年，中國模擬芯片市場預計將迎來上升周期，2024年

市場規模將達到2,618.2億元，復合增長5.4%。細分構成：消費電子占比半壁江山，新能源汽車增長迅速。模擬芯片用

途廣泛，產品應用涉及移動通信、工業控制、汽車電子、網絡設備、消

費類電子、智能家電等眾多領域；從應用結構來看，根據WSTS數據，2018

年移動與消費電子領域占比51%；隨著可穿戴和5G手機的不斷滲透以及新

能源汽車的發展，應用于消費電子與汽車領域的電源管理IC有望持續提

升。另外隨著智能家居、可穿戴設備、智能醫療電子等產品智能化水平

提升，各類新興消費電子產品對于模擬集成電路的需求也在不斷攀升。

此外，新能源汽車快速滲透，也帶動模擬集成電路產品的需求量近年實

現快速增長。我們重點介紹下消費電子領域的應用和市場消費電子：手機是電源管理芯片重要的應用領域之一，由于手機各

模塊元器件正常工作適用的電壓、電流不同，需要電源管理芯片提

供電源轉換、調節、開關、防護等各類解決方案。另外隨著手機在

日常生活中使用的場景、頻次增多，其功能日益復雜、性能持續提

升并要求更高的安全性，下游手機品牌客戶對電源轉換和防護等級

等使用數量、密度等各個方面提出了更高要求。隨著手機功能復雜性的增加以及安全等級的提高，對電源管理芯

片帶來更多的增加。（1）、智能手機功能復雜化及性能提升，電源轉換類芯片的市場

需求有所增加。近年隨著功能復雜化及性能提升，手機電路系統模

塊相應增加。為實現不同模塊協同供電和電源管理，手機對轉換類

電源管理芯片需求出現上升趨勢。以手機攝像功能為例，隨著消費

者拍攝需求增加，除提升像素外，手機企業還在主攝基礎上增加景

深鏡頭、微距鏡頭、廣角鏡頭等來提升拍攝性能，使得攝像頭數量

有所增長。根據IDC及前瞻產業研究院統計，2019年手機搭載攝像

頭顆數達3.21顆/臺。主流手機廠商的旗艦產品已配置3~4顆攝像

頭，部分產品已增至五顆。手機攝像頭數量持續增加，使得應用于

攝像頭中的LDO等芯片市場需求也相應增長。（2）、手機電池安全需求的增加推動了電源防護類芯片的需求增

加。在手機設計過程中，需充分考慮內部電路各模塊的安全防護，

確保產品使用過程中的安全可靠。近年來，手機電池安全需求的增

加推動了過壓防護、過流防護等電源防護類產品市場需求的增長。（3）、5G技術發展將為電源管理芯片帶來廣闊的市場空間。隨著

5G技術的發展，手機交互功能進一步增多，各功能模塊對電源要求

與3G、4G手機有所區別，對手機電源管理芯片的噪聲水平、功耗等

性能提出了更高要求。如一臺3G手機只需要2顆電源管理IC，一臺

4G智能手機則需要4-6顆。例如三星GalaxyS10+中有6個獨立的電

源管理芯片，其中3個專門用于攝像頭和顯示屏。隨著5G手機模塊

功能復雜化，一臺5G智能手機目前需要至少8-10顆電源管理IC，部

分手機甚至多達10-15顆。用于管理攝像頭、顯示器、RF和整體電

路。5G單機用量相比較4G手機多出了50%的用量。另外，快充基本

成為中高端旗艦手機的標配，并且有向低端化產品延申的趨勢。

具備快充功能的產品，手機端和充電器端均需裝載快充芯片，一般

包含電源主控IC、快充協議控制IC以及同步整流控制IC，配置快充功能的手機，一個快充頭又增加了3顆電源管理IC用量，預測2023

年僅全球智能手機市場所需電源管理芯片數量就高達226億顆。需求

2：功率半導體

MOS&IGBT的國產替代從

2020

年開始分立器件介紹：集成電路是將多個電阻，電容，晶體管等分立元件或集

成電路集成在一起，實現某種功能的電路，而分立元件是與集成電路相

對而言的，一般指普通的電阻、電容、二極管、三極管、雙極型功率晶

體管（GTR）、晶閘管（可控硅）、場效應晶體管（結型場效應晶體管、

MOSFET）、IGBT、IGCT、發光二極管、敏感器件等根據自身的材料特

性或電性來呈現獨立的功能。主要用于電力設備的電能變換和控制電路

方面大功率的電子器件（通常指電流為數十至數千安，電壓為數百伏以

上），按照電力電子器件能夠被控制電路信號所控制的程度分類又可分為

半控型器件，例如晶閘管；全控型器件，例如

GTO（門極可關斷晶閘管）、

GTR（電力晶體管），MOSFET（電力場效應晶體管）、IGBT（絕緣柵

雙極晶體管）；不可控器件（電力二極管）；其中占比較高的為

MOSFET41%、IGBT30%等第二代功率半導體，我們下文重點剖析其市場規模和

增速。1、MOSFET業務：國內替代疊加汽車電子驅動帶來高成長MOSFET即MOS（MetalOxideSemiconductor金屬氧化物半導體）

+FET（FieldEffectTransistor場效應晶體管），即以金屬層（M）的柵

極隔著氧化層（O）利用電場的效應來控制半導體（S）的場效應晶體管，

是用在模擬電路與數字電路中開關電源中用于檢波、整流、放大、開光、

穩壓、信號調制等可以廣泛使用的重要元器件。工作原理：功率MOSFET的種類按導電溝道可分為P溝道和N溝道。按

柵極電壓幅值可分為；耗盡型；當柵極電壓為零時漏源極之間就存在導

電溝道，增強型；對于N（P）溝道器件，柵極電壓大于（小于）零時才

存在導電溝道，功率MOSFET主要是N溝道增強型。截止：漏源極間加正電源，柵源極間電壓為零。P基區與

N漂移區

之間形成的

PN結

J1

反偏，漏源極之間無電流流過。導電：在柵源極間加正電壓

UGS，柵極是絕緣的，所以不會有柵極

電流流過。但柵極的正電壓會將其下面

P區中的空穴推開，而將

P區中的少子—電子吸引到柵極下面的

P區表面當

UGS大于

UT（開啟電壓或閾值電壓）時，柵極下

P區表面的電

子濃度將超過空穴濃度，使

P型半導體反型成

N型而成為反型層，

該反型層形成

N溝道而使

PN結

J1

消失，漏極和源極導電。主要作用。功率MOSFET具有低的柵極驅動功率、快的開關速度和優異

的并聯工作能力，許多功率MOSFET具有縱向的垂直結構，源極和漏極

在晶圓相對平面，從而可以流過大的電流和具有高的電壓，特別是高頻

功率變換中，MOSFET以高速、低開關損耗、低驅動損耗在各種功率變

換，起著重要作用；在低壓領域，MOSFET沒有競爭對手。汽車電子等帶動市場規模70億中速增長。2016年下半年開始，國內

MOSFET開始缺貨、漲價并延續到2018年，除了硅晶圓成本的原因，需

求端的供不應求是導致業內缺貨的主因，如部分廠商的交貨周期也由原

來的8-12周延長到20-40周，很多廠商即使有錢買不到貨，從下游看

MOSFET需求在消費電子、計算機主板、NB、計算機類適配器、LCD顯示器等需求較大，而未來增長主要來自于汽車電子、物聯網、手機快

充、無線充電芯片，以及鋰電池管理芯片、云端運算及服務器等的快速

發展。以汽車電子為例，隨著汽車功能電子化趨勢的不斷增強，汽車內的電子元件越來越多，應用環境日益嚴苛，汽車設計工程師需要考慮空

間和性能等多方面因素，功率MOSFET是提供低功耗和更小尺寸的理想

器件，被廣泛用于許多汽車應用，如防抱死制動系統(ABS)的油壓閥控

制、電動窗和LED照明的電機控制、氣囊、暖通空調(HVAC)系統、動力

總成應用、電子動力轉向和信息娛樂系統等等。2016年整個功率

MOSFET市場營收接近62億美元，根據麥姆斯咨詢預計功率MOSFET市場將復合年增長率3.4%穩定增長，汽車電子以5.1%的復合年增長率快

速增長。國產市占率目前不到

15%，替代空間大。國內功率半導體近幾年隨著光

伏、消費電子等發展迅速，但產品主要集中在二極管、低壓

Mos器件、

晶閘管等低端領域，生產工藝成熟且具有成本優勢，但在新能源汽車、

航空、軌道交通等高端產品領域，國內僅有極少數廠商擁有生產能力，

目前高端產品市場主要被英飛凌、安森美、瑞薩、東芝等歐美日廠商所

壟斷，根據

IHS的數據，2018

年全球

MOSFET市場中英飛凌與安森美兩

家占比

41%，而

2018

年國內

MOSFET國內市場銷售份額中，英飛凌與安

森美兩家外資廠商占比達到

45.3%，國內廠商中僅華潤微位于前三占有

率到

8.7%、新潔能位于前十市占率約

3.6%，疊加其他國內廠家我們預計

國產市占率不到

15%。隨著國內下游需求疊加外資廠商相繼退出中低壓

MOSFET產品，MOSFET迎國產替代黃金時期，我們認為短期內設計廠商相

較于

IDM廠商更容易把握“進口替代”進程，取得快速發展。2、超級結

MOSFET：增長驅動在產品高階發展和國產替代平面技術存在諸多缺點。在超級結MOSFET出現之前，高壓器件的主要

設計平臺是基于平面技術，但平面式MOSFET通常具有高單位芯片面積

漏源導通電阻，并伴隨相對更高的漏源電阻，使用高單元密度和大管芯

尺寸可實現較低的RDS(on)值，但大單元密度和管芯尺寸還伴隨高柵極

和輸出電荷，這會增加開關損耗和成本，另外還存在對于總硅片電阻能

夠達到多低的限制。超級結MOSFET主要是為600V以上且具備較高的效率。從物理意義上

理解：器件的總RDS(on)可表示為通道、epi和襯底三個分量之和：對于

低壓MOSFET，三個分量是相似的。但隨著額定電壓增加，外延層需要

更厚和更輕摻雜，以阻斷高壓；額定電壓每增加一倍，維持相同的RDS(on)

所需的面積就增加為原來的五倍以上，對于額定電壓為600V的

MOSFET，超過95%的電阻來自外延層，顯然要想顯著減小RDS(on)的

值，就需要找到一種對漂移區進行重摻雜的方法，并大幅減小epi電阻。

而采用超級結技術有助于降低導通電阻并提高MOSFET的開關速度，即

提供更低的RDS(on)，同時具有更少的柵極和和輸出電荷，這有助于在

任意給定頻率下保持更低的損耗、更高的效率。超級結

MOSFET應用于高階市場，新能源汽車帶動規模起來。SJMOSFET目前主要用于高壓高功率細分領域，具體如：1）電腦、服務

器的電源——更低的功率損耗；2）適配器（筆記本電腦，打印機等）——

更輕、更便捷；3）照明（HID燈，工業照明，道路照明等）——更高的

功率轉換效率；4）消費類電子產品（液晶電視，等離子電視等）——更

輕、更薄、更高能效。根據市場研究機構

YoleDeveloppement預測

SJMOSFET技術市場有

2/3

應用于消費型產品，像是桌上型電腦或是游戲

機的電源供應器，同時憑借發熱量低、體積大幅的縮小在混合動力車和

電動車直流/直流（DC/DC）轉換器及充電器；而且現有一些新型功率器

件包括

GaN、SiC等技術在消費電子領域都有其應用的局限性，超級結

技術的

MOSFET開關器件的生命周期將會很長，預計未來

10-20

年內

都將是市場的主流，YoleDeveloppement預測

SJMOSFET市場規模

2019

年

10

億美元，增速近

10%。超級結

MOSFET國內替代率低，國內廠商開始崛起。目前國內超級結

MOSFET廠商以國外英飛凌、TI、仙童、東芝等為主，如英飛凌開發的

多磊晶技術，由摻雜（doping）磊晶在磊晶層上形成島狀的摻雜區域，

使該區域擴散形成一個氮摻雜（N-doped）平面以及采用深反應離子蝕

刻挖出溝槽狀結構，再將氮摻雜材料填補于溝槽，制造出超接面的結構，

如東芝、快捷半導體、艾斯摩斯科技。但國內超級結廠商隨著下游節能

降耗大趨勢、世界各國對消費產品能源標準的提升，以及國內外電器行

業都在經歷產品升級需要對電路進行重新設計，采用更高效率、性能更

好的開關器件的需求，所采用的

MOSFET正從傳統平面結構向超級結

技術過渡，根據產業鏈調研，目前現在國內生產的電器產品中采用超級

結

MOSFET的比例相對較小。國產空間較大，如消費電子領域的新興

應用如手機快速充電以及超薄大屏

LED電視等產品的普及、充電樁等新

興應用也將帶來較大的需求增量，國內廠商如依托上市公司的長園維安、

蘇州東微半導體、技術領先的西安龍騰、尚陽通、無錫新潔能、華潤華晶等將受益，如龍騰半導體

2018

年主導）。IGBT：增長驅動在于汽車和工業，國內

IGBT市場規模有望

15%增速基本功能：IGBT(絕緣柵雙極型晶體管），是由BJT(雙極結型晶體三極

管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型-電壓驅動式-功率半導

體器件,其具有自關斷的特征。簡單講，是一個非通即斷的開關，IGBT沒有放大電壓的功能，導通時可以看做導線，斷開時當做開路。而IGBT融合了BJT和MOSFET的兩種器件的優點，GTR飽和壓降低，載流密度

大，但驅動電流較大；MOSFET驅動功率很小，開關速度快，但導通壓

降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優點：驅動功率小而飽

和壓降低，是一種適合于中、大功率應用的電力電子器件。工作原理：IGBT是以GTR為主導元件，MOSFET為驅動元件的達林頓

結構的復合器件。其外部有三個電極，分別為G-柵極，C-集電極，E-發

射極。在IGBT使用過程中，可以通過控制其集-射極電壓UCE和柵-射極

電壓UGE的大小，從而實現對IGBT導通/關斷/阻斷狀態的控制。當IGBT柵-射極加上加0或負電壓時，MOSFET內溝道消失，IGBT呈關斷狀態。當集-射極電壓UCE＜0時，J3的PN結處于反偏，IGBT呈反向阻斷

狀態。當集-射極電壓UCE＞0時，分兩種情況：（1）若柵-射極電壓UGE＜Uth，溝道不能形成，IGBT呈正向阻斷狀態；（2）若柵-射極電

壓UGE＞Uth，柵極溝道形成，IGBT呈導通狀態（正常工作）。此

時，空穴從P+區注入到N基區進行電導調制，減少N基區電阻RN的

值，使IGBT通態壓降降低。新能源汽車帶來主要應用。IGBT目前是功率電子器件里技術最先進的產品，被稱為電力電子行業里的“CPU”，也是十二五”期間國家16個重大技

術突破專項中的第二位（簡稱“02專項”）已經全面取代了傳統的PowerMOSFET，其應用非常廣泛，小到家電、大到飛機、艦船、交通、新能

源汽車、智能電網等戰略性產業，根據中國半導體行業協會從應用市場

劃分來看，汽車和工業是IGBT最主要的兩個市場，占比分別達到27%和

28%（以前主要是大功率的工業電控裝置）。以新能源汽車為例，新能

源汽車主要靠電驅動，電分為高壓電、低壓電，IGBT的好壞直接影響電

動車功率的釋放速度。簡單解釋，IGBT是實現將高壓轉換成低壓、低壓

轉換成高壓的必不可少的器件，目前在逆變器及充電樁等設備的核心技

術部件。國內IGBT市場規模有望在15%增速。IGBT在汽車領域發展迅速，從成本結構上看，IGBT約占電機驅動系統成本的一半，

而電機驅動系統占整車成本的15-20%，也就是說IGBT占整車成本的

7-10%，是除電池之外成本第二高的元件，也決定了整車的能源效率。

根據市場研究機構StrategyAnalytics的數據，特斯拉(雙電機全驅動版)

共計使用了132個IGBT，由英飛凌提供，其中后電機為96個，前電機為

36個，每個單管價格大約4-5美元，合計大約650美元。如果用模需要

12-16個模塊，成本大約1200-1600美元。如果推廣到其他智能電網、軌

交，根據WSTS、賽迪智庫預測，2015年國際IGBT市場規模約為48億美

元，預計到2020年市場規模可以達到80億美元，年復合增長率約10%。

而2014年國內IGBT銷售額是88.7億元，約占全球市場的1∕3，預計2020

年中國IGBT市場規模將超200億元，年復合增長率約為15%。IGBT主要

應用于電動汽車領域中以下幾個方面：電動控制系統：IGBT主要用于電機控制器中，在電機控制器的成本

占比約為20%，IGBT將動力電池的直流電逆變成交流電提供給驅動

電機；充電樁中：IGBT主要運用于直流快充電樁，直流電樁通過三相電網

輸入交流電，經過三相橋式不可控整流電路整流變成直流電，濾波

后提供給高頻DC-DC功率變換器，進而輸出需要的直流，為電動汽

車動力蓄電池充電；車載空調控制系統：實現小功率的

DC/AC逆變，從而驅動空調系

統運行。國外IDM一體化為主，國內封裝、設計逐步追趕。IGBT系統技術分為IGBT芯片技術、模塊封裝技術及應用測試技術三大部分，全球市場競爭格局

方面，

根據

Omdia統計，全球

IGBT市場競爭格局較為集中，2019

年

全球前五大

IGBT標準模塊廠商分別為英飛凌、三菱電機、富士電機、賽

米控和日立功率半導體，合計市場份額約

70%，其中英飛凌市場份額接

近

37%；在中國IGBT市場中，英飛凌仍保持領先的市場份額，國內企業

合計市場份額較低，有較大的發展空間，國內株洲時代電氣根據招股說

明書生產的全系列高可靠性IGBT產品打破了軌道交通核心器件和特高壓

輸電工程關鍵器件由國外企業壟斷的局面，而IGBT模塊技術方面，比亞

迪半導體根據招股書中Omdia統計，以2019年IGBT模塊銷售額計算，公司

在中國新能源乘用車電機驅動控制器用IGBT模塊全球廠商中排名第二，

僅次于英飛凌，市場占有率19%，在國內廠商中排名第一，2020年公司在

該領域保持全球廠商排名第二、國內廠商排名第一的領先地位。需求

3：物聯網&汽車電子等帶來

MCU芯片爆發MCU中文簡稱單片機，即將

CPU、存儲器（RAM和

ROM）、多種

I/O接口等集成在一片芯片上，形成的芯片級計算機。微控制器誕生于

20

世紀

70

年代中期，經過

20

多年的發展，其成本越來越低，而性能越來

越強大，MCU主要的功能是作信號處理和控制，在諸如手機、PC外圍、

遙控器等消費電子，到汽車上的娛樂系統和底盤控制、工業上的步進馬

達和機器手臂的控制等領域都有應用，MCU內部的功能部件主要是

CPU、存儲器、I/O端口、串行口、定時器、中斷系統、特殊功能寄存

器等八大部分。MCU芯片根據位數分類，可以分為

8

位、16

位、32

位、64

位。不同

位數的

MCU對應著不同的應用場景，例如

4

位

MCU主要應用于計算

器、電子秤、遙控器等領域；16

位

MCU主要應用于移動電話、數字相

機等領域；而

32

位

MCU主要應用于物聯網、安防、指紋識別等領域。供需緊張帶來

MCU量價齊升：MCU應用廣闊，目前國外應用最廣的領

域是汽車電子約為

33%，其次是工業控制/醫療

25%、計算機

23%、消

費電子

11%等。根據

ICInsights機構預測，2015

年-2020

年，MCU銷

售預計年復合增長率

5.5%，即在

2020

年接近

209

億美元。而國內應用

分布主要集中在消費電子、計算機，根據產業信息網

2016

年中國

MCU市場規模為

322

億元，同比增長

6.7%，隨著中國大陸汽車電子和物聯

網領域的快速發展，對

MCU的需求越來越大且增長率高于全球，需求

端

2021

年來

MCU缺貨漲價延續：（1）汽車電子及物聯網大量導入

MCU架構，需求爆發；（2）ST、TI、瑞薩等

IDM廠產能不足，導致交期拉長，

如不少

MCU廠商產品交期都從

4

個月延長至

6

個月，日本

MCU廠商

更是拉長至

9

個月。汽車電子系統對于高階

32

位

MCU的需求不斷提升。汽車電子的各個系統當中，往往需要采用車用

MCU（車用微控制器）做為運作控

制的核心，以新能源汽車為例，MCU是新能源汽車特有的核心功率

電子單元，通過接收

VCU的車輛行駛控制指令，控制電動機輸出

指定的扭矩和轉速，驅動車輛行駛，實現把動力電池的直流電能轉

換為所需的高壓交流電、并驅動電機本體輸出機械能。同時，MCU具有電機系統故障診斷保護和存儲功能。據

ICInsights預測到

2020

年，每年應用于汽車電子的

MCU市場將以

10%-15%的速度增長。物聯網行業興起，是

MCU發展的一大驅動力。根據

GSMA，MCU是物聯網的核心零部件，其價值占到物聯網終端模組的

35%-45%，

而物聯網是萬億級市場，其設備接入量以數百億計，未來隨著物聯

網應用的進一步落地，在終端模組方面需求龐大，必將驅動

MCU行業快速發展。全球集中度高，國內服務和價格及汽車電子需求帶動追趕。全球

MCU市場集中度高，根據

ICInsights數據，全球前

5

大（瑞薩、NXP、得捷

電子、英飛凌、Microchip）廠商市占率達到

83%且主要由歐美、日本和

中國臺灣主導，形成三足鼎立之勢：歐美、日本以高端產品為主，包括

汽車電子、工業控制、計算機與網絡等領域；中國臺灣企業在消費電子、

計算機與網絡領域有較強實力；且國外廠商占據

32

位高端

MCU領域，

而目前國產

MCU主要集中在中低端市場，且主要還停留在

8

位

MCU，

占比高達

50%；16

位和

32

位

MCU占比分別只有

20%左右。但我們認

為得益于中國

MCU市場的快速增長，以及本土

MCU廠商“保姆式”的服

務和價格上的優勢，也推動了國產

MCU在高端市場的突破：如目前中

國有超過

50家以上的廠商推出各式

MCU產品，中國臺灣的盛群半導體、

義隆電子、松翰科技等廠商；國內大陸的兆易創新、靈動微電子；上市

公司華大半導體、中穎電子等。需求

4：CIS芯片受三攝以及高像素創新帶動量價齊升圖像傳感器是利用感光單元陣列和輔助控制電路將光學信號轉變為電學

信號的一種常見傳感器。圖像傳感器的主要工作原理為利用感光二極管

實現光電信號的轉換，再對感光單元輸出的電學信號進行加工處理，從

而實現對色彩、亮度等光學信息的感知與處理。其中，每個感光單元對

應圖像傳感器的一個像素，像素的數量與質量直接決定了圖像傳感器的

最終成像效果。目前圖像傳感器主要分為

CCD（charge-coupleddevice,

感光耦合元件）和

CMOS（ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor，

互補式金屬氧化物半導體）兩種，其中

CCD傳感器主要應用于單反相

機、工業應用等場景，CIS傳感器由于體積更小、成本更低等優勢廣泛

的應用于手機、汽車、安防、醫療等場景。CIS市場規模預計

2024

年規模將超

238

億美元。根據

Frost&Sullivan統計，2012

年，全球

CMOS圖像傳感器出貨量為

21.9

億顆，市場規模為

55.2

億美元。至

2019

年，全球

CMOS圖像傳感器市場出貨量為

63.6

億

顆，市場規模達到

165.4

億美元，分別較

2018

年度增長了

21.4%和

29.0%，相對于

2012

年的年均復合增長率分別達到

16.5%和

17.0%。得益

于智能手機、汽車電子等下游應用的驅動，預計未來全球

CMOS圖像傳感

器市場仍將保持較高的增長率，至

2024

年全球出貨量達到

91.1

億顆，

市場規模將達到238.4億美元，分別實現7.5%和7.6%的年均復合增長率。CIS應用十分廣泛，手機市場增幅較大。CMOS圖像傳感器應用市場主

要包括智能手機、消費領域、計算機、汽車、醫療、安防等。根據

Frost&Sullivan統計，2019

年，全球智能手機及功能手機

CMOS圖像

傳感器銷售額占據了全球

73.0%的市場份額，平板電腦、筆記本電腦等

消費終端

CMOS圖像傳感器銷售額占據了全球

8.7%的市場份額。至

2024

年，新興領域應用將推動

CMOS圖像傳感器持續增長，但隨著智

能手機多攝趨勢的不斷發展，手機用

CMOS圖像傳感器仍將保持其關鍵

的市場地位。近幾年隨著高像素、多攝、3D攝像等趨勢外，智能手機攝像頭還經歷了大光圈、更快自動對焦、光學防抖等多種技術變革。整體上看，用戶

對拍攝體驗優質化、多樣化的需求對

CMOS圖像傳感器的各方面性能提

出了更為嚴格的要求，也推動了市場需求的不斷增長。1、多攝普及對

cis出貨直接拉動：從

2000

年單攝手機問世，到

2011

年雙攝手機推出，再到

2019

年后置四攝手機發布，單部手機的攝像頭

數量持續增加，目前單部手機攝像頭配置數量可達到

6

個甚至更多。而

攝像頭數量與其中元器件數量成正比，因此直接帶動

CMOS圖像傳感器

需求的增加。2、像素提升：自

2016

年以來，市場重心已逐步轉移至

500

萬至

1300

萬像素攝像頭（含

500

萬及

1300

萬像素，下同），同時

1,300

萬像素以

上、480

萬像素等攝像頭也呈現出快速的增長態勢。根據

Frost&Sullivan預計至

2024

年，高像素攝像頭

500

萬以下、500

萬-1300

萬，1300

萬

-4800

萬，

4800

萬及以上像素市場份額將分別達到

26.0%、41.7%和

23.5%、8.8%。國內

CMOS廠商快速崛起。目前全球

CMOS圖像傳感器行業呈現寡頭

壟斷態勢。根據

Frost&Sullivan統計，以出貨量口徑統計，2020

年，市

場份額排名前五的供應商合計占據了

96.0%的市場份額。其中，國產廠

商格科微、韋爾股份分別占據

29.7%和

14.6%的市場份額；以銷售額口

徑統計，韋爾股份、格科微分別市占率為

11.3%和

4.7%。2.3

供給端：8

寸設備限制產能，12

寸產線周期需要時間8寸產線本身占比不足30%。首個200mm(8英寸)晶圓廠于1990年出現，一

度成為業內先進標準，隨著時間的推移，在芯片廠家從2000年開始遷移

到更高階的300mm(12英寸)晶圓線時，產能方面，8寸晶圓在1998年超過6

寸晶圓產能并在2007年達到頂峰，2008年，12寸晶圓產能超過8寸的，8

寸晶圓產能在2008年到2009年間下降，但仍為增長趨勢。2008-2009年金

融危機期間，多數8寸晶圓廠關閉或轉型到12寸晶圓廠，根據ICInsights的統計和預測顯示截至2016年底，12寸晶圓貢獻了全球IC晶圓廠產能的

63.6%，隨著8寸廠的擴展受限及12寸的加碼，預計到2021年底12寸晶圓

占比將達到71.2%，8寸晶圓占比不足30%。1、8寸晶圓設備短缺，新增設備短期制約年化4%增速8寸晶圓設備主要來自于二手設備且供給有限。8英寸設備的市場機遇一

方面主要來自于國際大廠普遍停產，根據VLSIresearch公布的數據，設

備行業在12英寸平臺開發上投入了116億美元，幾乎是開發8英寸平臺的

9倍，國際大廠正逐步將重點和資本開支轉移到12英寸；另一方面8寸產

線產線設備主要來自二手市場，但根據Surplusglobal二手設備商曾表示,

今年早些時候,行業需要2000至3000多個新的或翻新的8英寸設備或核

心部件來滿足8英寸晶圓廠的需求,但可用的不到500個，且一些設備如蝕

刻機、光刻機、測量設備甚至零部件面臨缺少狀況，雖然應用材料、LamResearch等設備廠商可能會啟動新的200mm設備產品計劃，但從實施

到落地銷售需要較長時滯，預計200mm的設備需求在相當一段時間內還

會保持強勁勢頭。全球8英寸產能釋放年化增速4%。未來8英寸晶圓中主要的需求將來自

于MOS芯片、模擬、分立器件等，且受益于汽車電子等拉動持續增長。2、12寸產線加快轉移，但晶圓建設需要18個月8寸轉到12寸產線具備性價比。對于8寸和12寸的選擇核心考量因素在于

技術和性價比，比如技術角度由于8英寸晶圓具備了成熟的特種工藝，而

特種工藝技術能夠使尺寸較小的晶粒包含較多的模擬內容，或支持較高

電壓，所以有些是在8寸無法轉移或者性價比角度由于很多小廠無法攤銷

光罩費用本身12寸遷移性價比就低，但從產品價值、盈利能力、需求情

況及擴產成本等大的方向上看，12寸晶圓擴產是長期策略，短期是解決

產能問題，中長期12寸的產能效率比較高，比如12寸晶圓單位時間的數

量是8寸的2.25倍，所以大部分先進制程多放在12寸（目前基本是130nm以下），另外12英寸晶圓由于同一片晶圓上的顆粒數變多了，意味著產

品的一致性和穩定性會更好，這對某些特色的如功率也會變得適用。12寸晶圓投入建設生產周期長：根據產業規律，晶圓建廠一般從建廠到

量產18-24個月左右時間，其中包括廠房建設10-12個月，廠務建設需要

3-6個月，首批設備進入及流片測試實現良率突破需要4-8個月，在經歷

這些階段之后晶圓廠就會進入規模量產的階段。根據SEMI統計，全球晶

圓廠從2020年到2024年將至少新增38個12英寸晶圓廠，典型代表如下。中國大陸：華虹半導體

12

英寸（無錫），中芯國際

12

英寸（北京）；

長江存儲

12

英寸（武漢）,士蘭微

12

英寸（廈門）；臺積電

12

英寸

（南京）。美國：臺積電

12

英寸（亞利桑那），德州儀器

12

英寸（得克薩斯州），

英特爾

12

英寸（亞利桑那州）。日本：鎧俠/西部數據

12

英寸（四日市）。韓國：三星

P3

12

英寸（平澤市）。中國臺灣地區：臺積電

Fab18

4、5、6

期（臺南）。三、華虹

8

寸受益特色工藝，12

寸打開成長天花板3.1

需求端：公司深耕特色工藝，細分領域全球第一華虹半導體目前從事

8

寸特色工藝，公司產能利用率有望持續保持高位，根

據

2021

年半年報，下游應用看電子消費品占比

64%，工業和汽車占比

19%，

通訊占比

14%，需求具備明顯的代表性，從產品品類下游應用包括身份證、

銀行卡、社保卡、MCU、通用

MOSFET、IGBT和超級結產品等且均為高景氣行

業，我們重點對下游進行詳細分析。業務一：非易失性存儲器：智能卡持續高增速，MCU國產趨勢強華虹半導體嵌入式非易失性存儲器工藝平臺包含高密度、高性能的嵌入式閃存

（eFlash），耐擦寫、可靠性高的電可擦寫可編程只讀存儲器（EEPROM）和

兼容邏輯工藝、低成本的一次編程/多次編程存儲器（eOTP/MTP），能滿足客

戶不同應用的需求，比如各類智能卡、微控制器和系統控制芯片等。（1）、智能卡：國內銀行卡和社保卡

IC帶動增長，公司智能卡代工第一智能卡業務及構成。智能卡是一種內嵌集成電路芯片并且芯片中帶有微

處理器、存儲單元以及芯片操作系統的卡片的通稱，又稱

CPU卡，具

有良好的數據存儲、命令處理以及數據安全保護等功能。IC卡與磁條卡

的主要區別在于：磁條卡通過卡面表面的磁性記錄介質記錄信息，而

IC卡則通過卡內的集成電路存儲信息，具有更好的保密性與更大的儲存容

量，能實現更多的功能。智能卡分類很多，其中主要智能卡類別有：電

信卡、金融

IC卡、ID卡等。國內銀行卡和社保卡增速帶動智能卡芯片市場增加：受益于智能卡在移動通信、金融支付、

公共事業等領域應用的增加，2014

年至

2020

年全球智能卡市場規模年

復合增長率將達到

9%，其中

2013

年亞太地區是最大的市場貢獻者，占

約

50%的市場銷售額，未來將繼續保持主導地位，并成為增長最快的地

區，根據智研咨詢預計

2014

年至

2020

年亞太地區市場年復合增長率將

達到

10.10%，超過全球的市場增長速度，其中中國、印度、日本、韓

國是主要市場。而中國市場的增長主要由銀行芯片卡、移動付費

SIM卡、

二代居民身份證及社保卡的增長帶動

。公司在智能卡芯片代工市場份額第一，是穩定的現金牛業務。公司作為領先的智能卡芯片

8

英寸代工提供商，代工產品涵蓋電信卡、U-key、

社保卡、身份證、銀行卡以及眾多安全芯片。未來隨著

5GSIM的推出，

公司也有帶動價值量的提升；而國內社保卡第三批更換以及銀行卡芯片

化將給公司帶來持續飽滿訂單。（2）、MCU增量：從家電

MCU拓展物聯網等全系列產品代工受益家電

MCU持續高景氣。公司

MCU主要是家電領域為客戶提供最

完整和最高性價比的

8

位

MCU的代工方案：如在

5V與

3.3V單電壓

工藝平臺提供高性價比解決方案廣泛用于電池、小家電，玩具，遙控器

等各類

MCU完整的

IP組合與經驗豐富的設計團隊，助力客戶快速切

入高性能、低功耗

MCU領域。我們認為在消費升級背景下，小家電未

來從滿足生存需要的粗放式向健康生活的精致式轉變如電烤箱、榨汁

機、豆漿機、空氣凈化器、馬桶蓋等小家電產品線將進一步豐富，實現

量價齊升。據前瞻產業研究院，2019

年中國小家電市場規模達

4015

億，2012-2019

短短

7

年時間，年復合增長率高達

13.3%。華虹半導體積極投入適用于

MCU全系列產品的工藝平臺。公司積極開

拓家電之外全系列產品包括

OTP、MTP、Flash、EEPROM等研發，

制造工藝處于業界領先地位，在成本優化、性能提升、全方位一站式服

務方面極具競爭力；公司

2016

年

2

月與靈動微電合作開發應用于物聯

網的系列

IP，根據上海科創集團，2017

年

11

月華虹半導體與上海晟

矽微電子股份有限公司宣布基于

95

納米單絕緣柵一次性編程

MCU（95

納米

CE5VOTPMCU）工藝平臺開發的首顆微控制器（MicrocontrollerUnit,MCU）。業務二分立器件：功率器件受益汽車電子、新能源汽車等帶來高速增長華虹宏力數十年經驗，溝槽技術全面領先。我國從事MOSFET產品代工

服務的主要企業包括華虹NEC、無錫華潤上華以及吉林華微，其中華虹

NEC為AOS代工，華潤上華、吉林華微則主要為飛兆代工，但國外大廠

在國內進行代工服務十分謹慎，如飛兆放在國內代工的產品全部為低端

平面式MOSFET。而國內華虹宏力是全球首家、最大的功率分立器件

200mm代工廠，在功率器件產品穩定量產上擁有15年的經驗。早在201