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文檔簡介
中瓷電子-電子陶瓷外殼“一枝獨(dú)秀”碳化硅MOSFET“勇立潮頭”1、公司簡介:電子陶瓷外殼龍頭,擬收購三代半導(dǎo)體資產(chǎn)1.1、歷史沿革:從電子陶瓷外殼到三代半導(dǎo)體河北中瓷電子科技股份有限公司(簡稱“中瓷電子”)于2009年08月06日成立于河北省石家莊市。公司是專業(yè)從事電子陶瓷系列產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè),致力于成為世界一流的電子陶瓷產(chǎn)品供應(yīng)商,為客戶提供創(chuàng)新、高品質(zhì)、有競爭力的電子陶瓷產(chǎn)品。公司開創(chuàng)了國內(nèi)光器件電子陶瓷外殼產(chǎn)品,填補(bǔ)了國內(nèi)空白,經(jīng)過近十三年的發(fā)展,公司已成為國內(nèi)領(lǐng)先的電子陶瓷高新技術(shù)企業(yè),在國內(nèi)電子陶瓷行業(yè)具有重要影響力,在光通信領(lǐng)域,公司與全球多家著名的光器件和光模塊廠商建立了長期合作關(guān)系,成為核心供應(yīng)商。經(jīng)過多年的沉淀與積累,公司還積極拓展了工業(yè)激光、汽車和消費(fèi)電子陶瓷產(chǎn)品。公司于2021年01月04日在深圳交易所中小板掛牌上市,邁入發(fā)展新階段。2022年1月,公司發(fā)布公告擬收購控股股東中電科十三所氮化鎵/碳化硅資產(chǎn),進(jìn)入三代半導(dǎo)體新賽道。1.2、股權(quán)結(jié)構(gòu):中國電科為實際控制人,核心骨干激勵充分公司控股股東為中國電子科技集團(tuán)公司第十三研究所,持有公司股份46.34%。公司實際控制人為中國電子科技集團(tuán),其通過中國電科十三所、電科投資和中電國元間接控制公司59.77%的股份,股權(quán)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。公司高管和核心骨干持股平臺為石家莊泉盛盈和企業(yè)管理合伙企業(yè)(有限合伙),持股占比7%,激勵充分。1.3、高管背景:背靠中國電科十三所強(qiáng)大科研資源中國電子科技集團(tuán)有限公司是中央直接管理的國有重要骨干企業(yè),擁有電子信息領(lǐng)域完備的科研創(chuàng)新體系,在國內(nèi)軍工電子和網(wǎng)信領(lǐng)域占據(jù)技術(shù)主導(dǎo)地位,主要從事國家重要軍民大型電子信息系統(tǒng)的工程建設(shè),重大裝備、通信與電子設(shè)備、軟件和關(guān)鍵元器件的研制生產(chǎn),肩負(fù)著實現(xiàn)國防現(xiàn)代化、支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展、服務(wù)社會民生的職責(zé)使命。中國電科十三所全名中國電子科技集團(tuán)公司第十三研究所,成立于1956年,前身為“河北半導(dǎo)體所”。十三所擁有多專業(yè)綜合性優(yōu)勢,研發(fā)涉及微電子、光電子、半導(dǎo)體高端傳感器、光機(jī)電集成微系統(tǒng)、微機(jī)械電子系統(tǒng)(MEMS)五大領(lǐng)域以及材料、封裝、設(shè)備儀器等支撐領(lǐng)域;是我國從事半導(dǎo)體技術(shù)研究歷史最長、規(guī)模最大、專業(yè)結(jié)構(gòu)配套齊全的綜合性工程類半導(dǎo)體骨干研究所之一。2021年產(chǎn)值突破百億,“十四五規(guī)劃”提出達(dá)成“第二個百億產(chǎn)值”目標(biāo)。十三所現(xiàn)有員工7000余人,其中,中、高級技術(shù)職稱577人,集團(tuán)首席科學(xué)家2人,首席專家3人,享受國務(wù)院特殊津貼專家7人,國家百千萬人才工程1人。自建所以來,十三所先后創(chuàng)造了包括我國第一只鍺合金晶體管、第一只硅超高頻晶體管、第一塊硅集成電路、第一只砷化鎵微波場效應(yīng)晶體管、第一只長波長半導(dǎo)體激光器、第一塊砷化鎵集成電路在內(nèi)的41項國內(nèi)第一。其下屬公司石家莊麥特達(dá)電子科技有限公司主要從事光通信、激光雷達(dá)、激光加工用光電芯片、器件及組件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售;河北美泰電子科技有限公司主要從事MEMS、微電子、傳感器、慣性器件與系統(tǒng)、射頻器件與模塊、光電器件與模塊、汽車電子產(chǎn)品研制生產(chǎn)與銷售;北京中電科衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有限公司主要從事社會公共安全設(shè)備及器材、電子元器件、電子產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售等。由于中國電科十三所為公司控股股東,且公司董事長卜愛民為中國電科十三所所長,這給公司在高管以及專業(yè)人員配置方面帶來了得天獨(dú)厚的優(yōu)勢,也更有利于此次資產(chǎn)注入所內(nèi)事項的推進(jìn)。目前公司主要高管都擁有強(qiáng)大的科研背景,付花亮、梁向陽、鄒勇明等人均來自于中國電科十三所,且其中有相當(dāng)一部分人已經(jīng)從事過陶瓷外殼研發(fā)工作,擁有豐富的研發(fā)背景和強(qiáng)大的實力。此外,公司也積極吸收擁有專業(yè)技術(shù)能力的新鮮血液。另外,公司可充分享受中國電科特別是十三所在各項相關(guān)業(yè)務(wù)充裕的科研資源,為公司持續(xù)的技術(shù)領(lǐng)先夯實基礎(chǔ)。1.4、聚焦電子陶瓷產(chǎn)品,持續(xù)高增長公司聚焦電子陶瓷特別是通信電子陶瓷外殼,產(chǎn)品品類逐漸豐富,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)逐漸高端化,驅(qū)動公司業(yè)務(wù)持續(xù)高增長,2016-2021年公司營業(yè)收入整體呈現(xiàn)持續(xù)增長態(tài)勢,從2016年的2.31億元,到2021年增至10.14億元,復(fù)合增速為34.4%;受益于2020年的訂單交付和份額提升,2021年實現(xiàn)營收10.14億元,同比增長24.2%;
2022Q1實現(xiàn)營收2.92億元,同比增長30.9%。2016-2021年,公司歸母凈利潤復(fù)合增速為35.2%。2021年公司實現(xiàn)歸母凈利潤1.22億元,同比增長23.96%;
2022Q1實現(xiàn)歸母凈利潤0.36億元,同比增長26.05%,2022Q1繼續(xù)呈現(xiàn)強(qiáng)勁增長趨勢,2022Q2預(yù)計經(jīng)營趨勢保持平穩(wěn)。盈利能力有望提升。從毛利率看,近年來已逐漸穩(wěn)定在30%左右,伴隨公司消費(fèi)電子陶瓷外殼收入占比的提升,毛利率有望穩(wěn)步提升。凈利率水平較高,且穩(wěn)中有升,從2016年的11.60%,增長至2022年Q1的12.20%,這也體現(xiàn)了公司較好的費(fèi)用控制能力。研發(fā)投入不斷加大,保持行業(yè)競爭力:電子陶瓷行業(yè)專業(yè)性強(qiáng),對陶瓷新材料、半導(dǎo)體外殼仿真設(shè)計和生產(chǎn)工藝三個方面都有較高的技術(shù)要求。且電子陶瓷行業(yè)更新迭代較快,需要不斷改進(jìn)產(chǎn)品來更好地適應(yīng)市場的需求變化。公司2016年至2021年持續(xù)加大研發(fā)投入;2021年全年公司已經(jīng)投入14106.37萬元,顯著高于2020全年的10858.97萬元,同比增長29.91%;2022Q1研發(fā)投入3897.41萬元,較2021Q1增長34.71%。截止到2021年底公司共有技術(shù)人員153人,占員工總數(shù)的33.6%,公司背靠中國電科,對人才具備良好的吸引力,強(qiáng)大的人才儲備也是公司技術(shù)持續(xù)領(lǐng)先的關(guān)鍵因素之一。從收入結(jié)構(gòu)來看,通信占比最高且比例相對穩(wěn)定,消費(fèi)電子&汽車業(yè)務(wù)占比有望顯著提升:公司專注于從事電子陶瓷系列產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,主要產(chǎn)品可分為:通信器件用電子陶瓷外殼、工業(yè)激光器用電子陶瓷外殼、消費(fèi)電子陶瓷外殼及基板、汽車電子件四大系列。通信電子陶瓷外殼特別是光模塊陶瓷外殼作為公司“拳頭產(chǎn)品”,占收入比例較高,且相對穩(wěn)定。伴隨公司新業(yè)務(wù)的拓展,消費(fèi)電子&新能源車用陶瓷外殼產(chǎn)品收入占比有望逐漸提升,客戶結(jié)構(gòu)不斷改善。1.5、收購預(yù)案披露,注入三代半導(dǎo)體優(yōu)質(zhì)資源國資委密集發(fā)文,鼓勵繼續(xù)加大優(yōu)質(zhì)國企資產(chǎn)注入上市公司力度,穩(wěn)妥探索符合條件的多板塊上市公司分拆上市,盤活或退出低效無效上市平臺等,公司作為十三所目前唯一上市公司資產(chǎn),有望充分受益。2022年1月28日,中瓷電子發(fā)布《河北中瓷電子科技股份有限公司發(fā)行股份購買資產(chǎn)并募集配套資金暨關(guān)聯(lián)交易預(yù)案》,此次收購標(biāo)的均為公司控股股東中電科十三所旗下稀缺的三代半導(dǎo)體資產(chǎn),包括中電科十三所氮化鎵基站射頻芯片業(yè)務(wù)、博威集成和國聯(lián)萬眾。公司有望憑借收購切入三代半導(dǎo)體優(yōu)質(zhì)賽道。2、電子陶瓷外殼“一枝獨(dú)秀”,迎激光雷達(dá)/IGBT市場爆發(fā)2.1、電子陶瓷外殼成長邏輯清晰,國產(chǎn)替代空間大電子陶瓷外殼主要是應(yīng)用于工作在高頻、高壓、高溫、高可靠性芯片的封裝,伴隨工作環(huán)境愈發(fā)苛刻,會有越來越多的芯片工作在上述環(huán)境,電子陶瓷外殼市場空間持續(xù)提升,成長邏輯清晰。電子陶瓷市場的主要份額依舊被日本等海外巨頭占有,國內(nèi)發(fā)展空間廣闊。從全球市場份額來看,日本作為絕對巨頭,占據(jù)了全球市場50%左右份額。日本京瓷目前已經(jīng)發(fā)展成全球規(guī)模最大的先進(jìn)陶瓷供應(yīng)商;美國雖然擁有先進(jìn)的陶瓷技術(shù),但由于其產(chǎn)業(yè)發(fā)展落后于日本,占據(jù)了全球30%的市場份額;歐洲約占全球份額的10%。雖然近年來國內(nèi)各企業(yè)都不斷加大投資力度,提升自己研發(fā)實力,但是電子陶瓷高端產(chǎn)品系列仍然實力較為薄弱,部分核心零部件依舊依賴于進(jìn)口。以
三環(huán)集團(tuán)、中瓷電子為代表的國內(nèi)廠商,已經(jīng)加速崛起,逐漸蠶食海外巨頭份額。全球電子陶瓷外殼空間廣闊,公司份額有望逐漸提升:我們測算,2020年全球電子陶瓷外殼市場規(guī)模約300億元,其中日本京瓷作為行業(yè)龍頭收入約162億元,占據(jù)約54.00%市場份額,其余競爭對手如日本丸和、日本富樂德、美國羅杰斯等占據(jù)約43.28%份額;中瓷電子
2020年收入8.16億元,僅占全球約2.72%的市場份額。公司作為國內(nèi)電子陶瓷外殼龍頭廠商,在通信、工業(yè)激光器等領(lǐng)域產(chǎn)品性能與海外巨頭相當(dāng),消費(fèi)電子、汽車等新業(yè)務(wù)逐漸趕超,在服務(wù)響應(yīng)、交付能力和成本方面具備較大優(yōu)勢,有望逐漸蠶食海外巨頭份額。2.2、光模塊陶瓷外殼具備全球競爭力,下游高國產(chǎn)化率助力份額提升光器件的封裝通常有兩種方式:氣密性封裝和非氣密性封裝。氣密性封裝需要陶瓷外殼和submount,非氣密性封裝雖然不需要外殼形態(tài)的陶瓷外殼,但需要submount(基座形態(tài)的陶瓷外殼)。氣密性封裝,顧名思義,就是氣體也無法穿透的一種封裝,它的目的是為了防止外部的水汽和其他有害氣體進(jìn)入光器件內(nèi)部,影響光芯片和相關(guān)零組件的性能。氣密性封裝的方式主要有TO、BOX、蝶形封裝等,主要應(yīng)用在工作環(huán)境復(fù)雜,對可靠性要求高的電信市場或者DCI市場(數(shù)據(jù)中心長距離傳輸)。其中,TO封裝主要應(yīng)用在基站、PON這些單通道的傳輸距離和傳輸速率要求低一點(diǎn)的市場,BOX/蝶形(Butterfly)主要應(yīng)用在傳輸網(wǎng),多通道居多,傳輸速率高,傳輸距離長,對可靠性要求高,包括40G/100G/200G/400G及相應(yīng)速率的相干光模塊。具體來說,To-Can同軸封裝通常為圓柱體,具有成本低廉、生產(chǎn)制造簡單等優(yōu)點(diǎn),但體積較小導(dǎo)致散熱問題使其不適用于長距離傳輸,主要用于2.5Gbit/s和10Gbits/s短距離傳輸。蝶型封裝通常為長方體,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,具有可實現(xiàn)多種功能、散熱好等優(yōu)點(diǎn),適用于長距離多種速率傳輸。而BOX封裝為蝶型封裝的多通道升級版,適用于40G及以上速率的高速光模塊。隨著400G、800G時代的到來,將對并行光學(xué)設(shè)計提出更高的要求。長期來看,全球光模塊市場持續(xù)高成長。據(jù)Lightcounting測算,2020年全球光模塊市場為80億美元,預(yù)計到2026年,市場規(guī)模為145億美元,復(fù)合增長13%。目前在光模塊市場,主要應(yīng)用到的電子陶瓷產(chǎn)品包括陶瓷外殼和蓋板、基座和載體等,約占光模塊價值量的15%左右,整體市場規(guī)模較大。相較于公司目前的營收規(guī)模,仍有很大成長空間。在光通信領(lǐng)域,公司開發(fā)的光通信器件外殼包括Butterfly外殼、TOSA外殼、ROSA外殼、光接收組件外殼、光開關(guān)外殼等,傳輸速率覆蓋10G/25G/40G/100G/400G,產(chǎn)品種類可以覆蓋全部光通信器件產(chǎn)品。外形尺寸與結(jié)構(gòu)符合國際通用的標(biāo)準(zhǔn)封裝形式,電性能、可靠性達(dá)到國際水平,能夠替代進(jìn)口外殼,填補(bǔ)國內(nèi)空白,下游客戶覆蓋了全球主要光模塊龍頭廠商。電信5G和數(shù)通400G時代,全球光模塊國產(chǎn)化率顯著提升,國內(nèi)廠商對公司產(chǎn)品接受度更高,公司迎來全面替代海外巨頭的時代。2.3、第三代半導(dǎo)體陶瓷外殼高成長,背靠十三所優(yōu)勢顯著除了光通信器件用電子陶瓷外殼以外,公司在通信器件用電子陶瓷外殼另外兩大產(chǎn)品是無線功率器件外殼和紅外探測器外殼。無線功率器件包括硅雙極型晶體管、LDMOS功率管和三代半導(dǎo)體GaN功率管等,是移動通信基站和移動終端的核心器件。隨著通信技術(shù)的發(fā)展和4G、5G推廣,基站數(shù)目將急劇增加,LDMOS功率管和第三代半導(dǎo)體GaN功率管將成為基站最具競爭力的先進(jìn)器件。目前無線功率器件均依賴大量進(jìn)口,國產(chǎn)替代成長空間巨大,而無線功率器件外殼是其關(guān)鍵部位,國內(nèi)無線功率器件的爆發(fā)必將帶動其配套外殼的需求上升。第三代半導(dǎo)體是5G通信、新能源汽車、數(shù)據(jù)中心等產(chǎn)業(yè)的基石。公司實際控制人中國電科作為國內(nèi)最早研制第三代半導(dǎo)體碳化硅設(shè)備的單位,相關(guān)設(shè)備領(lǐng)域的核心技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先地位,自17年起便推出了各類碳化硅制造設(shè)備并于2022年3月成功發(fā)布了第三代半導(dǎo)體的關(guān)鍵制造設(shè)備-立式LPCVD(低壓化學(xué)氣相淀積)設(shè)備,這也將助力公司在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域快速發(fā)展并追趕國際水平。公司目前也是將該領(lǐng)域作為重點(diǎn)開發(fā),并且已有第三代半導(dǎo)體器件或者模塊用電子陶瓷外殼批量供貨,國內(nèi)客戶主要為中國電科、成都亞光,并實現(xiàn)了海外巨頭英飛凌、NXP的批量出貨。該產(chǎn)品外殼主要有:硅雙極型功率管封裝外殼、橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(LDMOS)功率管封裝外殼、5G通信用的GaN器件陶瓷外殼等;實現(xiàn)了新型金屬散熱材料CPC、CMC的批量應(yīng)用,使封裝器件的輸出功率最大可達(dá)1500W,外殼頻率可覆蓋至K波段,與國際水平相當(dāng),在國內(nèi)市場已經(jīng)占有重要的地位,未來市場空間有望進(jìn)一步擴(kuò)大。2.4、消費(fèi)電子陶瓷外殼:技術(shù)降維切入,盈利空間大根據(jù)CS&A數(shù)據(jù),2020年全球晶振市場規(guī)模約34.46億美元,同比增長13.32%。根據(jù)惠倫晶體招股說明書,晶振基座和上蓋成本占比約為60%,在晶振總價值占比約為40%,全球晶振陶瓷基座市場規(guī)模約為13.78億美元。聲表面波濾波器(SAW)是利用壓電基片的壓電效應(yīng)和表面波傳播的物理特性所制成的一種射頻芯片。聲表面波濾波器的工作原理是在輸入端通過壓電效應(yīng)將電信號轉(zhuǎn)為聲信號在介質(zhì)表面上傳播,而在輸出端由逆壓電效應(yīng)將聲信號轉(zhuǎn)為電信號。全球SAW濾波器2020市場規(guī)模為326.9億元,根據(jù)好達(dá)電子招股說明書,2020年,基座/基板在原材料的成本占比約為28.80%,占當(dāng)年收入比例約為14%,以此預(yù)計全球SAW濾波器陶瓷基座市場規(guī)模約為46億元。根據(jù)集邦科技(TrendForce),2020年3D傳感VCSEL(適用于智能手機(jī)和平板電腦等移動設(shè)備)市場規(guī)模預(yù)測為12.07億美元,較2019年的10.79億美元同比增長12%。我們測算,VCSEL配套陶瓷外殼價值量大約占比1/2,約為6億美金,40億元人民幣。目前公司在該領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)品主要為聲表晶振類外殼、3D光傳感模塊外殼、5G通訊用陶瓷外殼和氮化鋁陶瓷基板。隨著5G通信技術(shù)、智能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和成熟。聲表、傳感器、通信電子等消費(fèi)電子領(lǐng)域需求迅速擴(kuò)大,聲表晶振類、3D光傳感器模塊和5G通信終端模塊外殼等部分產(chǎn)品已經(jīng)實現(xiàn)小批量交付。針對氮化鋁陶瓷基板,公司自研掌握了關(guān)于高導(dǎo)熱氮化鋁陶瓷材料的核心技術(shù),擁有電子封裝用氮化鋁晶須增強(qiáng)氮化鋁陶瓷復(fù)合材料及制法的專利技術(shù),產(chǎn)品主要應(yīng)用于電力電子、高功率LED等領(lǐng)域,相關(guān)產(chǎn)品性能已經(jīng)達(dá)到國外同類先進(jìn)水平。從目前該領(lǐng)域的前五大客戶來看,整體公司消費(fèi)電子業(yè)務(wù)份額較小,且客戶集中度程度非常高,第一家公司占同類產(chǎn)品營收比為85.91%;且從地區(qū)劃分來看,該業(yè)務(wù)客戶主要集中在中國深圳;未來公司成長空間巨大,可以不斷開拓國內(nèi)外其他地區(qū)的市場。雖然目前公司消費(fèi)電子類產(chǎn)品市場份額較少,但是公司將通過本次募集資金投資項目,滿足聲表濾波器、晶體振蕩器、3Dsencor等消費(fèi)電子領(lǐng)域的海量需求,進(jìn)軍消費(fèi)電子陶瓷產(chǎn)品領(lǐng)域,建設(shè)消費(fèi)電子陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)線,公司的業(yè)務(wù)規(guī)模將會得到大幅度的提升。具體來說,公司將大力加強(qiáng)聲表晶振類外殼、3D光傳感器模塊外殼的研發(fā)和銷售,開拓日本及中國臺灣市場。提高消費(fèi)電子陶瓷產(chǎn)品在公司營業(yè)收入的比重,優(yōu)化公司的產(chǎn)品收入結(jié)構(gòu),提高公司的整體盈利能力,增強(qiáng)公司產(chǎn)品的整體市場競爭能力。2.5、新能源車大時代,激光雷達(dá)/IGBT陶瓷外殼爆發(fā)IGBT是InsulatedGateBipolarTransistor的縮寫,即絕緣柵雙極型晶體管。它是由BJT和MOSFET組成的復(fù)合功率半導(dǎo)體器件,既有MOSFET的開關(guān)速度高、輸入阻抗高、控制功率小、驅(qū)動電路簡單、開關(guān)損耗小的優(yōu)點(diǎn),又有BJT導(dǎo)通電壓低、通態(tài)電流大、損耗小的優(yōu)點(diǎn),在高壓、大電流、高速等方面是其他功率器件不能比擬的,因而是電力電子領(lǐng)域較為理想的開關(guān)器件,是未來應(yīng)用發(fā)展的主要方向。新能源大時代,逆變器&汽車需求空間巨大:作為工業(yè)控制及自動化領(lǐng)域的核心器件,IGBT模塊在電機(jī)節(jié)能、軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、家用電器、汽車電子、新能源發(fā)電、新能源汽車等諸多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。隨著新能源汽車的發(fā)展以及變頻白色家電的普及,IGBT的市場熱度持續(xù)升溫。它不僅在工業(yè)應(yīng)用中提高了設(shè)備的自動化水平、控制精度等,也大幅提高了電能的應(yīng)用效率,同時減小了產(chǎn)品體積和重量,節(jié)約了材料,有利于建設(shè)節(jié)約型社會。根據(jù)Yole預(yù)計,到2026年全球IGBT市場規(guī)模有望突破84億美元,CAGR達(dá)7.5%,持續(xù)保持增長。按照斯達(dá)半導(dǎo)披露的招股說明書的2018年成本結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),IGBT用的DBC(陶瓷覆銅板)原材料成本占比為10.18%,占總收入的7.24%。公司已經(jīng)順利通過國內(nèi)IGBT模塊廠商的產(chǎn)品認(rèn)證,正處于小批量狀態(tài),目前大批量出貨限制主要是上游氮化鋁粉體等材料成本高,伴隨國內(nèi)粉體廠商產(chǎn)品實力提升,DBC產(chǎn)品競爭力有望凸顯,受益IGBT市場爆發(fā)。伴隨碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈成本逐漸下降,碳化硅MOSFET有望逐步替代硅基IGBT,但陶瓷外殼類產(chǎn)品仍是剛需,封裝方案可能發(fā)生變化,但公司仍然具備技術(shù)積累,有望繼續(xù)受益。激光雷達(dá)用陶瓷外殼產(chǎn)品成長空間廣闊,公司逐漸實現(xiàn)頭部廠商出貨:公司新能源車用電子陶瓷外殼在國內(nèi)激光雷達(dá)發(fā)射模組龍頭實現(xiàn)量產(chǎn)出貨,并正積極導(dǎo)入其它激光雷達(dá)龍頭廠商,伴隨新車激光雷達(dá)加裝率大幅提升,行業(yè)需求迎來爆發(fā)式增長。以炬光科技為例,其2021年1-6月第五大供應(yīng)商為中國電子科技集團(tuán)有限公司,為其提供激光雷達(dá)發(fā)射端模組用陶瓷產(chǎn)品。2.6、核心競爭優(yōu)勢:配方是關(guān)鍵,工藝&設(shè)計難度大1、高壁壘的配方:公司自主掌握三種陶瓷體系,包括90%氧化鋁陶瓷、95%氧化鋁陶瓷和氮化鋁陶瓷,以及與其相匹配的金屬化體系。配方是決定公司陶瓷材料性能的關(guān)鍵;電子陶瓷新材料包括從陶瓷粉體性能的管控、材料關(guān)鍵配方等方面,需要長期的實驗、檢測和數(shù)據(jù)積累、分析。公司電子陶瓷外殼產(chǎn)品的生產(chǎn)依賴于公司特有的配方及生產(chǎn)工藝,該等技術(shù)儲備系基于公司對下游客戶所處行業(yè)及產(chǎn)品性能的深刻理解,通過自身不斷研發(fā)改良后所形成,亦是保持公司產(chǎn)品競爭優(yōu)勢的基礎(chǔ)。2、在設(shè)計方面,公司擁有先進(jìn)的設(shè)計手段和設(shè)計軟件平臺,可以對陶瓷外殼結(jié)構(gòu)、布線、電、熱、可靠性等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,公司已經(jīng)可以設(shè)計開發(fā)400G光通信器件外殼,與國外同類產(chǎn)品技術(shù)水平相當(dāng),由于陶瓷外殼需要考慮的電、熱性能較多,設(shè)計是關(guān)鍵,需要長期的經(jīng)驗積累;3、在工藝技術(shù)方面,公司具有全套的多層陶瓷外殼制造技術(shù),包括原材料制備、流延、沖孔沖腔、金屬化印刷、層壓、熱切、燒結(jié)、鍍鎳、釬焊、鍍金等技術(shù)。公司建立了完善的氧化鋁陶瓷和氮化鋁陶瓷加工工藝平臺,擁有以流延成型為主的氧化鋁多層陶瓷工藝、以厚膜印刷為主的高溫厚膜金屬化工藝、以高溫焊料為主的釬焊組裝工藝以及以電鍍、化學(xué)鍍?yōu)橹鞯腻冩嚒㈠兘鸸に嚒e冩囧兘鸸に囀强刂飘a(chǎn)品成本的關(guān)鍵因素,需要在滿足性能指標(biāo)的情況下,盡可能薄,以期降低材料成本。3、氮化鎵PA比肩海外巨頭,下游應(yīng)用逐步拓展3.1、氮化鎵高頻性能突出氮化鎵是一種無機(jī)物,化學(xué)式GaN,是氮和鎵的化合物,是一種直接能隙(directbandgap)的半導(dǎo)體,自1990年起常用在發(fā)光二極管中。氮化鎵作為一種寬禁帶半導(dǎo)體,具有高功率密度、低能耗、適合高頻率、支持寬帶等特點(diǎn):具有更小的晶體管、更短的電流路徑、超低的電阻和電容等優(yōu)勢,從技術(shù)角度分析,采用氮化鎵技術(shù)的充電器外形尺寸可比傳統(tǒng)充電器減少30%-50%,同時整體系統(tǒng)效率可高達(dá)95%。氮化鎵根據(jù)襯底不同可分為硅基氮化鎵和碳化硅基氮化鎵:碳化硅基氮化鎵射頻器件具有高導(dǎo)熱性能和大功率射頻輸出優(yōu)勢,適用于5G基站、衛(wèi)星、雷達(dá)等領(lǐng)域;硅基氮化鎵功率器件主要應(yīng)用于電力電子器件領(lǐng)域。3.2、基站射頻需求逐漸平穩(wěn),新市場穩(wěn)步開拓基于GaN的功率放大器(基站射頻PA)在5G時代獲得了快速發(fā)展。5G系統(tǒng)需要更高的峰值功率、更寬的帶寬以及更高的頻率,這些因素都促成了市場對于GaN器件的接受。伴隨5G建設(shè)進(jìn)入中期,行業(yè)需求逐漸平穩(wěn)。氮化鎵射頻器件市場持續(xù)增長,基站建設(shè)逐漸進(jìn)入平穩(wěn)期。2020年的氮化鎵射頻器件市場規(guī)模為8.91億美元,預(yù)計到2026年增長至24億美元,復(fù)合年均增長率為18%。基站建設(shè)方面,目前我國5G基站建設(shè)量占全球比例超60%,建設(shè)進(jìn)度全球領(lǐng)先,預(yù)計2024年新建設(shè)量到達(dá)頂峰,后進(jìn)入平穩(wěn)狀態(tài);以4G基站建設(shè)為參考,后續(xù)海外5G基站建設(shè)逐步起量,占比逐漸提升至約50%;整體來看全球基站建設(shè)保持平穩(wěn),行業(yè)市場空間有望實現(xiàn)穩(wěn)步發(fā)展。氮化鎵功率器件市場高速增長,消費(fèi)電子與汽車應(yīng)用等新市場貢獻(xiàn)顯著。2021年氮化鎵功率器件整體市場規(guī)模為1.26億美元,受益于消費(fèi)類電子、汽車應(yīng)用、電信及數(shù)據(jù)通信等新市場領(lǐng)域的爆發(fā)式增長,預(yù)計到2027年整體市場規(guī)模將增長至20億美元,復(fù)合年均增長率為59%。預(yù)計未來隨著新市場領(lǐng)域應(yīng)用的不斷落地,氮化鎵功率器件市場有望持續(xù)保持高增長。3.3、十三所氮化鎵PA性能比肩海外巨頭,份額仍有提升空間隨著基站中氮化鎵器件滲透率提升至平穩(wěn)狀態(tài)后,全球5G基站用氮化鎵市場規(guī)模持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展。假設(shè)2022年基站用氮化鎵單站價值量1500美元,未來每年平均下降100美元;5G基站中氮化鎵器件滲透率假設(shè)為50%。在全球基站建設(shè)進(jìn)入平穩(wěn)期后,基站用氮化鎵芯片市場規(guī)模有望持續(xù)保持平穩(wěn)發(fā)展。中電科十三所氮化鎵基站射頻芯片專注于氮化鎵通信基站射頻芯片的設(shè)計、生產(chǎn)和銷售,主要產(chǎn)品為氮化鎵射頻芯片,頻率覆蓋無線通信主要頻段,芯片指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平,是國內(nèi)少數(shù)實現(xiàn)批量供貨主體之一,主要為博威公司及國聯(lián)萬眾提供其終端產(chǎn)品所需的氮化鎵通信基站射頻芯片(生產(chǎn)制造業(yè)務(wù))。博威集成(中電科十三所持股84.16%)是國內(nèi)領(lǐng)先的射頻、微波芯片供應(yīng)商,主營業(yè)務(wù)為氮化鎵通信基站射頻芯片與器件、微波點(diǎn)對點(diǎn)通信射頻芯片與器件的設(shè)計、封裝、測試和銷售,主要產(chǎn)品包括氮化鎵通信基站射頻芯片與器件、微波點(diǎn)對點(diǎn)通信射頻芯片與器件等。十三所氮化鎵PA性能優(yōu)越,份額有望提升。中電科十三所在氮化鎵射頻領(lǐng)域持續(xù)投入,技術(shù)積累深厚,業(yè)務(wù)主體主要為此次擬收購的資產(chǎn),主要客戶包括全球主要設(shè)備商龍頭,按照公告的擬收購資的2021年收入測算,全球市場份額約為30%左右,仍有提升空間。4、率先突圍碳化硅MOS,迎新能源車高壓平臺藍(lán)海市場4.1、SiC耐高壓、耐高溫、低損耗、小尺寸優(yōu)勢顯著碳化硅作為第三代半導(dǎo)體材料禁帶寬度大,能在更高的溫度下穩(wěn)定運(yùn)行,適用于高電壓、高頻率場景,此外,還能以較少的電能消耗,獲得更高的運(yùn)行能力。與第二代半導(dǎo)體砷化鎵相比,碳化硅具有禁帶寬度大,擊穿電場高、熱導(dǎo)率大、電子飽和漂移速率高、介電常數(shù)小等獨(dú)特性能,使其在光電器件、電力電子、射頻微波器件等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。4.2、碳化硅MOSFET迎新能源車高壓平臺藍(lán)海市場SiCMOS等功率器件極大地提高現(xiàn)有使用硅基功率器件的能源轉(zhuǎn)換效率,主要應(yīng)用領(lǐng)域有電動汽車/充電樁、光伏新能源、軌道交通、智能電網(wǎng)等。電動汽車行業(yè)是未來市場空間巨大的新興市場,全球范圍內(nèi)新能源車的普及趨勢明朗,SiCMOS產(chǎn)品主要應(yīng)用于車載OBC、DC-DC、電控設(shè)備等。隨著電動汽車的發(fā)展,對功率半導(dǎo)體器件需求量日益增加,成為SiC功率半導(dǎo)體器件新的需求增長點(diǎn)。以SiCMOS為例,相同規(guī)格的碳化硅基MOSFET與硅基MOSFET相比,其尺寸可大幅減小至原來的1/10,導(dǎo)通電阻可至少降低至原來的1/100。相同規(guī)格的碳化硅基MOSFET較硅基IGBT的總能量損耗可大大降低70%。SiCMOS在電動汽車電機(jī)驅(qū)動上效率顯著提升的同時帶來系統(tǒng)成本下降。按50A輸出電流計算,SiCMOSFET通態(tài)損耗僅為SiIGBT的20%;且SiCMOSFET具有極低的開關(guān)損耗,能夠使得電機(jī)驅(qū)動控制器體積減小60%以上。SiC產(chǎn)品通過減少控制器體積,節(jié)約空間,同時減少了電池?fù)p耗,提高了效率等,綜合降低了系統(tǒng)成本。碳化硅MOSFET性能整體顯著優(yōu)于硅基IGBT,伴隨成本下降,將加速在新能源
車上應(yīng)用,目前已有眾多新能源車品牌廠加裝碳化硅模塊。以特斯拉為例,Model3早在2016年便開始嘗試搭載24個碳化硅功率模塊,主要用于電驅(qū)。以比亞迪的方案為例,目前比亞迪OBC已經(jīng)應(yīng)用碳化硅;電控方面,高端系列如“漢”等應(yīng)用碳化硅模塊。在技術(shù)升級、基礎(chǔ)設(shè)施完善和油價上漲多重因素影響之下,我國新能源汽車市場規(guī)模持續(xù)增長。根據(jù)利用5年滾動測算方法,保守估計2022年-2025年新能源汽車滲透率或?qū)⑦_(dá)到22.8%/30.4%/35.7%/40.2%(興證汽車組測算),新能源市場受益于滲透率提升,市場規(guī)模持續(xù)增長。同時得益于碳化硅功率器件的高可靠性及高效率特性,在車載級的電機(jī)驅(qū)動器、OBC及DC/DC部分,碳化硅器件的使用已經(jīng)比較普遍;但電機(jī)驅(qū)動部分SiC功率器件芯片大多依賴于進(jìn)口海外公司產(chǎn)品,國產(chǎn)滲透率水平較低,未來國產(chǎn)替代空間巨大。4.3、襯底是關(guān)鍵,海外巨頭擴(kuò)產(chǎn)&工藝升級有望驅(qū)動成本快速下降碳化硅的產(chǎn)業(yè)鏈與氮化鎵相似,上游主要為襯底與外延片,中游為器件制造,下游為各類應(yīng)用場景。根據(jù)襯底類型的不同,在外延片環(huán)節(jié)中分為氮化鎵外延與碳化硅外延,其中SiCMOS就為碳化硅外延下的功率器件的典型代表,主要受益于下游新能源產(chǎn)業(yè)與智能電動汽車產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)。襯底占碳化硅器件制造成本比例達(dá)47%,為行業(yè)降本發(fā)展的關(guān)鍵;但全球襯底市場中大部分份額均被II-VI、Wolfspeed(CREE)等海外公司所占據(jù),國產(chǎn)替代空間巨大。以半絕緣型SiC襯底為例,Wolfspeed與II-VI兩家公司2020年市占率高達(dá)68%;以導(dǎo)電型SiC襯底為例,Wolfspeed、II-VI、SiCrystal和SKSiltron四家海外公司2020年市占率達(dá)94%,國內(nèi)企業(yè)成長空間巨大。未來8英寸碳化硅襯底產(chǎn)線能大幅降低SiCMOSFET制造成本,推動行業(yè)進(jìn)入爆發(fā)增長期:根據(jù)Wolfspeed(CREE)披露,相比于6英寸,8英寸產(chǎn)線下襯底晶圓的面積要多80%-85%,優(yōu)良裸片數(shù)量可增加20%~30%,最終可以將SiCMOSFET的制造成本降低多達(dá)30%。以Wolfspeed為代表的行業(yè)龍頭襯底公司逐步明確8英寸產(chǎn)線投產(chǎn)進(jìn)程,2024年或為行業(yè)爆發(fā)點(diǎn):Wolfspeed耗資10億美元打造全球首個最大的8英寸碳化硅晶圓廠,并于今年4月開業(yè)投產(chǎn),預(yù)計到2024年將規(guī)劃達(dá)產(chǎn)。英飛凌目前在積極擴(kuò)充其12英寸和8英寸線產(chǎn)能。意法半導(dǎo)體也在碳化硅研發(fā)上繼續(xù)投入相當(dāng)資源,8寸技術(shù)預(yù)計于2025年成熟并投產(chǎn)。羅姆收購SiCrystal后,也在探索8英寸襯底生產(chǎn)的可能性,目前已經(jīng)開始驗證工作,預(yù)計2023年批量生產(chǎn)。4.4、國聯(lián)萬眾率先突圍碳化硅MOSFET,未來成長空間廣闊全球碳化硅功率器件市場海外龍頭壟斷地位顯著,國產(chǎn)替代空間巨大。意法半導(dǎo)體、Wolfspeed(科銳)、羅姆、英飛凌四家公司占據(jù)
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