来源:国信证券 国信电子研究●国产功率半导体IDM龙头,聚焦优质赛道华润微电子以IDM模式为主,拥有芯片设计、掩膜制造、晶圆制造、晶圆测试、封装测试、功率器件全产业链一体化经营能力其产品聚焦于功率半导体器件和电源管理IC代工,为客户提供丰富的半导体产品与系统解决方案。

公司在行业内具备规模优势和技术领先地位聚焦MOSFET和PMIC优质赛道华润微产品种类较多,其中MOSFET和PMIC收入占比较高MOSFET和PMIC是目前物联网浪潮下供需关系最为紧张的领域一方面需求受益于无线终端的快速爆发,交直流转换功能带来的市场需求持续提升;一方面MOSFET和PMIC主要通过八英寸代工产线生产,相关产能有限且没有新增设备供应。

公司产品聚焦MOSFET+PMIC优质赛道,未来有望持续受益于下游需求增长和供给紧张带来的趋势性红利。

30年持续内生+外延协同发展内生发展:公司产品结构持续优化3年公司建立国内首条4英寸晶圆生产线1999年,陈正宇博士与中国华晶合作共同在无锡设立无锡华晶上华半导体有限公司,该公司为6英寸MOS晶圆代工厂。

此后公司先后建立了6英寸、8英寸晶圆生产线,开拓了面板级封装业务,汽车级封装业务,承担了多项国家重点专项工程。

外延发展:公司积极寻求并购优质半导体资产2002年,华润集团间接收购中国华晶全部股权,并将晶圆代工厂更名为“无锡华润微电子有限公司”2008年华润微电子(控股)注入上华科技并更名为华润微电子2017年通过并购重庆华微,进一步扩充公司功率半导体制造资源。

2019年公司收购杰群电子科技有限公司35%股权,成功开拓汽车级封装业务

华润微寻求差异发展之路在功率半导体领域,国外同行业企业主要包括英飞凌(Infineon)、安森美(ON Semiconductor)、德州仪器(Texas Instruments)、意法半导体(ST Microelectronics)等;国内同行业企业主要包括士兰微、华微电子、扬杰科技、华虹半导体及先进半导体等公司。

根据IHS Markit 2018年全球功率半导体市占率统计,市占率最高的企业依次为德州仪器、安森美及意法半导体华润微在功率半导体细分领域具有一定的优势根据HIS Markit 2018年产品销售额统计,公司在中国MOSFET市场超过德州仪器及意法半导体排名第三,为中国本土最大的MOSFET厂商。

公司在以下工艺技术领域居于国际领先地位:ü IGBT、FRD等产品的设计及制备技术üMEMS工艺技术、功率封装技术ü沟槽型SBD设计及工艺技术ü光电耦合和传感系列芯片设计和制造技术üBCD工艺技术上述核心技术已广泛应用于公司产品的批量生产中。

基于以上技术优势,公司在国际功率半导体产业仍具有较大潜力,与国际领先企业具有可比性

华润微功率器件领域拥有自身独特的技术优势,其中MOSFET产品以其广泛的电压、器件结构范围而具代表性华润微是国内少数能够提供覆盖-100V至1500V内高、中、低压全系列、全部主流MOSFET器件结构的企业,产品可以满足客户消费电子、工业控制、汽车电子等多种应用场景需求。

公司充分利用IDM模式优势,积极开展600-1200V碳化硅 MOSFET产品设计和工艺研发,优化完善沟槽栅MOSFET产品系列MOSFET有望通过性能提升与优化,保持国内技术领先同时,实现与国外一流公司可匹配的竞争能力。

下游客户优质,覆盖多行业领域公司客户分布境内外且覆盖消费、工业、科技、汽车等多个终端行业,客户基础庞大且多元。

从公司历年披露前五大大客户来看,前五大客户营收额占比总体较为稳定MPS与Diodes Incorporated为公司2016-2019年稳定的前五大客户,前五大剩余客户均为国内公司公司主要客户均为行业内领先企业并连续多年持续增长,年化复合增速约为20%。

其产品广泛应用于计算与存储、自动驾驶、工业化、通信与消费电子等终端市场

●功率半导体,国产替代的风口电能转换与电路控制的核心功率器件是功率电子器件的核心,特指转换并控制电力的功率半导体器件电力有直流电(DC)、交流电(AC)之分,有电压、电流大小和频率的区别电力转换包括转换一个或多个电压、电流或频率。

“功率控制”指控制输入和输出的功率大小核心是使用最小的输入控制功率保证输出功率的大小和时延基本电力转换包含四种方式:变流器(DC/AC)、整流器(AC/DC)、DC/DC转换器、变频器(AC/AC)

功率半导体的应用主要包含六大应用场景:电动汽车、可再生能源发电、工业和自动化、储能、数据中心和服务器、消费类电子产品/白色家电功率半导体市场规模稳定扩张,据据IHS Markit预测,2018年全球功率器件市场规模约为391亿美元,预计至 2021年市场规模将增长至441亿美元,年化增速为4.1%。

MOSFET占据最大的功率半导体市场全球功率半导体市场规模一直稳定在150-200亿美元的水平,绝大多数市场被国外厂商垄断,包括Infineon, ST,ON SEMI等国际龙头企业年收入在100亿美元左右,远超国内龙头企业3亿美金的水平。

相对于集成电路行业,分立器件市场集中度更低,商业生态壁垒不高

功率半导体市场中市场占有率最大的企业是infineon,为19%。按照产品种类来划分,最重要的产品是MOSFET和IGBT。其他产品如BJT,晶闸管以及二极管等市场非常分散且价值量较低。

从最主要的IGBT和MOSFET市场来看,Infineon分别以27%和28%的市占率位居全球第一的位置其他公司包括三菱电机,富士电机,Renesas和ST也占据了较高的市场份额不同于二极管市场和晶体管市场的高度分散化,IGBT和MOSFET市场由于其技术门槛更高,具备更高的市场集中度。

行业竞争对手一览Infineon英飞凌科技公司于1999年在德国慕尼黑正式成立,是全球领先的半导体公司之一公司前身为西门子集团的半导体部门,于1999年独立,2000年上市公司作为国际半导体产业创新的领导者,为有线和无线通信、汽车及工业电子、内存、计算机安全以及芯片卡市场提供先进的半导体产品及完整的系统解决方案。

作为功率半导体领导者,英飞凌是市场上唯一一家提供覆盖硅、碳化硅和氮化镓等材料的全系列功率产品的公司,拥有高性价比的第七代CoolMOS™、基于第三代宽禁带半导体的高性能CoolSiC™与CoolGaN™、以及支持更高频率应用的第六代OptiMOS™等丰富产品组合,从芯片技术层面提升电源效率。

On SEMIOn Semiconductor Corporation安森美半导体创立于1999年该公司及其子公司从事节能电子驱动创新业务公司的系列产品包括电源和信号管理、逻辑、离散和定制设备,包括汽车,通信,计算机,消费,工业,LED照明,医疗,军事飞机,航空航天,智能电网与电源的应用。

公司设计,制造和销售先进的电子系统和广泛的半导体元件,以解决设计组合的需要

公司的电源管理半导体元件对不同的电子设备进行控制,转换,保护和监控电源公司的定制的ASIC,DSP,因其混合信号和先进的逻辑能力,成为许多汽车,医疗设备,军事飞机,航空航天,消费和工业领域的独特产品公司的数据管理半导体组件提供高性能的时钟管理和数据流管理,精密的计算和通信系统。

公司的标准半导体元件作为基础组件存在于几乎所有类型的电子设备其产品应用包括便携式电子产品,电脑,游戏机,服务器,汽车和工业控制系统,LED照明,电源,网络和电信设备和自动化测试设备

公司2015-2018年连续四年

ST意法半导体(ST)集团于7年成立,是由意大利的SGS微电子公司和法国Thomson半导体公司合并而成1998年5月,SGS-汤姆森半导体公司将公司名称改为意法半导体有限公司意法半导体是世界最大的半导体公司之一、领先的集成设备制造商,为智能驾驶,智能工厂,智慧家居与城市和智能产品提供关键解决方案。

公司拥有丰富的芯片制造工艺,包括先进的 FD-SOI(全耗尽绝缘体上硅)、CMOS(互补金属氧化物半导体)、差异化影像技术、RF-SOI (射频绝缘层上硅)、Bi-CMOS、BCD (Bipolar, CMOS,DMOS),Silicon Carbide(碳化硅)、 VIPower和MEMS技术,在全球建立了巨大的前后工序制造网络。

公司连续五年实现营收增长,2019年增速放缓净利润在2015-2018年连续增长后,2019年出现下滑毛利率维持稳定水平根据公司2019年主营业务收入结构,公司主营业务中汽车产品,模拟、微机电系统和传感器,微控制器、存储器和安全微控制器三大业务占比均衡,其中汽车产品占比38%,未来有望进一步提升。

下游应用巨大需求带动功率半导体蓬勃发展电动汽车电动汽车的功率半导体价值量是传统汽车的5倍以上主要功率半导体元件由传统汽车的空调系统及汽车的各种控制和执行器变为:为汽车的高扭矩电动机供电所需的转换器,用于降低电池电压的DC / DC转换器,用于电池充电器的附加类似组件,特别高增压要求。

这些组件的质量和性能是决定汽车性能的主要因素(更高的扭矩需要更强的转换器)和功率效率(更好的转换器和充电器可带来更高效,更快速的充电和更好的范围)

可再生能源可再生能源发电系统及其储能系统的功率半导体价值量也比传统能源系统高30倍左右风力涡轮机对于可适应恶劣操作环境的可靠功率半导体具有较高要求同样,太阳能发电和转换也需要整个系统的功率半导体太阳能系统中的功率半导体需要高效,因为需要最小化开关损耗,而组件的可靠性和耐用性对系统的性能也是至关重要的。

工业和自动化在工业控制领域,使用IGBT的变速驱动器越来越多地取代工业应用中的传统电机,因为它们可以显着提高能效。变速驱动器可以节省约20-30%的能源消耗,替代传统电机空间巨大。

储能可再生能源(特别是风能和太阳能); 取决于天气和气候,其固有地引起与电网运行不直接相关的能量波动因此,高效的能量储存对于向可再生能源对总发电的更高贡献的转变至关重要能量存储需要再次供电:电池充电器,逆变器,用电池为电网供电。

数据中心与消费电子数据中心的高用电量是限制其运营成本的重要因素功率半导体在优化数据中心的能效方面发挥着核心作用,从而降低了运营成本在数据中心,功率半导体(IGBT和MOSFET)用于整流,电池充电和DC / AC反相。

烹饪用具使加热更快更均匀,同时使用更节能功率半导体也是“智能”白色家电的核心 ●PMIC-模拟IC的核心组成部分

PMIC-模拟IC的核心组成半导体产品主要包含集成电路和其他半导体两大类产品集成电路通常包括模拟集成电路、数字集成电路、存储器、微处理器等几类据世界半导体贸易统计协会统计,2018年全球半导体销售额4687.78亿美元,从产品结构来看,存储器占比33.7%、微处理器占比14.34%、逻辑器件占比23.32%、模拟器件12.54%、光学器件8.11%、传感器和制动器占比2.85%、分立器件占比5.14%。

2024年4月上市公司公告称:收到中国证券监督管理委员会下发的《立案告知书》,因公司涉嫌信息披露违反法律法规,根据《中华人民共和国证券法》《中华人民共和国行政处罚法》等法律法规,中国证监会决定对公司立案。股盾网正在办理该股票投资者索赔案,本次监管机构对公司立案调查的具体原因尚未公布,但是股盾网团队认为,依据新《证券法》及司法解释,上市公司实际控制人、控股股东的责任由原来的“过错原则”改为“过错推定原则”,除非能够充分举证证明自身无过错,否则就要承担赔偿责任。这一条规定实际上是相当严厉的,显示惩戒机制更加严厉。

模拟集成电路18年全球市场规模为587亿美元

模拟集成电路主要是指由电容、电阻、晶体管等组成的模拟电路集成在一起用来处理模拟或连续信号的集成电路模拟芯片几乎无处不在从展览会场中的大型视频广告牌、视频监控系统、LED展示板、医疗设备、交通运输系统,到高清电视等,都涵盖了包括运算放大器、LED 背光驱动、音视频驱动、模数/数模转换器、接口电路等在内的多种模拟芯片。

常见的模拟集成电路通常包括各种放大器、模拟开关、接口电路、无线及射频 IC、数据转换芯片、各类电源管理及驱动芯片等与之相对应的是数字集成电路,后者是对离散的数字信号(如用 0 和 1 两个逻辑电平来表示的二进制码)进行算术和逻辑运算的集成电路,其基本组成单位为逻辑门电路。

外界自然信号,比如风、声音、光学、温湿度等都是连续变化信号,而信息技术的载体是数字信号,因此模拟IC对模拟信号转换为数字信号,再经系统处理经过系统处理后的信号再通过模拟电路的处理转换为声音、图像等模拟信号再输出。

模拟IC具有四大特点:产品生命周期长,工艺特殊,设计匹配难度高,辅助工具少测试周期长模拟IC强调的是高信噪比、低失真、低耗电、高可靠性和稳定性产品一旦达到设计目标就具备长久的生命力,生命周期长达10年以上,平均单价较低。

数字IC多采用CMOS工艺,而模拟IC很少采用CMOS工艺,特殊工艺需要晶圆代工厂的配合,模拟芯片厂商对工艺的熟悉程度远高于数字芯片厂商模拟IC在设计时,常常需要考虑元器件布局的对称结构和元器件参数的彼此匹配形式。

模拟IC还必须具备低噪音和低失真性能电阻、电容、电感都会产生噪音或失真,设计者必须考虑到这些元器件的影响,往往需要经济较长时间的积累模拟IC设计的辅助工具少,认证周期长,某些模拟IC产品需要采用特殊工艺和封装,必须与晶圆厂联合开发工艺。

因此模拟IC具备非常高的行业门槛

模拟集成电路设计主要是通过有经验的设计师进行晶体管级的电路设计和相应的版图设计与仿真芯片研发环节的样品制造和量产环节的成品制造都涉及到芯片生产工艺流程,包括光罩制造、晶圆生产、晶圆制造及封装测试等其中,光罩制造发生在样品生产过程中,晶圆制造和封装测试则在样品和成品的生产中都有所涉及,而晶圆生产环节则为芯片制造提供了原材料。

多下游领域推动持续成长McClean Report预测在未来五年内, 模拟芯片的销售量预计将在主要集成电路细分市场中增长最为强劲该市场将6.6%的年复合增长率快速增长,2017年全球模拟芯片总销售额为545亿美元,预计到2022年,全球模拟芯片市场规模可达到748亿美元。

模拟器件目前下游的主要需求集中在通信、消费电子、工业、汽车等领域自动驾驶、电动汽车市场增长以及越来越多的电子系统集成进汽车中驱动了汽车模拟器件的需求稳健增长通信和消费应用仍然是信号转换模拟电路最大的应用市场。

未来五年,预计有三年信号转换器件(模数转换器、混合信号器件等)市场将继续以两位数的速度快速增长根据WSTS的数据,预计19年全球集成电路市场中模拟芯片市场约为558亿美元,18/19/20年的同比增速分别为10.8%/-5%/5%。

从过去五年的增速来看,模拟IC的周期波动性小于其他类型集成电路 ●公司聚焦优质赛道,迎来景气共振目前公司主营业务可分为产品与方案(IDM)、制造与服务(Foundry)两大业务板块在产品及方案板块,公司采用IDM模式为客户提供功率半导体、智能传感器、智能控制及其他集成电路产品;在制造及服务板块,公司为客户提供晶圆代工、IC封装及测试服务等。

产品与方案业务板块收入占比持续提高2017年公司产品及方案业务出现大幅同比增长75.64%,主要是由公司收购重庆华微,晶圆制造资源进一步扩大公司产品与方案板块发挥IDM经营模式优势,将设计研发、制造工艺及封装工艺紧密结合,整合内部资源优势,形成技术积淀及产品群。

持续增长的研发投入是产品与方案板块占比上的重要支撑2016-2019年公司研发费用数额持续上升,占当期营业收入比例均高于7%2017年公司将重庆华微纳入合并报表,2018年受益于半导体行业景气度公司连续两年营收大幅上升,致研发占当期营收比例有所下降。

但持续增长的研发投入保证了公司研发经费充足,是产品市场竞争力,公司工艺与技术领先性的重要条件之一

独特的工艺与技术形成产品与方案板块的核心竞争力公司已获批境内专利1173项,境内专利152项在产品与方案板块,公司在物联网应用、功率IC、光耦合及传感方面拥有系列核心技术且国内领先其中沟槽型SBD设计及工艺、光电耦合和传感系列芯片设计及BCD工艺技术国际领先。

制造与服务:各产线产能稳中有升公司代工产线布局无锡,IDM设计产线位于重庆根据公司“长江+珠江”两江区域布局战略,无锡为公司国内运营平台,重庆为公司制造及研发平台公司目前晶圆代工产线,包括3条6英寸和1条8英寸半导体晶圆制造生产线,均位于无锡,为客户提供1.0-0.11μm的工艺制程的特色晶圆制造技术服务;位于重庆的8英寸产线服务于公司自有产品的制造,产品以功率半导体与模拟IC为产业基础。

同时公司仍有一条8英寸产线在建,预计建成后新增产能1.6万片/月。未来公司进一步布局重庆研发生产项目,与重庆西永规划在未来采用90nm工艺共同发展12英寸晶圆生产线项目。

公司主要产线均在2009年前建设完成,运营较为成熟。根据公司机器设备8年折旧年限规定,公司持续对各产线进行扩产、维护及更新,维持稳定成新率,未来预计保持良好运转。

公司晶圆生产线及封装产线产能利用率整体呈现稳步上升8英寸晶圆生产线:产量2016-2018年持续提升2017年公司无偿划转取得重庆华微52.41%股权重庆华微拥有一条8英寸晶圆生产线,公司晶圆制造资源进一步扩大。

8英寸晶圆生产线产能及产量出现较大增长,分别较上年增长83.11%与99.01%;6英寸晶圆生产线:总体产能绝对额略有下降,但产能利用率进一步提高该现象是由于公司根据市场需求调整升级6英寸晶圆生产线工艺结构导致。

封装产线:产能和受到封装工需求已经相当强劲,部分电源管理IC及MOSFET出现供给吃紧状况。

INTEL 宣布推出新的PC平台Tiger Lake,将采用10奈米SuperFin制程,效能相较上一代10纳米强上15%,且将整合Thunderbolt 4及USB 4等高速传输通道,让讯号传输速度达到40Gbps。

随着新款CPU的推出,各大品牌电脑厂商也将加大新款电脑的备货和出货除了PC、笔电需求相当畅旺的原因之外,晶圆代工厂8吋晶圆产能投片量因驱动IC、指纹辨识IC等需求强劲,导致电源管理IC、MOSFET投片状况紧张。

同时国外新冠肺炎疫情仍相当严峻,国际IDM大厂产能没办法全产能运转,也将导致电源管理IC、MOSFET下半年供给吃紧 ●公司未来有望业绩高速增长,核心技术进一步突破目前公司主营业务在新冠肺炎全球蔓延的大背景之下,全球经济增长放缓已成定局。

半导体行业与宏观经济情况关联性较大,全球产业未来发展充满挑战但与此同时,国内半导体行业发展具有一定的特殊性国家5G、AI、物联网、自动驾驶、VR/AR等新一轮科技逐渐走向产业化,驱动中国半导体市场需求大幅增长。

中国作为全球最大的功率半导体消费国,2021年市场规模有望达到159亿美元,年化增速达4.8%,保持较高速增长。

半导体产业发展获得国家战略高度支持,半导体国产化加速;随着近年《国家集成电路产业发展推进纲要》《中国制造2025》《国家信息化发展战略纲要》等重要文件的出台,国家“新基建”政策的引导,国家通过减税、设立基金、搭建技术交流平台等方式,为半导体产业提供良好的政策环境。

新一轮中美贸易战,美国对中国出口的2,000亿美元加税清单中包含90余项半导体相关项目

根据海关数据,2019年中国集成电路进口总金额约3055.5亿美元,同比下滑2.1%,为近五年最大幅度下滑出口金额1015.8亿美元,同比增长20%同时,中国集成电路进出口金额比例逐年下滑进口受限,境内外市场广阔,半导体国产替代化面临进一步加速。

抓住历史性机遇,实现未来持续高成长公司受贸易摩擦影响有限根据公司公告,2016-2018年,境外销售收入绝对额逐年上升,但占总营收比例逐年下降公司境外销售客户主要位于中国香港、中国台湾、美国、韩国等国家或地区,其中向美国出口销售收入占境外销售比例在30%左右,占总销售收入比例仅为5%左右,比例相对较低。

中美贸易战对公司整体经营影响可控

另一方面,受益于政府对半导体产业发展支持,2019年公司获得政府资金补助23877.7万元,预计未来还将获得持续的政府补助流入公司作为中国领先的拥有芯片设计、晶圆制造、封装测试等全产业链一体化运营能力的半导体企业,承担了多项国家重点专项工程,未来获取科研项目补贴的可能性较大。

政府的可持续性补贴有助于公司保持竞争性与技术先进性,发挥IDM模式的优势未来面对发展的战略机遇期,应抓住行业发展历史机遇,实现高速成长

向高端功率半导体细分领域迈进在功率半导体的高速增长的背景下,功率封装技术服务于功率半导体生产产业链的最后一个环节,具有广阔的市场前景先进封装产品的市场需求明显增强根据IHS Markit的预测,MOSFET和IGBT是未来5年增长最强劲的半导体功率器件。

同时第三代半导体材料如SiC的发展与应用为满足高耐压、大功率要求的电子电力器件(MOSFET、IGBT、SBD等)提供了新的发展机遇和更广阔的应用场景

按照以上发展趋势,公司有望进一步发挥已有的MOSFET、IGBT技术优势,在对现有产品进行性能优化的同时,进一步提升核心工艺竞争力针对MOSFET,公司将加快600-1200V SiC MOSFET产品的设计和制造能力;在IGBT方面,将继续聚焦于IGBT芯片技术能力提升,完成8英寸工艺平台建设及新一代IGBT芯片的研发工作。

收并购是公司实现跨越式发展手段之一并购整合有助于公司整合功率半导体产品技术优势,提高产业链各环节的运营能力公司在IPO募资时集资9亿元

预计公司未来将围绕物联网、工业控制和汽车电子等下游领域展开相关收并购工作

EMS工艺16000片。

将助力公司进入高端领域产品应用类别,提升8英寸保持公司行业技术竞争力未来,公司与重庆西永共同规划发展的12英寸晶圆生产线项目将采用90nm工艺以用于生产新一代功率半导体产品公司的半导体全产业链一体化将进一步加强。

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华润微: 国产功率半导体IDM龙头,聚焦优质赛道

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