2022 半导体行业深度分析报告原文.docx

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1、行业深度分析/半导体内容目录1.1 GBT是现代电力电子产业的核心器件，在光伏逆变器领域应用前景广阔51.1. 光伏逆变器是光伏发电核心设备，组串式逆变器占比呈上升趋势51.2. 储能进程加快推进，储能逆变器有望受益71.3. IGBT是现代电力电子器件中的主导型功率器件81.4. IGBT主要应用于DC/DC升压和DC/AC逆变电路，较MOSFET更具优势102.“光伏+储能”双力驱动，IGBT市场空间巨大112.1. 光伏发电为IGBT带来持续发展动力112.2. 储能逆变器进一步打开IGBT市场133 .海外巨头占据垄断地位，国产企业加速追赶143.1. 海外巨头占据垄断地位143.2.

2、 “政策鼓励+下游需求驱动”双重利好，“国产替代”提速追赶154 .投资建议174.1. 斯达半导174.2. 时代电气174.3. 新洁能184.4. 土兰微184.5. 华润微194.6. 宏微科技194.7. 扬杰科技205 .风险提示20图表目录图1:光伏逆变器基本结构5图2:全球逆变器出货量分类占比趋势7图3:分布式光伏储能逆变器应用示意图8图4:光伏储能逆变器生产流程8图5:功率半导体产品范围示意图9图6:全球IGBT市场规模变化10图7:我国IGBT市场规模变化10图8:不同电压IGBT应用场景10图9:2013-2021年全国光伏发电累计装机容量及增速12图10:中国光伏新增装

3、机预测(GW)12图11:全球光伏新增装机预测(GW)12图12:全球光伏储能逆变器出货量(GW)14图13:全球储能累计装机容量预测(GW)14图14:2019年全球IGBT模块市占率前十的企业15图15:2019年IGBT器件市占率前十的企业15图16:2020年全球光伏逆变器市场格局16图17:2016-2020年斯达半导营收情况17图18:2016-2020年斯达半导营收情况17图19:2017-2020年时代电气营收情况17图20:2017-2020年时代电气归母净利润情况17图21:20162020年新洁能营收情况18图22:2016-2020年新洁能归母净利润情况18图23:20

4、16-2020年土兰微营收情况18图24:2016-2020年士兰微归母净利润情况18图25:2016-2020年华润微营收情况19图26:2016-2020年华润微归母净利润情况19图27:2016-2020年宏微科技营收情况20图28:2016-2020年宏微科技归母净利润情况20图29:2016-2020年扬杰科技营收情况20图30:2016-2020年扬杰科技归母净利润情况20表1:组串式逆变器与集中式逆变器对比6表2:斯达半导光伏应用解决方案11表3:国内光伏逆变器IGBT市场空间估算13表4:全球光伏逆变器IGBT市场空间估算13表5:储能政策梳理13表6:国际龙头情况15表7:国

5、内厂家布局情况161.IGBT是现代电力电子产业的核心器件，在光伏逆变器领域应用前景广阔1.1.光伏逆变器是光伏发电核心设备，组串式逆变器占比呈上升趋势光伏逆变器是光伏发电的核心设备，其主要功能为将太阳电池组件产生的直流电转化为交流电，并入电网或供负载使用。光伏逆变器主要由输入滤波电路、DC/DCMPPT电路、DC/AC逆变电路、输出滤波电路、核心控制单元电路组成。太阳能电池组件所发的电要通过逆变器的处理才能对外输出，逆变器属于光伏发电系统的核心设备。光伏逆变器不是简单的电力变换装珞.除将直流电转换为交流电外，光伏逆变器还能够与电网实现交互、使光伏发电系统获得最大输出效率，能够判断及处理光伏系

6、统故障，是多种信息交互的设备、人机交互的重要平台。光伏逆变器因其技术壁垒较高，在发展初期一直被国外逆变器企业所垄断，我国的部分逆变器企业在不断研发过程中逐步突破技术障碍，目前己在全球逆变器行业中占据一定地位。图1:光伏逆变器基本结构资料来源:锦浪科技招股说明书,安信证券研究中心光伏逆变器根据输出交流电压的相数，可分为单相逆变器和三相逆变器。单相指一根相线（俗称火线）和一根零线构成的电能输送形式，必要时会有第三根线（地线）用来防止触电。在日常生活中多使用单相电源，也称为照明电。三相是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120,角的交流电势组成的电源，三相交流电的用途很多，工业中大部分的交流用

7、电设备（例如电动机）都采用三相交流电。光伏逆变器根据应用在并网发电系统或离网发电系统中，可分为并网逆变器和离网逆变器。并网逆变器除可以将直流电转换成交流电外，输出的交流电还与市电的频率及相位同步，可以回到市电。光伏并网逆变器需要检测并网电网情况后再进行并网，断开电网不能工作。因为需要向包网送也，必须在相位、频率、曲压与包网一致时并网输出。离网逆变器可独立于电网工作，可带阻容性及电机感性等负载，应变快、抗干扰、适应性及实用性强，是停电应急电源和户外供电首选电源产品。离网逆变器适用电力系统、通讯系统、铁路系统、航运、医院、商场、学校、户外等场所。光伏逆变器根据技术路线可以分为集中式逆变器、组串式逆

8、变器和微型逆变器。目前市场主要以集中式逆变器和组串式逆变器为主。集中式逆变器是将汇总后的直流电转变为交流电，功率相对较大；组串式逆变器是将组件产生的直流电直接转变为交流电再进行汇总，功率相对较小，组串式逆变器占光伏电站装机规模市场份额约为60%o集中式逆变器：集中式逆变器是将并行的光伏组串连到同一台集中逆变器的直流输入端，做最大功率峰值跟踪以后，再经过逆变并入电网。集中式逆变器单体容量通常在500kW以上，需要具备通风散热功能的专用机房，主要适用于光照均匀的集中性地面大型光伏电站等，其单体功率高，成本低，电网调节性好，但要求光伏组串之间要有很好的匹配，一旦出现多云、部分遮阴或单个组串故障，将影

9、响整个光伏系统的效率和产能。组串式逆变器：组串式逆变器是对几组光伏组件组串起来进行最大功率峰值跟踪，再经过逆变并入交流电网，当有一块组件发生故障只会影响其对应的最大功率峰值跟踪模块和少数几个组串发电量，对系统整体影响较小。组串式逆变器的单体容量一般在100kW以下，主要应用于分布式光伏发电系统，是整个分布式光伏发电系统中的关键设备。微型逆变器：微型逆变器是对每块光伏组件进行单独的最大功率峰值跟踪，再经过逆变并入交流电网。微型逆变器优点是可以对每块组件进行逆变，单体容量一般在1kW以下，通常仅有几十伏的直流电压，可最大程度降低安全隐患。若组串型逆变器出现故障，会引起几千瓦的电池板不能发挥作用，而

10、微型逆变器故障对系统整体造成的影响非常小。表1:组串式逆变器与集中式逆变器对比逆变器类型M适用领域发展趋势体积小，重量轻，便于运输与安装；夜间自损耗小；单机容量小，组串式逆变器故障时发电量损失少；光伏组件发电多转换效率低；功率密度大，元器件工作温度高，故障率相对较高，成本相对较高户用和工商业屋顶、农业大棚光伏、水面光伏等分布式电站，以及丘陵、大型地面等集中式电站单机功率往大型化发展，有效拉低单瓦成本，地面电站应用逐渐增加；转换效率不断提升，并朝着智能化、安全性等技术领域发展不断提升单机容量,单机体积大，重量重，运输与安装难度集中式逆变器转换效率高；元器件数量少，成大；需单独建设安装大型地面、矿

11、坑等集降低电站投诉和度本低、可靠性高基建；单机容量大，中式电站电成本故障时发电量损失大资料来源:固德威招股说明书,安信证券研究中心整理集中式逆变器原占比最高，近年来由于组串式逆变器快速发展，成本迅速下降，逐渐接近于集中式逆变器成本，其占比开始不断提高。受益组串式逆变器在中东部地区应用逐步展开，分布式应用领域不断增加，市场占比将进一步提升。根据WoodMackenzie发布的调研报告，2015年至2019年全球逆变器中，组串式逆变器占比呈现不断上升的趋势。图2:全球逆变器出货量分类占比趋势300,000250,000150,000100,00050,000Snglepha8estringResi

12、/Commthree-phase stringUtilitythreoi)hase stringmiCentral solutionStorageHybrid-eDCOptimizer Attachment1=200,000McroinvederCentralstandalone资料来源:WoodMackenzie,安信证券研究中心1.2.储能进程加快推进，储能逆变器有望受益储能在现代综合能源系统中可以起到削峰填谷、提高风、光等可再生能源的消纳水平的作用，能支撑分布式电源及微网，促进能源生产消费、开放共享、灵活交易，实现多能协同。由于化石能源的不可再生性，储能对全球能源转型至关重要，是能源革命

13、的重要环节。随着储能成本的逐年下降，储能在全球范围内越来越受到重视。光伏储能系统的应用将进一步推动逆变器向电站能源管理中心演进C光伏储能逆变器根据是否与电网连通主要分为并网型光伏储能和离网型光伏储能，其中以并网型光伏储能为主。离网型光伏储能系统主要应用于海岛、无也网覆盖的偏远地区等场景。并网型储能又可以分为发电侧储能、配电侧储能和用电侧储能。发电侧储能主要解决并网发电的波动性和消纳问题，配电侧储能则主要实现调峰调频功能，发包侧和配电侧储能系统应用通常具有容量大、占地面积大、投资成本高等特点，主要应用于大型集中式地面电站和电网变电站等领域。用电侧光伏储能可分为户用光伏储能和工商业光伏储能，主要用

14、于提升发电收益、降低用电成本。近年来用电侧光伏储能系统的安装呈上升趋势，未来随着储能电池价格的下降，储能进程推进速度将逐步加快。光伏储能逆变器具体工作原理为：光伏所发的也能优先供本地负载使用，多余的能量存储到蓄电池中，在电能仍有富余的情况下可选择性并入电网。当光伏所发电能不足时，蓄电池放电提供电能供本地负载使用，从而降低对电网和传统能源的依赖。分布式光伏储能逆变器具体应用示意图如下：图3:分布式光伏储能逆变器应用示意图资料来源:固德威招股说明书,安信证券研究中心光伏储能逆变器主要以印刷电路半成品、机器箱体、机器散热器、机器上盖、电池、机器包装材料等为原料，生产过程包括电子件预加工、整机装配、测

15、试和整机包装等工艺环节，具体生产工艺流程如下：图4:光伏储能逆变器生产流程资料来源:固德威招股说明书,安信证券研究中心13IGBT是现代电力电子器件中的主导型功率器件功率半导体器件是半导体器件的重要组成部分，是电力电子应用装备的基础和核心器件。功率半导体主要用于电力电子设备的整流、稳压、开关、变频等，具有应用范围广、用量大等特点。功率半导体器件主要包括二极管、晶闸管、晶体管等产品，其中晶体管是市场份额最大的种类，晶体管又可以分为IGBT、MOSFET和双极型晶体管等。功率半导体器件作为不可替代的基础性产品，广泛应用于工业控制、新能源发电和电能质量管理、汽车电子和汽车充电桩等领域，尤其是在大功率、大电流、高频高速、低噪声等应用领域起着无法替代的