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12月1日，士兰微再次获得“国家队”的力挺，大基金二期斥资超12亿元参与士兰微定增。 作为本土IDM龙头之一，为何在行业低迷期，坚定地进行扩产，底气从何而来？本文旨在对士兰微进行全方位分析，从公司发展历程、IDM模式、产品竞争力、产能布局等多维度进行深入探讨，为读者全面了解该公司提供有价值的参考。
一、公司介绍
1.1、概况
杭州士兰微电子股份有限公司成立于 1997年 9月，2003年 3月在上交所主板上市。士兰微坚持走“设计制造一体化”的IDM道路，打通了“设计-制造-封装”全产业链，实现了“从 5 吋到 12 吋”的跨越，持续提升特色工艺集成电路产品、功率半导体、传感器的技术能力。目前已经拥有华为、小米、格力、美的、汇川、比亚迪、阳光电源等各个领域内的优质客户。
图 | 士兰微发展历程
来源：士兰微可持续发展报告
1.2、产品分类
分立器件是指具有固定单一的特性和功能，并且其本身在功能上不能再拆分的半导体器件。士兰微分立器件领域主要产品、产品系列及相关应用领域如下：
表 | 士兰微分立器件产品介绍
来源：公司公告
1.2.2、集成电路产品
集成电路产品以模拟集成电路产品为主，从电源管理芯片切入，主要产品包括 MEMS 传感器、AC/DC、DC/DC、IPM、ASIC、MCU、SoC 产品等。士兰微的集成电路领域主要产品、产品系列及相关应用领域如下：
表 | 士兰微集成电路产品介绍
来源：公司公告
士兰微凭借在半导体行业的深厚积淀，从 2004 年开始进入 LED 芯片领域。士兰微 LED 芯片领域主要产品系列及相关应用领域如下：
表 | 士兰微 LED 产品介绍
来源：公司公告
1.3、公司产能情况
表 | 士兰微主要子公司情况
来源：公司半年报、与非研究院整理
据23.11.14日最新交流情况：目前公司 5 吋、6 吋芯片生产线产能利用率为 90%以上，且保持稳定；8 吋芯片生产线保持满负荷生产；12 吋芯片生产线由于产品结构调整加快，减少了低附加值产品的产出，产能利用率有所下降，后续随着 IGBT 等高附加值产品的上量，产能利用率将会显著回升，预计回到 90%以上。
二、士兰微核心竞争力
2.1、研发竞争力
截止 2022 年 12 月 31 日，公司拥有研发人员 3351 人，占公司总人数的 44.03%，公司硕士及以上学历人数占比高达 15.46%，在 IDM 类型公司中已处于较高水平。2022 年公司研发支出达7.43 亿，研发支出占总体营业收入的 8.97%，为行业领先水平。
图 | 士兰微研发人员同业比较（2022A） 图 | 士兰微研发支出同业比较（2022A）
来源：各公司公告、华泰研究
2.2、IDM模式竞争力
图 | 公司IDM模式优势
来源：方正研究所
产品维度较多。公司产品覆盖集成电路、功率器件、功率模块、MEMS 传感器、光电器件和化合物芯片等。其中，IPM 模块、MOSFET 器件、IGBT 器件的市场份额均已进入全球前十位，功率 IC、MEMS 传感器的出货量国内领先。
产品结构优化。截止 2022 年底电路和器件销售收入中，近 70%来自大型白电、通讯、工业、新能源、汽车等高门槛市场，随着士兰微硅基产线晶圆尺寸逐渐扩大，5→6 →8→12 英寸纵深发展，产品价格竞争力提升。
2.3、产品竞争力
2023 年上半年，士兰微分立器件产品的营业收入为 23.08 亿元，较上年同期增长 1.42%。分立器件产品中，超级 MOSFET、IGBT 器件、IGBT 大功率模块（PIM）等产品的增长较快。
士兰微为国内较早自主量产 MOSFET 厂商，具备一定先发优势。目前公司在售的 MOSFET 品类有三种，分别为屏蔽栅 T-LVMOS、平面栅 MOS、以及附加值高的高压超结 MOS，电压等级覆盖30V~1500V。
公司近年来产能扩张带动 MOSFET 出货量快速提升，2020 年首次进入全球出货量排名前十，公司市占率达 2.2%，2021 年市占率提升至 3%。公司在推出高附加值超结 MOSFET、SGT-MOS 的同时不断实现其在 12 寸线上的量产，产品成本、品质、产量将成为优势，预计未来市占率将持续提升，实现国产替代。
图 | 全球 MOSFET 竞争格局
来源：Omdia
2.3.2、SiC 芯片产能规划国内领先
当前 SiC 在新能源汽车中的渗透处于较为早期的阶段（基本仅应用于 30 万元及以上的车型），2022 年蔚来、小鹏等新势力开始在主驱中批量采用 SiC 方案。随着头部车企的示范效应持续、800V 高压架构快速渗透以及 SiC 衬底成本下探，SiC 有望在2023/2024 年于高端车型加速渗透，2025 年后有望大规模向 20 万元及以下的 A 级车渗透。士兰微的SiC 芯片产能规划国内领先，凭借客户基础及规模优势，2023 年起有望贡献批量收入。
产品侧，公司 2021 年已完成了车规级碳化硅 MOSFET 的研发，未来几个季度内有望实现上车。产能侧，以厦门士兰明镓为主体实施的“SiC 功率器件芯片生产线建设项目”已于 2022 年 10 月通线，规划年产 12 万片 SiC MOSFET 和 2.4 万片 SiC SBD（6 寸），公司预计满产情况下可满足 40-50 万辆车的需求。从产能规划角度，公司碳化硅产能高于时代电气（年产能 2.5 万片，6 寸）、斯达半导（年产能 6 万片，6 寸）等竞争对手。
IGBT 应用领域覆盖面广，工控为最大下游。从电压等级来划分，600V 以下的低压 IGBT 主要应用于消费电子领域，600V-1200V 的中压 IGBT 主要应用于新能源车、光伏、家电、工业（电焊机、UPS）领域，1700V 以上的超高压 IGBT 主要应用于轨交、风电、智能电网领域。
根据 Omdia， 2021 年在分立器件 IGBT 领域，CR1 英飞凌占据近 30%市场份额，士兰微排名由 2020 年 的全球第十升至第八，占有 3.5%市场份额，同比+0.9pct。在 IPM 领域，三菱电机占据近 30%的市场份额，士兰微排名由 2020 年的全球第九升至第八，占有 2.2%的市场份额，同比+0.6pct。在 IGBT 模块领域，CR3 英飞凌、富士电机和三菱电机，占据全球超 50%的市场，士兰微暂未进入前十。
图 | 2021 年全球 IGBT 竞争格局
来源：Omdia
2.3.3.1、IGBT设计、产能、技术优势
公司 IGBT 设计技术水平已处于国内的领先地位。公司自 2010 年开始针对IGBT 产品的研发，最开始聚焦 8 英寸 IGBT 单管研发，2018 年沟槽 IGBT 开发成功并实现量产，2020 年 FS V 代、RC I、RC II 代沟槽 IGBT 完成研发。目前士兰微的 IGBT 产品已对标英飞凌第七代，与斯达半导和时代电气处于国内第一梯队，具备显著技术优势。
目前 12 吋芯片生产线的 IGBT 芯片产能约为 2.5 万片/月，产出约为 1.5 万片/月，计划到 2024 年第二季度、最晚第三季度可以实现满产。8 吋芯片生产线也有 1 万片/月的 IGBT 产能。
IGBT 晶圆减薄技术对标华虹，有效提高 IGBT 器件性能。目前国际上英飞凌可实现最低减薄至 40 微米，而士兰 IGBT 晶圆背面减薄可最低实现 50-60 微米，略弱于华虹。
2.3.3.2、车规级主驱 IGBT 模块即将放量
公司自 2020年开始车规级 IGBT 产品的研发，开发了使用 FS-IV 工艺 IGBT 芯片的 EV 模块。2021 年，自主研发的 V 代 IGBT 和 FRD 芯片的汽车主驱模块已在多家客户通过测试，并实现批量供货。
IGBT 单管方面，公司推出 IGBT 已用于 6.6kW 和 11kW 车载 OBC，广泛用于电动汽车充电。其中 6.6kW OBC 的方案中，可在 OBC 前级 PFC 和后级 DC-DC 原副边均可使用公司自研的 IGBT 单管产品，在 11kW OBC 的方案中，IGBT 单管可用于 OBC 后级 DC-DC 副边整流方案中。
IGBT 模块方面，公司推出 B 系列的 B1（针对 30-60kw）和 B3（针对 80-220kw）产品，用于车载主驱模块。以上产品涵盖了 270A 至 1200A 以及 650V-1200V 的规格范围。两类产品主要用于 A0 级和 A 级新能源车领域，这两类车整体增速高于汽车行业平均水平，未来对IGBT 模块需求潜力角度大。
公司目前 8 寸产品已向比亚迪、零跑和汇川等客户批量出货。随着 12 寸 IGBT 产能爬坡，2023 年士兰微新能源汽车主驱 IGBT 模块将实现跨越式发展，有望逐步缩小与斯达半导、时代电气、比亚迪半导体的差距。
2.3.3.3、光储用IGBT 单管具备较强竞争力
2023 年光储有望接棒汽车成为 IGBT 最快成长细分赛道，户用单管产品具备较强竞争力。
2022 年 7 月，公司发布 650V IGBT，可高效配合 50kW 以下户用光伏产品并已实现为阳光电源等全球头部光伏逆变器厂商批量供货；此外大功率光伏模块产品也有望于 2023 年放量。从 IGBT 下游应用来看，光伏领域占比将从 2021 年的 9.5%提升至 2025年的 19.8%，预计公司将充分受益于光伏、储能 IGBT 行业的高速增长。
2.4、集成电路竞争力
2023 年上半年，公司集成电路的营业收入为 15.76 亿元，较上年同期增长 16.49%。公司 IPM 电源与功率驱动模块、DC-DC 电路、LED 照明及低压电机驱动电路、32位 MCU 电路、快充电路等产品的出货量明显加快，下游应用领域有移动电源、空冰洗、电动车、变频器等。
公司是国内的 IPM 龙头，在白电和工控领域具备显著市场地位。根据 Omdia，2021 年士兰微IPM 产品全球市占率达到 2.2%，排名全球第八，国内第一。
图 | 2021 年全球 IPM模块竞争格局
来源：Omdia
2023 年上半年，公司 IPM 模块在工业和汽车上的使用量已分别达到 560 万颗和 60 万颗，市占率超过10%。此外，公司推出了用于新能源汽车空调压缩机驱动的 IPM 方案，并在国内头部汽车空调压机厂商完成批量供货。
截至目前，公司已具备月产 17 万只汽车级功率模块的生产能力，公司正在加快汽车级功率模块（PIM）产能的建设，IPM 模块的营业收入将会继续快速成长。基于公司自主研发的 V 代 IGBT 和 FRD 芯片的电动汽车主电机驱动模块，已在国内多家客户通过测试，并已在部分客户批量供货。
公司目前 MEMS 传感器产品主要包括三轴加速度传感器、环境光传感器、距离传感器、硅麦克风传感器、心率传感器等，主要应用在手机、手环等消费电子领域，并持续往汽车、工业领域拓展。
产能方面，公司规划 MEMS传感器年产能为 8.9 亿只，公司预计 2024 年项目达产，国内市场占有率保持在 20%以上。23年上半年，公司六轴惯性传感器（IMU）已实现批量销售，并已通过某国内品牌手机厂商验证。
2.5、LED 全产业链优势
公司 LED 业务全产业链布局。2004 年公司成立杭州士兰明芯子公司，从此进入 LED 芯片设计制造业务，2009 年成立杭州美卡乐光电子公司，进入到 LED 封装业务，2012 年就实现了外延片、PSS 衬底等上游原材料完全自给，属于行业内极少数具备完整产业链的 LED 芯片供应商。
产能方面，目前公司已拥有 LED 芯片 4 寸线 6 万片/月、硅外延片 70 万片/年（涵盖 5/6/8/12 全尺寸）、先进化合物 4 寸 LED 芯片线 7.2 万片/月。技术工艺方面，公司 2016 年推出的 0.9mm*0.9mm 尺寸像素管达全球最高水平，目前 mini RGB 芯片、Ag 镜芯片已在先进化合物产线上导入量产，已推出景观照明、植物照明中高端领域产品。
2023 年上半年，公司发光二极管产品（包括士兰明芯公司、士兰明镓公司的 LED 芯片和美卡乐光电公司的 LED 彩屏像素管）的营业收入为 3.14 亿元，较上年同期减少 13.6%。受 LED 芯片市场价格竞争加剧的影响，公司 LED 芯片价格较去年年末下降10%-15%，导致控股子公司士兰明芯、重要参股公司士兰明镓出现较大的经营性亏损。下半年，随着国内外 LED 彩色显示屏市场需求逐步回升，预计美卡乐公司营业收入将会有较好回升，其盈利水平也将得以改善。
2.6、募资优势
公司23年11月非公开发行完毕，原计划募资65亿，实际募资49.13亿元，公司将补足剩余所需资金，将全部用于新产能扩建项目，扩产节奏进一步加快。其中，“年产 36 万片 12 英寸芯片生产线项目”建成后将形成一条年产 36万片12 英寸功率芯片生产线，用于生产 FS-IGBT、T-DPMOSFET、SGT-MOSFET功率芯片产品；“SiC 功率器件生产线建设项目”达产后将新增年产 14.4 万片SiC-MOSFET/SBD 功率半导体器件芯片的生产能力；“汽车半导体封装项目（一期）”达产后将实现年产 720 万块汽车级功率模块的新增产能。
三、行业发展情况和公司未来战略
3.1、行业下行但面临复苏
2023 年上半年，受地缘政治冲突、通胀，以及一些西方国家政府采取“单边主义”贸易政策的影响，全球经济增长进一步放缓。全球半导体行业经历了 2021 年高速增长后，2022 年增速开始回落，并在 2023 年上半年进一步回落。SIA 预估 2023 全年全球半导体销售下滑 10.3%，但可望明年反弹，2024 年全球半导体销售成长 11.9%。
2023年 1-6 月，中国集成电路进口量同比下降 18.5%，降至 2277 亿个，进口总额则同比下降 22.4%，降至 1626 亿美元。2023年 6 月，中国集成电路出口量为 241 亿个，同比下降 2.2%；2023年1-6 月，中国集成电路出口量同比下降 10%，降至 1276 亿个，出口总额累计下降 12%。今年上半年，中国集成电路产量为 1,657亿块，同比下降 3%。
受行业下游普通消费电子市场景气度相对较低影响，公司部分消费类产品出货量明显减少、其价格也有一定幅度的回落，对公司的销售和利润增长造成一定压力。士兰集成公司5/6吋芯片，发光二极管等产能利用率有所降低，在制品投入相应减少。士兰集昕公司加快产品结构调整的步伐，同时提高生产效率，在制品投入有所减少。
2023年1-3季度，公司实现营收68.99亿元，同比+10.49%；扣非净利润1.84亿元，同比-72.53%；毛利率23.38%，同比-6.52pcts。虽然23年三季度实现营业收入 24.24 亿元，较去年同期增长 17.68%，较今年二季度增长 0.58%。但是23年三季度净利润2145万元，较去年同期下降87.17%，较二季度4927万也下降50%以上。据最新交流，公司目前生产成本正逐步改善，预计今年 4 季度公司产品综合毛利率水平将企稳并回升。
3.2、公司研发战略方向
公司发展目标和战略：以国际上先进的 IDM 大厂为学习标杆，成为具有自主品牌，具有国际一流竞争力的综合性的半导体产品供应商。尽管业绩端短期承压， 但公司仍持续加大对功率模块、SiC MOSFET 等新品的投入力度，2023三季度公司研发费用达 2.21 亿元，同比+21.2%，环比+22.7 %，彰显公司未来发展强大自信。
图 | 士兰微汽车电子规划
来源：士兰微代理商
表5、战略产品与技术领域聚焦
来源：公司公告、与非研究院整理
四、总结
由上述，士兰微作为国内领先的半导体设计与制造一体的IDM 企业，积极响应国家战略性新兴产业发展规划和集成电路发展战略，致力于成为具有自主品牌和国际一流竞争力的综合性半导体企业。虽然，近两年行业整体面临下行，但公司坚定在行业低迷期继续定增扩产，是为了产品能够向高端转型，为了行业向汽车电子、新能源等加速布局。现四季度消费电子局部已经呈现复苏态势，公司已经做好准备，随时能够享受到行业复苏带来的高端化产品红利。
下载ECAD模型
