大国重器半导体│斯达半导，IGBT领域的“台积电”

原創

历史总是惊人的相似。

半导体行业耀眼的明珠台积电（TSM.US）在35年前，不过是一家刚成立的小公司。1986年，工研院与荷兰飞利浦共同签约成立一家半导体制造公司，将公司交由时任工研院院长张忠谋为首的一众工程师筹办。

这家新成立的公司全称中国台湾积体电路制造股份有限公司（即“台积电”），由工研院院长张忠谋出任董事长兼总裁。积体电路即集成电路。当时工研院的半导体技术主要来自1970年代中期中国台湾行政院经济部出资1000万美元的RCA技术转移计划以及张忠谋等海归人才在美半导体行业的工作经验。

回到中国台湾之前，张忠谋曾在美国任德州仪器的集团资深副总裁。对于刚成立的台积电而言， 张忠谋等留美工程师才是最重要的技术引进。

四年之后，一名叫沈华的年轻人考取了耶鲁大学应用科学硕士课程。1995年，他在美国再获得麻省理工（MIT）电子材料博士学位。毕业后，沈华先后在西门子、英飞凌工作，从事芯片研发。2005年，沈华回到中国内地，签署《外商独资经营嘉兴斯达半导体有限公司章程》，成立斯达有限。

这家斯达有限就是国内IGBT龙头斯达半导（603290.SH）的前身。新成立的斯达有限拥有面积106亩的厂区，配置国内最先进的IGBT模块生产线和占比 2000平米的千级净化厂，是当时内地唯一一家能从事半导体模块自主研发、设计和封装的功率半导体模块厂家。

斯达半导的技术骨干主要是来自MIT、斯坦福大学、印度理工学院、清华大学、中国台湾清华大学、浙江大学的博士或硕士，均有10至25年的行业研发和生产管理经验。

根据全球市场研究机构IHS统计，至2019 年，斯达半导在全球 IGBT模块市场份排名第七（并列），市场占有率 2.5%，是唯一进入前十的中国企业。

有前浪台积电的珠玉在前，后浪斯达半导体能否复刻前人白手起家，最后成为细分行业当之无愧龙头的轨迹呢？

国内IGBT龙头，受惠国产替代

斯达半导业务比较简单，即IGBT模块的设计研发和生产（fabless模式）。IGBT模块核心即IGBT芯片和快恢复二极管芯片两部分。2020年，IGBT模块销售收入为9.12亿元，同比增长20%，占公司主营业务收入95%。

IGBT全称Insulated Gate Bipolar Transistor，中文名为绝缘栅双极型晶体管，由BJT和MOSFET组成的复合功率半导器件。IGBT具有MOSFET 的开关速度高、输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关损耗小，同时具备BJT导通电压低、通态电流大、损耗小的特点，是电力电子领域开关器件主流发展方向。

作为工业控制及自动化领域的核心元器件，IGBT能根据工业装置中信号指令调节电路中的电压、电流、频率、相位，实现精准调控，目前广泛应用于电机节能、轨道交通、智能电网、航空航天、家用电器、汽车电子、新能源发电、新能源汽车等领域。

根据中国信息产业网统计，IGBT在2019年全球功率半导体市场中的占比大约是12.4%，比重只次于MOSFET和功率IC。

国内2018年IGBT下游应用领域中，新能源汽车、家店、工控分占前三，占比分别是31%、27%及20%。三者是做大IGBT蛋糕的主要动力。以新能源汽车为例，根据英飞凌披露，新能源汽车功率半导体器件价值量为传统燃油车五倍以上，其中IGBT占新能源汽车电控系统44%。

IGBT虽然在国内具备广阔的市场，但蛋糕几乎都被外国厂商分去。中国产业信息网统计，2019年英飞凌、三菱电机、富士电机、ABB、飞兆等海外厂商在中国IGBT市场的份额合计达到48.7%。

在2005年斯达半导成立之前，国内厂商在IGBT领域还是一片空白。上世纪90年代，几家曾致力于IGBT研究及生产的公司由于缺乏微电子技术、资金及其他原因，产品均没有正式投产即告夭折。

而在斯达半导体成立之后，行业格局已发生了较大变化。

现今国内IGBT行业厂商在代工制造和封测环节竞争力较强，代工制造环节代表企业有上海先进半导体（积塔半导体）、华虹半导体、华润微电子等（具备8-12寸IGBT芯片代工生产技术）。

至于在上游设计端，虽然IGBT已不再被“卡脖子”，但国产从业者仍然较少，数得出的大公司只有斯达半导、士兰微（详见专题文章《大国重器半导体│士兰微：半导体IGBT龙头与IDM另类》，文内有提到其IGBT器件业务）、比亚迪和中车时代电气等。其中，中车时代电气主攻高铁领域的IGBT国产替代，而斯达半导的IGBT则聚焦工控、光伏和风电等领域的替代。

如公司年报所述，斯达半导2019年销量在全球IGBT模块市场中排名第七，在所有中国公司中排名第一，但整体市占率还只有2.5%。

根据年报披露明细，斯达半导去年营业总收入为9.63亿元，其中，公司工业控制和电源行业的营业收入为 7.1亿元，同比增加21.61%；新能源行业营收2.1亿元，同比增加30.38%；变频白家店及其他行业的营业收入为 3766万元，同比增长25.18%。

新能源汽车行业方面，去年斯达半导体汽车级 IGBT 模块合计配套超过20万辆新能源汽车。同时公司表示，自己在车用空调、充电桩、电子助力转向等新能源汽车半导体器件份额进一步提高。

今年第一季，公司录得营收3.25亿元，同比增长136%；归母净利润7505万元，同比增长 177%；扣非归母净利润6478万元，同比增长229%。

斯达半导近期业绩爆发，除下游需求爆发的客观原因外，还有一点重要的原因是海外IGBT大厂功率半导体产能受疫情影响较严重，加快了公司IGBT模块产品国产替代的速度。

根据今年六月份一份公开可得的调研纪要所示，斯达半导体去年IGBT模块收入在全球排名仍旧是第七，今年fabless的目标是更要进一步。目前英飞凌在该行业的国内市占率不到30%，由于公司目前存在缺货问题，因此今年将是IGBT模块竞争格局变革的关键之年。

斯达半导预计其今年市场份额将上升至接近10%。为了尽早超越行业龙头英飞凌，斯达半导还计划从原来的模式转向IDM模式。

“缺芯”对于斯达半导而言，既是挑战，亦是机遇。

IDM VS Fabless

今年3月份斯达半导发布了2021年度非公开发行A股股票的预案。6月份，公司再发布了预案的修订版。根据修订版预案文件，斯达半导非公开发行将募集资金不超过35亿元，其中20亿元将投入高压特色工艺功率芯片研发及产业化项目以及SiC芯片研发及产业化项目。

前一个项目是通过全资子公司嘉兴斯达微电子有限公司新建厂房及仓库等配套设施，购置光刻机、显影机、刻蚀机、PECVD、退火炉、电子显微镜等设备，用于实施高压特色工艺功率芯片（高压IGBT）的研发和产业化。

后一个项目情况类似，也是通过子公司嘉兴斯达微电子新建厂房及仓库等配套设施，购置光刻机、涂胶显影机、铝刻蚀机、高温注入机等设备，开展SiC芯片的研发和产业化。

高压特色工艺功率芯片主要用于智能电网、轨道交通、风力发电等领域，SiC芯片则被广泛应用于新能源汽车等新兴高端行业市场（SiC MOSFET 较IGBT方案比，可有效提升新能源汽车持续续航能力、空间利用及减小电机控制器体积）。

由上可见，斯达半导想通过设立自己晶圆工厂，在高压特色工艺功率芯片和SiC芯片方面掌握产能的主动，从目前的fabless模式转型为IDM一体化经营模式。

业界普遍认为，IDM是IGBT厂商更为理想的经营模式，主要原因是国内代工厂IGBT产能有限。IGBT关键工艺较为复杂，制造工艺难度较高，而且还需要考虑高压条件，故一般代工厂若要完善IGBT工艺，需要投入大量人力、物力和资金。对下游封测厂而言同样如是。

目前国内可代工IGBT晶圆厂主要有华虹半导体和上海先进，以及中芯国际。面对国内市场庞大的需求，晶圆代工厂的IGBT产能其实并不足，因此亦客观造成了海外厂商占据了国内大部分市场份额。

除了斯达半导外，国内华润微、士兰微、比亚迪半导体、株洲中车时代等IGBT厂商均是以IDM模式经营，一定程度上可以自主掌握产能主动。

而在自有晶圆厂未投入使用前，斯达半导目前最大的问题，就是代工产能不足。斯达半导的主要晶圆代工厂有上海华虹和上海先进。根据上个月的调研纪要披露，斯达半导产能已处于“非常紧张”状态（尤其是新能源汽车和光伏发电IGBT），下游订单高于预期，没有完全满足下游需求。

在新能源汽车领域，斯达半导的市占率是15%，下游客户在英飞凌芯片供应不足情况下会偏好使用国产芯片。但同时，由于其他芯片供应不足，不少客户已做出减产计划。总体而言， 芯片供应紧张对斯达半导而言利大于弊。公司同时表示，无法预判车用芯片短缺持续时间。

就晶圆厂代工涨价，斯达半导体更看重客户稳定性，会通过缩减其他成本方式对冲代工涨价影响。但在实在无法缩减成本的情况下，公司可能会小幅涨价维持毛利率稳定。

关于自建晶圆厂的折旧影响，公司表示其20亿投资会分期完成，第一期计划明年年底后年年初投产，涉及投资金额10亿元。晶圆厂（含设备）折旧年限在五至十年不等，其中厂房折旧年限为20年。预计晶圆厂投产转固后2023年对公司利润影响将不超1亿元。

工厂投产后，斯达半导自有产能将用于生产高压IGBT和SiC芯片，其余IGBT芯片生产仍将以代工生产为主，不会是纯IDM模式。

综上公司对下半年IGBT芯片销售情况预计判断，短期内芯片供应紧张对斯达半导影响利大于弊（即虽然智能汽车厂商会减产，但偏好选择公司IGBT芯片作为替代），目前影响公司业绩的因素已不是IGBT下游需求，而是晶圆代工厂的产能。

按公司披露，斯达半导的晶圆代工产能已无法满足其下游客户订单需求。另外，晶圆代工厂涨价可能亦会对公司终端成本毛利率造成一定影响。

虽然如此，按第一季公司营收及归母净利润同比双双大涨超过一倍的业绩预计，虽然斯达半导上游产能已不足，但在下游需求爆发的情况下，公司下半年业绩维持高速增长依然有较高的保证。

总结

斯达半导在去年2月4日上市，发行价为12.74元。上市之后，公司“豪取”24连板，股价累计涨幅达到9.84倍。

今年3月底开始，公司股价再度飙涨，7月30日盘中一度触及472元的历史新高。同时，公司的最新滚动市盈率已达到246X的高位。

在IGBT领域，斯达半导不仅是国内唯一的行业前十IGBT模块厂商，技术上还是国内少有的拥有的六代IGBT技术的企业。2020年，公司基于第六代Trench Field Stop技术的1200VIGBT芯片批量生产；公司车规级SGT MOSFET在今年开始批量供货；SiC模块产品也在新能源汽车及光伏行业得到推广。

今年三月份，斯达半导自建晶圆厂的计划让公司在高压IGBT及SiC芯片领域更具看点。连个项目投产后，预计将形成年产30万片6英寸高压IGBT芯片和6万片6英寸SiC芯片生产能力。

按照计划，未来斯达半导产品下游应用领域占比将从目前工业占比70%、新能源汽车新能源电20%+、白电5%变为工业占比60%+、新能源汽车30%+。新能源汽车领域将成为未来斯达半导的发力方向。

短期内，目前仍依赖晶圆工厂代工的斯达半导已有产能瓶颈之虞，但未来随着自有晶圆厂产能释放，公司将有望突破内地晶圆代工厂的产能瓶颈。

届时，同样由一批海归半导体人才创立的斯达半导会否重走当年台积电的成功旧路，成为IGBT领域国内半导体产业上的“明珠”呢，我们且拭目以待。

作者：燕十三