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文档简介
1、CMC泓域咨询 /都匀关于成立IGBT器件公司策划书都匀关于成立IGBT器件公司策划书xx有限公司目录第一章 拟组建公司基本信息9一、 公司名称9二、 注册资本9三、 注册地址9四、 主要经营范围9五、 主要股东9公司合并资产负债表主要数据10公司合并利润表主要数据10公司合并资产负债表主要数据12公司合并利润表主要数据12六、 项目概况13七、 优化园区产业发展布局14第二章 公司成立方案17一、 公司经营宗旨17二、 公司的目标、主要职责17三、 公司组建方式18四、 公司管理体制18五、 部门职责及权限19六、 核心人员介绍23七、 财务会计制度24第三章 行业发展分析28一、 家电行业
2、是IGBT器件的稳定市场28二、 IGBT是新能源车动力系统核心中的核心28三、 IGBT结构不断升级,协同第三代半导体技术创新30第四章 背景及必要性35一、 电动化+数字互联带动功率模拟芯片、控制芯片、传感器需求提升35二、 模块封装为核心竞争力之一,适用于各种高电压场景36三、 新能源汽车的电力系统中,功率IGBT价值占比达达52%37四、 大力培育创新型企业39五、 项目实施的必要性39六、 IGBT技术发展历程及趋势40七、 IGBT基本情况42第五章 发展规划分析45一、 公司发展规划45二、 主要任务51三、 工控领域及电源行业支撑IGBT稳定发展52四、 IGBT供货周期与价格
3、均有增长,供不应求难以缓解54五、 新能源发电为IGBT带来持续发展动力55六、 新能源汽车:IGBT是核心零部件,单车价值量达到上千人民币56第六章 法人治理60一、 股东权利及义务60二、 董事62三、 高级管理人员67四、 监事69第七章 项目环保分析71一、 环境保护综述71二、 建设期大气环境影响分析71三、 建设期水环境影响分析72四、 建设期固体废弃物环境影响分析72五、 建设期声环境影响分析73六、 环境影响综合评价73第八章 选址分析75一、 项目选址原则75二、 建设区基本情况75三、 支持现代企业做大做强81四、 围绕产业布局创新平台81五、 围绕园区打造创新平台82第九
4、章 项目风险评估84一、 项目风险分析84二、 项目风险对策86第十章 经济效益89一、 经济评价财务测算89营业收入、税金及附加和增值税估算表89综合总成本费用估算表90固定资产折旧费估算表91无形资产和其他资产摊销估算表92利润及利润分配表93二、 项目盈利能力分析94项目投资现金流量表96三、 偿债能力分析97借款还本付息计划表98第十一章 项目进度计划100一、 项目进度安排100项目实施进度计划一览表100二、 项目实施保障措施101第十二章 投资计划102一、 投资估算的依据和说明102二、 建设投资估算103建设投资估算表105三、 建设期利息105建设期利息估算表105四、 流
5、动资金106流动资金估算表107五、 总投资108总投资及构成一览表108六、 资金筹措与投资计划109项目投资计划与资金筹措一览表109第十三章 总结分析111第十四章 附表113主要经济指标一览表113建设投资估算表114建设期利息估算表115固定资产投资估算表116流动资金估算表116总投资及构成一览表117项目投资计划与资金筹措一览表118营业收入、税金及附加和增值税估算表119综合总成本费用估算表120固定资产折旧费估算表121无形资产和其他资产摊销估算表121利润及利润分配表122项目投资现金流量表123借款还本付息计划表124建筑工程投资一览表125项目实施进度计划一览表126主
6、要设备购置一览表127能耗分析一览表127报告说明xx有限公司主要由xx有限责任公司和xx集团有限公司共同出资成立。其中:xx有限责任公司出资243.00万元,占xx有限公司45%股份;xx集团有限公司出资297万元,占xx有限公司55%股份。根据谨慎财务估算,项目总投资36731.33万元,其中:建设投资28750.33万元,占项目总投资的78.27%;建设期利息389.45万元,占项目总投资的1.06%;流动资金7591.55万元,占项目总投资的20.67%。项目正常运营每年营业收入66200.00万元,综合总成本费用55008.82万元,净利润8169.93万元,财务内部收益率16.21
7、%,财务净现值3200.78万元,全部投资回收期6.20年。本期项目具有较强的财务盈利能力,其财务净现值良好,投资回收期合理。IGBT市场空间广阔,海外巨头占据垄断地位。据ASMC研究显示,全球IGBT市场规模预计在2022年达到60亿美元,全球IGBT市场规模在未来几年间仍将继续保持稳定增长的势头。据英飞凌和斯达半导的年报数据推算,2020年我国IGBT模块达百亿级市场空间,约占全球需求量的40%。IGBT市场长期被英飞凌、富士电机等海外公司垄断,其中英飞凌占据绝对领先地位。根据英飞凌官网,2019年英飞凌模块产品全球市占率35.6%,器件产品全球市占率32.5%,IGBT模块领域国内斯达半
8、导是唯一进入前十的企业,市占率2.5%,IGBT器件领域国内士兰微是唯一进入前十的企业,市占率2.2%。国内产品供需缺口大,“国产替代”将是未来IGBT行业发展的主要方向。本期项目是基于公开的产业信息、市场分析、技术方案等信息,并依托行业分析模型而进行的模板化设计,其数据参数符合行业基本情况。本报告仅作为投资参考或作为学习参考模板用途。IGBT根据使用电压范围可分为低压、中压和高压IGBT。按照使用电压范围,可以将IGBT分为低压、中压和高压三大类产品,不同电压范围对应着不同的应用场景。低压通常为1200V以下,主要用于低消耗的消费电子和太阳能逆变器领域;中压通常为1200V2500V,主要用
9、于新能源汽车、风力发电等领域;高压通常为2500V以上,主要用于高压大电流的高铁、动车、智能电网、工业电机等领域。第一章 拟组建公司基本信息一、 公司名称xx有限公司(以工商登记信息为准)二、 注册资本540万元三、 注册地址都匀xxx四、 主要经营范围经营范围:从事IGBT器件相关业务(企业依法自主选择经营项目,开展经营活动;依法须经批准的项目,经相关部门批准后依批准的内容开展经营活动;不得从事本市产业政策禁止和限制类项目的经营活动。)五、 主要股东xx有限公司主要由xx有限责任公司和xx集团有限公司发起成立。(一)xx有限责任公司基本情况1、公司简介公司在发展中始终坚持以创新为源动力,不断
10、投入巨资引入先进研发设备,更新思想观念,依托优秀的人才、完善的信息、现代科技技术等优势,不断加大新产品的研发力度,以实现公司的永续经营和品牌发展。公司全面推行“政府、市场、投资、消费、经营、企业”六位一体合作共赢的市场战略,以高度的社会责任积极响应政府城市发展号召,融入各级城市的建设与发展,在商业模式思路上领先业界,对服务区域经济与社会发展做出了突出贡献。 2、主要财务数据公司合并资产负债表主要数据项目2020年12月2019年12月2018年12月资产总额12909.1510327.329681.86负债总额5283.654226.923962.74股东权益合计7625.506100.405
11、719.13公司合并利润表主要数据项目2020年度2019年度2018年度营业收入34986.5227989.2226239.89营业利润6247.964998.374685.97利润总额5578.514462.814183.88净利润4183.883263.433012.39归属于母公司所有者的净利润4183.883263.433012.39(二)xx集团有限公司基本情况1、公司简介当前,国内外经济发展形势依然错综复杂。从国际看,世界经济深度调整、复苏乏力,外部环境的不稳定不确定因素增加,中小企业外贸形势依然严峻,出口增长放缓。从国内看,发展阶段的转变使经济发展进入新常态,经济增速从高速增长
12、转向中高速增长,经济增长方式从规模速度型粗放增长转向质量效率型集约增长,经济增长动力从物质要素投入为主转向创新驱动为主。新常态对经济发展带来新挑战,企业遇到的困难和问题尤为突出。面对国际国内经济发展新环境,公司依然面临着较大的经营压力,资本、土地等要素成本持续维持高位。公司发展面临挑战的同时,也面临着重大机遇。随着改革的深化,新型工业化、城镇化、信息化、农业现代化的推进,以及“大众创业、万众创新”、中国制造2025、“互联网+”、“一带一路”等重大战略举措的加速实施,企业发展基本面向好的势头更加巩固。公司将把握国内外发展形势,利用好国际国内两个市场、两种资源,抓住发展机遇,转变发展方式,提高发
13、展质量,依靠创业创新开辟发展新路径,赢得发展主动权,实现发展新突破。本公司秉承“顾客至上,锐意进取”的经营理念,坚持“客户第一”的原则为广大客户提供优质的服务。公司坚持“责任+爱心”的服务理念,将诚信经营、诚信服务作为企业立世之本,在服务社会、方便大众中赢得信誉、赢得市场。“满足社会和业主的需要,是我们不懈的追求”的企业观念,面对经济发展步入快车道的良好机遇,正以高昂的热情投身于建设宏伟大业。2、主要财务数据公司合并资产负债表主要数据项目2020年12月2019年12月2018年12月资产总额12909.1510327.329681.86负债总额5283.654226.923962.74股东权
14、益合计7625.506100.405719.13公司合并利润表主要数据项目2020年度2019年度2018年度营业收入34986.5227989.2226239.89营业利润6247.964998.374685.97利润总额5578.514462.814183.88净利润4183.883263.433012.39归属于母公司所有者的净利润4183.883263.433012.39六、 项目概况(一)投资路径xx有限公司主要从事关于成立IGBT器件公司的投资建设与运营管理。(二)项目提出的理由IGBT工艺与设计难度高,产品生命周期长。IGBT芯片结构分为正面(Emitterside)和背面(Co
15、llectoerside)。从80年代初到现在,IGBT正面技术从平面栅(Planar)迭代至沟槽栅(Trench),并演变为微沟槽(MicroPatternTrench);背面技术从穿通型(PT,PunchThrough)迭代至非穿通型(NPT,NonPunchThrough),再演变为场截止型(FS,FieldStop)。技术的迭代对改善IGBT的开关性能和提升通态降压等性能上具有较大帮助,但是实现这些技术对于工艺有着相当高的要求,尤其是薄片工艺(8英寸以上的硅片当减薄至100200um后极易破碎)以及背面工艺(因正面金属熔点的限制,所以背面退火激活的难度大),这也是导致IGBT迭代速度较
16、慢。此外,IGBT产品具有生命周期长的特点,以英飞凌IGBT产品为例,该产品已迭代至第七代,但其发布于2000年代初的第三代IGBT芯片技术在3300V、4500V、6500V等高压应用领域依旧占据主导地位,其发布于2007年的第四代IGBT则依旧为目前使用最广泛的IGBT芯片技术,其IGBT4产品的收入增长趋势甚至持续到了第15年。七、 优化园区产业发展布局都匀经开区重点培育打造洛邦先进制造+玻璃制品+新型建材产业集群、大坪文体旅+大健康产业集群、东冲生物医药+现代轻工+现代服务业产业集群。支持都匀经济开发区争创国家级开发区。优先发展生物医药大健康产业,推进健康医药标准化发展。着力发展先进制
17、造业,大力发展现代轻工产业,提升发展新型建材产业,精细发展文体旅产业,提质发展现代服务业,形成产城融合为一体、新型工业与现代服务业为两翼的一体两翼新格局。到2025年,产业链条不断完善,产业结构明显优化,创新能力较大提升,集聚能力显著增强,产业规模达300亿级,产业链韧性进一步增强,力争建成黔南新经济增长极、产城融合发展示范区、东西部合作产业扶贫示范区、文化旅游发展创新区。(三)项目选址项目选址位于xx(待定),占地面积约96.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越,交通便利,规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备,非常适宜本期项目建设。(四)生产规模项目建成后,形成年产xxx个IGBT器件的
18、生产能力。(五)建设规模项目建筑面积108666.41,其中:生产工程77755.39,仓储工程14235.52,行政办公及生活服务设施11147.44,公共工程5528.06。(六)项目投资根据谨慎财务估算,项目总投资36731.33万元,其中:建设投资28750.33万元,占项目总投资的78.27%;建设期利息389.45万元,占项目总投资的1.06%;流动资金7591.55万元,占项目总投资的20.67%。(七)经济效益(正常经营年份)1、营业收入(SP):66200.00万元。2、综合总成本费用(TC):55008.82万元。3、净利润(NP):8169.93万元。4、全部投资回收期(
19、Pt):6.20年。5、财务内部收益率:16.21%。6、财务净现值:3200.78万元。(八)项目进度规划项目建设期限规划12个月。(九)项目综合评价由上可见,无论是从产品还是市场来看,本项目设备较先进,其产品技术含量较高、企业利润率高、市场销售良好、盈利能力强,具有良好的社会效益及一定的抗风险能力,因而项目是可行的。第二章 公司成立方案一、 公司经营宗旨公司经营国际化,股东回报最大化。二、 公司的目标、主要职责(一)目标近期目标:深化企业改革,加快结构调整,优化资源配置,加强企业管理,建立现代企业制度;精干主业,分离辅业,增强企业市场竞争力,加快发展;提高企业经济效益,完善管理制度及运营网
20、络。远期目标:探索模式创新、制度创新、管理创新的产业发展新思路。坚持发展自主品牌,提升企业核心竞争力。此外,面向国际、国内两个市场,优化资源配置,实施多元化战略,向产业集团化发展,力争利用3-5年的时间把公司建设成具有先进管理水平和较强市场竞争实力的大型企业集团。(二)主要职责1、执行国家法律、法规和产业政策,在国家宏观调控和行业监管下,以市场需求为导向,依法自主经营。2、根据国家和地方产业政策、IGBT器件行业发展规划和市场需求,制定并组织实施公司的发展战略、中长期发展规划、年度计划和重大经营决策。3、深化企业改革,加快结构调整,转换企业经营机制,建立现代企业制度,强化内部管理,促进企业可持
21、续发展。4、指导和加强企业思想政治工作和精神文明建设,统一管理公司的名称、商标、商誉等无形资产,搞好公司企业文化建设。5、在保证股东企业合法权益和自身发展需要的前提下,公司可依照公司法等有关规定,集中资产收益,用于再投入和结构调整。三、 公司组建方式xx有限公司主要由xx有限责任公司和xx集团有限公司共同出资成立。其中:xx有限责任公司出资243.00万元,占xx有限公司45%股份;xx集团有限公司出资297万元,占xx有限公司55%股份。四、 公司管理体制xx有限公司实行董事会领导下的总经理负责制,各部门按其规定的职能范围,履行各自的管理服务职能,而且直接对总经理负责;公司建立完善的营销、供
22、应、生产和品质管理体系,确立各部门相应的经济责任目标,加强产品质量和定额目标管理,确保公司生产经营正常、有效、稳定、安全、持续运行,有力促进企业的高效、健康、快速发展。总经理的主要职责如下:1、全面领导企业的日常工作;对企业的产品质量负责;向本公司职工传达满足顾客和法律法规要求的重要性;2、制定并正式批准颁布本公司的质量方针和质量目标,采取有效措施,保证各级人员理解质量方针并坚持贯彻执行;3、负责策划、建立本公司的质量管理体系,批准发布本公司的质量手册;4、明确所有与质量有关的职能部门和人员的职责权限和相互关系;5、确保质量管理体系运行所必要的资源配备;6、任命管理者代表,并为其有效开展工作提
23、供支持;7、定期组织并主持对质量管理体系的管理评审,以确保其持续的适宜性、充分性和有效性。五、 部门职责及权限(一)综合管理部1、协助管理者代表组织建立文件化质量体系,并使其有效运行和持续改进。2、协助管理者代表,组织内部质量管理体系审核。3、负责本公司文件(包括记录)的管理和控制。4、负责本公司员工培训的管理,制订并实施员工培训计划。5、参与识别并确定为实现产品符合性所需的工作环境,并对工作环境中与产品符合性有关的条件加以管理。(二)财务部1、参与制定本公司财务制度及相应的实施细则。2、参与本公司的工程项目可信性研究和项目评估中的财务分析工作。3、负责董事会及总经理所需的财务数据资料的整理编
24、报。4、负责对财务工作有关的外部及政府部门,如税务局、财政局、银行、会计事务所等联络、沟通工作。5、负责资金管理、调度。编制月、季、年度财务情况说明分析,向公司领导报告公司经营情况。6、负责销售统计、复核工作,每月负责编制销售应收款报表,并督促销售部及时催交楼款。负责销售楼款的收款工作,并及时送交银行。7、负责每月转账凭证的编制,汇总所有的记账凭证。8、负责公司总长及所有明细分类账的记账、结账、核对,每月5日前完成会计报表的编制,并及时清理应收、应付款项。9、协助出纳做好楼款的收款工作,并配合销售部门做好销售分析工作。10、负责公司全年的会计报表、帐薄装订及会计资料保管工作。11、负责银行财务
25、管理,负责支票等有关结算凭证的购买、领用及保管,办理银行收付业务。12、负责先进管理,审核收付原始凭证。13、负责编制银行收付凭证、现金收付凭证,登记银行存款及现金日记账,月末与银行对账单和对银行存款余额,并编制余额调节表。14、负责公司员工工资的发放工作,现金收付工作。(三)投资发展部1、调查、搜集、整理有关市场信息,并提出投资建议。2、拟定公司年度投资计划及中长期投资计划。3、负责投资项目的储备、筛选、投资项目的可行性研究工作。4、负责经董事会批准的投资项目的筹建工作。5、按照国家产业政策,负责公司产业结构、投资结构的调整。6、及时完成领导交办的其他事项。(四)销售部1、协助总经理制定和分
26、解年度销售目标和销售成本控制指标,并负责具体落实。2、依据公司年度销售指标,明确营销策略,制定营销计划和拓展销售网络,并对任务进行分解,策划组织实施销售工作,确保实现预期目标。3、负责收集市场信息,分析市场动向、销售动态、市场竞争发展状况等,并定期将信息报送商务发展部。4、负责按产品销售合同规定收款和催收,并将相关收款情况报送商务发展部。5、定期不定期走访客户,整理和归纳客户资料,掌握客户情况,进行有效的客户管理。6、制定并组织填写各类销售统计报表,并将相关数据及时报送商务发展部总经理。7、负责市场物资信息的收集和调查预测,建立起牢固可靠的物资供应网络,不断开辟和优化物资供应渠道。8、负责收集
27、产品供应商信息,并对供应商进行质量、技术和供就能力进行评估,根据公司需求计划,编制与之相配套的采购计划,并进行采购谈判和产品采购,保证产品供应及时,确保产品价格合理、质量符合要求。9、建立发运流程,设计最佳运输路线、运输工具,选择合格的运输商,严格按公司下达的发运成本预算进行有效管理,定期分析费用开支,查找超支、节支原因并实施控制。10、负责对部门员工进行业务素质、产品知识培训和考核等工作,不断培养、挖掘、引进销售人才,建设高素质的销售队伍。六、 核心人员介绍1、何xx,中国国籍,无永久境外居留权,1959年出生,大专学历,高级工程师职称。2003年2月至2004年7月在xxx股份有限公司兼任
28、技术顾问;2004年8月至2011年3月任xxx有限责任公司总工程师。2018年3月至今任公司董事、副总经理、总工程师。2、袁xx,中国国籍,无永久境外居留权,1961年出生,本科学历,高级工程师。2002年11月至今任xxx总经理。2017年8月至今任公司独立董事。3、向xx,1974年出生,研究生学历。2002年6月至2006年8月就职于xxx有限责任公司;2006年8月至2011年3月,任xxx有限责任公司销售部副经理。2011年3月至今历任公司监事、销售部副部长、部长;2019年8月至今任公司监事会主席。4、姚xx,中国国籍,1978年出生,本科学历,中国注册会计师。2015年9月至今
29、任xxx有限公司董事、2015年9月至今任xxx有限公司董事。2019年1月至今任公司独立董事。5、徐xx,中国国籍,1976年出生,本科学历。2003年5月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;2004年4月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理。2018年3月起至今任公司董事长、总经理。6、顾xx,1957年出生,大专学历。1994年5月至2002年6月就职于xxx有限公司;2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2018年3月至今任公司董事。7、覃xx,中国国籍,无永久境外
30、居留权,1970年出生,硕士研究生学历。2012年4月至今任xxx有限公司监事。2018年8月至今任公司独立董事。8、龙xx,中国国籍,无永久境外居留权,1971年出生,本科学历,中级会计师职称。2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司财务经理。2017年3月至今任公司董事、副总经理、财务总监。七、 财务会计制度(一)财务会计制度1、公司依照法律、行政法规和国家有关部门的规定,制定公司的财务会计制度。2、公司年度财务会计报告、半年度财务会计报告和季度财务会计报告按照有关法律、行政法规及部门规章的规定进行编制。3、公司除法定的会
31、计账簿外,将不另立会计账簿。公司的资产,不以任何个人名义开立账户存储。4、公司分配当年税后利润时,提取利润的10%列入公司法定公积金。公司法定公积金累计额为公司注册资本的50%以上的,可以不再提取。公司的法定公积金不足以弥补以前年度亏损的,在依照前款规定提取法定公积金之前,应当先用当年利润弥补亏损。公司从税后利润中提取法定公积金后,经股东大会决议,还可以从税后利润中提取任意公积金。公司弥补亏损和提取公积金后所余税后利润,按照股东持有的股份比例分配,但本章程规定不按持股比例分配的除外。股东大会违反前款规定,在公司弥补亏损和提取法定公积金之前向股东分配利润的,股东必须将违反规定分配的利润退还公司。
32、公司持有的本公司股份不参与分配利润。5、公司的公积金用于弥补公司的亏损、扩大公司生产经营或者转为增加公司资本。但是,资本公积金将不用于弥补公司的亏损。法定公积金转为资本时,所留存的该项公积金将不少于转增前公司注册资本的25%。6、公司股东大会对利润分配方案作出决议后,公司董事会须在股东大会召开后2个月内完成股利(或股份)的派发事项。7、公司可以采取现金方式分配股利。公司将实行持续、稳定的利润分配办法,并遵守下列规定:(1)公司的利润分配应重视对投资者的合理投资回报;在有条件的情况下,公司可以进行中期现金分红;(2)原则上公司最近三年以现金方式累计分配的利润不少于最近3年实现的年均可分配利润的3
33、0%;但具体的年度利润分配方案仍需由董事会根据公司经营状况拟订合适的现金分配比例,报公司股东大会审议;(3)存在股东违规占用公司资金情况的,公司应当扣减该股东所分配的现金红利,以偿还其占用的资金。(二)内部审计1、公司实行内部审计制度,配备专职审计人员,对公司财务收支和经济活动进行内部审计监督。2、公司内部审计制度和审计人员的职责,应当经董事会批准后实施。审计负责人向董事会负责并报告工作。第三节会计师事务所的聘任3、公司聘用会计师事务所必须由股东大会决定,董事会不得在股东大会决定前委任会计师事务所。4、公司保证向聘用的会计师事务所提供真实、完整的会计凭证、会计账簿、财务会计报告及其他会计资料,
34、不得拒绝、隐匿、谎报。5、会计师事务所的审计费用由股东大会决定。6、公司解聘或者不再续聘会计师事务所时,提前30天事先通知会计师事务所,公司股东大会就解聘会计师事务所进行表决时,允许会计师事务所陈述意见。会计师事务所提出辞聘的,应当向股东大会说明公司有无不当情形。第三章 行业发展分析一、 家电行业是IGBT器件的稳定市场变频空调、冰箱、洗衣机的核心控制部件是变频控制器,它承担了电机驱动、PFC功率校正以及相关执行器件的变频控制功能。而变频控制器很重要的一环就是IPM模块,IPM将功率器件芯片(IGBT+FRD或高压MOSFET)、控制IC和无源元件等这些元器件高密度贴装封装在一起,通过IPM,
35、MCU就能直接高效地控制驱动电机,配合白家电实现低能耗、小尺寸、轻重量及高可靠性的要求。中国作为全球最大的家电市场和生产基地,IPM的应用潜力十分强劲。以空调行业为例,根据产业在线的数据,2020年我国变频空调销量达7485万台,同比增长10.02%,并且未来变频空调有望在空调市场进一步渗透,面向变频空调应用的IGBT的市场空间将十分广阔。同时,作为变频白色家电的另外两大市场,变频冰箱和变频洗衣机市场增速显著。2020年,中国变频冰箱销量为2507万台,同比增长26.38%,中国变频洗衣机销量为2627万台,同比增长0.91%。二、 IGBT是新能源车动力系统核心中的核心新能源车的制动原理是利
36、用电磁效应驱动电机转动,IGBT优异的开关特性可以实现交直流转换、电压转换和频率转换几个核心功能,电动车充电时,通过IGBT将外部电源转变成直流电,并把外部220V电压转换成适当的电压给电池组充电。电动车制动时,通过IGBT把直流电转变成交流电机使用的交流电,同时精确调整电压和频率,驱动电动车运动。一台车的加速能力、最高时速、能源效率主要看车规级功率器件的性能,硅基IGBT作为主导型功率器件,在新能源车中应用于电动控制系统、车载空调系统、充电桩逆变器三个子系统中,约占整车成本的7%-10%,是除电池以外成本第二高的元件,也是决定整车能源效率的关键器件。新能车市场销量:根据中汽协发布的数据统计,
37、2019年新能源车新产销分别完成124.2万辆和120.6万辆,其中绝大部分为纯电动汽车,产销为102万辆和97.2万辆,插电式混合动力汽车产销为22.0万辆和23.2万辆,2020年国内新能源车销量为136.7万辆。2021年5月,新能源汽车产销环比略增,同比继续保持高速增长,产销均为21.7万辆,环比增长0.5%和5.4%,同比增长1.5倍和1.6倍。单台新能源车用量:电动汽车单车IGBT的价格在A00级车的主控IGBT模块价值量800-1000元,A级车1500左右,混动车在2000元左右,再综合空调、充电等部分,平均电动汽车单车IGBT价值量为1000-4000不等。根据Yole的统计
38、,2016年全球电动车IGBT管用量约为9亿美元,单车的IGBT管用量约为450美元。新能源车IGBT市场空间推算:据IDC预计,受政策推动等因素的影响,中国新能源汽车市场将在未来5年迎来强劲增长,2020年至2025年的年均复合增长率(CAGR)将达到36.1%,假设单台车IGBT用量3000元左右来预估,至2025年,国内新能源车IGBT模块市场规模为191亿左右。三、 IGBT结构不断升级,协同第三代半导体技术创新IGBT是一个电路开关,透过开关控制改变电压。IGBT(绝缘栅双极型晶体管,InsulatedGateBipolarTransistor)是一个三端器件,也是重要的分立器件分支
39、,属于分立器件中的全控型器件,可以同时控制开通与关断,具有自关断的特征,即是一个非通即断的开关。IGBT拥有栅极G(Gate)、集电极C(Collector)和发射极E(Emitter),其开通和关断由栅极和发射极间的电压UGE决定;在IGBT的栅极和发射极之间加上驱动正电压,PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通。IGBT结合了TMOSFET与与TBJT的优势。IGBT结合了MOSFET与BJT的优点,既有MOSFET的开关速度快,输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关损耗小的优点,又有BJT导通电压低、通态电流大、损耗小的优点,此外为了提升IGBT耐压,减小拖尾电流,
40、结构相对复杂。IGBT被各类下游市场广泛使用,是电力电子领域较为理想的开关器件。IGBT工艺与设计难度高,产品生命周期长。IGBT芯片结构分为正面(Emitterside)和背面(Collectoerside)。从80年代初到现在,IGBT正面技术从平面栅(Planar)迭代至沟槽栅(Trench),并演变为微沟槽(MicroPatternTrench);背面技术从穿通型(PT,PunchThrough)迭代至非穿通型(NPT,NonPunchThrough),再演变为场截止型(FS,FieldStop)。技术的迭代对改善IGBT的开关性能和提升通态降压等性能上具有较大帮助,但是实现这些技术对
41、于工艺有着相当高的要求,尤其是薄片工艺(8英寸以上的硅片当减薄至100200um后极易破碎)以及背面工艺(因正面金属熔点的限制,所以背面退火激活的难度大),这也是导致IGBT迭代速度较慢。此外,IGBT产品具有生命周期长的特点,以英飞凌IGBT产品为例,该产品已迭代至第七代,但其发布于2000年代初的第三代IGBT芯片技术在3300V、4500V、6500V等高压应用领域依旧占据主导地位,其发布于2007年的第四代IGBT则依旧为目前使用最广泛的IGBT芯片技术,其IGBT4产品的收入增长趋势甚至持续到了第15年。高密度、高可靠性、更好的集成散热功能是IGBT未来发展趋势。英飞凌作为全球IGB
42、T龙头企业,产品技术已成为本土厂商的对标。截至2021年,英飞凌产品已迭代至第七代。其中,第五代与第六代均属于第四代的优化版(第五代属于大功率版第四代,第六代属于高频版第四代)。IGBT器件需要承受高电压和大电流,对于稳定性、可靠性要求较高。未来,IGBT会朝着更小尺寸、更大晶圆、更薄厚度发展,并通过成本、功率密度、结温、可靠性等方面的提升来实现整个芯片结束的进步。此外,IGBT模块的未来趋势也将朝着更高的热导率材料、更厚的覆铜层、更好的集成散热功能和更高的可靠性发展。第三代半导体物理特性相较于iSi在工作频率、抗高温和抗高压具备较强的优势。半导体材料领域至今经历了多个发展阶段,相较而言,第三
43、代半导体在工作频率、抗高温和抗高压等方面更具优势。第一代半导体材料主要包括硅(Si)和锗(Ge),于20世纪40年代开始登上舞台,目前主要应用于大规模集成电路中。但硅材料的禁带宽度窄、电子迁移率低,且属于间接带隙结构,在光电子器件和高频高功率器件的应用上存在较大瓶颈,因此其性能已难以满足高功率和高频器件的需求。新材料推进新产品发展,高压高频领域适用SiC。碳化硅在绝缘破坏电场界强度为硅的10倍,因此SiC可以以低电阻、薄膜厚的漂移层实现高耐压,意味着相同的耐压产品SiC的面积会比Si还要小,比如900VSiC-MOSFET的面积是Si-MOSFET的1/35。因此,硅基的SJ-MOSFET只有
44、900V左右的产品,SiC可以做到1700V以上且低导通电阻。Si为了改善高耐压化所带来的导通电阻增大主要采用IGBT结构,但由于其存在开关损耗大产生发热、高频驱动受到限制等问题,所以需借由改变材料提升产品性能。SiC在MOSFET的结构就可实现高耐压,因此可同时实现高耐压、低导通电阻、高速,即使在1200V或更高的击穿电压下也可以制造高速MOSFET结构。SiCMTOSFET具备一定优势,但成本较高。就器件类型而言,SiCMOSFET与SiMOSFET相似。但是,SiC是一种宽带隙(WBG)材料,其特性允许这些器件在与IGBT相同的高功率水平下运行,同时仍然能够以高频率进行开关。这些特性可转
45、化为系统优势,包括更高的功率密度、更高的效率和更低的热耗散。然而,受制于制造成本和产品良率影响,SiC产品价格较高。由于Si越是高耐压的组件、每单位面积的导通电阻变高(以耐压的约22.5倍增加),因此600V以上的电压则主要使用IGBT。但是IGBT是藉由注入少数载子之正孔于漂移层内,比MOSFET可降低导通电阻,另一方面由于少数载子的累积,断开时产生尾电流、造成开关的损耗。SiC由于漂移层的电阻比Si组件低,不须使用传导度调变,可用高速组件构造之MOSFET以兼顾高耐压与低电阻,可实现开关损耗的大幅削减与冷却器的小型化。SiC在制造和应用方面又面临很高的技术要求,因此SiCMosfet价格较
46、SiIGBT高。根据功率器件的特性,不同功率器件的应用领域各有不同。虽然IGBT结合了MOSFET与BJT的优势,但三者根据各自的器件性能优势,都有适合的应用领域。BJT更强调工作功率,MOSFET更强调工作频率,IGBT则是工作功率与频率兼具。BJT因其成本优势,常被用于低功率低频率应用市场,MOSFET适用于中功率高频率应用市场,IGBT适用于高功率中频率应用市场。高功率密度的IGBT在性能、可靠性等方面将继续发展,因此在较长一段时间内仍会是汽车电动化的主流器件。SiC组件具有高压、高频和高效率的优势,在缩小体积的同时提高了效率,相关产品则主要用于高压高频领域。部分IGBT厂商已开始布局S
47、iC产业。SiC具有较大发展潜力,已吸引多家功率器件厂商进行布局。英飞凌于2018年收购德国厂商Siltectra,弥补自身晶体切割工艺,又于2018年12月与Cree签署长期协议,保证自身光伏逆变器和新能源汽车领域的产品供应,旗下CoolSiC系列产品已走入量产。2019年,意法半导体与Cree签署价值2.5亿美元的长单协议,且收购了瑞典SiC晶圆厂商NorstelAB,以满足汽车和工业客户对MOSFET与二极管的需求。2021年,意法半导体宣布造出8英寸SiC晶圆。此外,斯达半导、华润微、等本土厂商也已在SiC领域布局。第四章 背景及必要性一、 电动化+数字互联带动功率模拟芯片、控制芯片、
48、传感器需求提升半导体是汽车发展趋势(电驱化、数字互联)的核心。汽车在电动化、智能化、网联化的发展过程中,半导体是发展的核心支撑。1)电驱化(电动化),电动与混动汽车的发展要求动力传动系统向电气化迈进,其中由电池、电机、电控组成的三电系统主要以功率半导体为主,包含IGBT、MOSFET等。2)数字互联(智能化、网联化),智能化发展带动具备AI计算能力的主控芯片市场规模快速成长;此外智能与网联相辅相成,核心都是加强人车交互,除了加强计算能力的主控芯片外,传感器、存储也是核心的汽车半导体,包含自动化驾驶的实现使传感器需求提升、数据量的增加带动存储的数量和容量的需求提升。汽车半导体绝对值在增长,从分类
49、中功率半导体价值量增加幅度最大。新能源汽车相比传统燃油车,新能源车中的功率半导体价值量提升幅度较大。按照传统燃油车半导体价值量417美元计算,功率半导体单车价值量达到87.6美元,按照FHEV、PHEV、BEV单车半导体价值量834美元计算,功率半导体单车价值量达到458.7美元,价值量增加四倍多。二、 模块封装为核心竞争力之一,适用于各种高电压场景IGBT根据使用电压范围可分为低压、中压和高压IGBT。按照使用电压范围,可以将IGBT分为低压、中压和高压三大类产品,不同电压范围对应着不同的应用场景。低压通常为1200V以下,主要用于低消耗的消费电子和太阳能逆变器领域;中压通常为1200V25
50、00V,主要用于新能源汽车、风力发电等领域;高压通常为2500V以上,主要用于高压大电流的高铁、动车、智能电网、工业电机等领域。IGBT根据封装形式可分为IGBT分立器件、IGBT模块以及IPM。从封装形式上来看,IGBT可以分为IGBT分立器件、IGBT模块和IPM三大类产品。IGBT分立器件指一个IGBT单管和一个反向并联二极管组成的器件;IGBT模组指将多个(两个及以上)IGBT芯片和二极管芯片以绝缘方式组装到DBC基板上,并进行模块化封装;IPM则指将功率器件(主要为IGBT)和驱动电路、过压和过流保护电流、温度监视和超温保护电路等外围电路集成再一起生产的一种组合型器件。IGBT。模块
51、的封装工艺主要分为焊接式和压接式。IGBT在工作过程中或产生一定的损耗,当每个IGBT芯片在工作过程中产生的损耗只集中在1平方厘米左右的面积向外传播时,这样的高热流密度对器件的安全有效工作而言则成为一个巨大的挑战,所以,IGBT需要依靠一定的封装形式以便进行散热,从而保证产品可靠性。IGBT模块的封装工艺主要分为焊接式与压接式。高压IGBT模块一般以标准焊接式封装为主,中低压IGBT模块则多采用压接式封装工艺。压接式IGBT结构与焊接式IGBT结构差别较大,且压接式IGBT封装结构还可细分为凸台式和弹簧式,弹簧式压接型封装结构的专利由ABB公司持有,东芝、Westcode、Dynex等公司则采
52、用凸台式封装结构。三、 新能源汽车的电力系统中,功率IGBT价值占比达达52%新能源汽车核心三电系统(电池、电机、电控)。1)电池是新能源汽车的能量来源,替换传统燃油汽车的油箱;动力电池系统主要由电芯、电池管理系统等组成。2)电机负责将电能转换为机械能,包含定子、转子等;3)电控如同汽车的大脑,用来控制电机的启动、暂停、转速、扭矩等各项“动作”。三电系统需要大量的半导体产品包括功率半导体、模拟芯片、控制芯片等;随着电动汽车的发展与普及,汽车半导体迎来快速发展期。电力系统主要分为四大类:DC/DC转换器、电池管理系统(BMS)、逆变器、车载充电器。逆变器是汽车的关键部件,主要用到的半导体芯片为为
53、IGBT。逆变器类似于燃油车的发动机管理系统EMS,决定着驾驶行为。无论电机是同步、异步还是无刷直流电机,逆变器始终以类似的方式运行,其设计应最大限度地减少开关损耗并最大限度地提高热效率。IGBT是电动汽车逆变器的核心电子器件,重要性类似电脑里的CPU。DC-DC。转换器供电给汽车低压电子系统。DC/DC变换器是新能源汽车必须配置的功能,类似燃油汽车中配置的低电压发电机总成,其功能是给车载12V或24V低压电池充电,并为整车提供全部的低压供电。在新能源汽车中会配置一个DC/DC变换器作为能量传递部件,从车载动力电池取电,提高能源的利用率,给车载12V或24V低压电池充电,并为整车提供全部的低压
54、电子系统供电。BMS电池管理系统是电动汽车中电池组的大脑。BMS可根据起动能力对充电状态、健康状态和功能状态进行快速、可靠的监测,以提供必要的信息。因此,BMS能够最大限度地降低因为电池意外失效而导致的汽车故障次数,从而尽可能地提升电池使用寿命和电池效率,并实现二氧化碳减排功能。OBC车载充电器主要功能是为电池充电。OBC的核心功能是整流电源输入,并将其转换为适合电池的充电电压可能是400V或越来越多的800V。一个典型的OBC由多个级联级组成,包括功率因数校正(PFC)、DC/DC转换器、次级整流、辅助电源、控制及驱动电路。OBC具有多种功率等级,功率等级越高,充电时间就越短。最流行的OBC
55、功率等级是3.3kW、6.6kW、11kW和22kW。新能源汽车动力系统中,器逆变器IGBT价值量比占比52%。在电动传统系统中,主逆变器负责控制电动机,是汽车中的一个关键元器件,决定了驾驶行为和车辆的能源效率。并且,主逆变器还用于捕获再生制动释放的能量并将此能量回馈给电池,所以,车辆的最大行程与主逆变器的效率直接相关。四、 大力培育创新型企业实施高新技术企业倍增计划、“种子企业”培育计划。加快培育一批成长速度快、创新能力强的高新技术企业和种子企业。重点培育大学生创业企业、科技型种子企业、科技型小巨人成长企业、科技型小巨人企业、科技型领军企业。建设“都匀市高新技术企业库”和“都匀市科技型企业培
56、育库”,培育库内企业成长为科技服务业企业。到2025年,新增高新技术企业10家以上,拥有规上科技服务企业8家以上,科技型入库培育企业230家以上。五、 项目实施的必要性(一)提升公司核心竞争力项目的投资,引入资金的到位将改善公司的资产负债结构,补充流动资金将提高公司应对短期流动性压力的能力,降低公司财务费用水平,提升公司盈利能力,促进公司的进一步发展。同时资金补充流动资金将为公司未来成为国际领先的产业服务商发展战略提供坚实支持,提高公司核心竞争力。六、 IGBT技术发展历程及趋势IGBT技术的整体发展趋势是大电流、高电压、低损耗、高频率、功能集成化、高可靠性。从20世纪80年代至今,IGBT芯片经历了7代升级,从平面穿通型(PT)到沟槽型电场截止型(FS-Trench),芯片面积、工艺线宽、通态饱和压降、关断时间、功率损耗等各项指标经历了不断的优化,断态电压也从600V提高到6500V以上。第一代:PT-IGBT,使用重掺杂的P+衬底作为起始层,在此之上依次生长N+buffer,N-base外延,最后在外延层表面形成原胞结构,由于体内晶体结构本身原因造成“负温度系数”,各IGBT原胞通态压降不一致,不利于并联运行,第一代IGBT电流只有25A,且容量小速度低,目前已基本退出市场。第二代:改进版PT-IGBT,采用精细平面栅结构,增加一个“缓冲层”,在相同的击穿电压下
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