IGBT未来发展分析

IGBT未来发展分析

近几年IGBT价格上涨对国内相关企业毛利率将产生影响,近期日本经济产业省发布2018年8月份经济产业省生产动能统计月报,估算IGBT价格变化对国内工控行业及企业毛利率的影响.

假设全球IGBT价格据此波动,意味着2018年以来国内工控企业采购IGBT成本上升10%.如果假设IGBT采购金额占国内自动化企业总成本10%-30%,则行业平均毛利率水平将下降0.5%-1.6%.

预计短期IGBT价格到保持稳定,中长期至少到2020年仍存上升空间,2018年1-8月IGBT价格虽仍较高,但波动逐步放缓,预计全球再次出现IGBT大规模应用领域激增可能性较小.伴随需求端的稳定增长和供给端的持续紧张,至少到2020年前后IGBT供需关系仍处紧张状态.2018-2020年8英寸晶圆供给增速为1%.

预计2018-2020年功率器件的需求规模增速在3%-4%左右.预计2019年IGBT涨价幅度在10%-20%,对国内工控企业毛利率影响在1%-2.1%左右.

根据目前IGBT持续涨价的趋势,对国内工业自动化及新能源汽车电机电控相关企业毛利率水平将造成一定影响,但由于国内IGBT产品价格缺乏明确统计,因此较难准确估算国内企业毛利率影响的具体程度.

从生产端来看,全球IGBT市场销售规模TOP5的供应商中日本占据两家,其中三菱市场规模占比为17%,富士市场规模占比达到12.2%,两品牌合计占比接近30%的市场份额；从消费端来看,日本2017年IGBT总销售额达到1080.61亿日元,折合9.6亿美元,占全球IGBT市场规模的17%,中国IGBT市场规模的持续扩张.

日本球在全球IGBT市场均占据较为重要的地位,IGBT销售规模及产品单价能够为理解全球IGBT市场情况变动提供指引.2010-2017年日本在全球IGBT市场占据重要地位（百万日元）

2018年1-8月日本累计IGBT产品销售规模达到853.6亿日元,销售数量11527.7万个,IGBT平均单价约为740.5日元,折合人民币接近46元.进入2018年以来,IGBT产品单价走势呈现小幅波动,且整体价格基本保持平稳状态.与2017年相比,2018年IGBT产品价格波动幅度减小.2018年产品价格处于历史高位水平,2018年平均价格水平相比2013-2017年要高10%左右.2013-2018年8月日本IGBT市场平均单价图(日元/个)

2013-2018年8月日本IGBT市场平均单价图(人民币/个)

2018年1-8月IGBT平均价格相比2017年平均价格高10%左右,假设全球IGBT市场价格据此波动,则意味着进入到2018年以来,国内工业自动化企业采购IGBT成本平均上涨10%.能够计算国内工业自动化企业平均毛利率水平将下降1%左右.

在行业层面,以电力电子为底层技术,以功率变频为核心产品的公司,如汇川技术、英威腾、信捷电气、麦格米特等,并以2017年收入及毛利率水平为基础,由于不同企业处于产品结构原因,IGBT采购成本占总成本比重区别较大.

假设IGBT采购金额占国内自动化企业总成本的10%-30%左右,并按照2017年收入及毛利率水平为基础,平均毛利率水平将下降0.5%-1.6%,行业层面在IGBT产品涨价10%的前提下,行业平均毛利率水平将下降1%左右.IGBT成本占总成本10%-30%且IGBT产品涨价10%情况下,行业平均毛利率水平

在IGBT产品价格提升10%,且其他成本不变的情况下,公司变频器业务整体毛利率水平将下降1.7%,伺服业务毛利率水平将下降1.4%,工业自动化业务整体毛利率水平将下降1.2%；另外新能源汽车业务毛利率水平将下降1.7%,因此公司整体毛利率水平将下降1.4%左右.

根据日本的IGBT产品价格数据,进入2018年以来虽然IGBT价格仍保持在相对较高位置,但其波动正在逐渐放缓,呈现较为稳定态势.

IGBT产品价格将基本保持稳定,出现价格急剧上升的可能性不大；而在长期来看,至少在2020年前后,IGBT产品价格仍存在一定的上升空间,预计未来几年IGBT价格有望呈现稳定上升趋势.

短期内这些领域未来对IGBT的应用基本处于稳定上升态势,出现短期内需求量快速上升的可能性不大.

从长期来看,伴随需求端的稳定增长和供给端的持续紧张,至少到2020年前后IGBT供需关系仍将处于紧张状态,预计IGBT期价格将呈现稳步上升态势.

2011-2017年8英寸及以下的硅片产能CAGR为-3%,整体产能紧缩趋势较为明显.另外,6英寸晶圆产能逐渐退出已成大势所趋,迫使原产线产品转单至8英寸产线,进一步加剧8英寸晶圆产能紧张情况.2017年全球8英寸及以下硅片产能占比图

8英寸晶圆设备短缺也是造成长期产能扩张困难的重要原因.8英寸芯片涨价幅度有限也是限制8英寸晶圆扩产的原因.在设备短缺、涨价有限及扩产周期较长等因素的影响下,短时间内8英寸及以下晶圆短缺现象无法逆转.2018-2020年在产能利用率100%的情况下芯片最大供给能力的增速水平分别为0%、0%及1%.2005-2020年8英寸月产能及预测图（万片/月）

在需求端,近几年新能源汽车及工业是IGBT等功率等器件需求量得到快速增长.全球充电桩对功率器件的需求量,则需求规模将在8100万个左右,同比增速为39%.2017-2020年新能源汽车领域对功率器件模块需求量及预测图

2017-2020年全球直流数量规模及预测图

2017-2020年功率器件总规模及预测图

除新能源汽车外,工业控制领域也是功率半导体器件（IGBT）最主要的需求来源之一,未来也将保持稳定的需求增长.2020年工业机器人领域使用功率器件数量在600万个左右,工业领域预计到2020年功率器件总体需求量在5.2亿个以上,需求规模平均增速将在4%左右.2017-2020年工业领域功率器件总需求量及预测图

预计到2020年新能源汽车及工业领域对功率器件的需求规模将分别达到8100万个及5.2亿个.功率器件集中应用的领域还包括轨道交通、UPS电源、新能源发电、家用电器及照明.

根据未来几年上述领域装机量/出货量增速水平及单机功率器件用量,2018、2019及及2020年以上领域对功率器件的需求规模增速分别为3%、3%及4%.2016-2020年主要领域对功率器件需求规模增速图

预计至少在2020年以前IGBT涨价趋势不会扭转.功率器件2018-2020年需求侧增速保持在3%-4%左右水平,而供给侧增速仅在1%左右,叠加应用8英寸晶圆的模拟芯片、光电器件及传感器等产品未来几年仍将保持较高增速水平,至少到2020年以前IGBT等产品供需紧平衡的状态不会改变,供给短缺现象仍将持续.

IGBT短缺现象除了对,国内相关企业盈利空间有一定压缩外,对企业订单交付能力也会造成一定影响.

IGBT的交货周期在8-12周左右,然而2017年四季度大部分厂商的交货周期已经延长至18-20周,而到2018年上半年,平均交货周期又延长至20-26周左右,应用于汽车的IGBT模块的交货周期最长需要52周,英飞凌、ONSemi、IXYS等主要IGBT产品供应商的供货周期均存在延长现象.因此部分国内工业自动化企业IGBT部件缺货的现象也逐步凸显.以新能源汽车行业为例,由于新能源汽车行业的飞速发展,供应链产能不足,目前英飞