半导体行业深度报告：功率半导体专题系列二：风光发电及储能前景广阔，IGBT深度受益

半导体 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 1 / 21 半导体 2021 年 12 月 18 日 投资评级：看好（维持） 行业走势图 数据来源：聚源 《行业点评报告-日政府拟援助台积电日本建厂一半费用，利好半导体设备与材料板块》-2021.11.11 《行业深度报告-功率半导体专题系列一：乘新能源汽车东风而起》 -2021.8.3 《行业点评报告-当下时点的封测行业投资机会》-2021.7.19 功率半导体专题系列二：风光发电及储能前景广阔，IGBT 深度受益 ——行业深度报告 刘翔（分析师） 盛晓君（联系人） liuxiang2@kysec.cn 证书编号：S0790520070002 shengxiaojun@kysec.cn 证书编号： S0790120080051 ⚫ 光伏/风电/储能快速发展，带动 IGBT 等功率半导体强劲需求 “碳中和”背景下，光伏和风力发电在能源结构中的占比正逐渐提升。然而由于光伏、风电等新能源发电的不稳定性，弃风弃光等问题随之产生，对电网的消纳能力亦是严峻考验。为新能源发电配套安装电化学储能能够有效平抑、消纳、平滑新能源发电的输出，储能在全球范围内迎来发展良机。IGBT 等功率器件作为光伏逆变器、风电变流器及储能变流器的核心半导体部件，对电能起到整流、逆变等作用，以实现新能源发电的交流并网、储能电池的充放电等功能。因此 IGBT等功率器件将充分受益绿电及储能的高速发展。根据我们的测算，全球风电、光伏及储能对 IGBT 的需求价值量将由 2021 年的 86.7 亿元增长至 2025 年的 182.50亿元，CAGR 高达 20.45%，看好 IGBT 等功率半导体器件的行业发展。 ⚫ 多因素助推国产 IGBT 导入新能源下游，未来可期 IGBT 器件的性能和可靠性直接影响新能源发电的效率以及逆变器/变流器的使用寿命，客户对其性能和可靠性要求十分严格。因此我国光伏逆变器企业在器件选用过程中偏好性能更为卓越、稳定性更好的海外 IGBT 产品。2021 年，我国光伏发电市场蓬勃发展的同时，海外光伏芯片大厂因疫情交期延长，逆变器 IGBT芯片供需矛盾凸显，我国光伏逆变器企业加快了对国产 IGBT 器件的验证和导入工作。国产替代进程一旦开启，我国企业的 IGBT 产品有望在未来凭借日益进步的品质和更低的售价，提升市场占有率。 ⚫ 我国具有光伏全产业链优势，为功率器件国产化持续导入提供深厚土壤 我国光伏产业在政府的补贴支持下取得蓬勃发展，目前我国已经建立了完善的光伏产业链。我国企业在逆变器环节实力雄厚，在全球市场占有率领先，为国产IGBT 等核心器件的导入提供了深厚的土壤。2020 年全球前十大逆变器厂商中，我国逆变器企业占据 6 家。其中华为和阳光电源在 2020 年分别占有全球 23%和19%的市占率。因此，国产 IGBT 企业相较海外企业，更有希望凭借本土供应优势，实现与逆变器客户的密切对接和持续服务，逐步提升渗透率，最终有希望占据全球光伏逆变器 IGBT 的多数份额。储能变流器与光伏逆变器的技术总体同源，国内光伏逆变器企业在储能变流器市场具有绝佳的发展机会。对于国产 IGBT供应商来说，亦有希望借助国内逆变器厂商导入储能市场。建议关注在光伏、风电、储能等领域布局领先的功率半导体厂商，受益标的包括：士兰微、斯达半导、新洁能、宏微科技、扬杰科技等。 ⚫ 风险提示：光伏、风电及储能新增装机量不及预期；国产 IGBT 等功率半导体器件导入不及预期；行业竞争格局恶化，毛利率下降。 -17%0%17%34%51%69%2020-122021-042021-08半导体沪深300相关研究报告 开源证券 证券研究报告 行业深度报告 行业研究 行业深度报告 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 2 / 21 目 录 1、 “碳中和”背景下，新能源发电和储能迎来发展良机 ..................................................................................................... 4 1.1、 “碳中和”是全球共识，能源结构亟待改善.......................................................................................................... 4 1.2、 风、光发电占比提升助推储能发展 ......................................................................................................................... 5 2、 逆变器/变流器市场大发展，IGBT 深度受益 ..................................................................................................................... 7 2.1、 逆变器连接发电端与电网，IGBT 是核心半导体器件 ........................................................................................... 7 2.1.1、 光伏逆变器作用是“直-交”逆变 ...................................................................................................................... 7 2.1.2、 风电变流器起“交-直-交”的整流和逆变作用 .............................................................................................. 10 2.1.3、 储能变流器起双向逆变作用 ........................................................................................................................ 11 2.2、 新能源发电和储能市场蓬勃发展，IGBT 未来空间广阔 ..................................................................................... 12 3、 我国光伏逆变器已全球领先，导入国产 IGBT 势在必行 ............................................................................................... 13 3.1、 新能源领域国产 IGBT 渗透率低，多因素助推有望开启国产替