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文档简介

1、CMC泓域咨询 /西双版纳IGBT项目立项申请报告报告说明新能源汽车是是TIGBT各应用中增速最快的市场。随着新能源汽车渗透率的提升,IGBT应用数量也将快速增长,带动新能源汽车用IGBT市场的扩大。Yole预计20202026年,新能源汽车用IGBT市场规模将从5.09亿美元增长至17亿美元,年复合增长率达到22.26%,成为增速最快的IGBT下游应用。根据谨慎财务估算,项目总投资46796.35万元,其中:建设投资36101.46万元,占项目总投资的77.15%;建设期利息370.14万元,占项目总投资的0.79%;流动资金10324.75万元,占项目总投资的22.06%。项目正常运营每年

2、营业收入103300.00万元,综合总成本费用86657.83万元,净利润12157.71万元,财务内部收益率18.40%,财务净现值13028.89万元,全部投资回收期5.97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。本项目符合国家产业发展政策和行业技术进步要求,符合市场要求,受到国家技术经济政策的保护和扶持,适应本地区及临近地区的相关产品日益发展的要求。项目的各项外部条件齐备,交通运输及水电供应均有充分保证,有优越的建设条件。,企业经济和社会效益较好,能实现技术进步,产业结构调整,提高经济效益的目的。项目建设所采用的技术装备先进,成熟可靠,可以确保最终产品的质量

3、要求。本报告基于可信的公开资料,参考行业研究模型,旨在对项目进行合理的逻辑分析研究。本报告仅作为投资参考或作为参考范文模板用途。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,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。目录第一章 市场预测9一、 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9二、 IGBT是新能源车动力系统核心中的核心10三、 家电行业是IGBT器件的稳定市场11第二章 项目概况13一

4、、 项目概述13二、 项目提出的理由15三、 筑牢开放基础15四、 项目总投资及资金构成16五、 资金筹措方案16六、 项目预期经济效益规划目标17七、 原辅材料及设备17八、 项目建设进度规划17九、 环境影响17十、 报告编制依据和原则18十一、 研究范围18十二、 研究结论19十三、 主要经济指标一览表19主要经济指标一览表19第三章 项目背景及必要性21一、 新能源汽车的电力系统中,功率IGBT价值占比达达52%21二、 强力推进对外开发开放,以大开放促进大发展23三、 IGBT结构不断升级,协同第三代半导体技术创新23四、 汽车半导体量价齐升,市场空间正快速扩大28五、 项目实施的必

5、要性31六、 新能源应用驱动IGBT快速增长32七、 新能源汽车:IGBT是核心零部件,单车价值量达到上千人民币35第四章 建筑物技术方案39一、 项目工程设计总体要求39二、 建设方案40三、 建筑工程建设指标41建筑工程投资一览表41第五章 选址分析43一、 项目选址原则43二、 建设区基本情况43三、 扩大外贸规模48四、 拓展开放空间48五、 聚焦转型升级,着力构建现代产业体系49第六章 建设规模与产品方案50一、 建设规模及主要建设内容50二、 产品规划方案及生产纲领50产品规划方案一览表51第七章 SWOT分析说明53一、 优势分析(S)53二、 劣势分析(W)54三、 机会分析(

6、O)55四、 威胁分析(T)55第八章 发展规划59一、 公司发展规划59二、 发展思路63第九章 原材料及成品管理66一、 项目建设期原辅材料供应情况66二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理66第十章 环境影响分析68一、 编制依据68二、 建设期大气环境影响分析69三、 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、 环境管理分析73七、 结论77八、 建议77第十一章 节能方案说明79一、 项目节能概述79二、 能源消费种类和数量分析80能耗分析一览表80三、 项目节能措施81四、 节能综合评价82第十二章 劳动安全评价84一、 编制依

7、据84二、 防范措施86三、 预期效果评价89第十三章 投资估算及资金筹措90一、 投资估算的编制说明90二、 建设投资估算90建设投资估算表92三、 建设期利息92建设期利息估算表92四、 流动资金93流动资金估算表94五、 项目总投资95总投资及构成一览表95六、 资金筹措与投资计划96项目投资计划与资金筹措一览表96第十四章 项目经济效益评价98一、 经济评价财务测算98营业收入、税金及附加和增值税估算表98综合总成本费用估算表99固定资产折旧费估算表100无形资产和其他资产摊销估算表101利润及利润分配表102二、 项目盈利能力分析103项目投资现金流量表105三、 偿债能力分析106

8、借款还本付息计划表107第十五章 招标及投资方案109一、 项目招标依据109二、 项目招标范围109三、 招标要求110四、 招标组织方式110五、 招标信息发布111第十六章 项目综合评价说明112第十七章 补充表格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利润及利润分配表121项目投资现金流量表122借款还本付息计划表123第一章 市场预测一、 电动化+数字互联带动功率模拟芯片、控制芯片、传感

9、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,从分类中功

10、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、 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

11、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,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

12、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,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(

13、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、 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,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

14、。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%。第二章 项目概况一、 项目概述(一)项目基本情况1、项目名称:西双版纳IGBT项目2、承办单位名称:xxx集团有限公司3、项目性质:扩建4、项目建设地点:xx园区5、项目联系人:郝xx(二)主办单位基本情况面对宏观经

15、济增速放缓、结构调整的新常态,公司在企业法人治理机构、企业文化、质量管理体系等方面着力探索,提升企业综合实力,配合产业供给侧结构改革。同时,公司注重履行社会责任所带来的发展机遇,积极践行“责任、人本、和谐、感恩”的核心价值观。多年来,公司一直坚持坚持以诚信经营来赢得信任。公司将依法合规作为新形势下实现高质量发展的基本保障,坚持合规是底线、合规高于经济利益的理念,确立了合规管理的战略定位,进一步明确了全面合规管理责任。公司不断强化重大决策、重大事项的合规论证审查,加强合规风险防控,确保依法管理、合规经营。严格贯彻落实国家法律法规和政府监管要求,重点领域合规管理不断强化,各部门分工负责、齐抓共管、

16、协同联动的大合规管理格局逐步建立,广大员工合规意识普遍增强,合规文化氛围更加浓厚。企业履行社会责任,既是实现经济、环境、社会可持续发展的必由之路,也是实现企业自身可持续发展的必然选择;既是顺应经济社会发展趋势的外在要求,也是提升企业可持续发展能力的内在需求;既是企业转变发展方式、实现科学发展的重要途径,也是企业国际化发展的战略需要。遵循“奉献能源、创造和谐”的企业宗旨,公司积极履行社会责任,依法经营、诚实守信,节约资源、保护环境,以人为本、构建和谐企业,回馈社会、实现价值共享,致力于实现经济、环境和社会三大责任的有机统一。公司把建立健全社会责任管理机制作为社会责任管理推进工作的基础,从制度建设

17、、组织架构和能力建设等方面着手,建立了一套较为完善的社会责任管理机制。公司以负责任的方式为消费者提供符合法律规定与标准要求的产品。在提供产品的过程中,综合考虑其对消费者的影响,确保产品安全。积极与消费者沟通,向消费者公开产品安全风险评估结果,努力维护消费者合法权益。公司加大科技创新力度,持续推进产品升级,为行业提供先进适用的解决方案,为社会提供安全、可靠、优质的产品和服务。(三)项目建设选址及用地规模本期项目选址位于xx园区,占地面积约99.00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)产品规划方案根据项目建设规划,达产年

18、产品规划设计方案为:xx个IGBT/年。二、 项目提出的理由IGBT下游应用包含工控、家电、新能源汽车等,02020年市场规模达到454亿美元。根据Yole,2020年,全球IGBT市场规模约为54亿美元,预计将于2026年增长至84亿美元。IGBT具有多个下游应用市场,主要包括工控、家电、新能源汽车、新能源发电、轨道交通等。其中,工控是IGBT最大的下游应用市场,2020年,工控在全球IGBT下游应用中占比约为31.48%、家电占比约为24.07%、EV/HEV占比约为9%。三、 筑牢开放基础加强口岸(通道)基础设施建设,提升口岸综合服务功能,实现与周边国家口岸设施功能衔接、信息互联,提高货

19、物换装转运效率和通关便利化水平,推动“通道经济”向“口岸经济”转型升级,激发口岸经济新活力。推动磨憨铁路口岸与中老铁路同步开通,争取勐龙通道纳入国家口岸发展“十四五”规划,景洪港(勐罕作业区)纳入国家口岸开放审理计划。推动设立西双版纳综合保税区。将勐海工业园区整合至中老磨憨磨丁经济合作区,实行统一归口管理。推动中、老、泰三国多边运输协定的签订及大湄公河次区域便利货物及人员跨境运输协定的实施,打通国际大通道运输堵点,实现与周边国家地区更高水平的互联互通。四、 项目总投资及资金构成本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算,项目总投资46796.35万元,其中:建设投资36

20、101.46万元,占项目总投资的77.15%;建设期利息370.14万元,占项目总投资的0.79%;流动资金10324.75万元,占项目总投资的22.06%。五、 资金筹措方案(一)项目资本金筹措方案项目总投资46796.35万元,根据资金筹措方案,xxx集团有限公司计划自筹资金(资本金)31688.53万元。(二)申请银行借款方案根据谨慎财务测算,本期工程项目申请银行借款总额15107.82万元。六、 项目预期经济效益规划目标1、项目达产年预期营业收入(SP):103300.00万元。2、年综合总成本费用(TC):86657.83万元。3、项目达产年净利润(NP):12157.71万元。4、

21、财务内部收益率(FIRR):18.40%。5、全部投资回收期(Pt):5.97年(含建设期12个月)。6、达产年盈亏平衡点(BEP):41557.40万元(产值)。七、 原辅材料及设备(一)项目主要原辅材料该项目主要原辅材料包括xx、xx、xxx等。(二)主要设备主要设备包括xx、xx、xxx等。八、 项目建设进度规划项目计划从可行性研究报告的编制到工程竣工验收、投产运营共需12个月的时间。九、 环境影响拟建项目的建设满足国家产业政策的要求,项目选址合理。项目建成所有污染物达标排放后,周围环境质量基本能够维持现状。经落实污染防治措施后,“三废”产生量较少,对周围环境的影响较小。因此,本项目从环

22、保的角度看,该项目的建设是可行的。十、 报告编制依据和原则(一)编制依据1、一般工业项目可行性研究报告编制大纲;2、建设项目经济评价方法与参数(第三版);3、建设项目用地预审管理办法;4、投资项目可行性研究指南;5、产业结构调整指导目录。(二)编制原则1、立足于本地区产业发展的客观条件,以集约化、产业化、科技化为手段,组织生产建设,提高企业经济效益和社会效益,实现可持续发展的大目标。2、因地制宜、统筹安排、节省投资、加快进度。十一、 研究范围按照项目建设公司的发展规划,依据有关规定,就本项目提出的背景及建设的必要性、建设条件、市场供需状况与销售方案、建设方案、环境影响、项目组织与管理、投资估算

23、与资金筹措、财务分析、社会效益等内容进行分析研究,并提出研究结论。十二、 研究结论本期项目技术上可行、经济上合理,投资方向正确,资本结构合理,技术方案设计优良。本期项目的投资建设和实施无论是经济效益、社会效益等方面都是积极可行的。十三、 主要经济指标一览表主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积66000.00约99.00亩1.1总建筑面积107341.351.2基底面积40920.001.3投资强度万元/亩351.932总投资万元46796.352.1建设投资万元36101.462.1.1工程费用万元32015.162.1.2其他费用万元3359.842.1.3预备费万元726.46

24、2.2建设期利息万元370.142.3流动资金万元10324.753资金筹措万元46796.353.1自筹资金万元31688.533.2银行贷款万元15107.824营业收入万元103300.00正常运营年份5总成本费用万元86657.836利润总额万元16210.287净利润万元12157.718所得税万元4052.579增值税万元3599.1510税金及附加万元431.8911纳税总额万元8083.6112工业增加值万元27451.0113盈亏平衡点万元41557.40产值14回收期年5.9715内部收益率18.40%所得税后16财务净现值万元13028.89所得税后第三章 项目背景及必要

25、性一、 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IGBT。逆变器

26、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电子系统供电。B

27、MS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功率等级是3.3

28、kW、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。二、 强力推进对外开发开放,以大开放促进大发展立足独特的区位优势,以更加解放的思想和包容的心态,找准服务全省全国战略、发展西双版纳的新坐标、新定位、新使命,以战略眼光统筹好两个市场、两种资源,聚焦政策沟通、设施联通、贸易畅通、资金融通、民心相通,充分发挥云南勐腊(磨憨)重点开发开放试验区、中老

29、磨憨磨丁经济合作区两大平台优势,实施更大范围、更宽领域、更深层次对外开放,形成“走出去、引进来”双向开放新格局。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,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

30、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,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(P

31、lanar)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

32、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IGBT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

33、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

34、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

35、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

36、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

37、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SiC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

38、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。四、 汽车半导体量价齐升,市场空间正快速扩大纯电动车有望成为未来新能源汽车发展的主要方向。新能源汽车根据发动机主要可以分为HEV(混合电动汽车)、PHEV(插电式混合电动汽车)、BEV(纯电动汽车)。其中,HEV是最常见的混合动力类型,它的动力驱动方式可以通过使用燃料的发动机和带有电池的电动机。PHEV电池容量比较大,由较长的纯

39、电续航里程,且有充电接口,一般需要专用的供电桩进行供电,在电能充足的时候,采用电动机驱动车辆,而电能不足时,发动机发电给动力电池。BEV则不需要燃油机,只需要依靠电池提供能量,所以会配置较大容量的电池。BEV的优势在于零排放。受益于国家的双碳计划,BEV有望成为未来新能源汽车发展的主要方向。中国新能源汽车销量增速高于全球,02020年中国新能源汽车销量达到7136.7万辆。根据EV-volumes公布的数据,2014年全球新能源汽车销量为32.1万辆,2020年达到324万辆,2014-2020年复合增长率为47%;根据中国汽车工业协会公布的数据,2014年中国新能源汽车销量为7.5万辆,20

40、20年达到136.7万辆,2014-2020年复合增长率为62%;整体来看全球与中国新能源汽车销量皆快速增长,且中国的增速高于全球。双碳计划促进新能源汽车发展,新能源汽车的碳减排潜力相较传统燃油车更具优势。国内要实现双碳目标,可能性路径包括中国工业和公路交通等领域加速电气化、加速部署可再生电源等零碳电源等。受益于双碳目标,新能源汽车替代传统燃油车已是大势所趋。在车辆使用阶段,新能源汽车的碳减排潜力有明显优势。纯电动汽车与油车相比,单车运行阶段减排比例介于243%。若电动汽车的电耗降低,新能源电力使用比例提高,新能源汽车减排量比例还会进一步提升。2021年上半年全球新能源汽车销量同比接近翻倍,全

41、球各国家销量皆大幅度提升。根据EV-volumes预测,2021年全球新能源汽车销量预计达到640万,相较于2020年同比增长98%。全球轻型汽车市场已从2020年上半年的-28%的低迷中部分恢复,同比增长28%。2021年上半年部分地区新能源汽车由于基数较低因此呈倍数增长,欧洲同比增长157%,中国同比增长197%,美国同比增长166%,其余市场同比增长达到95%;除日本外,所有主要市场在今年上半年的电动汽车销量和份额均创下新纪录。中国新能源汽车渗透率预计在2025年达到20%,预计中国新能源汽车销量超过600万辆。国务院办公厅印发新能源汽车产业发展规划(20212035年)提出,新能源汽车

42、新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右;此外中汽协预测2025年中国汽车销量或到3000万辆,根据保守线性推算,我们预计2025年中国新能源汽车销量达到600万辆,年复合增速达到34.4%。根据中汽协预测未来五年中国新能源汽车销量年均增速40%以上的预测,2025年新能源汽车销量预计达到735万辆。2020年新能源汽车半导体价值量4834美金。根据英飞凌、IHS、AutomotiveGroup等多家机构测算,2020年FHEV、PHEV、BEV单车半导体的成本到了834美元,相较于传统燃油车的汽车半导体价值417美元,单车半导体价值量翻倍成长;相较于48V轻混合车,单车半导体价值量增加45

43、.8%。预计2025年,48V轻混车、FHEV/PHEV/BEV销量分别将达到1880万辆、2100万辆,基于2020年单车半导体BOM静态测算,2025年车用半导体市场规模将达到282.7亿美元。新能源汽车半导体价值量持续增加,保守估计52025年中国市场规模达到070亿美元。随着汽车电动化、智能化、网联化发展,半导体在单车上的整体价值也越来越高,根据Gartner预测的数据,2024年单辆汽车中的半导体价值有望超过1000美元,根据前四年的年复合增长率预测,预计2025年达到1046美元,中国2025年新能源汽车预计达到600-700万量,经测算中国新能源汽车半导体市场规模在2025年有望

44、达到62.8亿-73.2亿美元。汽车半导体国产化率仅10%,前八大欧美日企业占整体市场的63%。根据ICVTank数据,2019年汽车半导体前八大企业为欧美日公司,包含恩智浦、英飞凌、瑞萨半导体、意法半导体、德州仪器等,占整体市场规模的63%。从自主汽车芯片产业规模来看,欧美日占据整体市场的93%,欧洲、美国和日本公司分别占37%、30%和25%市场份额;中国公司仅为3%,根据中国汽车芯片产业创新战略联盟数据显示,国内汽车行业中车用芯片自研率仅占10%,国内汽车芯片市场基本被国外企业垄断,并且具备90%的替代空间。五、 项目实施的必要性(一)现有产能已无法满足公司业务发展需求作为行业的领先企业

45、,公司已建立良好的品牌形象和较高的市场知名度,产品销售形势良好,产销率超过 100%。预计未来几年公司的销售规模仍将保持快速增长。随着业务发展,公司现有厂房、设备资源已不能满足不断增长的市场需求。公司通过优化生产流程、强化管理等手段,不断挖掘产能潜力,但仍难以从根本上缓解产能不足问题。通过本次项目的建设,公司将有效克服产能不足对公司发展的制约,为公司把握市场机遇奠定基础。(二)公司产品结构升级的需要随着制造业智能化、自动化产业升级,公司产品的性能也需要不断优化升级。公司只有以技术创新和市场开发为驱动,不断研发新产品,提升产品精密化程度,将产品质量水平提升到同类产品的领先水准,提高生产的灵活性和

46、适应性,契合关键零部件国产化的需求,才能在与国外企业的竞争中获得优势,保持公司在领域的国内领先地位。六、 新能源应用驱动IGBT快速增长双碳计划为光伏、风电打开广阔发展前景。除了新能源汽车,IGBT也常被用于光伏、风电等新能源领域。受益于双碳计划,光伏与风电将迎来广阔的成长空间。根据国务院印发的关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见所提出的目标当中,非化石能源消费比重会持续提升,同时要构建绿色低碳循环发展经济体系,这也将为国内光伏风电等清洁能源带来广阔的发展机遇。IGBT在光伏市场中主要应用于光伏逆变器。逆变器是太阳能光伏发电系统中的关键部分,是将直流电转化为用户可以使用的交

47、流电的必要过程,也是太阳能和用户之间相联系的必经之路。采用IGBT作为太阳能光伏发电关键电路的开关器件有助于减少整个系统不必要的损耗,使其达到最佳工作状态。所以,光伏逆变器通常采用IGBT。光伏逆变器出货量增长带动IGBT需求提升。根据BNEF数据,2019年底累计光伏装机容量超过风电装机,成为仅次于煤炭、天然气、水电的全球第四大发电来源。受益于各国对新能源的推广,全球光伏新增装机量GW级市场增大,带动光伏逆变器需求快速增加。20132019,全球光伏逆变器量从39GW增长至127GW,年复合增长率达到22%,且预计将于2025年增长至327GW。IGBT作为光伏逆变器中的重要构成部件,市场规

48、模也将随光伏逆变器需求量增长而扩大。光伏逆变器主要可分为集散式、集中式和组串式。集中式光伏逆变器的设备功率在50KW630KW之间,采用大电流IGBT;组串式光伏逆变器功率小于100KW,IGBT被用于其功率开关零部件。同样的功率下,组串式光伏逆变器数量多于集中式光伏逆变器。随着组串式逆变器应用占比的提升,光伏用IGBT数量有望有所增长。IGBT在风电市场中主要应用于风电变流器。风电变流器作为风力发电机组的关键部件之一,可以使风机处于最佳发电状态,同时将风力发电机发出的频率、幅值不稳定的电能转换为频率、幅值稳定的、且符合电网要求的电能后并入电网。IGBT是风电变流器的重要部件之一,变流器可通过

49、提高IGBT等功率器件的耐压和容量来提高风电系统的功率等级。IGBT用量将随风电变流器需求瓦数增长而增加。随着碳中和相关政策的逐步出台,我国风力发电将迎来新一轮机遇,根据中商产业研究院预测,20212025,我国风力发电量将从82944.8亿千瓦时增长至99707.9亿千瓦时。风电的普及也将带动风电变流器需求的增长。更多的风电变流器需求量也意味着风电市场对IGBT的需求量将大幅增长。因此,IGBT用量将随着风电普及而提升。变频家电渗透率提升促进TIGBT用量增长。近年来,我国白色家电产品销量已趋于稳定。冰箱销量保持在8000万台左右,洗衣机销量保持在6000万台以上,空调销量保持在14000万

50、台以上。虽然白电整体销量已趋于平缓,但变频家电的渗透率的增长仍为IGBT用量带来了提升空间。家电用变频器内置IGBT,截至2019年,空调、冰箱以及洗衣机的变频占比分别为59.4%、46.8%以及39.7%,仍有较大成长空间。因此,家电用IGBT市场有望随着变频家电渗透率的提升而进一步扩大。工控用IGBT数量将随下游需求增长而增加。在工控市场,IGBT是电焊机重要的零部件之一。在电焊机的逆变部分,由于IGBT工作电流大,可采用半桥逆变的形式,以IGBT作为开关,使其开通与关闭由驱动信号控制。根据华经产业研究院数据显示,20152020,中国电焊机产量从572万台增长至1109万台。IGBT在轨

51、道交通中被广泛使用。轨道车辆广泛采用IGBT模块来构成牵引变流器以及辅助电源系统的恒压恒频(CVCF)逆变器,IGBT模块的电压等级通常在1200V6500V。轨道车辆中的所运用的逆变器主要为三点式逆变器和二点式逆变器。日本用于700系电动车组的为三点式主变流器,采用大功率平板型IGBT(2500V/1800A),整流器和逆变器的每个桥臂可用1个IGBT元件,从而使IGBT组件在得到简化的同时,功率单元总体结构也变得紧凑。而我国引进法国Alstom公司的200km/h动车组中,则用IGBT构成二点式逆变器。动车产能趋于平稳,不同动车类型所需IGBT用量各有不同。近年来,我国动车组的产能趋于稳定

52、,但随着我国高速铁路网规模的扩张,预计动车组需求量将继续增长,并带动轨道交通用IGBT数量提升。此外,为满足不同需求,我国高铁动车组也被分为两个速度等级200250公里/小时以及300350公里/小时。其中,200250公里/小时速度等级的有CRH1、CRH2、CRH5型,300350公里/小时速度等级有CRH2-300、CRH3等。七、 新能源汽车:IGBT是核心零部件,单车价值量达到上千人民币TIGBT被应用于汽车的多个零部件中,是核心器件之一。IGBT是决定电动车性能的核心器件之一,主要应用于电池管理系统、电动控制系统、空调控制系统、充电系统等,主要功能在于在逆变器中将高压电池的直流电转

53、换为驱动三相电机的交流电;在车载充电机(OBC)中将交流电转换为直流并为高压电池充电;用于DC/DC转换器、温度PTC、水泵、油泵、空调压缩机等系统中。车规级级IGBT对产品性能要求要高于工控与消费类IGBT。作为汽车电气化变革的关键制程,IGBT产品在智能汽车中具有不可替代的作用。由于汽车电子本身使用环境较为复杂,一旦失效可能引发严重后果,所以市场对于车规级IGBT产品的要求要高于工控类与消费类IGBT产品。相比工控与消费类IGBT,车规级IGBT对于温度的覆盖要求更高、对出错率的容忍度更低、且要求使用时间也更长。车规级IGBT在汽车产业链处于中游位置,车规认证是其壁垒之一。IGBT厂商在汽

54、车产业链中处于中游位置,其上游包括材料供应商、设备供应商以及代工厂,例如日本信越、晶瑞股份、晶盛机电、日立科技、高塔、华虹等;其下游包括Tier1厂商以及整车厂。在车载IGBT产业链中,认证壁垒是IGBT厂商进入车载市场的壁垒之一。IGBT厂商进入车载市场需要获得AEC-Q100等车规级认证,认证时长约为1218个月,且在通过认证门槛后,IGBT厂商还需与汽车厂商或Tier1供应商进行市场约23年的车型导入测试验证。在测试验证完成后,汽车厂商也往往不会立即切换,而是要求供应商以二供或者三供的身份供货,再逐步提高装机量。IGBT组件数量随新能源汽车的动力性能提升而增加。IGBT约占电机驱动系统成

55、本的一半,而电机驱动系统约占整车成本的1520%,即是说,IGBT约占整车成本的710%。随着新能源汽车的动力性能增强,IGBT组件使用个数也在提升,例如MHEV48V所需IGBT组件数量约为25个,但BEVA所需IGBT组件数量则为90120个。随着新能源汽车的动力性能增强,IGBT组件数量也在提升,带动整体IGBT价值量提升。根据不同车型,IGBT价值量也有所不同,AA级车IGBT价值最高达到03900人民币。根据不同车型,汽车通常可分为物流车、大巴车、A00级、A级以上四个大类。不同类型的汽车所需要的IGBT价值量也有所不同。物流车通常使用1200V450A模块,单车价值量为1000元;

56、8米大巴IGBT单车价值量为3000元、10米大巴IGBT价值量为3600元;A00级汽车单车IGBT价值量约为600900元;15万左右的A级车以上汽车单车IGBT价值量约为10002000元、2030万左右的A级车以上汽车单车IGBT价值量约为20002600元;属高级车型的A级车以上汽车单车IGBT价值量则约30003900元。充电桩中的IGBT模块是负责功率转换的核心器件。根据充电方式,充电桩可分为直流桩、交流桩、无线充电,其中以直流桩和交流桩为主。交流桩又叫慢充桩,只提供电力输出,无充电功能,需要通过车载充电机为电动车充电;而直流桩则叫快充桩,与交流电网连接,输出可调直流电,直接为电动汽车的动力电池充电,且充电速度较快。IGBT模块在充电桩中担当功率转换的角色,是充电桩的核心器件之一。充电桩数量逐步提升,带动IG

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