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文档简介
1、CMC·泓域咨询 /黔东南关于成立IGBT公司组建方案黔东南关于成立IGBT公司组建方案xxx有限责任公司目录第一章 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12七、 着力打造一流营商环境13第二章 公司筹建方案16一、 公司经营宗旨16二、 公司的目标、主要职责16三、 公司组建方式17四、 公司管理体制17五、 部门职责及权限18六、 核心人员介绍22七、 财务会计制度23第三章 市场预测27
2、一、 IGBT结构不断升级,协同第三代半导体技术创新27二、 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31三、 新能源汽车的电力系统中,功率IGBT价值占比达达52%32第四章 项目背景分析35一、 模块封装为核心竞争力之一,适用于各种高电压场景35二、 大力提升对外开放水平36三、 制造工艺正从8英寸晶圆朝向12英寸升级迭代37四、 新能源应用驱动IGBT快速增长38五、 新能源发电为IGBT带来持续发展动力42六、 项目实施的必要性43第五章 法人治理结构45一、 股东权利及义务45二、 董事47三、 高级管理人员51四、 监事53第六章 发展规划56一、 公司发展规划5
3、6二、 主要任务57三、 IGBT基本情况59四、 IGBT供货周期与价格均有增长,供不应求难以缓解61五、 新能源汽车:IGBT是核心零部件,单车价值量达到上千人民币61六、 国内IGBT企业实现0-1突破,紧抓缺货朝下国产化机遇64第七章 项目风险评估66一、 项目风险分析66二、 项目风险对策68第八章 环境影响分析70一、 编制依据70二、 建设期大气环境影响分析70三、 建设期水环境影响分析71四、 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72六、 环境管理分析73七、 结论74八、 建议74第九章 项目选址方案76一、 项目选址原则76二、 建设区基本情况76三、
4、 着力培育一批百亿级支柱型产业80四、 着力提升工业园区配套服务能力81五、 着力建立健全工业发展推进机制82第十章 投资计划84一、 投资估算的依据和说明84二、 建设投资估算85建设投资估算表87三、 建设期利息87建设期利息估算表87四、 流动资金88流动资金估算表89五、 总投资90总投资及构成一览表90六、 资金筹措与投资计划91项目投资计划与资金筹措一览表91第十一章 项目规划进度93一、 项目进度安排93项目实施进度计划一览表93二、 项目实施保障措施94第十二章 经济效益分析95一、 基本假设及基础参数选取95二、 经济评价财务测算95营业收入、税金及附加和增值税估算表95综合
5、总成本费用估算表97利润及利润分配表99三、 项目盈利能力分析99项目投资现金流量表101四、 财务生存能力分析102五、 偿债能力分析102借款还本付息计划表104六、 经济评价结论104第十三章 项目综合评价105第十四章 附表附件107主要经济指标一览表107建设投资估算表108建设期利息估算表109固定资产投资估算表110流动资金估算表110总投资及构成一览表111项目投资计划与资金筹措一览表112营业收入、税金及附加和增值税估算表113综合总成本费用估算表114固定资产折旧费估算表115无形资产和其他资产摊销估算表115利润及利润分配表116项目投资现金流量表117借款还本付息计划表
6、118建筑工程投资一览表119项目实施进度计划一览表120主要设备购置一览表121能耗分析一览表121报告说明xxx有限责任公司主要由xxx(集团)有限公司和xx(集团)有限公司共同出资成立。其中:xxx(集团)有限公司出资84.00万元,占xxx有限责任公司15%股份;xx(集团)有限公司出资476万元,占xxx有限责任公司85%股份。根据谨慎财务估算,项目总投资28119.55万元,其中:建设投资23715.47万元,占项目总投资的84.34%;建设期利息247.37万元,占项目总投资的0.88%;流动资金4156.71万元,占项目总投资的14.78%。项目正常运营每年营业收入47900.
7、00万元,综合总成本费用39441.36万元,净利润6182.09万元,财务内部收益率15.66%,财务净现值4434.03万元,全部投资回收期6.21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是现代电力电子器件中的主导型器件,被誉为电力电子行业里的“CPU”。IGBT是InsulatedGateBipolarTransistor的缩写,即绝缘栅双极型晶体管,是国际上公认的电力电子技术第三次革命最具代表性的产品。IGBT作为工业控制及自动化领域的核心元器件,能够根据信号指令来调节电路中的电压、电流、频率、相位等,以实现精准调控的目的,被称为现代电力电子行业里
8、的“CPU”,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、新能源汽车等众多领域。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
9、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。第一章 拟组建公司基本信息一、 公司名称xxx有限责任公司(以工商登记信息为准)二、 注册资本560万元三、 注册地址黔东南xxx四、 主要经营范围经营范围:从事IGBT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
10、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xxx有限责任公司主要由xxx(集团)有限公司和xx(集团)有限公司发起成立。(一)xxx(集团)有限公司基本情况1、公司简介公司坚持诚信为本、铸就品牌,优质服务、赢得市场的经营理念,秉承以人为本,始终坚持 “服务为先、品质为本、创新为魄、共赢为道”的经营理念,遵循“以客户需求为中心,坚持高端精品战略,提高最高的服务价值”的服务理念,奉行“唯才是用,唯德重用”的人才理念,致力于为客户量身定制出完美解决方案,满足高端市场高品质的需求。展望未来,公司将围绕企业发展目标的实现,在“梦想、责任、忠诚、一流”核心价值观的指引下,
11、围绕业务体系、管控体系和人才队伍体系重塑,推动体制机制改革和管理及业务模式的创新,加强团队能力建设,提升核心竞争力,努力把公司打造成为国内一流的供应链管理平台。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11529.319223.458646.98负债总额5145.484116.383859.11股东权益合计6383.835107.064787.87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34880.4527904.3626160.34营业利润7495.755996.605621.81利润总额6110.62
12、4888.504582.97净利润4582.973574.723299.74归属于母公司所有者的净利润4582.973574.723299.74(二)xx(集团)有限公司基本情况1、公司简介公司秉承“以人为本、品质为本”的发展理念,倡导“诚信尊重”的企业情怀;坚持“品质营造未来,细节决定成败”为质量方针;以“真诚服务赢得市场,以优质品质谋求发展”的营销思路;以科学发展观纵观全局,争取实现行业领军、技术领先、产品领跑的发展目标。 公司按照“布局合理、产业协同、资源节约、生态环保”的原则,加强规划引导,推动智慧集群建设,带动形成一批产业集聚度高、创新能力强、信息化基础好、引导带动作用大的重点产业集
13、群。加强产业集群对外合作交流,发挥产业集群在对外产能合作中的载体作用。通过建立企业跨区域交流合作机制,承担社会责任,营造和谐发展环境。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11529.319223.458646.98负债总额5145.484116.383859.11股东权益合计6383.835107.064787.87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34880.4527904.3626160.34营业利润7495.755996.605621.81利润总额6110.624888.504582.9
14、7净利润4582.973574.723299.74归属于母公司所有者的净利润4582.973574.723299.74六、 项目概况(一)投资路径xxx有限责任公司主要从事关于成立IGBT公司的投资建设与运营管理。(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
15、%、家电占比约为24.07%、EV/HEV占比约为9%。七、 着力打造一流营商环境持续开展营商环境大提升行动,打造国内一流营商环境。大力推进政务服务标准化、规范化、便利化,推进“多网合一”“一网通办”,实施赋码同步备案、承诺同步办理、交地同步开工,全面推行双向承诺机制、容缺审批机制、容错免责机制,大力提升公共服务能力水平和办事效率。建立健全以信用为基础的新型监管机制,建立地方信用体系和政府失信责任追究制度,健全清理和防止拖欠民营企业中小企业账款长效机制,整治破坏营商环境行为。激发各类市场主体活力,深入实施市场主体培育工程,加快构建优质企业梯度培育体系,打造行业领军企业,引进培育一批“隐形冠军”
16、“单项冠军”和独角兽企业。加强企业家队伍建设,促进非公有制经济健康发展和非公有制经济人士健康成长,依法平等保护民营企业产权和企业家权益,构建亲清政商关系。(三)项目选址项目选址位于xx园区,占地面积约75.00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的生产能力。(五)建设规模项目建筑面积80574.38,其中:生产工程47400.60,仓储工程18024.50,行政办公及生活服务设施7455.68,公共工程7693.60。(六)项目投资根据谨慎财务估算,项目总投资28119.5
17、5万元,其中:建设投资23715.47万元,占项目总投资的84.34%;建设期利息247.37万元,占项目总投资的0.88%;流动资金4156.71万元,占项目总投资的14.78%。(七)经济效益(正常经营年份)1、营业收入(SP):47900.00万元。2、综合总成本费用(TC):39441.36万元。3、净利润(NP):6182.09万元。4、全部投资回收期(Pt):6.21年。5、财务内部收益率:15.66%。6、财务净现值:4434.03万元。(八)项目进度规划项目建设期限规划12个月。(九)项目综合评价该项目的建设符合国家产业政策;同时项目的技术含量较高,其建设是必要的;该项目市场前
18、景较好;该项目外部配套条件齐备,可以满足生产要求;财务分析表明,该项目具有一定盈利能力。综上,该项目建设条件具备,经济效益较好,其建设是可行的。第二章 公司筹建方案一、 公司经营宗旨依据有关法律、法规,自主开展各项业务,务实创新,开拓进取,不断提高产品质量和服务质量,改善经营管理,促进企业持续、稳定、健康发展,努力实现股东利益的最大化,促进行业的快速发展。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络。远期目标:探索模式创新、制度创
19、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,促进企业可持续发展。4、指导和加强企业思想政治工作
20、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xxx有限责任公司主要由xxx(集团)有限公司和xx(集团)有限公司共同出资成立。其中:xxx(集团)有限公司出资84.00万元,占xxx有限责任公司15%股份;xx(集团)有限公司出资476万元,占xxx有限责任公司85%股份。四、 公司管理体制xxx有限责任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
21、、供应、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
22、作提供支持;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
23、理编报。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
24、财务管理,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
25、和分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
26、收集产品供应商信息,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、毛xx,中国国籍,1978年出生,本科学历,中国注册会计师。2015年9月至今任xxx有限公司董事、2015年9月至今任xxx有
27、限公司董事。2019年1月至今任公司独立董事。2、闫xx,中国国籍,1977年出生,本科学历。2018年9月至今历任公司办公室主任,2017年8月至今任公司监事。3、莫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。4、范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股份有限公司兼任技术顾问;2004年8月至2011年3月任xxx有限
28、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。5、钱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。6、程xx,中国国籍,无永久境外居留权,1958年出生,本科学历,高级经济师职称。1994年6月至2002年6月任xxx有限公司董事长;2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事长;2016年11月至今任xxx有限公司董事、经理;2019年3月至今任公司董事。7、邹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。200
29、2年11月至今任xxx总经理。2017年8月至今任公司独立董事。8、刘xx,中国国籍,无永久境外居留权,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。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
30、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。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
31、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30%;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
32、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,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
33、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 市场预测一、 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
34、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,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
35、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迭代速度较慢。此外,IGBT产品具有生命周期长的特点,以英飞凌IGBT产
36、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
37、,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
38、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
39、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IG
40、BT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。
41、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
42、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。二、 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IG
43、BT、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
44、458.7美元,价值量增加四倍多。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
45、的半导体芯片为为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
46、车提供全部的低压电子系统供电。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
47、。最流行的OBC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。第四章 项目背景分析一、 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
48、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
49、路等外围电路集成再一起生产的一种组合型器件。IGBT。模块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A
50、BB公司持有,东芝、Westcode、Dynex等公司则采用凸台式封装结构。二、 大力提升对外开放水平认真落实建设国家内陆开放型经济试验区工作部署,加快融入国家重大区域战略,全力参与新时代西部大开发,接续抓住对口帮扶契机,主动融入长江经济带、粤桂黔滇高铁经济带、粤港澳大湾区。瞄准东南亚市场,加快构建连接北部湾的出海大通道。持续筑牢开放平台,争取设立黔东南保税物流中心,抓好黔东南无水港建设。突出凯里海关对外开放合作“助推器”作用,精简海关通关审批程序和办事环节。充分释放黔东南州陆港公用保税仓库功能,拓展进口商品直营和跨境电商业务。深化“东部企业+黔东南资源”“东部市场+黔东南产品”“东部总部+黔
51、东南基地”“东部研发+黔东南制造”等合作模式。持续开展产业大招商,实施精准招商、特色招商,深入推进产业链招商,大力引进国内外优强企业落户黔东南。积极申建国家级承接产业转移示范区。三、 制造工艺正从8英寸晶圆朝向12英寸升级迭代以特色工艺需要工艺与设计的积累,海外企业以MIDM为主。功率半导体主要以特色工艺为主,器件的技术迭代像逻辑、存储芯片依靠尺寸的缩小,因此特色工艺的要求更多需要行业的积累与know-how,包括工艺、产品、服务、平台等多个维度;功率器件产品性能与应用场景密切相关,导致平台多、产品类型多,因此更注重工艺的成熟度和稳定性,工艺平台的多样性。在这样的背景下,由于IDM可以按需生产
52、不同电性功能的功率器件,加速技术及应用积累,在深度及广度上覆盖客户不同的需求,因此IGBT海外的企业大多的生产模式以IDM为主,国内相比海外发展较晚,因此催生出Fabless找代工厂生产的模式,专业化分工加速对海外的追赶。代表IDM型IGBT厂商包括英飞凌、瑞萨、Vishay、罗姆、安森美、富士电机、士兰微、华微电子等;Fabless型IGBT厂商包括斯达半导、新洁能、宏微科技等。IGBT代工厂则包括高塔、华虹、东部高科等厂商。IGBT主要采用成熟制程,目前生产大多以以88英寸晶圆为主。IGBT产品对产线工艺依赖性较强,目前国际IGBT大厂主要采用8英寸生产线。为进一步提升产品性能与可靠性,I
53、GBT制造厂正积极布局可用于12英寸晶圆的相关工艺。英飞凌作为IGBT龙头企业,已于2018年推出以12英寸晶圆生产的IGBT器件。同时,斯达半导12英寸IGBT产能也已实现量产。未来,随着各家IGBT厂商工艺的进步,IGBT产品也将转向12英寸晶圆,并采用更先进的制程。IGBT需求增长扩厂计划持续推进,朝向300mm(12英寸)晶圆发展。英飞凌2021年9月公告其位于奥地利菲拉赫的300毫米薄晶圆功率半导体芯片工厂正式启动运营,随着数字化和电气化进程的加快,公司预计未来几年全球对功率半导体器件的需求将持续增长,因此当前正是新增产能的最好时机。2021年3月东芝公告准备开工建设300mm晶圆制
54、造厂,由于功率器件是控制和降低汽车、工业和其他电气设备功耗的重要部件,公司预计电动汽车、工厂自动化和可再生能源领域的增长将继续推动功率器件的需求增长。2020年12月士兰微12英寸芯片生产线项目由厦门士兰集科微电子有限公司负责实施运营,第一条12英寸产线,总投资70亿元,工艺线宽90纳米,计划月产8万片。本次投产的产线就是其中的一期项目,总投资50亿元,规划月产能4万片;项目二期将继续投资20亿元,规划新增月产能4万片。第二条12英寸生产线预计总投资100亿元,将建设工艺线宽65纳米至90纳米的12英寸特色工艺芯片生产线。四、 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
55、。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
56、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
57、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
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