时代电气|深度:轨交牵引领导者,功率半导体新星

（以下内容从国元证券《时代电气|深度:轨交牵引领导者,功率半导体新星》研报附件原文摘录）
　　西部电子贺茂飞团队 贺茂飞 西部电子首席分析师 hemaofei@research.xbmail.com.cn 《证券期货投资者适当性管理办法》、《证券经营机构投资者适当性管理实施指引（试行）》于2017年7月1日起正式实施。通过新媒体形式制作的本公众号推送信息仅面向西部证券的专业投资者。若您并非西部证券的专业投资者。请取消关注本公众号，不再订阅、接受或使用本公众号中的任何推送信息。因本公众号受限于访问权限的设置，若给您造成不便，烦请谅解！感谢您给予的理解与配合。 本文来自西部证券研究所于2022年5月5日发布的报告《时代电气（688187.SH）首次覆盖报告：轨交牵引领导者，功率半导体新星》，欲了解具体内容，请阅读报告原文。 分析师：贺茂飞 | S0800521110001 核心结论 国内轨道交通装备龙头企业，三大下游市场提供增量。公司是中车旗下企业，在轨道交通装备研发、设计、制造领域具备较强实力，轨交业务是目前公司主要业务。十四五规划推动轨道交通市场持续增长，机车、动车市场有望触底反弹，城市轨道交通存在较大增量空间。高铁即将迎来5级检修高峰，会大量替换高铁核心零部件，支撑配套设施需求增长，公司技术水平先进，有望受益于高铁零部件的国产替代机遇。我们认为公司轨交业务将长期保持稳定，为公司其他业务发展提供稳健现金流。 新兴装备业务步入快车道，IGBT空间打开。IGBT由于具备驱动功率小且饱和压降低等特点，在电力电子领域得到广泛应用，受益于新能源汽车等领域快速增长。但IGBT市场被英飞凌、富士、三菱等海外厂商垄断，疫情等因素催化近年来国产替代加速。技术端，公司提前布局IGBT，在轨交用高压IGBT领域取得突破，逐步向新能源汽车等领域拓展；产能端，公司拥有6寸和8寸IGBT产线各一条，一期12万片8英寸IGBT生产线已建成达产，二期产能也将陆续开出；客户端，公司与东风、一汽、广汽、长安、理想、小鹏等车企以及汇川、蜂巢能源等电驱厂建立深度合作。此外，公司前瞻布局SiC，有望为中长期发展提供新增长点。 投资建议：我们预计公司2022-2024年实现归母净利润19.37、26.64、33.08亿元，对应EPS为1.37、1.88、2.34元。考虑公司是IDM模式的IGBT领先企业，具有技术优势和产能保障，享受国产替代加速进程，轨交业务采用PE估值，参考可比公司给予2022年25XPE，对应市值372.5亿元；新兴装备业务采用PS估值，参考可比公司给予2022年15XPS，对应市值611.25亿元。总市值983.75亿元，对应目标价69.46元，首次覆盖，给予“增持”评级。 风险提示：轨道交通业务不及预期；功率半导体竞争加剧；新能源车渗透率不及预期。 目录 投资要点 关键假设 轨道交通装备：该板块作为公司基础性业务，近年来由于受到疫情影响，收入呈现出下降态势。十四五规划推动轨交市场持续增长，机车、动车市场有望触底反弹，城市轨道交通存在较大增量空间。新建线路会带来新的机车需求，公司相关设备将受益；高铁即将迎来5级检修高峰，会大量替换高铁核心零部件，支撑配套设施需求增长。我们预计2022-2024年公司轨道交通装备业务营收增速分别为5.00%、5.00%和4.50%，毛利率分别为35.00%、36.00%和36.50%。 新兴装备：IGBT受益于新能源汽车等领域快速增长，近年来国产替代加速。公司提前布局IGBT，在轨交用高压IGBT领域取得突破，逐步向新能源汽车等领域拓展。此外，公司IGBT新建产能释放，2022年公司24万片晶圆产能有望实现量产，主要应用于车规级芯片，已经确定东风和广汽等客户。我们预计2022-2024年该业务营收增速分别为58.43%、38.17%和40.13%；毛利率分别为28.00%、28.50%和29.00%。 区别于市场的观点 市场认为：公司的研究重点主要在于新兴装备业务的技术优势，利用深耕高压IGBT领域的技术优势布局中低压。 我们认为：IGBT二期产线的产能释放将驱动新能源汽车电驱业务的收入快速提升，产能爬坡有望助力新能源汽车电驱业务成为公司未来发展新动力。 股价上涨催化剂 1、 新能源车渗透率不断提升； 2、 功率器件景气度不断提升，公司研发新品符合产业趋势。 估值与目标价 我们预计公司2022-2024年营收分别为172.39、194.37、223.04亿元，归母净利润19.37、26.64、33.08亿元，对应EPS为1.37、1.88、2.34元。考虑公司是IDM模式的IGBT领先企业，具有技术优势和产能保障，享受国产替代加速进程，分别给予公司2022年轨交业务25XPE，新兴装备业务15XPS，对应目标价69.46元，首次覆盖，给予“增持”评级。 1 轨交牵引领导者，功率半导体新星 1.1 公司背景深厚底蕴悠久，产品丰富结构合理，客户群体稳定 公司背景深厚底蕴悠久。中车时代电气公司前身母公司中国株洲电力机车研究所有限公司创立于1959年，2005年“株洲南车时代电气股份有限公司”登记成立，2006年在香港交易所上市，现在已经形成轨交、材料、汽车、新能源、工业传动、智轨、海洋工程装备、电力电子器件、类金融九大产业板块，拥有两家上市公司，多个国家级创新平台，业务遍布全球多个国家地区。 产品丰富结构合理。公司主要从事轨道交通装备产品的研发、设计、制造、销售并提供相关服务，具有“普通器件+装配系统+完整机型”的产业结构，其次，公司从事轨道交通以外的新型装备产品的研发、设计、制造、销售，已初具规模，从功率半导体器件衍生至海工装备领域，每一项业务下都有丰富的产品及合理的产品结构。 营收整体稳定，净利率略有下降。公司2017-2019年营收稳定增长，CAGR为3.76%。由于国内运量及铁路建设投资减少、城轨建设规划进度放缓等因素，2020年营收同比下降1.66%，2021年下降5.69%。从长期来看，随国内外疫情好转、下游企业复工，公司营收有望仍以较为稳定的速度增长。毛利率有所下降，主要系公司功率半导体器件销售结构变化、销售价格下调，及IGBT业务销量较小，投资尚未形成规模导致新型装备毛利率有所下降。 轨道交通装备为核心业务。从公司营收结构来看，轨道交通设备和新兴装备收入占比不平衡，轨交业务是公司主要的收入支撑，稳定占比近90%。2021年轨交营收占比为81.02%，同比下降5.61pct，主要系国铁集团缩减投资预算。新兴装备收入占比从2017年的11.28%提升至2021年的17.01%，公司持续加大对IGBT产线的投资，未来有望提供新增长点。 轨道交通电气装备占比最大。轨道交通装备业务方面，轨道交通电气装备是最主要的收入来源，其次是轨道工程器械，2021年分别占比77.11%、17.36%。 新兴装备业务方面，功率半导体仍是现在研发的主要方向。功率半导体器件2018-2021年营收分别为6.67、5.19、8.01及10.68亿元，是新兴设备的主要收入来源，其中IGBT是现在热门的方向之一。 主要客户群体稳定。公司的轨道交通业务主要面向中车集团下属主机厂、国铁集团及下属子公司、地铁公司、地方铁路公司等国内外客户；新型装备业务的主要客户有电网公司、大型厂矿企业、海洋石油开采企业等。公司销售前五大客户主要是国有公司及集团、地方的地铁集团。2020、2021年前五大客户销售合计占比分别为61.77%、63.4%。 1.2 以轨交装备业务为基，进军新兴装备领域 公司以轨交装备业务为基础。公司以牵引变流系统为业务核心，积极布局功率半导体、传感器件、新能源、海工装备等领域，以轨交装备带动公司盈利，以新兴装备带动公司增长。这也正是公司一直秉持的“同心多元化”战略，以轨交业务为心，不断向外扩张自身业务，形成了“器件+系统+整机”的产业工艺结构。 十大核心技术支持产业发展。公司具有十大核心技术，分别是变流及其控制技术、列车运行控制技术、电气系统集成技术、通信与信息化应用技术、车载控制与诊断技术、风力发电装备集成与关键部件技术、电动汽车整车集成及关键部件技术、大功率电力电子器件技术、工程机械及其电力控制技术、高分子复合材料工程化应用技术，占据研发优势，促进产业链的不断发展。 1.3 子公司遍布各地，国资委控股，董监高各有所长 公司股权结构稳定。公司实际控制人为国务院国资委，国务院国资委直接持有中车集团100%股权，中车集团为中国中车控股股东。截止2021年5月5日，中国中车通过持有中车株洲所、中车株机公司、中车投资租赁及中国中车香港资本管理有限公司100%的股份，共间接持有公司45.59%的股份。其中，中车株洲所直接持有公司41.63%的股份，为公司的直接控股股东。 协同效应促进发展。公司为中国中车旗下分公司，与中车旗下其他分公司之间的协同效应促进发展，其中株洲所风电事业部主要研究风电装备，中车时代新材料科技股份有限公司主要研究高分子材料，可应用于半导体领域及新能源汽车领域，公司可与同系其他公司合作，大大降低研发成本。同时公司成立了较多子公司，遍布全国各交通发达城市，彼此之间具有很强的协同效应，截至2020年12月31日，公司共有16家分公司、31家控股子公司和14家参股公司。其中，13家一级分公司、23家一级控股子公司和10家合营、联营企业。 董监高及核心技术人员技术背景深厚。董事大多毕业于国内名牌机械交通类院校，拥有较高的学术素养和知识背景，且在任职之前都有过大公司管理的经历；监事及高级管理人员都有优秀的管理背景和销售经验；核心技术人员均是教授或者高级工程师级别，在交通领域都小有成就，可以担任技术研发职责。 1.4 三费稳定降低，毛利率高于平均，研发投入大幅提升 规模效应叠加协同效应，三费稳定降低。销售费用率从2018年的7.36%降至2021年的6.95%，主要是由于公司实行实时装配管理降低了运输费用。管理费用从2018年的4.99%降低至2020年的4.74%，主要系公司完善内部管理流程使得管理费用得到有效控制，2021年回升至5.38%，同比增长0.64pct，主要是管理人员增加导致职工薪酬增加。财务费用率也有所降低。三费降低，既是中车系内部带来的协同效应，也是公司不断扩大带来的规模效应。 销售费用率略高于行业平均水平。公司销售费用显著高于同行业可比公司，主要是由于公司计提产品质量保证准备较高，但整体与公司经营规模相匹配，处于合理水平。 管理费用率在2018-2020年略低于略低于士兰微，2021年略有提升；研发费用从2020年开始高于可比公司，公司投入研发的力度较大，占据行业龙头。 轨交设备占毛利主要地位。毛利率方面，2017-2021年分别为37.08%、37.47%、38.88%、37.22%及33.74%；净利率方面，2017-2020年分别为16.92%、16.93%、16.30%、15.57%，稳定处于较高水平，2021年下降至13.46%，主要系营业收入下降及产品销售结构变化。从毛利率构成上看，轨交装备业务仍是公司利润的主要来源，占比近90%左右，2019年新兴装备利润降低主要是由于行业竞争导致部分功率半导体价格下调以及会计折旧影响。 注重研发投入，获得多项专利。一方面，公司拥有扎实的高学历人才基础，通过完善的人才培养机制，培养出了一支高素质、高效率的专业研发人才队伍。截至2021年 12月31日，公司境内员工人数为7733人，其中共有2728名研发人员，占境内员工总人数的35.28%。另一方面，公司加大研发投入，研发费用从2017年的13.57亿元增加到2021年的16.90亿元。截至2021年12月31日，公司及其控股子公司共有3145项专利，其中发明专利1743项，实用新型专利1244项，外观设计专利158项。公司获得国家科学技术奖、中国铁道学会科学技术奖等多个重要奖项，科技创新实力处于行业前列。 募资投入研发，巩固技术优势。公司2021年9月首次在科创版上市，预计募集资金合计77.6亿元，拟加大对轨交装备牵引变流系统、功率半导体装备的研发投入。发行人高管参与配售的比例不超过10%，符合上市规定，并且可以达到股权激励的效果，提高员工对公司的忠诚度，促进公司长期向好发展。 二 轨交市场：增长前景广阔，公司具有竞争优势 2.1 国内领先的牵引变流设备供应商 轨道交通电气设备国内领先。公司主要从事轨道交通装备产品的研发、设计、制造、销售并提供相关服务，具有“器件+系统+整机”的产业结构，产品主要包括以轨道交通牵引变流系统为主的轨道交通电气装备、轨道工程机械、通信信号系统等。 l 轨道交通电气设备：（1）牵引变流设备：公司占比最高的轨交产品，在国内处于领先地位。用于机车、动车和城轨等领域，主要产品包括水冷型牵引变流系统及风冷型牵引变流系统，已覆盖和谐系列交流传动机车、地铁列车、磁悬浮列车等。（2）信息化与智能化系统产品：主要产品包括中国机车远程监测与诊断系统（CMD）、机车车载安全防护系统（6A）、机车无线重联控制系统、动车组车载接触网运行状态检测装置（3C）和机车自动驾驶系统等。（3）供电系统：用于城轨和铁路领域，主要产品包括再生能量回馈装置/双向变流装置、能量调度装置、智能电分相装置及智能供电系统/辅助监控系统。（4）测试设备：主要产品包括整车滚动/滚振试验台、交流传动试验台、变流器产品试验台等，已成功进入多家主机厂及广州局、济南局、上海局等路局机务系统市场。 l 轨道工程机械：用于轨道交通线路基础设施的建设、检测、维修及养护，覆盖国家铁路、地方铁路、城市轨道交通等领域。主要产品包括：重型轨道车、接触网作业车、大型养路机械及城市轨道交通工程车。 l 通信信号系统：用于干线铁路、城际铁路、城市轨道交通等，主要产品包括列车运行监控(LKJ)系统、CTCS2-200C型列控车载(ATP)系统、欧洲列车运行控制系统(ETCS)、城市轨道交通信号系统(CBTC)及全自动运行信号系统(FAO)。 2.2 机车、动车业务平稳，城轨业务提供增长 三大下游市场。公司基本业务为传统的轨道交通装备业务，是轨道交通的配套设施，与下游包括机车、动车及城市轨道交通三大市场的发展情况密切相关。 铁路营业里程高速增长，固定投资额趋于稳定。中国铁路营业里程从2008年的7.97万公里增加至2021年的15.03公里，CAGR为5.02%，其中高铁营业里程增至4万公里，2008-2021年CAGR为39.94%，增速显著更快，高铁占铁路营业里程比重逐年增加。铁路固定资产投资从2014年起始终维持高于8000亿元，2020年开始受疫情等因素影响，投资额有所下降。 动车组拥有量及电力机车拥有量增速显著。高铁建设的推进促使动车组数量增加，中国铁路动车组拥有量从2008年的176组提升至2021年的4153组，CAGR为27.53%。机车拥有量自2011年开始趋于稳定，2021年铁路机车拥有量为2.17万台，其中电力机车从2008年的0.63万台增至2021年的1.39万台。动车组及电动机车拥有量增加，带动牵引系统等配套设施的需求提升。 城轨业务增长空间大。中国城市轨道交通运营线路总长度从2012年的2077公里公里上升至2021年的9206.8公里，CAGR为17.99%。城市轨道交通建设投资完成额呈上升趋势，2021年由于疫情等因素有所下降。十四五期间，城轨交通将从重建设逐渐转变为建设、运营并重，未来随着城镇化率提升，城市群、都市圈轨道交通规划推进，城市轨道交通存在较大增量空间，有望迎来快速发展。 十四五规划驱动轨道交通持续发展。作为基建的重要组成，近年来国家推出多项政策推动轨道交通发展。中国城市轨道交通协会根据十四五规划，提出科学谋划，发展市域快轨、推进多网融合、持续推进智慧城轨建设、保障城轨交通财务可持续发展四大发展要点。据《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》，在设施网络方面，2025年铁路营业里程达16.5万公里，平均每年新增3800公里，其中高速铁路营业里程达5万公里，平均每年新增2400公里；城市轨道交通运营里程达10000公里，平均每年新增680公里。 2.3 高铁即将检修，零部件国产替代加速 据铁路总公司《铁路动车组运用维修规定》，目前我国动车组采用运行公里周期为主、时间周期为辅的检修模式，检修体制分为五个等级，其中三、四、五级为高级检修，需在具备相应检修资质的单位进行检修，通常在铁路总公司下属的维修基地和中国中车的修理厂（含时代电气）。 高铁设备进入检修期，支撑配套设施增长。传统的机车、客车等存在时间较长，已形成完善的检修市场，随高铁等的数量增长及服役年限增长，将存在大量高铁逐步进入维修期，推动配套设施需求增加。疫情等因素使得下游厂商开始重视供应链安全，国内技术水平领先的零部件厂商如本公司，有望受益国产替代机遇迎来增长。 2.4 公司在轨交业务存在竞争优势 公司在轨道交通行业有明显的竞争优势。（1）市场优势：公司2012年至2021年连续十年在城轨牵引变流系统国内市场的占有率稳居第一，且牵引变流系统成功进驻美国、澳洲，依托当地子公司建立生产基地实现本地化运营和批量交付。（2）技术优势：已建立完善的研发体系，具备在产品设计、制造和检测等方面的持续创新能力，在轨道交通牵引变流系统领域，为我国拥有完全自主知识产权的“复兴号”标准动车组提供牵引变流系统核心部件，为永磁高铁提供牵引变流系统；在轨道工程机械领域，形成了整机系统集成技术、车辆基础技术、动力传动技术、作业及控制技术等多项核心技术。（3）产业链优势：打造了“器件+系统+整机”的产业结构，同时坚持“同心多元化”战略，依托在轨道交通装备领域积累的技术、渠道、品牌等优势资源，积极布局新产业。（4）人才优势：管理团队在轨道交通装备制造领域具备丰富的行业经验。 三 IGBT广泛应用，国产半导体后劲十足，IDM模式独树一帜 3.1 IGBT高门槛高需求，国产替代大势所趋 IGBT是重要的功率半导体器件。功率半导体器件又称电力电子器件，是进行功率处理、具有处理大电压高电流能力的半导体器件，早期的功率半导体以分立器件的形式出现，电压从10v-1000v不等，电流最高可达几千A。由于晶闸管等半导体器件发展成熟，以功率MOSFET、IGBT为代表的第二代半导体迅速成为主流，目前MOSFET和IGBT仍是行业中进入壁垒高、价值高的产品。 迭代至第七代，性能不断优化。IGBT以降低损耗及提高功率为方向优化，目前已迭代至第七代：衬底从平面穿通、非穿通到电场截止；栅极从平面、Trench沟槽到精细Trench沟槽；芯片面积、工艺线宽、通态功耗不断减小，断态电压显著提高。 IGBT优势显著。IGBT全称绝缘栅双极晶体管，是由BJT和MOS组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，具有GTR的低导通压降和MOSFET的高输入阻抗两方面优点。GTR饱和压降低、载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率低、开关速度快，但饱和压降高、载流密度小；IGBT综合两者优点，驱动功率及饱和压降均较低，可承受电流一般也较大。 IGBT市场规模较稳定。根据HIS Market，全球IGBT市场规模从2017年的147亿美元增至2018年的167亿美元，随后逐渐下降至2021年的147亿美元。中国IGBT市场规模也从2017年的56亿美元增至2018年的64亿美元，随后下降至2021年的57亿美元，变化趋势与全球一致。 下游应用广泛。IGBT下游应用领域广泛，覆盖工业、4C等传统产业和轨道交通、新能源、智能电网等新兴产业领域。超低压（400-500V）的IGBT主要用于电子消费领域；低压（600-1350V）的IGBT主要用于电动汽车、新能源、智能家电等领域；中压（1400-2500V）的IGBT主要用于轨道交通、新能源发电等领域；高压（2500-6500V）的IGBT主要用于轨道牵引、智能电网等领域。 新能源是下游最大细分市场之一。据Yole，2020年全球IGBT下游应用市场主要为工控、家电和新能源汽车，分别为17、13、5.09亿美元。2020年中国IGBT下游应用主要是新能源汽车、工控及家电，分别为30%、27%及22%。Yole预测，2020-2026年新能源车、新能源发电占比将分别达22.26%、22.49%。 全球竞争格局较集中。IGBT按封装模式可分为IGBT单管/裸片、IGBT模组及集成逻辑、控制、检测和保护电路的智能功率模块IPM。欧美日企业占据全球IGBT市场的主要份额，其中英飞凌和安森美占据全球近乎一半的市场，2020年全球IGBT各细分市场的前五大厂商总份额接近60%，国内企业占比较小。 公司处于国内领先厂商梯队。目前国内相对领先的厂商包括时代电气、扬杰科技、斯达半导、士兰微、新洁能等，其中时代电气、斯达半导、士兰微及新洁能无论是经营产品、经营模式还是产能均处于第一梯队。 国内IGBT供需不平衡，仍存在较大缺口。我国目前IGBT行业仍处于起步阶段，根据智研咨询，2018年国产IGBT产量为1115万只，但需求高达7898万只，自给率仅14.1%，供需严重不平衡；预计2024年需求将达19550万只，自给率将达40%。随着碳中和政策推进，国产新能源汽车不断发展，IGBT将仍存在巨大缺口。基于核心元器件国产化的政策要求，IGBT国产化替代加速，国内厂商有望从中受益。 供应链本土化不断推进。从制造、设计、模组到设计制造一体的模式，国内厂商都有布局，不断研发和生产，已取得一定市场份额。目前国内IGBT行业已具备一定的协同能力，但国内IGBT技术在芯片设计、晶圆制造、模组封装等环节仍处于起步阶段，且下游对国产IGBT厂商的信任度不高，仍有较大发展空间。 3.2 新能源汽车市场爆发，驱动IGBT市场发展 IGBT是新能源汽车核心半导体器件。IGBT应用在新能源车的电控系统，包括电机控制器、空调压缩机控制器、车载充电器等模块，主要作用是直流电与交流电、低压与高压的转换。充电时，IGBT将来自充电桩的交流电转化为电池用的直流电，将电压调至合适位置；电池工作时，将电池的直流电转化为电机用的交流电，同时调整电压及变频控制。据统计，燃油车内置IGBT模块为2-3颗，混动型汽车IGBT数量为90颗，纯电动需120颗。 新能源车功率半导体价值量提升。相比传统燃油车，新能源车中功率半导体价值量提升幅度较大。根据智研咨询，传统燃油汽车半导体价值量为375美元/车，48V/MHEV型新能源车的半导体价值量为475美元/车，FHEV/PHEV为740美元/车，BEV为750美元/车。以三种新能源车中汽车半导体的平均价值量计算，新能源车中半导体价值量提升约70%，其中功率半导体价值量提升最多，占比从传统汽车的10%左右提升至纯电动汽车的 55%，提升幅度达 9倍，单车价值量将达455美元。例如特斯拉的三相交流异步电机，每相用28个IGBT，累计84个，其他电机12个IGBT，总共用到96个IGBT，单车IGBT 价值约400美元左右。 根据英飞凌，2021年在电动汽车和混动汽车中的价值量大概为每辆车950美金，其中有75%的价值体现在逆变器上，有25%应用于OBC、DC-DC、BMS、电池等。 IGBT占新能源车整机总成本的5%左右。据北斗航天汽车，电池及整车控制器是电动汽车成本最高的模块，占比38%，电机控制器占比9%，电机占比4%；其中在电机控制器中，IGBT模组成本占比约37%，占比最高，故IGBT模块约占整车成本的5%。随着大功率汽车对IGBT性能要求越来越高，IGBT在整车成本的占比有望继续提升。 新能源车销量显著增长，车规级IGBT需求提升。据中国汽车工业协会，新能源汽车销量从2015年的32.89万辆增至2021年的350.72万辆，CAGR为48.36%，2021年汽车总销量为2637.1万辆，新能源车渗透率为13.25%。据IHS Markit预测，2020-2025年中国新能源汽车销量CAGR将达33.8%。根据中国石油消费总量控制和政策研究项目报告，中国有望在2050年前全面停止使用燃油车；欧洲出台最严格碳排放政策，宣布将在2035年停售燃油车；美国宣布将在2030年实现一半新售汽车为零排放汽车。预计未来全球尤其是我国的新能源车销量将持续大幅增长，渗透率不断提升。 IGBT市场规模明显提升。据智研咨询，中国车规级IGBT市场规模从2015年的5.92亿元增至2020年的26.85亿元，CAGR为35.31%。随着新能源车快速发展，车规级IGBT市场有望迎来爆发。 新能源汽车存在增量空间。截至2021年末，根据国内各家新能源汽车巨头披露的数据，比亚迪的新能源汽车销量以59万辆遥遥领先，以小鹏、蔚来、理想为首的造车新势力，尽管销量没有比亚迪高，但增速超过100%，预计2022年新能源汽车市场总销量将达到480万辆，同比增长48%。根据国务院《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，2025年新能源汽车新车销量达到汽车新车销售总量的20%左右，新能源汽车行业也迎来前所未有的发展机遇，预计年总销量将达到 500-600 万辆。相比 2021 年 350 万辆销量还有较大增量空间，未来汽车行业景气度将持续高企。 3.3 公司产品丰富，客户优质，应用广泛 IDM模式优势明显。IDM模式集多个产业链环节于一身，相比于传统Fabless模式的企业具有交期保障优势、优化效率优势及成本优势，具有极强的协同效应。同时IDM模式具有自产自销的能力，保证芯片供应，更适合当前供应链紧张的形式，利于获取IGBT景气周期红利。目前国内IDM模式厂商都处于起步发展阶段，其中最成熟最具代表的两个企业是时代电气和比亚迪。 IGBT模式驱动产能提升。截止2021年末，公司拥有6寸和8寸IGBT产线各一条，IGBT一期产线设计产能为12万片/年，二期产线设计产能为24万片/年，预计最多可实现适配240万辆新能源车，产能存在优势。 提前布局IGBT。公司从1992年开始布局IGBT技术，在2008年收购英国丹尼克斯公司，获得先进功率半导体生产技术，已经建成了从芯片到封测的IDM产线。IGBT芯片及模块技术覆盖750V-6500V全电压等级，高压IGBT模块采用第四代DMOS芯片，已经批量应用于新能源汽车、风电、光伏等领域，第五代沟槽栅TMOS技术覆盖750V-6500V全电压等级，满足新能源汽车、风电等应用要求。 公司IGBT业务以输配电IGBT和轨道交通高压IGBT为主。在输配电领域，公司生产的IGBT应用于乌东德工程，产品名为特大容量压接式大功率半导体由南方电网与中车联合研发。中车时代电气从2011年开始启动该项产品的研发，2015年器件首样研制成功，经过不断迭代改进，优化升级，其性能已达国际主流水平，为我国柔性直流输电工程的建设提供核心基础器件支撑，晶闸管产品累积应用于国内外23个特高压直流输电工程和7个柔性直流输电工程。 IGBT均价高于同行业可比公司。从IGBT器件单价来看，2020年公司IGBT均价为1528元，斯达半导单价为174元，比亚迪半导体为416元，公司主要从事高压IGBT业务，因此单价远高于国内其他两家龙头半导体厂商。拆分可得，功率半导体2020年均销量59万片，较上年同比增长54.48%，主要系当年承接国家电网大额采购订单所致。 公司下游客户拓展顺利，公司与东风、一汽、广汽、长安、理想、小鹏等车企以及汇川、蜂巢能源等电驱厂建立深度合作，获得批量订单。 l 2018年10月，时代电气联合长安汽车、南方电网、格力电器、中环股份、湖南湘投等8家企业合资成立湖南国芯半导体，主要开展新型IGCT、IGBT、SiC等功率半导体材料，聚焦新能源、轨交领域。 l 2019年6月，中车和东风合资成立智新半导体，智新半导体总规划产能为120万只，项目“东方风起”计划一期将实现每年30万只全轿车规级模块的封装能力。2019年12月，株洲智谷工厂建成投产，主要用于生产新能源乘用车等电驱相关电驱设备，年产能30万台，开发的产品覆盖30KW-160KW全系列，能够满足A00-C级车以及SUV车型的需求。 l 2021年12月20日，株洲时代半导体与广汽集团下属广汽零部件有限公司合资成立广州青蓝半导体有限公司，在广州番禺注册成立，该公司致力于建设汽车大功率半导体封测厂，扩大时代半导体在汽车领域的销售影响力，并为汽车大功率半导体提高目标客户。 中国中车发布C-Car平台，时代电气有望长期受益。2021年4月，中国中车正式发布C-Car平台，其中推出的产品自主高压碳化硅电驱系统C-Power220，定位造就动力系统领先技术集大成者，在芯片、电流传感器、电控、电机、电驱集成这五个方面有所增强，其中所使用的IGBT半导体芯片来自时代电气。时代电气作为核心研发及产品供应商，有望长期受益。 四 第三代半导体推动发展，新兴装备业务促进增长 4.1 第三代半导体优势明显，市场广阔 第三代半导体更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件。与硅基半导体相比，第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的导热率、更高的抗辐射能力，特别在汽车电子、快充、新能源领域具有应用潜力。 SiC作为第三代半导体材料，优势明显。根据英飞凌的数据统计，采用SiC器件的体积仅为硅基器件的1/3，重量为硅基器件的1/4。根据Rohm数据，SiC导热率为Si的3倍且热量更容易释放；SiC MOS与IGBT相比，能够进行50KHz的高频开关动作，而IGBT仅为20KHz，并且能源损耗更低，更适合应用于新能源汽车电池续航等领域，降低整车成本。 SiC市场规模增长迅速。根据Yole预测，得益于新能源汽车和新能源发电的迅速发展，应用于汽车转换器、车载电车以及光伏领域的Sic器件也迎来迅猛增长，2021年SiC功率器件市场规模在10亿美元左右，2025年有望达50亿美元，市场潜力巨大，其中60%左右可以用于新能源汽车领域。 碳化硅市场仍然是国外厂商主导。从上游供应来看，高纯石英砂是制作碳化硅的必备原料之一，而目前供应高纯度石英砂的厂商在国内较少，因此目前碳化硅产业链主要市场份额被英飞凌、美国Cree、日本罗姆及意法占据，国内市场仍有很大发展空间。 4.2 新能源汽车增强SiC发展动力 SiC在新能源汽车上应用广泛，在板载电池充电器、EV动力总成、自动大灯、DC-DC转换器、车外快充多个关键领域提升电动汽车的系统效率。根据Cree数据，2025年国内新能源汽车碳化硅硅片需求量将达到193万片。 SiC契合新能源发展。SiC具有耐高温、耐高压、大功率等优点，可以提高能量转换效率并减少产品体积，广泛应用于新能源汽车等大功率领域，据测算，SiC会大幅减少电池充电时间，并将续航里程提高5%-10%，将充电时间从11.3小时缩短至3小时以内，节省70%的能源。 在新能源车加速性能方面，由于SiC允许驱动电机在低转速时承受更大输入功率，不怕电流过大导致高热量和功率损耗，因此在车辆起步时，驱动电机可以输出更大的加速度。据比亚迪测算，比亚迪汉系列车采用SiC模块后，输出功率可达200KW，百公里加速度仅为3.9s。特斯拉发布了全球现阶段最快的量产车型，2.1s就可完成百公里加速超越布加迪。 在新能源汽车充电方面，车载充电器（OBC）是新能源汽车的标准配置，以往的OBC使用的是硅IGBT+二极管的组合。应用SiC芯片也要优于硅芯片，使用碳化硅芯片后，车载充电器的体积、电路可以大幅减少，OBC的体积可以减少60%左右，成本可以降低15-20%，提升整车充电效率和性价比。 在价值量方面，SiC芯片价格虽略高于硅基器件，但是引入SiC实现的成本下降和性能提升的收益远高于芯片价格成本。在新能源汽车上使用SiC后，电池成本减少400-800美金，空间增加，更轻量化，冷却系统成本也有所节省；在电驱系统上使用碳化硅后,成本虽然增加200美金，但每辆车使用SiC带来的收益为400-800美金，OEM厂生产十万辆车带来的规模收益为20-60美金。 4.3 提前布局下一代技术，创造新增长点 提前布局下一代半导体技术。公司从2011年开始与中科院微电子所合作成立研发中心。正式开始SiC半导体布局，于2018年完成了国内首条6英寸SiC生产线，获得了国家“02专项”。在今年12月中车时代电气C-Car平台孵化的全新一代产品C-Power 220s，该产品是国内首款基于自主碳化硅大功率电驱产品。 公司SiC产品实现突破。目前公司的“高性能SiC SBD MOSFET 电力电子器件产品研制与应用验证项目已通过科技成果鉴定”，实现了高性能SiC SBD五个代表品质和SiC MOSFET三个代表品种，部分产品已经得到应用。同时，今年发布的基于SiC的最新电驱产品，也是SiC领域的发展，该产品基于SiC的解决方案可使系统效率更高、重量更轻，且结构更紧凑。应用了碳化硅技术的C-Power 220s高压碳化硅电驱系统产品具有系统功率密度高、系统损耗少、续航能力强的优势，其系统效率最高可达94%，可适应当前新能源汽车高频快充、长续航、高安全的需求，并广泛适配于高端轿车、SUV等车型。未来公司将继续开发650V-4500V等级的SiC SBD、SiC MOSFET 芯片及耐高温的功率模块，并在轨道交通、新能源汽车、新能源装备等领域进行大批量应用，同时进一步加大市场开拓力度，提升市场份额和品牌影响力。 五 盈利预测和投资建议 5.1核心假设和盈利预测 轨道交通装备：该板块作为公司基础性业务，近年来由于受到疫情影响，收入呈现出下降态势。十四五规划推动轨交市场持续增长，机车、动车市场有望触底反弹，城市轨道交通存在较大增量空间。新建线路会带来新的机车需求，公司相关设备将受益；高铁即将迎来5级检修高峰，会大量替换高铁核心零部件，支撑配套设施需求增长。我们预计2022-2024年公司轨道交通装备业务营收增速分别为5.00%、5.00%和4.50%，毛利率分别为35.00%、36.00%和36.50%。 新兴装备：IGBT受益于新能源汽车等领域快速增长，近年来国产替代加速。公司提前布局IGBT，在轨交用高压IGBT领域取得突破，逐步向新能源汽车等领域拓展。此外，公司IGBT新建产能释放，2022年公司24万片晶圆产能有望实现量产，主要应用于车规级芯片，已经确定东风和广汽等客户。我们预计2022-2024年该业务营收增速分别为58.43%、38.17%和40.13%；毛利率分别为28.00%、28.50%和29.00%。 5.2相对估值 采取分部估值对公司进行估值。（1）轨交业务是公司的基本盘业务，盈利能力较稳定，采用PE估值，选取中国中车、中国通号、交控科技、汇川技术作为可比公司，考虑公司在轨交业务的竞争优势，参考可比公司估值水平给予公司2022年25XPE。假设2022年轨交业务净利润为14.90亿元，对应市值为372.5亿元；（2）新兴设备业务是新开发业务，成长空间大但未充分体现利润，采用PS估值，选取斯达半导、华润微、士兰微、新洁能作为可比公司，考虑公司在IGBT的技术优势，且逐步切入新能源汽车领域，参考可比公司估值水平给予公司2022年15XPS。假设2022年新兴设备业务营业收入40.75亿元，对应市值为611.25亿元，合计市值983.75亿元，对应目标股价69.46元，给予“增持”评级。 5.3 投资建议 基于公司营收和利润的快速增长，我们预计公司2022-2024年实现归母净利润19.37、26.64、33.08亿元，对应EPS为1.37、1.88、2.34元。基于分部估值法，分别给予2022年公司轨交业务25XPE、新兴装备业务15XPS，对应目标价69.46元。首次覆盖，给予“增持”评级。 五 风险提示 1、轨道交通业务不及预期 轨道交通业务主要由政府主导，受国铁招标影响较大，短期内由于疫情反复等因素存在不及预期的可能。 2、功率半导体竞争加剧 功率半导体市场竞争激烈，公司面临国际、国内玩家双重竞争，若竞争格局恶化将影响公司毛利率。 3、新能源车渗透率不及预期 公司IGBT的主要下游应用市场为新能源车等，原材料价格上行、政策驱动不足等将导致新能源车销量不及预期，影响公司营收。

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