【国金电子】时代电气:轨交牵引变流集大成者,双碳时代下的先行者

（以下内容从国金证券《【国金电子】时代电气:轨交牵引变流集大成者,双碳时代下的先行者》研报附件原文摘录）
　　轨交牵引变流集大成者，双碳时代下的先行者 投资逻辑 ？ 公司主营轨交装备、新兴装备（功率半导体、新能源电驱、工业变流器等，收入占比32%），“IGBT缺芯潮”下IDM模式优势突出、IGBT自供协同效应明显。22年前三季度公司营收、净利同增28%、30%，得益于新能源需求持续高增+国产替代加速+产能快速释放，预计公司未来业绩稳健增长。 ？ 功率半导体器件：1）我们预计25年中国IGBT市场规模达458亿元，五年CAGR达21%。得益于缺货涨价潮，行业国产化率快速攀升，公司凭借多年在高压领域的技术积淀（轨交电网IGBT国内龙头）延伸至中低压领域（新能源车、风电光伏）+IDM模式保供，目前已向一汽、东风等主机厂大量供货，并获得法雷奥超250万台IGBT模块定点，同时根据NE时代数据，公司22年1-9月车规模块市占率快速提升至行业第四、市占率12%，预计全年将配套70万台新能源车。2）9月公司公告新建8寸线年产能72万片，公司提前布局SiC车规级应用，新建6寸线年产能2.5万片。预计功率器件业务22-24年收入同增78%、30%、21%。 ？ 新能源车电驱系统：预计25年中国电驱系统市场规模达538亿元，五年CAGR达54%。得益于IGBT自供，根据NE时代数据，公司 22年9月装机排名攀升至行业第5、市占率5%。产能方面，智谷工厂规划年产能30万台，目前已形成20万台；客户方面，公司配套车型均为市场热销车型，如哪吒S、深蓝03；预计电驱系统业务22-24年收入同增124%、43%、11%。 ？ 工业变流器：我们预计25年全球、中国光伏及储能逆变器市场规模达950、224亿元，五年CAGR为24%、19%，2025年全球、中国风电变流器市场规模将分别达198亿元、99亿元。22年公司多次入围“五大六小两建”采购名单，7、8月光伏逆变器中标量稳居第一，预计工业变流业务22-24年收入同增184%、73%、60%。 ？ 轨道交通装备：铁路轨交投资规模稳健增长，叠加后期维保替代需求，预计22-24年收入同增4%、1%、0%。 盈利预测与估值 ？ 预计22-24年归母净利为24、28、31亿元，同增20%、15%、12%。采用分部估值，目标价72元（42*2022EPS），给予买入评级。 风险 ？ 功率半导体行业竞争加剧，新能源车、光伏风电渗透率不及预期、轨道交通装备不及预期、限售股解禁（2022/9/7）风险。 一、以轨交装备为“核”，多元化发展中国“芯” 1.夯实主业拓展新业，同心多元化发展 ？ 公司是中国轨道交通行业的领导者和开拓者，前身为1959年在湖南株洲成立的中车株洲所，50多年来一直致力于发展被誉为列车“心脏”和“大脑”的牵引传动控制系统。同时，公司秉承同心多元化发展战略，依附双碳政策，加速突破功率半导体等新兴业务，目前已具备研发、设计、制造、销售以及服务的一体化IDM模式，形成了“器件+系统+整机”的完整产业链结构。 ？ 轨交业务贡献收入最多，新兴装备有望构建新成长曲线。分业务来看，轨道交通装备业务为公司核心业务，2022前三季度收入占比66%，毛利占比80%，，是公司主要盈利来源。新兴装备业务是公司目前重点发力对象，2022前三季度收入占比32%，毛利占比20%，收入同增137%。在当前双碳政策以及国产替代背景下，新兴装备业务有望为公司打造下一个收入增长点。 ？ 公司发展历经三个阶段： ？ 夯筑主业阶段（1959-2008）：巩固自身在国内轨交电气系统领域的领导地位。公司持续加大牵引传动和控制系统在铁路领域应用的投入，并积极向城轨以及地铁应用领域探索。 ？ 厚积薄发阶段（2008-2013）：依托轨交现有技术，通过收购加速突破新产业。2008年10月公司通过收购英国Dynex 75%股权正式将业务拓展进入高压IGBT领域。2009年公司研制的6英寸晶闸管成功应用于国家电网灵宝项目，并在同年建成国内首条高压IGBT模块封装线。公司的6英寸IGBT生产线于2010年正式投产。 ？ 新业务快速发展阶段（2013年至今）：大规模产线投产+产品创新收获市场认可。2013年公司开发的IGBT模块开始批量应用于轨交领域。2014年国内首条8英寸IGBT芯片线投产。2015年收购英国SMD公司成功向海工领域拓展。2017年高压IGBT模块成功应用于电力系统领域。2018年公司IGBT在地铁领域成功应用，同时乘用车驱动系统开始批量交付。2020年乘用车IGBT获广汽、东风批量订单，高压IGBT获南方电网项目订单，建成8英寸车规级IGBT晶圆二期项目，设计产能24万片/年。2021年3300V全SiC牵引变流器成功应用于地铁领域，汽车用750V精细沟槽IGBT技术达国际领先。2022年4月公司升级现有4英寸SiC芯片产线至6英寸，计划产能2.5万片/年。2022年9月，公司投资新建宜兴、株洲子项目，预计至2024年将分别新增36万片、36万片8英寸中低压组件基材（功率器件）产能。 ？ 横向布局：“同心多元化”发展，业务协同效应明显，下游覆盖面广。公司轨交业务的牵引变流系统以及轨道工程机械等产品主要用于机车、城轨、铁路等领域，新兴装备业务中的功率半导体器件则可应用于新能源以及电网等领域，电驱系统可用于新能源车领域。公司立足牵引变流技术，持续往风电变流器、光伏逆变器等新领域发展，同时电驱、轨交系统等终端产品的上游功率器件也为自供，业务协同效应明显。 ？ 纵向延伸：IDM模式保障公司研发+制造+销售+服务能力 ？ 技术研发：持续加码研发投入，绑定核心技术人才，多项技术打破国际垄断。“战略牵引”和“市场导向”双轮驱动，公司研发费用逐年提升，且研发费用率高于行业平均水平，2020年、2021年、2022年前三季度分别为10.5%、11%、10%。同时，公司研发薪酬占比持续提高，表明公司看重研发人员福利待遇，持续绑定技术人才。公司现有研发团队由中国工程院院士领衔，拥有研发人员2688名，占总员工数的35%，累计获得专利3730件，多项技术如高压IGBT打破国际垄断，实现国产替代。 ？ 制造能力：公司建有6英寸双极器件，6/8英寸IGBT和6英寸SiC产线，拥有自动规模化产能+原材料自供优势。其中8英寸IGBT芯片产线建成时为国内首条，一期拥有年产12万片芯片以及100万只IGBT模块的产能。此外，公司IGBT二期芯片产线已于2020年建成投产，22年6月产能利用率已接近90%，故目前公司已拥有8英寸产能约36万片/年。同时，公司早在2017年就建成6英寸SiC生产线，并在2022年4月公告拟投资4.6亿元将现有4英寸SiC芯片产线1万片/年的产能提升至6英寸SiC芯片产线2.5万片/年。2022年9月，公司投资新建宜兴、株洲子项目，预计至2024年将分别新增36万片、36万片8英寸中低压组件基材（功率器件）产能。此外，2019年公司与东风联手成立智新半导体，规划至2025年建成120万只/年IGBT模块封装产能。 ？ 销售+服务能力：通过“服务本部-服务办事处-服务站”三级服务管理模式，公司建立了覆盖重点客户、重点区域的全球销售+服务网络，保证客户能随时获得售后服务和技术支持。持续绑定优质客户，公司的轨交业务具有历史延续性，因此客户多向公司进行单一来源采购。功率半导体业务因下游客户认证壁垒高，一旦通过则能建立起长期稳定的合作关系，因此公司核心客户收入占比高，未来收入有可预见性。 2.受疫情以及产品结构影响，公司近两年收入净利微降，22年业绩反弹 ？ 公司近两年收入、归母净利小幅下降，22年反弹，新兴装备业务成营收支撑点。2021年公司收入和归母净利润分别为151亿元,、21亿元，分别同减5.7%、18.5%，主要系1）疫情影响下国铁集团等核心客户缩减投资预算导致轨交业务市场需求下降。2）产品销售结构变化。3）原材料成本高涨以及缺芯断料影响。新兴装备业务成新亮点。2022年前三季度公司收入109亿元、归母净利16亿元，分别同增28%、30%，其中新兴装备收入同比大增137%，达35亿元，主要系下游风光、新能源车领域需求旺盛带动公司功率器件、电驱系统、光伏逆变器等业务收入增长所致。 ？ 公司期间费率维稳，毛净利率22年前三季度有所回升。公司近两年毛净利率有所下降，主要系1）公司调整轨交和功率半导体器件业务销售结构，部分产品定价略有下调以应对外部环境变化导致。2）公司持续加大对IGBT产线投资力度，IGBT销量逐渐提升，但尚未完全形成规模效应，毛利率仍相对较低。22年前三季度毛净利率反弹，分别为33%、14.5%，主要系新兴装备业务毛利率回升。得益于公司内部良好运作机制以及规模效应影响，公司四费基本维持稳定。 3.上市成功募资，推进电驱系统&轨交智能技术 ？ 2021年公司成功登陆科创板，成功募资76亿元，投入主要围绕轨交装备以及新兴产业基础前沿技术，大力推进公司技术进步并巩固公司行业地位。 二、牢抓全球碳中和背景下的IGBT风口，打造业绩新增长点 1.IGBT受下游新能源车影响需求持续高增，国产替代为未来主旋律 ？ IGBT全称绝缘栅双极晶体管，是由BJT和MOSFET组成的复合全控型电压驱动式半导体功率器件，其能够根据工业装置中的信号指令来调节电路中的电压、电流等，以实现精准调控的目的。 ？ IGBT应用领域覆盖面广，工控为最大下游。从电压等级来划分，600V以下的低压IGBT主要应用于消费电子领域，600V-1200V的中压IGBT主要应用于新能源车、光伏、家电、工业（电焊机、UPS）领域，1700V以上的超高压IGBT主要应用于轨交、风电、智能电网领域。按下游应用来划分，根据Yole数据，2020年工业、家用、电动车、轨交、光伏市场规模占比为31%、24%、11%、6%、4%。 ？ 需求端：受全球碳中和影响，国内外IGBT市场规模将持续上升，其中车规IGBT为最大增量市场，光伏&储能为第二增量市场。根据国金证券电子团队在《IGBT深度报告：新能源驱动成长，国产化率加速攀升》报告中的测算，预计2025年全球IGBT市场规模达954亿元、2020-2025年CAGR为16%，中国IGBT市场规模达458亿元、2020-2025年CAGR达21%。 ？ 供给端：疫情扰动+新建产线周期长导致全球芯片供需缺口持续，目前车规级IGBT缺货高达50周以上。1) 因为受到海内外疫情反复的影响，多家头部晶圆大厂被迫停工减产。 2) 由于晶圆厂独特的基础设施要求及监管流程，其建设周期通常长达两年，加之新产能的下游厂商认证周期也需要一年左右，因此新建产能无法第一时间填补缺口。展望2022年，供需失衡贯穿全年。1）5月英飞凌公告财年二季报，公司积压订单达370亿欧元（2021年公司收入为111亿欧元，预计2022年收入为130-140亿欧元），且80%需求集中于12个月交付，2月英飞凌向经销商发布通知函、表示2022年供需失衡贯穿全年，或酝酿新一轮产品提价。2）5月安森美内部人士称2022年、2023年车用IGBT订单已满且不再接单。3）1月逆变器龙头企业锦浪科技预计2022年四季度前芯片供给难有大改善。4）海外厂商扩产普遍谨慎，主要的增量贡献是英飞凌投资16亿欧元在奥地利菲拉赫12寸产能，于2021年8月投产，预计通过4-5年产能爬坡后贡献增量收入20亿欧元，增量有限。 ？ 竞争格局：从全球IGBT竞争格局来看，行业较为集中，根据Yole，2020年行业CR3达50%，英飞凌是行业绝对龙头、市占率达27%。分产品类型看： ？ IGBT单管主要应用于小功率家用电器、分布式光伏逆变器、小功率变频器，制造工艺为环氧注塑工艺。2020年行业CR3达53%，英飞凌是行业绝对龙头、市占率超29%，国内士兰微市占率达2.6%、位居第十名。 ？ IPM模块应用于白色家电中的变频空调、变频洗衣机，制造工艺为环氧注塑工艺。2020年行业CR3达62%，三菱是行业绝对龙头、市占率达33%，国内士兰微市占率达1.6%、位居第九名，华微电子市占率为0.9%、位居第十名。 ？ IGBT模块应用于大功率变频器、电焊机、新能源车、集中式光伏等领域，制造工艺为灌胶工艺。2020年行业CR3达58%，英飞凌是行业绝对龙头、市占率达36%，国内斯达半导市占率达2.8%、位居第六名。 ？ 行业国产化率较低，2019年仅12%。根据Yole，从产量来看，2015年国内自给率为10%、2019年国内自给率仅12%，行业自给率缓慢提升。考虑海外产品规格更高、预计从市场规模口径来看国产化率更低。 ？ 我们认为2022年国产化率有望达37%，主要系1）供不应求的背景下，国产化率进程取决于产能释放速度， 2）海外龙头交期不稳定将加速国产化率提升。3）国内IGBT大厂通过牺牲部分利润+突出的响应速度快速抢占市场。从国内IDM模式的龙头IGBT产能规划来看，比亚迪半导、中车时代2022年8寸晶圆产能均实现翻倍增长，从国内Fab厂（华虹半导、中芯绍兴、先进积塔）IGBT产能规划来看亦能实现60%以上成长，从产能数据来看，我们估算2022年国内产能同增90%+，我们估算2022年国内上市公司IGBT收入有望实现翻倍增长，国产率达37%。 2.国内高压IGBT龙头， 产品覆盖全电压等级，提前受益行业高景气度 ？ 公司功率半导体产品覆盖双极器件、IGBT 和 SiC 等，近三年收入持续增长，2020年、2021年以及2022年前三季度收入分别为8亿、11亿、13亿，分别同增54%、33%、78%，其中IGBT为主要驱动力。公司IGBT产品可分为光伏风电、新能源车、电网、以及轨交。 2.1 轨交IGBT篇：国内轨交IGBT龙头，深耕十余年只为打造高压“中国芯” ？ 公司作为国内轨交IGBT龙头，2021年市场占有率国内第一，收入约4亿多元，是国内唯一攻克高铁动力IGBT芯片及模块技术的公司。自2008年收购英国Dynex以来，公司不断在高压IGBT领域实现自我突破，打破国外垄断。公司研发的高压IGBT成功装载于时速350公里的“复兴号”以及国际首例永磁高速列车上。在轨道交通领域，公司生产的3300V IGBT批量应用至干线机车等车型，1700V、3300V等系列IGBT批量应用于地铁等车型，6500V IGBT小批量应用至中国标准动车组等车型。 ？ 公司高压IGBT产品性能基本与英飞凌持平，产品多样性相对稀缺。我们选取两家公司电压电流均相同的同类IGBT模块产品，通过对比饱和降压、开关损耗等关键性指标，得出公司在高压IGBT模块上的产品参数以及技术水平均与英飞凌处在同一水平，饱和降压甚至超过英飞凌，产品导通损耗更少。据Yole报告，公司位居4500V以上IGBT供应商全球前五，为国内首家进入TOP5级别名单的IGBT公司。然而，从两家公司官网在售产品种类来看，时代电气高压IGBT种类多样性远不如英飞凌。比如6500V IGBT英飞凌有12种类型，覆盖225A至750A多种电流等级，而时代电气只有6500V/750A 一种类型，相去甚远。 ？ 市场规模：预计“十四五”期间国内轨交IGBT市场总规模为52亿元、或10亿元/年。 ？ 根据铁建重工预计以及结合在建和拟建铁路项目安排，预计“十四五”期间铁路固定资产投资额将稳定维持在8000亿/年左右，根据国家发改委规划，“十四五”期间我国将新增铁路运营里程1.9万公里。根据《十四五规划和2035年远景目标纲要草案》，“十四五”期间城轨项目总投资额将达到3.5万亿元，平均7000亿元/年，新增地铁运营里程3000公里。 ？ 我们通过往年新增车辆除于对应新增里程测算出电力机车、动车组、地铁车辆运营里程密度分别为0.09、0.06、1.37辆每公里，再通过发改委“十四五”规划新增铁路、地铁运营里程数测算出期间各车型车辆需求量分别为电力机车1759辆、动车组1064辆、地铁4110辆。目前中车株洲所高压IGBT模块约一万元，以及电力机车IGBT用量 75个/辆、动车组115个/辆、地铁65个/辆，因此可测算出“十四五”期间国内铁路IGBT市场规模达25亿元、城轨IGBT达27亿元。 2.2 电网IGBT：两会推动电网改革，注重直流输电新型结构性机会 ？ 公司目前在电网的份额持续保持在50%以上，市占率第一，并且是国网和南网的IGBT主要供应商。公司2021年电网IGBT收入为2亿多元。公司电网用IGBT主要电压为4500-6500V，目前已批量应用于乌东德工程、张北工程、如东工程、渝鄂柔直等多个柔性直流项目。 ？ 市场规模：预计“十四五”期间国内电网IGBT市场规模约为10亿元/年。 ？ 根据两会政策，“十四五”期间国家电网计划投入3500亿美元（约合2.23万亿元）推进电网转型升级，而南方电网计划总投资约为6700亿元。两大电网公司在“十四五”期间合计的电网总投资就高达2.9万亿元，这较“十三五”全国电网总投资高出了13%。电网转型升级突出特征为大量采用柔性交/直流技术。 ？ 目前国内常规柔直工程有2个换流站，一座换流站有4套换流阀，一套换流阀价值2亿元，因此常规柔直工程换流阀造价16亿元左右。根据国网数据，目前硅基IGBT成本约占换流阀的40%，则常规柔直工程IGBT总价值量约为6.4亿元，因此我们测算出“十四五”期间电网IGBT市场规模约为10亿元/年。 ？ 未来海上风电是柔性直流技术最大应用场景，高压大电流SiC器件或将替代硅基IGBT成为电网主流器件。未来深远海上风电必须要用柔性直流技术，这是因为海风电网和陆地电网都为交流电，两类电网需要隔离，这样如果其中一方电网出事故也不会影响到另一方，而目前来说柔性直流输电是最好的隔离。但是，目前柔直输电的优势还未完全显现，这是因为基于硅基器件的柔直换流阀体积和重量大，而且硅基IGBT应用在电网中时必须进行大量的串联，这就降低了其灵活性和可靠性，也导致目前柔直换流站的单位成本是常规直流输电的1.5倍左右。因此，随着未来SiC量产工艺持续进步带来的成本降低，预计SiC器件有望替代硅基IGBT成为一下代主流技术。据国家电网分析，张北柔直电网工程的一个四端直流电网约需要4万只硅基IGBT器件，而如果采用SiC IGBT，则一只可以替代4只硅基IGBT，因此最终达到成本减少的目的。 2.3 风光IGBT篇：紧跟风光装机发展趋势拓展新技术，努力实现国产替代 ？ 公司2022年Q1光伏风电IGBT收入几千万元。光伏方面，因整县推进政策以及产品成本不断下降，目前组串式光伏逆变器已成为国内主流方案，2021年装机占比70%。公司紧跟光伏发展趋势，1700 V产品已批量应用于组串式以及集中式光伏逆变器中。同时，公司自建IGBT产线+封装产线，因此具备良好的定制化调整能力，在光伏IGBT这类高定制化领域具备响应速度优势。风电方面，公司第六代精细沟槽栅IGBT模块已批量应用至风电领域，同时公司还是目前国内唯一有能力大批量供应风电变流器用IGCT的厂商，已与国内整机厂开展合作，未来还将向海上风电领域拓展。 ？ 市场规模：我们预计2025年全球光伏&储能IGBT市场规模将达108亿元、2020-2025年CAGR 30%，预计2025年全球风电IGBT市场规模达39亿元、2020-2025年CAGR 11%。 ？ 光伏&储能方面，光伏的功率半导体单MW价值量为2000-5000欧元，储能功率半导体单MW价值量为2500-3500欧元，估算 IGBT的单价为3000欧元/MW（折合2100万元/GW）。根据固德威以及锦浪科技招股书披露，其IGBT成本约占原材料采购成本的11%-12%，原材料成本占营业成本的93%-94%，过去三年毛利率均值为35%，因此我们推算出IGBT价值量目前约占光伏逆变器市场规模的7%。风电方面，根据英飞凌年报，目前风电机组中IGBT平均成本为0.025元/W，即0.25亿元/GW。 ？ 光伏&储能方面，我们预计2025年全球光伏&储能逆变器出货量分别达422、120GW，相乘各自对应每W单价后测算出其市场规模分别达950、600亿元，然后通过相乘IGBT价值量占比7%测算出全球光伏&储能IGBT市场规模为108亿元，2020-2025年CAGR达30%，行业增量主要来源于三个方面：1）新增需求：受益于全球光伏新增装机量高速增长，预计2025年光伏逆变器新增需求为400GW；2）替换需求：逆变器中IGBT、电容等电子元器件受内部环境、器件温度和电流谐波的影响，使用寿命往往低于电站运营周期（尤其是早期逆变器产品），存在存量市场的替换需求，预计2025年光伏逆变器替换需求为22GW；3）储能需求：储能是实现可再生能源高占比的必经之路，随着储能渗透率提升，预计2025年储能逆变器渗透率为30%，新增需求为120GW。风电方面，我们预计2025年全球及中国风电装机量分别达157、97GW，通过相乘风电IGBT单价0.25亿元/GW，我们测算出2025年全球风电变流器IGBT市场规模达39亿元，2020-2025年CAGR达11%，2025年中国风电变流器IGBT市场规模达24亿元，2020-2025年CAGR达13%。 ？ 目前大部分主流光伏逆变器厂商的IGBT供应商仍以国外为主，2020年国产化率接近0，国产替代大有可为但任重道远。据上能电气披露，目前公司IGBT功率模块主要依赖国外品牌，包括德国的英飞凌以及日本的三菱。根据固德威2021年年报，“IGBT元器件国内生产商较少，与进口部件相比，产品稳定性、技术指标存在一定差异。目前，国产IGBT元器件、IC半导体的性能稳定性及相关技术指标未能完全满足公司产品的技术要求，预计短期内不能完全实现进口替代。”由此可见，国内大部分主流光伏逆变器制造商倾向于从国外采购IGBT，国内IGBT厂商革命尚未结束，仍需努力。而据时代电气披露，其光伏IGBT产品已进入国内绝大部分头部企业的供应链中，有望实现国产替代。 2.4 车规IGBT篇：由高压到中压实施“降维打击”，双碳时代到来引爆新机遇 ？ 在车规级IGBT技术上，公司逐渐缩小与英飞凌的差距，目前已全面掌握精细沟槽技术，相当于英飞凌IGBT 第六代技术。目前国内车规级IGBT厂商整体与行业龙头英飞凌尚有差距，主要系1）国内IGBT产业化起步晚，主要生产测试设备及核心原材料大多依靠进口。2）芯片得到车规认证相当难，因为汽车对IGBT的工作温度、运行稳定性等要求极高，对故障率要求基本为零容忍。3）极高的产品一致性要求导致整车厂不能随便更换供应商，客户粘性高。因此目前全球车规级IGBT市场份额依然还是被海外老牌半导体厂商占据。时代电气凭借自身在轨交领域长期积累的经验，由难度更大的高压轨交IGBT往中低压进行技术延伸，目前其750V和1200V IGBT已批量应用至新能源汽车中，并已成为国内多个龙头整车厂如一汽、长安的重要供应商。此外，公司在2022年9月披露其将作为法雷奥集团电驱系统IGBT模块正式供应商，定点项目从2023年开始，总供货量预计超250万台新能源车。2021年公司车规级IGBT收入近2亿元，22年Q1单季度收入就达2亿元，同比大增。 ？ 缺芯潮”下IDM模式优势明显，自建产能保障芯片供应，我们认为在当下车规IGBT供需缺口持续存在的情况下，产能快速释放厂商将先受益。公司目前的车规级8英寸IGBT产线拥有年产36万片的产能，并就近与哪吒、一汽等整车厂进行产能就近配套布局，持续保障公司芯片供应能力、响应速度。根据NE时代数据，2022年1-9月公司新能源车功率模块装机量为41.1万套，国内占比12%，同增432%，远高于英飞凌的56%，足以表明本土IGBT企业在缺货契机下将快速实现国产替代。 ？ 市场规模：新能源车市场是IGBT的最大增量，预计2025年全球及中国新能源车IGBT市场规模分别达332、159亿元、2020-2025年CAGR分别达45%、48%。 ？ IGBT平均单车价值量受电动化率、IGBT采购年降、以及高端车型渗透率三方面影响，因此我们估计未来单车IGBT价值量将维持在1700元。1）电动化率会影响单车IGBT价值量。IGBT一般占新能源车BOM成本的5%。根据Strategy Analytics，48V轻混车功率半导体单车价值量为90美元，纯电动车功率半导体单车价值量达330美元（折合人民币2100元）。2）高端新能源车型用到的IGBT模块更多，因此单车价值量更大。一般A00乘用车IGBT单车价值量约为800元，A级电动车约为2000元，而目前部分更高端车型如理想one采用的四驱系统，每个系统采用两个电控模块，因此估计其IGBT单车价值量将达3200元。未来伴随A级、B级等高端四驱车型渗透率持续提升带动IGBT单车价值量提升，则我们预计至2025年新能源车IGBT单车价值量将达1980元，考虑到目前整车厂采购IGBT年降影响，则最终单车价值量将维持在1700元左右。 ？ 2021年全球新能源车销量达644万辆，对应IGBT市场规模达104亿元，国内345万辆，对应IGBT市场规模达56亿元。我们假设2025年全球及国内新能源车销量分别为2524万辆（渗透率28%）、1212万辆（渗透率40%），则对应的全球IGBT市场规模将达332亿元、国内159亿元，2020-2025年CAGR分别为45%、48% ？ 国外巨头纷纷入局SiC，公司高瞻远瞩提前布局SiC车规级应用，技术、性能层面已接近外国厂商，目前产能可配套10-12万辆车/年需求。目前SiC模块主要应用于高性能四驱车的后驱，特斯拉、比亚迪、小鹏均采用该方案，我们假设2025年SiC模块渗透率提升至15%，考虑SiC模块价格持续下降，预计2025年新能源车SiC模块市场达189亿元，五年CAGR达68%。考虑SiC模块对IGBT的替代效应，预计2025年新能源车IGBT市场达282亿元，五年CAGR达42%。 三、“以点带面”，打造双碳时代下的工业产业化集群 1. 背靠智谷工厂+技术厚积薄发+配套车型优势，电驱系统业务步入快速增长期 ？ 作为新能源汽车的“心脏”，电驱系统主要包括驱动电机总成，控制器总成，以及传动总成，相当于其发挥了燃油汽车中“发动机+ECU 电控单元+变速箱”的作用。目前来说，经过高集成度一体化设计的电驱动系统“三/多合一”产品因其能够利用更紧凑的物理空间、更少的原材料，并且能提供更丰富的功能，因此成为了电驱动系统行业未来发展的方向。截至22年5月，国内“三/多合一”电驱动系统的搭载比例为57%。 ？ 厚积薄发，21年推出国内首款基于自主研发SiC大功率电驱产品，百万产能布局助力22年7月乘用车电驱系统市占率冲进行业第4。 近年来公司电驱系统收入大幅增长，2020年、2021年以及2022前三季度分别为2亿、5亿、8亿，同增28%、171%、194%。产能方面，公司株洲基地目前拥有SMT、电机电控产能40万套/年，无锡基地拥有完善的电驱系统产业链，能满足A00-C级车及SUV的需求，规划产能30万台/年，目前已拥有产能20万台/年。客户配套方面，公司既为主流传统车企供货，如长安、红旗，也开拓了造车新势力中交付量排前三的合众汽车。具体到车型上，我们发现公司的电驱系统所配套车型均为各细分市场中的热销车型，如奔奔、哪吒U/V系列。22年8月，公司更是宣布与一汽成立合资子公司，深化电驱系统配套合作。根据NE时代数据，2022年1-6月，公司共交付6.3万套电驱系统，市场份额为5%，行业排名第6，而到22年7月公司再做突破，市占率上升行业第4。 ？ 市场规模：根据精进电动、巨一科技、大洋电机、正海磁材、英搏尔五家主要电驱系统厂家销售数据，我们估算新能源车电驱系统每套单价约为4480元，每台新能源车配一套系统，考虑电驱单价年降影响，则预计到2025年全球及国内市场规模将分别达875亿元、420亿元，2020-2025年 CAGR分别为45%、48%。 2.同心多元化，由“牵引变流”到“工业变流”向工业、海工延伸 ？ 工业变流是公司将轨道交通变流技术向轨道交通外的工业市场延伸形成的产业。2022年前三季度公司工业变流产品收入8.5亿元，同增304%，海工装备收入3亿元，同增92%，传感器件收入3亿元，同增127%。目前公司工业变流产品主要应用于暖通、冶金、新能源发电等领域，包括光伏逆变器，风电变流器，中央空调变频等。同时，公司在2015年收购了英国全球深海机器人知名供应商Specialist Machine Developments(SMD) Limited，并于2017年成立上海中车SMD，成功将公司业务向海工装备领域延伸。公司的传感器件主要应用于轨交领域，近几年成功向风光领域拓展。 2.1光伏风电逆变器：背靠央企优势，持续布局产业基地，市占率快速提升 ？ 上下游协同效应助力公司光伏逆变技术不断实现突破，持续布局零碳智能装备产业基地扩产能，近年来凭借央企优势多次入围“五大六小两建”采购名单，22年7、8月光伏逆变器中标量稳居第一。光伏逆变器主要分为集中式、集散式、以及组串式，市场目前主流为组串式，公司主要覆盖集中式和组串式。公司积极追赶业内领先厂商技术步伐，持续加码投入三电平变流器通用平台技术。截至8月，公司今年累计中标集中式1.1GW、组串式5.4GW、EPC 637MW，其中7、8月中标量稳居行业第一，市占率快速上升。持续布局新能源产业基地。22年3月，公司计划在曲靖建设年产光伏风电变流器、智能汇流箱等零碳智能装备10GW产业基地。同年8月，公司另一零碳智能装备5GW基地在乌海落户。 ？ 市场规模：根据我们在风光IGBT篇数据，我们预计2025年全球及中国光伏逆变器出货量分别达422、139GW，相乘各自对应每W单价后测算出其市场规模分别达950、224亿元，2020-2025年CAGR分别为24%、19%。 ？ 光伏逆变器属于充分竞争市场，市场呈现向行业龙头集中趋势，华为、阳光电源为第一梯队。根据伍德麦肯兹统计，21年全球光伏逆变器TOP10厂商市场份额高达82%，较20年同增2%。其中，华为、阳光电源持续领跑，21年市占率分别为23%、21%，古瑞瓦特出货量第三，占比7%，TOP3控制了全球光伏逆变器市场的一半以上。 ？ 未来风电机组发展趋势为大功率和海上风电，因此全功率式风电变流器有望成为行业主流。根据CWEA数据，2021年陆上新增风电机组中3.0-4.0MW及以上装机占比高达73%，而海上风电更是高达99.7%，而全功率式风电变流器又是主要应用在大功率风电机组，因此预计其市场份额将进一步增长。公司目前系列产品覆盖双馈变流器以及中低压全功率变流器，同时与风力发电机业务进行相应技术搭配，实现技术上的“协同效应”。2017年公司与南京风电科技有限公司签订110套2.3MW双馈风电变流器产品供货合同，为公司风电变流器产品市场首个订单。2020年6月，公司亚洲最大海上10MW半直驱永磁风力发电机在山东下线，同年12月，公司4.8MW三电平风电变流器产品成功下线。 ？ 市场规模：根据运达股份及三一重能采购数据，风电变流器成本约占风电机组的4%。我们预计至2025年全球及国内风电装机规模分别为157GW、97GW，相乘对应的风电变流器单价，因此我们测算出至2025年全球及国内风电变流器市场规模将分别达261亿元、160亿元，2020-2025年CAGR分别为8%、10%。 ？ 风电变流器属于充分竞争市场，国内厂商已占据主导地位，目前市场呈现第三方供应商与自供厂商竞争格局。目前风电整机厂商如金风科技、远景能源等行业龙头都设有自己的变流器子公司，同时上述企业亦使用部分第三方生产商的变流器。根据Wood Mackenzie数据，截止2020年风电变流器市场主要由阳光电源、禾望电气等占据，市占率分别为22%、16%。 2.2 传感器件：轨交领域龙头, 产能扩张带动出货量高增，往风光领域拓展 ？ 公司专注传感技术30余年，目前轨交传感器市场占有率第一，在新能源车、风光领域出货量位居行业前列。宁波中车时代作为公司首个传感技术实验中心，目前围绕电流、电压、位移、压力、速度、温度6大板块已研发出700多种传感器件产品类型，22年H1新建14条生产线，拥有年产能超1650万只。持续专注传感技术研发。公司立足轨道交通传感产业，先后攻克了一大批关键核心技术，成功开发了MEMS铂电阻芯片、MEMS磁通门芯片等核心传感芯片及基于自主芯片技术的传感器，打通了从器件到模块、到市场的全产业技术应用开发链。 ？ 传感器下游应用领域广，汽车电子为最大下游。根据华经产业研究院统计，2020年传感器中汽车电子占比最高，达24%，工业制造、网络通讯、消费电子、医疗电子依次分别占比21%、21%、15%、7%。 ？ 市场规模：根据赛迪顾问预测，2020年全球传感器市场规模达1606亿美元。预计至2025年将达3200亿美元，期间CAGR 15%。 2020年中国传感器市场规模达2510亿元，至2025年将达4900亿元，期间CAGR 14%。 ？ 我国传感器市场份额主要由国外厂商占据，市场集中度较低。目前爱默生、西门子、博世等国外公司占据中国传感器行业超过60%的市场份额。从市场集中度来看，行业格局较为分散，TOP5企业如歌尔股份、汉威电子等占据了国内传感器市场40%以上的份额，其余60%为中小企业。 2.3海工装备：收购英国SMD，抢抓海工新机遇 ？ 收购英国SMD公司，高铁技术向深海延伸，填补国内深海机器人产业空白。2015年2月，公司拟斥资约12亿元收购英国SMD 100%股权。SMD公司位于英国纽卡斯尔，是当时全球深海机器人第二大供应商和领先的海底工程机械制造商。公司由高铁技术向深海延伸。据时代电气介绍，向海洋工程深海装备领域拓展，是公司轨道交通电气传动和控制核心技术的有机延伸， 同时还可以与中国南车株洲所已有的海上业务开展业务协同，打造一个海洋工业装备产业集群。 ？ 收购之后公司海工装备技术突飞猛进，抢抓海工产业新机遇。在收购英国SMD的同年12月，公司生产的全球首套商业深海采矿设备完成出厂试验并具备了交付条件。2016年7月，SMD公司成功中标交通运输部上海打捞局6000米遥控无人潜水器项目，这是当时我国首个6000米级ROV（电驱动水下机器人·）项目。2020年，公司推出国内首创具有智能行走，精准导航定位等功能的智能水下挖沟铺缆机以及水下模拟仿真系统。同时，公司目前有多项在研海工装备项目，如深海机器人电驱及智能化技术，成功之后公司将成为国内首家拥有水下3000米级电机技术的公司。 四、由“高速,重载”向“绿色,智能”发展，公司轨交业务“第二春” 1. 国内轨道交通行业龙头，牵引变流系统乃其安身立命之本 ？ 公司是我国轨交行业具有领导地位的牵引变流系统供应商，可生产覆盖机车、动车、城轨领域多种车型的牵引变流系统。根据城轨牵引变流系统市场招投标等公开信息统计，公司2012年至2022年H1连续十年在国内城轨牵引变流系统市场占有率稳居第一。 ？ 在机车领域，公司牵引变流系统累计装车和谐系列机车超6000台套、“复兴号”动力集中动车组约150套，并随整车批量出口至澳大利亚、德国、南非等国家和地区。 ？ 在动车领域，公司牵引变流系统累计装车“和谐号”动车组超1300标准列，装车“复兴号”动车组350余标准列市场。 ？ 在城轨领域，公司牵引变流系统广泛应用于地铁、单轨列车、磁浮列车、工程车等不同制式车型。2021年公司在已开标的5614辆地铁牵引变流系统订单中中标3282辆，占比59%。 ？ 公司轨交电气装备为轨交业务收入主要来源，轨交业务毛利率在同行业公司中处于领先地位。2022年前三季度公司轨交业务营业收入共计72亿元，毛利共计28亿元，其中轨交电气装备(主要为牵引变流装备)收入57亿元，占比79%，为收入贡献主要来源。近几年公司轨交业务毛利率维持稳定且高于绝大多数同类公司，2020年至1H2022分别为40%、37%、39%。 ？ 深度绑定核心客户的同时不断拓展客户多元化。公司轨交业务客户主要包括中车集团下属主机厂、国铁集团及下属子公司等国内外企业，近年来收入占比保持在60%以上。核心客户占比高主要系1）对于主机厂而言，公司产品主要系配合主机厂车型及技术平台进行研发、双方合作具有历史延续性。2）铁路领域轨道交通车辆整车在样车试验验证环节即确定了所采用的牵引变流系统等核心部件，存在一定的准入门槛，所以客户多向公司进行单一来源采购。3）重型轨道车等轨道工程机械产品一般不存在三家及以上的供应商，因而公司多采用竞争性谈判或单一来源采购的销售方式， 2.依附国家绿色智能化战略，看好城轨领域带来的新机遇 ？ 近年来中国铁路固定资产投资相对稳定，在8000亿左右，2021年略有下降主要系疫情扰动。根据铁建重工预计以及结合在建和拟建铁路项目安排，预计“十四五”期间铁路固定资产投资额将稳定维持在8000亿/年左右。 ？ 国内城轨交通建设目前正处于快速增长时期。近年来国内城轨交通行业快速发展，2021年中国城轨投资额为5860亿元，2016-2021年CAGR达9%。伴随投资额，新增城轨交通车辆亦快速增长，2016-2021年CAGR达33%，有望带动公司城轨牵引变流系统收入快速增长。未来，根据《十四五规划和2035年远景目标纲要草案》，“十四五”期间城轨项目总投资额将达到3.5万亿元，平均7000亿元/年，相比“十三五”期间所完成建设投资总额（2.63万亿元）增长33%。 ？ 智能绿色化发展趋势+多个产业政策加持，轨交行业有望迎来第二春。就铁路领域而言，根据国铁集团《新时代交通强国铁路先行规划纲要》，力争到 2035 年国家铁路网规模达到 20 万公里左右。就城轨领域而言，根据国务院《国家综合立体交通网规划纲要》提出，到 2035 年基本建成绿色集约、智能先进的现代化高质量国家综合立体交通网，实现”全国 123 出行交通圈”和“全球 123 快货物流圈”。整体而言，我国轨交行业以政策作为背景，以绿色智能化作为未来突破口，因此有望保持持续增长。 ？ 公司在轨交绿色智能化领域深耕多年，目前多项技术已成功推广应用。公司的永磁牵引系统凭借绿色高效的优点，目前已成功装载于国际首列350km/h速度等级的永磁高速列车。自动驾驶技术，公司攻克了重载列车运行环境仿真，自动驾驶系统集成等关键技术，目前已经在西安局、广州局，包神铁路等铁路公司得到了装车应用。2021年，公司基于3300V全SiC器件的牵引变流器在深圳1号线载客运营，牵引能耗降低10%，同年公司核心系统助力时速600公里高速磁浮成功下线，为中国轨交行业从“重载，高速”向“绿色，智能”方向发展持续作出贡献。 3. 匠心沉淀助力维修业务扬帆起航 ？ 轨交装备存量+铁路网规模快速增长，售后维保亦将呈现较广的市场空间。至2021年底全国铁路营业里程突破15万公里，预示前期上线运营的列车逐渐进入维修期，特别是随着“复兴号”中国标准动车组的应用与自主配套能力的增强，国产零配件厂商更为受益。根据公司信息，时代电气为高铁单车整套系统的维修价值量相当于销售一套新系统，因此预计行业内将迎来新的发展机遇。 ？ 公司依托多年的轨交装备技术积累和生产制造经验，可为客户提供轨道交通装备的检修维保服务。维修能力方面，公司的轨道工程机械主要用于轨道交通线路基础设施的建设、检测、维修、养护。同时，在铁路领域，公司下属子公司宝鸡中车时代是国铁集团三大养路机械定点生产企业之一，且具备生产多种国内唯一的轨道工程机械的能力。维修覆盖范围方面，公司结合国铁集团检修规划，持续优化检修布局，已在全国建立了18个属地化检修基地。2021年，公司继续在检修市场拓展，城轨领域斩获跨平台检修订单，中标国内首个地铁牵引系统维修项目。2020年，因受疫情因素影响，公司维保业务收入有所下滑，为12亿元，同减19%。 三、盈利预测与估值 1.盈利预测：预计公司2022-2024年实现归母净利24、28、31亿元，同增20%、15%、12%。 ？ 预测2022-2024年公司分别实现营收183、209、237亿元，同比增长21%、15%、13%。功率半导体器件业务：下游风光、新能源车需求高增带来IGBT行业景气度高升，供需缺口加速国产替代步伐，公司高压IGBT技术优势向中低压高增速领域延伸+提前布局SiC车规级应用+IDM模式下产能快速释放市占率进一步提高，预计功率半导体业务营收快速增长。1）行业景气度高，根据我们估算，预计2025年全球IGBT市场规模达954亿元、2020-2025年CAGR为16%，中国IGBT市场规模达458亿元、2020-2025年CAGR达21%。2）公司高压IGBT技术、市占率国内领先，持续向中低压新能源车等高增速领域拓展，叠加供需缺口下公司8寸IGBT产线产能释放带来出货量快速提高，进一步实现国产替代。我们预计2022年公司车规IGBT模块将配套70万台新能源车，高压IGBT按往年市占率乘于22年市场规模计算将带来6.5亿元收入，光伏风电IGBT考虑阳光电源等逆变器龙头加速实现零部件国产替代以及公司在该领域定制化、上下游协同能力，预计22年收入将达2.4亿元。综上我们预计公司2022-2024年功率半导体业务营收增长率为78%、30%、21%，收入分别为19.01亿元、24.79亿元、29.96亿元。 ？ 新能源电驱系统业务：1）我们预计2025年全球电驱系统市场规模达875亿元、2020-2025年CAGR为45%，中国电驱系统市场规模达420亿元、2020-2025年CAGR达48%。2）公司IGBT自供电驱系统形成上下游产业链协同优势。3）快速打入车企供应链，既供货如长安、红旗等传统车企，也开拓了造车新势力中交付量排前三的和众汽车，同时在车型配套方面也均为各细分市场中的热销车型，如哪吒U/V系列，再叠加自建工厂产能快速释放，我们预计公司2022年产能20万台将实现满产满销。预计公司2022-2024年新能源电驱系统业务营收增长率为124%、43%、11%，收入分别为10.19亿元、14.52亿元、16.10亿元。 ？工业变流产品业务：公司凭借央企优势22年多次入围“五大六小两建”采购名单，7、8月光伏逆变器中标量稳居第一，叠加与中车集团、公司功率器件业务实现技术协同效应，以及目前在手订单量，预计2022-2024年工业变流业务营收同增184%、73%、60%，收入分别为15亿元、26亿元、42亿元。 ？ 轨道交通装备业务：1）看好2022年下半年国内疫情逐步走出后轨交装备需求的触底反弹，看好中国中车一季度新签订单近三年来首次同增对于未来预期的改善。2）国内城轨交通建设目前正处于快速增长时期，“十四五”城轨投资总额相比“十三五”高出33%，未来将带动更多城轨车辆采购需求，推动公司城轨轨交装备收入增长。3）前期上线运营车辆逐步进入维修期，售后维保、替换需求将持续贡献收入。预计公司2022-2024年轨道交通装备业务营收同增4%、1%、0%，收入分别为127.33亿元、128.78亿元、128.78亿元。 ？ 预测2022-2024年公司分别实现归母净利24、28、31亿元，同比增长20%、15%、12%。考虑公司8寸芯片产线、电驱系统产线产能利用率维持高水平下的规模效应，以及持续加大研发投入开拓新产品，预计销售费用率维持在6%，管理费用率略减维持在4%，研发费用率略减维持在8%。 2.估值：给予公司目标价72元 ？ 我们采取分部估值法对公司进行估值，轨交装备/功率半导体/新能源电驱系统/工业变流及其他业务估值分别为483.01亿、332.13亿、50.97亿、156.27亿元，合计市值1022亿元，对应目标价72.19元，给予“买入”评级。 ？ 对于轨道交通装备业务，因其盈利稳定且处于成熟周期，故采用P/E估值，选取中国通号、汇川技术、交控科技、中国中车作为可比公司，考虑该业务即将迎来触底反弹，加之公司牵引变流在国内的领导地位，给予该部分业务2022年22倍的P/E估值，2022年轨道交通装备业务净利润为21.96亿元，对应市值为483.01亿元。 ？ 对于功率半导体业务，因其处于快速增长期但短期盈利无法体现，故采用P/S估值，选取主要产品同为新能源、车规工业IGBT的斯达半导、士兰微、宏微科技、新洁能作为可比公司，考虑该业务公司IDM模式优势明显且高附加值的车规、高压出货量占比高，给予该部分业务2022年18倍的P/S估值，2022年功率半导体业务收入为19.01亿元，对应市值为332.13亿元。 ？ 对于新能源电驱系统业务，因其处于快速增长期但短期盈利无法体现，故采用P/S估值，选取巨一科技、英搏尔、大洋电机作为可比公司，考虑该业务目前快速打入车企供应链且叠加智谷工厂产能加速释放、IGBT自供形成上下游产业链优势，给予该部分业务2022年5倍的P/S估值，2022年新能源电驱系统业务收入为10.19亿元，对应市值为50.97亿元。 ？ 对于工业变流产品及其他业务，采用P/S估值，选取固德威、阳光电源、锦浪科技作为可比公司，考虑该业务公司央企优势，且与中车集团、公司功率器件业务实现技术协同效应，但也包括成长性相对平稳的海工装备等业务，给予该部分业务2022年6倍估值，2022年工业变流产品及其他业务收入为26.04亿元，对应市值为156.27亿元。 六、风险提示 ？ 功率半导体行业竞争加剧风险：功率半导体厂商未来产能快速扩张将导致行业竞争加剧，影响公司毛利率。 ？ 新能源车、光伏风电渗透率不及预期风险：公司功率半导体、新能源车电驱系统、工业变流器下游为新能源车、光伏风电等领域，如若下游渗透率不及预期将会影响公司营收。 ？ 轨道交通装备业务不及预期：公司轨交装备收入与国家铁路、城轨固定投资额相关，投资额不及预期将会给公司收入带来影响。 ？ 限售股解禁风险：2022年9月7日公司4131万股限售股解禁，对应解禁前流通股，占解禁前流通股25%、解禁后流通股20%。 投资评级的说明： 买入：预期未来6－12个月内上涨幅度在15%以上； 增持：预期未来6－12个月内上涨幅度在5%－15%； 中性：预期未来6－12个月内变动幅度在-5%－5%； 减持：预期未来6－12个月内下跌幅度在5%以上。 创新技术研究团队： 樊志远（电子首席）/ 刘妍雪 / 邓小路 欢迎阅读【国金电子】每日行情资讯 扫描下方二维码关注我们哦～ 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