【国盛郑震湘团队】三安光电深度报告：化合物半导体龙头崛起，Mini LED助力主业增长

来源：湘评科技

投资要点

深度布局化合物半导体，氮化镓、碳化硅、砷化镓同步发力迈入收获期：

氮化镓（三代）：GaN适用高频、高功率且电压小于600V的场景。由于在高效率及小型化领域的优异性能，氮化镓在射频、充电等多方面的优势明显。GaN市场具有较高增速，在射频、电力电子领域有广泛的潜在需求。从现在5G基站的加速建设角度来看，GaN由于性能的优越，以及5G基站对于射频爆发式增长的需求，GaN有望实现快速渗透，且随着规模化效应，成本有望进一步下降，再次助力全下游领域的渗透率提高。

砷化镓（二代）：GaAs由于高频、抗辐射、耐高温及发光效率高的特性被广泛应用消费电子射频领域（PA和Switch）以及光电子Vcsel等领域。随着5G拉动消费电子射频端对于PA和Switch价量的提升，以及GaAs在PA等领域的占比不断提高，GaAs将在射频领域进一步提高市场规模；在Vcsel方面随着3D感应渗透率提高以及5G带动对于高速大容量光通讯的需求，GaAs将会受到Vcsel这一新成长推手的帮助继续增长。

碳化硅（三代）：SiC在电压600V及以上的高功率领域具有优势。目前已被用于新能源汽车及风力等行业。根据Yole，2018年SiC电力电子器件市场规模约4亿美元，2023年成长至14亿美元。SiC目前在新能源汽车主要用于充电桩，预计未来在汽车器件上将有更广阔的潜在用途。

定增募资继续深度布局Mini LED和Micro LED。我们认为在LED行业Mini以及Micro LED具备清晰度、画质、厚度、反应速度等方面的优点，渗透率将持续提高，带来潜在需求空间。公司在2019年公告非公开募集70亿元，用于投入总投资金额约138亿元的半导体研发与产业化项目（一期），主要投资于氮化镓、砷化镓、特种封装业务、以及公共配套板块。预计后续项目达产后预计实现年销售收入82.44亿元，对应净利润19.92亿元，将显著增厚公司业绩。

盈利预测与投资建议：三安光电作为化合物半导体龙头企业，LED主业逐渐触底回暖，且格局优化、强者恒强；公司砷化镓、氮化镓、碳化硅及滤波器等器件积极布局，卡位下一世代半导体制造领域，率先迎来产品突破和放量。预计公司2020~2022年将实现归母净利润20.55/29.20/37.00亿元，首次覆盖，给予“买入”评级。

风险提示：疫情影响加剧、下游需求不及预期、贸易纷争加剧。

一、

三安光电主要从事全色系超高亮度LED外延片、芯片、Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料、微波通讯集成电路与功率器件、光通讯元器件等的研发、生产与销售，产品性能指标居国际先进水平。公司凭借强大的企业实力，继2014年扩大LED外延芯片研发与制造产业化规模、同时投资集成电路产业，建设砷化镓高速半导体与氮化镓高功率半导体项目之后，2018年三安光电在福建泉州南安高新技术产业园区，斥资333亿元投资Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料、LED外延、芯片、微波集成电路、光通讯、射频滤波器、电力电子、SIC材料及器件、特种封装等产业。

1.1 携手产业基金，从LED向半导体迈进

三安光电主要从事全色系超高亮度LED外延片、芯片、化合物太阳能电池及Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体等的研发、生产与销售，总部及产业基地布局在厦门、天津、安徽、福建等多地。

从LED到化合物半导体，产业链垂直化整合布局。公司从Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料应用开始，以芯片为核心主业，分为可见光、不可见光、通讯以及功率转换等领域。一方面，公司传统的可见光业务迅速发展，LED产能不断扩张，并紧随行业发展趋势，积极布局新应用领域Mini LED、Micro-LED等；一方面，公司积极推进不可见光业务布局，稳步推进砷化镓PA和氮化镓电力电子集成芯片国内外客户验证，进一步推进光通讯和滤波器业务布局。传统业务与新型业务齐头并进，巩固公司行业龙头地位。

联合产业基金战略布局III-V族化合物，未来成长动能充沛。三安光电同时与华芯投资管理有限责任公司（大基金的唯一管理机构）、国家开发银行、福建三安集团有限公司约定四方建立战略合作关系，大力支持公司发展以Ⅲ-V族化合物半导体为重点的集成电路业务。

继续引入战略投资者，有望顺利改善控股股东财报结构。根据2019年1月21日公告，兴业信托、泉州金控、安芯基金与三安集团签署《战略合作框架协议》。兴业信托、泉州金控、安芯基金向三安集团增资和提供流动性不低于60亿元，我们认为方案顺利实施后，可以大幅增加公司控股股东的现金流，改善财务结构，降低控股股东股权质押比例。

1.2 LED逐渐见底企稳，行业出清加速

2019年，公司实现营业收入74.60亿元，同比下降10.81%；归母净利润为12.98亿元，同比下降54.12%。2020Q1，公司实现营业收入16.82亿元，同比下降2.74%；归母净利润为3.92亿元，同比下降36.95%。2020Q1，LED主业受疫情影响较大，3月份销售收入才得到有效提升，化合物半导体进展顺利。

研发强度继续增强，针对化合物半导体及高端LED做重点投入。2019年，公司研发费用为1.97亿元，同比增长36.44%。公司聚集了一批国内外一流的半导体研发技术专家，2019年公司研发人员数量为2099人，占公司总人数的17.33%，同比增长347人。

三安集成认可度和行业趋势已现，各产品线取得明显进展。三安集成在2019年全年实现收入2.41亿元，同比增长40.67%；2020Q1实现收入1.66亿元。2019年，砷化镓出货客户累计超过90家；氮化镓产品重要客户实现批量生产，产能爬坡；电力电子客户累计超过60家；光通讯向高附加值产品突破；滤波器产品有望在2020年实现销售。

LED处于底部，价格趋于相对稳定。LED供需结构阶段性失衡，产品价格下降。经过一段时间调整，中低端产品单价目前相对稳定。公司持续优化产品结构、实现差异化竞争，现有产线基础上，积极布局Mini/Micro LED、高光效LED、车用LED、紫外/红外LED等新兴应用领域。

三安光电作为化合物半导体龙头企业，LED主业逐渐趋稳，格局优化、产能出清，在砷化镓、氮化镓、碳化硅及滤波器等领域积极布局，预计公司的化合物半导体业务将逐步起量。

LED板块存货绝对值增长放缓，行业逐渐触底。2019年低端LED降幅已收敛，高端还有部分下降，整个LED的价格底部逐渐出现。2019年，存货增速已经放缓，随着行业回暖，报表压力有望逐渐下降。

三安光电作为行业龙头，毛利率一直领先于同行。三安在技术、规模等方面具有优势，随着LED产能的出清，三安光电在LED行业有望进一步巩固其行业龙头地位。三安光电保持一定的扩产速度，在相对竞争优势下，份额还有望进一步提升。等LED行业触底回暖，利润弹性将进一步增加。

二、向外拓展，深度布局化合物半导体

2.1 化合物半导体优势无数，下游应用渗透不间断

第二代化合物半导体典型代表为GaAs，第三代化合物半导体典型代表为GaN、SiC。半导体材料可分为单质半导体及化合物半导体两类，前者如硅（Si）、锗(Ge）等所形成的半导体，后者为砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）等化合物形成。砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）半导体分别作为第二代和第三代半导体的代表，相比第一代半导体高频性能、高温性能优异很多。

化合物半导体主要应用于（1）光电子，如LED、激光器等；（2）射频通信，如PA、LNA。开关、滤波器等；（3）电力电子，如二极管、MOSFET、IGBT等。

三大化合物半导体材料中，GaAs占大头，主要用于通讯领域，全球市场容量接近百亿美元，主要受益通信射频芯片尤其是PA升级驱动；GaN大功率、高频性能更出色，主要应用于军事领域，目前市场容量不到10亿美元，随着成本下降有望迎来广泛应用；SiC主要作为高功率半导体材料应用于汽车以及工业电力电子，在大功率转换应用中具有巨大的优势。

氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)并称为第三代半导体材料的双雄，由于性能不同，二者的应用领域也不相同。由于氮化镓具有禁带宽度大、击穿电场高、饱和电子速率大、热导率高、化学性质稳定和抗辐射能力强等优点，成为高温、高频、大功率微波器件的首选材料之一。

根据CASA， 我国第三代半导体总产值约7423亿元（包含半导体照明）。2018年我国第三代化合物半导体电力电子产值近12.3亿元，同比增长13%；微波射频产值36.7亿元，同比增长20%；光电（主要为半导体照明）产值约7374亿元，同比增长13%。

根据CASA统计，2018年国内市场SiC和GaN电力电子器件的规模约为28亿元，同比增长56%，预计未来五年复合增速为38%。GaN微波射频应用市场规模约为24.49亿元，未来5年复合增速有望达60%

根据CASA，我国功率半导体市场国产化程度低，其中IGBT约90%依靠进口。SiC、GaN在电力电子领域渗透率约1.5~1.9%， SiC、GaN电力电子同样90%依赖于进口，主要为Cree、英飞凌、Rohm，国产的功率器件目前仅在SiC二极管有量产销售突破。

第三代半导体材料器件在太阳能光伏、新能源汽车和工业及商业应用三个领域取得较大进展。我国第三代半导体电力电子器件领域主要应用于工业及商业电源、消费类电源（PFC）、光伏逆变器、不间断电源（UPS）、新能源汽车和工业电机等。

其中，电源领域是第三代半导体电力电子器件领域最大的市场，规模约为16.2亿元，占到整个第三代半导体电力电子器件市场规模的近58%。

光伏逆变器中SiC渗透率也逐年提升，目前规模达到6.8亿元，渗透率有望到20%。

新能源汽车领域第三代电力电子器件市场规模目前1.5亿元，同比增长87%，主要来自于充电桩贡献，新能源整车市场仍未起航，器件的渗透率有待进一步提升。据CASA测算，2018年新能源汽车上功率电子器件的市场规模高达6亿元，而第三代半导体电力电子器件的市场规模仅1700万元。直流充电桩为例，电动汽车充电桩中的SiC器件的平均渗透率达到10%。

2.2 布局化合物半导体，进入收获期

由三安光电研发的III-V族化合物半导体材料的应用领域从原有的LED外延片、芯片，延伸到了光通讯器件、射频与滤波器、功率型半导体三个新领域，基本涵盖了今后Ⅲ-V族化合物半导体材料应用的重要领域。这一布局，除了将为三安光电每年在营收上带来贡献，进一步扩大公司体量。

目前三安集成全工艺平台布局，在HBT、pHEMT、GaN以及碳化硅领域均进行工艺开发及工艺鉴定试验：

根据三安集成官网所示，三安公布商业版本的6英寸碳化硅晶圆制造流程，宣布完成全部工艺鉴定试验，并将其加入到代工服务组合中。公司目前生产的碳化硅晶圆，是用于电力电子中电路设计的最成熟的宽禁带（WBG）半导体，可以为650V、1200V和更高额定肖特基势垒二极管（SBD）提供器件结构，不久后会推出针对900V、1200V和更高额定肖特基势垒二极管的碳化硅MOS场效应晶体管工艺（SiC MOSFETs）。

另外在近日三安集成宣布推出针对应用于数据中心AOC、光模块基于其GaAs技术平台的高速25G VCSEL芯片组及阵列系列，可以结合三安集成的25G 850nm PD芯片，为客户提供全套的低功耗、极具成本效益的25G收发组合芯片。以及同时宣布，应用于高速宽带接入网络的10G APD芯片系列完成开发并进入批量生产阶段，进一步丰富三安集成的光电产品系列。

三、氮化镓：高频率、高功率，面向射频及电力电子领域

3.1、GaN适用于高频、高功率、低压，硅基GaN快速兴起

GaN开关器件在理论上有至少10倍于Si MOSFET器件的开关速度。在一些高频领域具备很好的性能优势。GaN器件的开关延时很短，导通损耗和开关损耗低，工作频率高。因而在软开关状态下比Si MOSFET优势器件优势明显。

GaN主要在低压（0~400V）、高频应用，以及一些要求高效率或者小型化的领域具有竞争优势，比如ITC电源，笔记本电脑适配器，以及高频应用，如激光雷达驱动，高频无线充电，包络跟踪等。

目前，GaN元器件衬底种类较多，包括蓝宝石、SiC、Si、ZnO、GaN等。

GaN衬底：主流产品2~3英寸为主，日本住友电工占据寡头垄断地位。GaN衬底产品主要应用于激光器，诸如激光显示、激光存储、激光照明。随着大功率蓝绿激光二极管技术的逐渐成熟，GaN衬底需求在增加。

SiC衬底：主流产品4~6寸为主，SiC具有优良的导热性，因此适用于RF领域。更高尺寸的SiC良率较低，经济效益无法提升。

硅衬底： Si衬底直径大、易于加工，且生长速度较快，能扩到8寸晶圆厂，且现有Si晶圆产线成熟，潜在的成本降低空间较大。主要问题是Si与GaN晶格失配率大，GaN生长质量低，目前良率较低，因此一般用于较小的功率器件。比利时微电子研究中心（IMEC）已经展示了8英寸GaN on Si产品，英飞凌也计划将GaN器件转移至8寸硅产线上。

蓝宝石衬底：主流产品是4寸片。蓝宝石衬底化学稳定性和热稳定性好，价格便宜，但导电、导热性差，因而不适用于大功率器件，主要应用于LED市场，蓝宝石衬底GaN LED比重较高。

硅基GaN即将进入快速发展阶段。虽然GaN自支撑衬底缺陷密度较低，但由于成本高居不下，因此业界常以蓝宝石、SiC、硅作为衬底。现行GaN功率元件以GaN on SiC及GaN on Si两种晶圆进行制造。SiC衬底虽然和GaN匹配更好，但是具有较高成本，因此众多厂商在积极推进GaN on Si布局。2016年之后，GaN on Si技术逐渐成熟，GaN器件进入快速成长期，新增专利布局大多集中于硅基GaN，即可以看到GaN目前也是众厂商持续投入的领域。未来随着硅基GaN的应用成熟，可以进一步降低成本。

GaN市场方兴未艾，众多厂商纷纷布局。IDM厂商包括Cree、Qorvo、住友电工等。代工厂商包括台湾稳懋、Cree。外延片厂商包括英国IQE。SiC衬底包括Cree、II-VI等。国内制造及IDM主要由三安集成（三安光电）、海威华芯、苏州通讯、中电科；国内设计包括远创达、Ampleon；国内SiC衬底有天科合达、天岳、中电科。

GaN衬底及外延片均受海外厂商主导。GaN产业链包括衬底、外延、芯片设计、芯片制造、封测、应用等垂直分布环节。日本厂商在GaN衬底占据领先位置，以2~3英寸为主，GaN衬底单价较高，主要面向科研、激光显示、射频、电力电子等高端市场。在外延片方面，4~6英寸Si基GaN外延片已经实现量产，目前市场份额最高的是住友电工、Cree、Qorvro等三家厂商。Cree收购整合wolfspeed，在基于SiC衬底的GaN具有较强技术优势，具有较高电子迁移率。住友电工也是RF GaN器件的市场领导者。Qorvo的GaN产品在国防和航天领域市占率第一名。富士通、东芝、三菱电机等也在积极布局。

GaN器件成本外延占比高，未来有较大下降空间。目前，GaN器件的售价还比较高，是同电压等级的Si器件的4~5倍。GaN器件的成本主要来源于外延部分。根据CASA，2017年底6寸硅片的价格在30~35美元，外延成本每片大约在300美元，器件工艺成本接近150美元。由此原材料和能源和工艺成本在500美元左右，其中外延占据接近2/3的成本。2017年底每片6寸器件晶圆的售价接近1500美元，未来有较大下降空间。

GaN在射频和电力电子均有较大发展潜力。GaN目前主要应用于光电子、射频、电力电子。随着未来GaN技术的发展，更大尺寸、更低成本以及更成熟的硅基GaN、增强热导性能的金刚石基GaN发展会越来越成熟，GaN也将被应用到PA以外的射频器件，诸如LNA、Switch等。电力电子随着新能源汽车、光伏产业发展，也具有较大发展潜力。

3.2、射频领域:5G 基站、军工是 GaN 重要成长驱动

氮化镓作为一种宽禁带半导体，具有高功率密度、低能耗、适合高频率、支持宽带宽等特点，是实现 5G 的关键材料。GaN的禁带宽度是Si的3倍，击穿电厂是Si的10倍，因而在电力电子领域用于替代Si作为化合物半导体器件。同时，GaN拥有更高效率、更大带宽、更高功率，可以输出更高的频率，因而广泛应用于射频领域。

RF GaN复合增速为22%，下游应用领域以军工、基站为主。根据Yole，RF GaN市场会从2018年的6.45亿美元增长至2024年的20.01亿美元，复合增速为21%。从应用结构上看，2018年分别为基站3.04亿美元、军工2.70亿美元、卫星通信0.37亿美元。

RF GaN器件应用广泛，渗透率为25%。RF GaN器件已成功应用于众多领域，广泛应用于基站、雷达和航空中，对LDMOS形成较强替代相应。据Yole统计，2018年全球3W以上GaN射频器件（不含手机PA）市场规模达到4.57亿美元，在射频器件市场（包含Si LDMOS、GaAs和GaN）的渗透率超过25%，同比提升5个百分点。未来5~10年，GaN有望取代LDMOS，成为3W以上的RF功率应用主流技术。

基站建设将是RF GaN市场成长的主要驱动力之一。根据Yole，2018年基站端氮化镓射频器件市场规模需求3.04亿美元，到2023年达到7.52亿美元。根据CASA预估，全球移动通信基站射频功率器件市场规模约10亿美元，国内中兴、华为、大唐总需求约3~4亿美元，GaN渗透率目前约8~12%。空间巨大且正在快速渗透。

预计未来我国GaN器件市场保持高双位增长。根据CASA预计，2018年我国第三代半导体微波射频电子市场规模约24.5亿元，同比增长103%。预计2018~2023年未来五年我国GaN射频器件市场年均增长率达到60%，2023年市场规模将有望达到250亿元。国防、航天领域GaN器件市场规模持续放大，民用市场悄然兴起，2017年达到2.35亿元。从细分领域，无线基础设施是最大也是未来发展最快的市场，我国2018年GaN射频市场需求达到9亿元，同比增长翻两番。除此在外，GaN在汽车、无人机、无线专网、无线通讯配套直放站等领域也开始渗透。

GaN同时满足高频率、高功率，且体积较小，是5G宏基站射频器件材料的不二之选。终端PA以GaAs HBT工艺为主，基站端PA最初以LDMOS工艺为主，3G时代开始导入GaAs，4G时代开始转向GaN HEMT工艺的，随着5G的到来，GaN需求将进一步提升。一般而言，3.5GHz以下可以使用LDMOS，40GHz以下可以使用GaAs，并且GaAs器件功率通常低于50W。GaN同时满足高频率和高功率，同时，GaN还可以减少器件尺寸和减少晶体管数量，因此成为5G宏基站射频器件材料的不二之选。

GaN作为一种宽禁带半导体，可承受更高的工作电压，因而具有高功率密度、低能耗、适合高频率、支持宽带宽等特点。因为GaN具有更高的输出功率，所以适合于长距离通信的大功率应用。从电压角度上看，LDMOS工作电压需要6V以内，GaAs工作电压需要10V以内，GaN可以适用于28V或更高电压。

5G技术需要使用更多化合物半导体，尤其是GaN。同时，由于在基站领域，毫米波、小基站、Massive MIMO、波速成形、载波聚合等需求均需要使用GaN相关器件，随着这些5G新技术的推进，GaN在整个基站所用半导体器件的比重也不断提升。

包络跟踪技术提升GaN需求。典型基站的主要电能大部分消耗于功率放大器（PA），随着5G基站部署密度提高，射频信号的峰值平均功率（PAPR）比也需要提高，从而PA效率会下降。因此需要通过包络跟踪技术使得PA工作时独立于PAPR从而保持较高效率，仅在PA工作时才为其供电，即在峰值时提供高电压，在谷值时提供低电压。当其中开关频率较高时，硅基功率开关具有损耗较高、能效较低的缺点，相比之下，GaN具有高载流子迁移率，其导通电阻和寄生电容较低，适合应用在工作频率较高的场合。

宏基站单站用量需求高，小基站未来有望导入GaN。5G宏基站一般具有三个扇区，以64通道的大规模阵列天线为主，单基站PA需求量为192个，其中GaN PA渗透率不断提升，根据Yole预计到2023年达到85%。此外，小基站（包括Mciro/Pico/Femto）主要采用GaAs，随着对集成度需求的提升以及GaN成本降低，GaN高功率、高频率、高效率的特性会使其渗透率逐渐增加。以2T2R MIMO的小进展为例，每个小基站需要2个PA。

氮化镓将占射频器件市场半壁江山。现有的GaAs及硅基LDMOS晶圆工艺可以做到8~12英寸的晶圆产线，但主流的GaN on SiC仍然是6英寸，GaN工艺相对前两者而言还处于发展阶段。目前射频器件领域LDMOS、GaAs、GaN三者占比相差不大，但据Yole development预测，至2025年，砷化镓市场份额基本维持不变的情况下，氮化镓有望替代大部分LDMOS份额，占据射频器件市场约50%的份额。

射频领域以GaN on SiC为主，商业化发展迅速。相对于电力电子领域，射频领域技术难度大、壁垒更高，因此集中度更高，目前销售GaN PA的厂商有Qorvo、Analog、Cree、NXP、Skyworks。目前看Qorvo推出的GaN PA品类最多，工作频率覆盖范围最广。从价格上看，2018年GaN射频器件报价100~8000元不等，均价约1100元/只，折算为26元/W。RF GaN HEMT平均价格是Si LDMOS平均价格的3倍以内。从定价上看，Cree（Wolfspeed）均价较高，Qorvo均价较低。从产品供货角度看，目前GaN供不应求，Cree交期约6~10周，Qorvo交期高达13周。

化合物半导体芯片性能与材料、结构设计和制造工艺之间的关联性较强，因此很多企业采用IDM模式。例如Rohm和Cree整合了SiC从衬底到模组的全产业链环节；Mitsubishi Electric和Fuji Electric整合了芯片到终端应用系统。国内士兰微、世纪金光、泰科天润都是IDM模式为主。GaN产业链也有许多Fabless企业，如EPC、Dialog、GaN system等，委托台积电等企业代工。

3.3、电力电子：快充应用快速增长，汽车潜在空间大

GaN材料的功率器件在更高的电压、频率和温度下运行。GaN具有禁带宽度大、击穿电场高、饱和电子速率大、热导率高、化学性质稳定和抗辐射能力强等优点，成为高温、高频、大功率微波器件的首选材料之一。GaN器件适用于高电压、高频率的开关，可以做到更轻薄、功率密度更高。

根据IHS数据，GaN功率器件市场复合增速高达30%，到2027年预计超过10亿美元。通信、汽车、工业市场是GaN功率器件的主要驱动力。具体而言，GaN电力电子领域主要增长点在于快充、电源PFC、高频激光雷达和无线充电领域。

GaN电力电子器件成本迅速下降，将逐渐在性价比上具有优势。据IHS Markit预测，到2020年GaN电力电子晶体管在同等性能的情况下，将会达到与Si MOSFET和IGBT持平的价格，到2024年GaN电力电子器件市场预计将达到6亿美元。GaN电力电子器件有可能凭借成本优势，取代价格较高的SiC MOSFET成为2020年代后期逆变器中的首选。

在消费电子领域，GaN器件是目前最快的功率开关器件，并且可以在高速开关的情况下仍保持高效率水平，能够应用于更小的元件，应用于充电器时可以有效缩小产品尺寸。

氮化镓快充好在哪？小型便携式电子设备及电子电器的供电电压变换设备，作用是将220伏市电压转换成这些电子产品5伏至20伏左右稳定的工作电压。目前氮化镓通过其高频开关速度特性，提升电源转化效率，降低充电头发热，帮助充电器小型化。因此GaN充电器同等功率下体积更小，同等体积下功率更大。用GaN开关替代硅MOSFET，可以降低开关损耗，提高系统效率，并使得工作频率从50~60kHz提升到200~500kHz。

GaN充电器的功率芯片主要由纳微半导体、Power integrations（PI）、英诺赛科三家供应。纳微成立专注于高压电源管理和控制领域，在2019年9月正式推出其GaN产品。Power Integrations是深耕于集成电路高能效功率转换领域的公司。英诺赛科主要生产30~650V GaN功率器件、功率模块和射频器件，产品涵盖单管GaN FET、半桥GaN FET和GaN IC三类，是集设计、制造、封测一体的IDM公司。

我们分析市面上已经发布的氮化镓快充拆解，核心芯片为GaN功率器件，主要供应商包括PI和Navitas（纳微），其他重要芯片包括电源主控、氮化镓驱动、协议芯片以及整流器件。

根据纳微官网，小米65W GaN充电器Type-C 65W采用的是纳微半导体的NV6115和NV6117 GaNFast功率IC，它们针对高频、软开关拓扑进行了优化，通过FET、驱动器和逻辑的单片集成。使用了GaNFast技术，小米65W GaN充电器只有标准适配器的一半大小。

从芯片拆解来看，目前主流的氮化镓快充一般由3-4块PCB板、8-10颗芯片构成，最核心的氮化镓功率芯片格局比较稳定，电源主控中德州仪器亦有份额，协议芯片供应商一般为伟诠、赛普拉斯，同步整流管一般由万国半导体和英飞凌供应。

我们行业跟踪下来，目前氮化镓快充价格普遍在150~200元，BOM预计不低于40~60元，其中氮化镓功率芯片+驱动芯片占BOM比重预计不会低于10%，同时高端版本用量预计不少于两颗。

短期情况、中期及远期空间测算（暂不考虑降价）：

目前：1-2亿只快充市场，30W以上基本采用氮化镓方案500-1000万，对应整体市场空间2.5-5亿，氮化镓器件市场空间2500万-5000万元；

中期：快充渗透率提升至50%，对应5亿只左右市场容量，30W以上成为标配，对应整体市场空间250亿元，氮化镓器件市场空间25亿元；

远期：快充渗透率提升至100%，对应12-15亿只市场容量，60W以上成为标配，氮化镓单机用量翻倍，整体市场空间对应600-750亿元，氮化镓期间市场空间60-75亿元；

因此我们认为氮化镓器件在消费电子领域的渗透成长还有相当大的空间，虽然目前供应链主要集中在美系和欧洲企业，但是我们判断随着国产供应链成熟和替代力度加大，国内相关公司也会有参与机会！

快充市场是GaN增长最快的领域之一。随着大功率的快充不断升级，传统硅材料受限于体积和功率密度，GaN逐渐被应用。随着5G智能手机轻薄化发展，对于快速充电及无线充电需求提升，GaN拥有了更多应用场景。

GaN在电源PFC也有重要应用。除了手机充电器，一些小功率家用电器电源，照明与显示电源对小型化、高效率也有很强的需求。因数代表低电力效能。电源和用电设备中包含容性和感性器件，造成电流和电压之间的相位差，从而造成交换功率的损失。按照规定，75W以上的电源都要求添加PFC功能。GaNFET具备低RDSON、低的寄生电容，快速的开关能力，使其能够用于开发高效的PFC电路。

GaN在高频激光雷达应用扮演重要角色。激光雷达通过发射高频激光脉冲，收集反射的激光信号，与参考信号对比，得到激光脉冲扫描点的许多信息，比如表面材料，距离、运动等等。高频功率器件作为激光器驱动的核心器件，应该具备快速，低寄生电容，大脉冲功率等特点。氮化镓器件更短的脉冲上升沿和下降沿，能够允许发射更短的脉冲，更高的扫描频率，进而实现更高清晰度的3D成像和更快的测量速度。美国EPC公司在激光雷达GaN驱动市场占据优势。

GaN在无线充电领域也具有应用潜力。无线充电未来发展方向是不断提高系统工作频率。传统硅功率器件的工作频率一般在几百kHz ，达不到较高频率的无线充电标准要求，例如Airfuel的rezence无线充电技术，包含6.78MHz的无线充电应用。

随着电动汽车的发展，功率电子器件在汽车领域的应用越来越广泛。利用GaN器件做车载充电器，能够有效减少功率器件的使用数量，简化电路。如果使用GaN功率器件，预计OBC系统中功率器件数量由硅器件的76颗（包含晶体管和二极管）减少到24颗。工作频率由硅器件的100KHz以下提高到GaN情况下的300K1MHz。这样能够减小系统体积20%30%。效率预计由93%提高到95%。

以电压来区分，GaN的优势在于300~600V，更高电压的范围一般使用SiC。600/650V产品在电力电子领域对应的市场份额最大，CASA预测在市场成熟后600/650V产品会占据GaN市场份额的80%，而900/1200V器件和200V器件的各占10%.根据CASA，未来5~10年内，硅基GaN电力电子器件的耐压水平预计目前的600/650V提升至1200V，随后将处于平稳状态。

Si基GaN HEMT的耐压在650V以下，其中，GaN Systems的产品耐压为650V和100V，而EPC的产品耐压集中在200V以下。国内已经推出了650V的硅基GaN功率器件。

电力电子主流的封装形式为TO系列（包括TO220/247等，主要厂商为Transphorm、Panasonic等）、SMD系列（包括QFN/DFN等，主要厂商为Transphorm、Panasonic等）和模块封装。目前市面上GaN芯片的封装形式除了上述传统形式外，还有低压器件LGA封装（EPC）、集成驱动及其他元件的Power IC封装（TI、Navitas等）及其他（如GaNSystems的嵌入式）。

目前，GaN功率器件主要由EPC、GaN Systems、Transphorm和Navitas等纯GaN初创公司主导的，并通过TSMC、Episil和X-FAB代工生产的。国内的新兴代工厂中，三安集成和海威华芯具有量产GaN功率器件的能力。

安世半导体主要生产Si分立器件、逻辑芯片和Power Mos芯片等产品，此外也开始布局第三代半导体电力电子器件产品。2018年4月19日，Cree宣布与安世半导体签署非排他性、全球性的付费专利许可协议。通过这一协议，安世半导体将有权使用Cree的GaN电力电子器件专利组合，包括了超过300项已授权美国和国外专利，涵盖了HEMT（高电子迁移率场效晶体管和GaN氮化镓肖特基二极管的诸多创新。

四、砷化镓：扎根消费电子射频领域，Vcsel带动更大增长

相较于第一代硅半导体，作为第二代化合物半导体的砷化镓具有高频、抗辐射、耐高温、发光效率高等特性，因此广泛应用在主流的商用无线通信、射频、光电子光通信以及国防军工用途上。

GaAS也同样受益于优越的电性能及下游多方应用渗透率的不断提高，以及中国最为最大的下游应用区域。根据中国产业信息网，中国砷化镓元件的市场规模也从2012年的约79亿人民币增长至2018年238亿元，且根据预测至2024年的市场规模也有望实现年均15%的增长。

从砷化镓的制作工序上来看，由于海外在该领域的提前布局，目前砷化镓无论是外延片又或是晶圆制造环节均以海外为主。根据Strategy Analytics统计，在2018年外延片方面以IQE公司市场占有率最高，达54%；其次是VPEC市占率达25%；Sumitomo Chemicals排第三，市占率达13%。而在砷化镓的晶元制造环节也同样以欧美国家为主，目前稳懋在砷化镓晶圆制造领域占据了71%的市场规模，其次为宏捷与环宇。

砷化镓的制造过程中，代工厂壁垒高铸，新晋者较少。由于代工厂方面需要漫长且严谨复杂的客户验证环节，再加上对于砷化镓制作工艺的复杂，砷化镓行业长期以来市场较为集中。而同样已在该行业内的领先厂商由于长时间沉浸于中，更具备成本以及效率的生产模式，因此对于新晋者而言，想要进入该行业将会极具挑战。

4.1 射频：GaAs未来高速发展之基石

作为目前最为成熟的化合物半导体之一，无线通信的普及与硅在高频特性上的限制共同催生砷化镓材料脱颖而出，所以可以看到砷化镓的应用几乎无处不在，同时智能手机中的射频前端模组的功率放大器、开关的主流材料也依然成为了砷化镓，在无线通讯领域得到大规模应用。

得益于砷化镓材质，我们同样也可以看到砷化镓在移动终端中的广泛应用以及渗透率的不断提升。从统计来看砷化镓在移动电话领域的使用占比已经高达53%，在消费电子终端PA的渗透率在2018年也已经达到了70%左右，CMOS的市场占比一路下降。根据预测在2023年之时CMOS的占比或将低于15%，而砷化镓地位及渗透率将进一步的提高。从Yole Development等第三方研究机构估算来看，2017年全球用于PA的GaAs 器件市场规模达到80-90亿美元，大部分的市场份额集中于Skyworks、Qorvo、Avago 三大巨头。预计随着通信升级未来两年有望正式超过100亿美元。

根据Global Radio Frequency Front-end Module Market Research Report 2019报告中的统计，从2011年至2018年全球射频前端市场规模以年复合增长率13.10%的速度增长，2018年达149.10亿美元。受到5G网络商业化建设的影响，自2020年起，全球射频前端市场将迎来快速增长。2018年至2023年全球射频前端市场规模预计将以年复合增长率16.00%持续高速增长，2023年接近313.10亿美元。

根据Global Radio Frequency Front-end Module Market Research Report 2019报告中的统计，2011年以来全球射频开关市场经历了持续的快速增长，2018年全球市场规模达到16.54亿美元，根据QYR Electronics Research Center的预测，2020年射频开关市场规模将达到22.90亿美元，并随着5G的商业化建设迎来增速的高峰，此后增长速度将逐渐放缓。2018年至2023年，全球市场规模的年复合增长率预计将达到16.55%。

随着通讯技术的不断提高，全球的通讯网络也从2G、3G、以及目前最为广泛地4G，逐步进入正处于基站铺设的5G时代。而随着通讯的升级，频段的增加，智能手机射频前端的PA等期间都将进一步的提高自身价值量。以3G向4G升级为例，移动通讯的频段数量由2010年的6个急速扩张到43个，5G时代更有望提升至60以上。目前主流4G通信采用5频13模，平均使用7颗PA，4个射频开关器。

而对于5G对智能手机射频前端的改变，根据Qorvo的预计，5G手机在PA端的用量将会出现翻倍增长，在4G时PA用量将达到7个，而至5G时PA的使用数量将超过15个；而对应的PA的ASP也将会显著提高。全模4G带来的PA价值量约为3.25美元，而预计5G的PA价值量将达到7.5美元之上，ASP和用量同步提升。

根据Yole以及麦姆斯咨询的报告，GaAs射频业务依然占据了当下GaAs晶圆市场超过50%的占比，而随着4G到5G的升级，我们认为GaAs对应的射频市场或将呈现翻倍的增长。

4.2 Vcsel：光电子领域对GaAs的新推动力

GaAs除了在射频领域的应用外，在LED、PC以及光电子领域均有所应用，而根据Yole等第三方咨询机构所预测，未来GaAs在光电子领域或将有着巨大的增长，而其中Vcsel则是对该领域的增长的第一推动力。

根据Yole Development的预计，在2017年全球应用于光电子领域的氮化镓（6英寸）出货量达到了超过70万片，而随着Vcsel的应用普及以及新应用领域的开发，至2023年光电子领域所需出货量或将超过200万片。

Vcsel是垂直共振腔表面放射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)，主要有上下两个DBR反射镜以及有缘区组成，Vcsel的原材料则是氮化镓等化合物半导体，因此Vcsel也具备了和氮化镓一样的体积小的特性，同时也具备圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉、易集成为大面积阵列等优点。

1. 出射光束为圆形，发散角小，很容易与光纤及其他光学元件耦合且效率高。

2. 可以实现高速调制，能够应用于长距离、高速率的光纤通信系统。

3. 有源区体积小，容易实现单纵模、低阈值的工作。

4. 电光转换效率可大于50%，可期待得到较长的器件寿命。

5. 容易实现二维阵列，应用于平行光学逻辑处理系统。

6. 实现高速巨量的数据处理，可应用于高功率器件。

6. 器件在封装前就可以对芯片进行检测，进行产品筛选，极大降低了产品的成本。

7. 可以应用到层叠式光集成电路上，可采用微机械等技术。

从应用方面来看，Vcsel从诞生初期就一直作为光并行处理、光识别、光互联网系统、以及光存储等领域的核心器件，而目前的Vcsel则是在消费电子领域的3D感知上广泛地应用。

随着消费电子端对于3D感知的渗透率的不断提高，Yole也在2019年再次对其对3D感知的市场收入进行了调整，根据Yole的统计在2019年消费电子端的3D感知收入达到了20.17亿美元，而至2025年将达到81.65亿美元。

然而智能手机仅仅只是Vcsel的其中一个应用场景。根据Yole Development的预计，氮化镓的应用在目前虽然主要集中于手机端，但是随着智能汽车的不断发展，未来智能汽车将成为GaAs的主要应用领域。而这一现象也得益于Vcsel可以被应用与自动驾驶中的车身通讯、传感器等3D感知器件上，至2030年，智能汽车市场或将需求激光雷达的数量达到3亿枚。

另一方面在光通讯领域Vcsel的应用也逐步提高。目前随着5G所带动的超高清视频的趋势，数据传输所要求的更高速、更大容量也带动着数据接口处光信号处理Vcsel的需求同步提高。同时随着5G所带动，针对应用于数据中心AOC、光模块基于其GaAs技术平台的高速Vcsel的市场也在急速增长中。

五、碳化硅：高压、大功率旗舰核心材料，新能源汽车驱动成长

SiC衬底处于行业上游，1970年代SiC单晶生长方法取得突破，1990年代SiC衬底实现产业化。SiC衬底制备技术一直处于高速发展阶段，近年来以 SiC 基 MOSFET 为代表的双极性器件制备技术的快速发展。但是，SiC外延材料和SiC基电力电子器件电子器件性能及其可靠性仍然受到衬底结晶缺陷、表面加工质量的制约。此外，SiC衬底成本占比较高也是重要限制因素。

目前SiC半导体仍处于发展初期。晶圆生长过程中易出现材料的基面位错，以致SiC器件可靠性下降。另一方面，晶圆生长难度导致SiC材料价格昂贵，预计想要大规模得到应用仍需一段时期的技术改进。

目前市场上SiC产品主要包括SiC二极管、SiC MOSFET、SiC二极管与SiC MOSFET构成的全SiC模块、以及SiC二极管与Si IGBT构成的混合模块这四大类产品。SiC裸片目前主要出售给大客户。SiC二极管在挖矿机、数据中心电源、充电桩中有批量的商业应用。SiC MOSFET应用于PV逆变器、充电桩、电动汽车充电与驱动、电力电子变压器等。

SiC主要用于大功率高频功率器件。目前SiC基电力电子器件已经广泛应用于光伏、功率因子校正电源、汽车、风电及牵引机车行业。

SiC的应用优势在于高压、超高压器件。目前600V、1200V、1700V SiC器件已实现商业化，预期未来3300V（三菱电机已经生产出来）和6500V级、甚至万伏级以上的应用需求将快速提升。SiC混合模块的电流可以做到1000A以上，与相同电流电压等级的Si模块比较，性能优势较为明显，成本和可靠性方面相对于全SiC模块较易被用户接受，因此，在要求有高电能转换效率的领域具有较大的应用市场。随着SiC产品向高压大容量方向发展，SiC产品的应用领域、应用量都会越来越多。但在600V及以下小容量换流器中，在面临现有Si MOSFET强有力竞争之外，还可能会受到GaN器件的冲击。

受益于电动车、光伏，第三代半导体电力电子器件快速增长。根据Yole，2018年全球电力电子分立器件市场规模约390亿美元，其中分立器件约130亿美元。全球SiC电力电子器件市场规模约3.9亿美元，GaN电力电子市场规模约0.5亿美元，两者合计占全球电力电子市场规模分立器件比重约3.4%。据Yole预测，在汽车等应用市场的带动下，到2023年SiC电力电子器件市场规模将增长至14亿美元，复合年增长率接近30%。根据IHS，SiC和GaN电力电子器件在2020年预计将近10亿美元，主要受益于混合动力、电力、光伏逆变器等需求增长，在2027年有望达到100亿美元。

国内在电力电子应用领域的渗透率持续提升。根据CASA统计，2018年国内市场SiC、GaN电力电子器件的市场规模约为28亿元，同比增长56%。预计未来五年复合增速为38%，到2023年SiC、GaN电力电子器件的市场规模将达到148亿元。

未来5年内驱动SiC器件市场增长的主要因素将由SiC二极管转变为SiC MOSFET。目前，SiC电力电子器件市场的主要驱动因素是功率因数校正（PFC）和光伏应用中大规模采用的SiC二极管。然而，得益于SiC MOSFET性能和可靠性的提高，3~5年内，SiC MOSFET有望在电动汽车传动系统主逆变器中获得广泛应用，未来5年内驱动SiC器件市场增长的主要因素将由SiC二极管转变为SiC MOSFET。

根据研究机构Rohm预测，2025年SiC功率半导体的市场规模有望达到30亿美元。在未来的10年内，SiC器件将开始大范围地应用于工业及电动汽车领域。纵观全球SiC主要市场，电力电子占据了2016-2017年最大的市场份额。该市场增长的主要驱动因素是由于电源供应和逆变器应用越来越多地使用SiC器件。

Die Size和成本是碳化硅技术产业化的核心变量。我们比较目前市场主流1200V硅基IGBT及碳化硅基MOSFET，可以发现SiC基MOSFET产品较Si基产品能够大幅减少Die Size，且表现性能更好。但是目前最大阻碍仍在于Wafer Cost，根据yole development测算，单片成本SiC比Si基产品高出7~8倍。

目前SiC主流尺寸处于4英寸向6英寸过渡阶段。单晶尺寸的增加往往会伴随结晶质量的下降，SiC衬底从1~8英寸不等，主流尺寸为4~6英寸。由于尺寸越大，生产效率越高，但生产品质控制难度越高，因此目前6英寸主要用于二极管，4英寸主要用于MOSFET。由于6英寸的硅晶圆产线可以升级改造成用于生产SiC器件，所以预计6英寸SiC衬底的高市占率会维持较长时间。

SiC成本下降依赖于尺寸增加、可用厚度增加和缺陷密度下降。伴随大直径衬底占比不断提高，衬底单位面积生长成本下降。单晶可用厚度在不断增加。以直径100mm单晶为例，2015年前大部分单晶厂商制备单晶平均可用厚度在15mm左右，2017年底已经达到20mm左右。伴随衬底结晶缺陷密度下降的同时，工艺复杂程度增加。在大部分衬底提供商完成低缺陷密度单晶生长工艺及厚单晶生长工艺研发后，衬底单位面积价格会迎来相对快速的降低。

SiC器件主要包括肖特基器件和MOSFET。

SiC肖特基器件在功率因素校正（PFC）中应用较广，是SiC器件主要的应用领域。当前的SiC器件主要包括纯肖特基接触的SBD器件和带有p型注入的结势垒型JBS器件。电压集中在650V、1200V。

当前主流的SiC三端器件是MOSFET器件。SiC MOSFET基于栅极端子的控制，实现开关器件导通和关断，满足高频、高功率需求，在某些领域可以取代传统的Si基IGBT器件，并且器件性能不随工作温度改变发生严重漂移现象，正温度系数，适合并联工作。目前，国际上商业化的SiC MOSFET耐压在1700V以下，主要有650V、900V、1200V和1700V。

集成化需求也在不断提升。由于SiC芯片电学性能的不断提升，人们对器件的集成制造的需求越来越多。所谓的SiC MOSFET集成器件指的是将SiC MOSFET与SiCSBD集成在一个元胞进行芯片布局与优化的技术。

汽车领域已经较为广泛搭载SiC SBD和SiC MOSFET。据Yole统计，2018年，国际上有20多家汽车厂商已经在车载充电机（OBC）中使用SiC SBD或SiC MOSFET。此外，特斯拉Model 3的逆变器采用了意法半导体生产的全SiC功率模块，该功率模块包含两个采用创新芯片贴装解决方案的SiC MOSFET，并通过铜基板实现散热。目前针对车用电机控制器的SiC模块主要包括：650V、900V和1200V三个电压等级，电流从几十安培到几百安培不等。

SiC和GaN这两种第三代半导体材料均可作为MOSFET器件材料。基于其自身特性的差异，600~900V应用采用GaN器件的居多，900V以上应用采用SiC器件的居多。此外，当前已有较多的GaN FET器件应用在高端的DC-DC转化器中，SiC MOSFET的使用也会逐渐增多，但分别应用在不同的场景和领域：SiC MOSFET主要应用在高压大电流的模块，GaN FET主要应用在高频的模块。

SiC上游处于供不应求阶段，诸多硅电力电子厂商积极参与。目前，国外已有超过30家公司具备SiC材料、器件制造能力，并从事相关商业活动。现有硅电力电子器件龙头制造商或多或少地活跃在SiC领域。目前有包括Infineon、Rohm、Cree、STM等20家企业提供SiC肖特基二极管产品。从上述4家产品对比来看，ROHM和Cree产品价格较高，STM产品价格最低。目前中国大陆外的代工厂包括台积电6寸厂。

根据CASA，我国国内至少有5条SiC产线，包括泰科天润、中电科55所的两条，2018年新增3条6英寸产线，分别是三安光电、株洲中车时代和国家电网全球能源互联网研究院（中试线）。国内600~3300V SiC SBD的产业化初见成效，开始批量应用，面向电网的6.5kV SiC SBD正在研发。国内企业也已经研发出1200V/50A SiC MOSFET。

六、向下游布局SAW滤波器，直指终端应用

射频前端模块是移动终端通信系统的核心组件，对它的理解可以从两方面考虑：

必要性：它是连接通信收发器（transceiver）和天线的必经之路；

重要性：它的性能直接决定了移动终端可以支持的通信模式，以及接收信号强度、通话稳定性、发射功率等重要性能指标，直接影响终端用户体验。

而射频前端芯片内包括多种器件，其在多模／多频终端中发挥着核心作用：

1.功率放大器 - PA；

2.滤波器 - Filter；（公司积极向SAW延伸布局）

3.低噪声放大器 – LNA；（公司主营业务之一）

4.天线开关 - Switch；（公司主营业务之一）

5.双工器 - Duplexer 和 Diplexer。

6.1 受益5G，需求爆发

滤波器行业受4G渗透率提高而稳定增长，5G进一步促进滤波器的升级和放量。由于4G手机所需要的滤波器数量多于2G/3G时代，随着4G不断普及乃至5G的引入，滤波器的需求量提升。此外，载波聚合和MIMO都是基于多频谱技术，每个频谱需要新增两个滤波器，是滤波器数量增长的另一个推力。除智能手机，物联网将是滤波器行业重要的应用领域。2020年预计超过200亿个的物联网终端设备，将带来大量的滤波器需求。

根据Yole Development对全球滤波器市场的预测，在2017年滤波器的市场规模已经达到了80亿美元，而至2023年全球滤波器的市场规模将会达到225亿美元，达到年复合增长18.81%。

而我们认为滤波器行业之所以会在未来呈现如此高增速的主要原因是因为5G带动的全电子行业的升级换代。

以下我们将对手机端的SAW滤波器进行一个分析，通过这一“点”，来解释为何滤波器市场会这样高速增长。

我们根据IDC对全球手机出货量的过往总结以及未来预期做了基于手机端的SAW的价值量测算。测算中使用了IDC对于不通类型手机出货量的占比预计、手机总出货量、以及我们国盛电子对于SAW的单价、用量的假设：

通过在上述表格对手机端SAW的测算，我们可以看到SAW价值量在2020年至2023年有着较大的变化，而此变化更多的是来自于随着通讯技术的升级带来的下游电子产品的更新换代，实现了手机端SAW在2020年~2023年的CAGR 7.97%的增长。

6.2 多年布局，蓄势待发

早在2016年之前公司全资子公司三安集成就已经开拓了经营范围至滤波器等消费电子生产工艺，与对方达成一致建立合资公司主要经营消费电子与移动装置生产工艺,涵盖手机射频、滤波器、光通讯芯片、电源管理及新型技术开发等。后来，公司又进一步加码在滤波器领域的投入。

公司滤波器业务产线设备已到位并进入全面安装调试阶段，与国内知名终端应用厂商都有业务对接，产品的研发和可靠性验证已取得了实质性进展，进入客户送样验证阶段，客户反馈初步测试产品性能已优于业界同类产品。相信随着客户信赖度和范围逐步扩大，销售体量也会逐渐增大，前景广阔。

七、LED行业逐渐触底，Mini/Micro推动新成

7.1 应用场景巨大，国内产能出清静待渗透率逐步提高

LED应用市场保持高速发展，细分应用领域发展呈现不同的特点。LED广泛应用于路灯照明、建筑景观照明、交通信号灯、显示屏、LCD背光源、汽车照明、室内普通白光照明、农业生产用人工光源、医疗用光源、航空照明用光源等具体领域。其中通用照明、景观照明、显示等传统替代应用市场稳步增长，汽车照明、植物照明、医疗照明等细分市场快速增长，智慧路灯、小间距显示、灯丝灯、UV LED、IR LED等成为等新兴应用逐步成为市场热点。

再看到LED在通用照明领域的渗透率情况，在2012年仅有25%的渗透率，但是至2018年已经达到了48%。2012年至2018年提高的23%的渗透率也一定程度帮助中国LED市场规模的提高，从2012年中国LED市场规模的1590亿元一路高速发展至2018年的5985亿元。作为最大的应用场景的通用照明我们认为后续由于LED的优势，其渗透率将会持续提高，帮助中国及全球市场的继续增长，一定程度上消化目前过剩产能的现状。

虽然当下时点LED产能有所过剩，但是得益于LED渗透率的持续提高以及市场规模的扩大，同时中小产能逐步出清，我们认为三安在这个正在冬季的行业将会撑到最后，成功突围迎接曙光。

7.2 Mini/Micro LED新型显示技术打开长期成长空间

三安光电于2015年初开始布局Mini LED及Micro LED的研发产业化项目，目前在国内外LED芯片厂商中处于领先地位。Micro LED是小间距技术发展到一定阶段后的产品，代表LED的微缩化与矩阵化技术。为使LED显示屏在手机手表等小屏幕上仍能保持较高分辨率，其点间距为1-100微米，是目前最先进的P0.7小间距屏点间距的1/700-1/7。其摒弃了传统的芯片封装结构，通过转移技术将裸LED芯片直接连接于TFT驱动基板上，每个Micro LED为一个像素，实现对每个芯片放光亮度的精确控制，进而实现图像显示。

相较于LCD、OLED，Micro LED性能优势明显。基于其微米等级间距的最大特点，相较于LCD、OLED，Micro LED亮度更高；拥有超高分辨率与色彩饱和度；寿命长，在需要使用寿命的应用领域，如汽车抬头显示、大型屏幕投影等方面Micro LED更具竞争力；能够适应各种尺寸应用范畴更广；更低功耗，据估计，在相同使用情况下，由于发光效率的提高，Micro LED的耗电量将为AMOLED的一半，也就是LCD的20%-40%。

从Micro LED的应用角度来看，考虑其特点，室内显示屏与可穿戴设备或将是首先渗入的领域。室内显示屏方面，Sony率先发力，2012年推出Crystal LED Display产品作为Micro LED技术雏形，接着2016年开发出CLEDIS等显示屏产品，并已发力开拓商业化市场。可穿戴设备方面，苹果通过收购台商LuxVue Technology，取得多项Micro LED专利技术，与Sony相反，其点亮6英寸FHD Micro LED试点项目，计划首先将Micro LED运用于以Apple Watch为代表的智能手表，尝试通过可穿戴设备引领Micro LED需求热潮，同时，从Micro LED的技术特点及寿命优势出发，汽车显示可能是Micro LED下一个适合的应用领域，但由于其较长的认证周期，汽车领域的应用开展速度可能相对较慢。另外，考虑到技术进一步深化，VR/AR设备、室内外大屏显示等也是相当具可行性和开发潜力的市场。

Micro LED预期未来市场巨大。Micro LED技术工艺复杂、良率、转移率要求高，研发技术核心—巨量转移技术瓶颈尚未突破，由此也导致其制造成本过高（约为OLED的3-5倍），另外还要考虑到设备、供应链整合及市场接受度等问题，预期其技术成熟并进入量产可能还需3-5年。但值得注意的是，从产业链的角度来说，LCD/OLED的显示的全部技术有7成上下可以被Micro LED公用或者吸收，厂商转型难度较小，这就意味着，一旦Micro LED突破量产技术难关，其将很有潜力取代OLED成为下一代显示尤其是小尺寸智能穿戴等设备的核心，甚至全面取代液晶显示屏。

也正由于核心技术、成本等限制现阶段Micro LED无法放量，所以公司同时在大力布局作为LED和Micro LED过渡方案的Mini LED。三安光电与显示巨头三星合作，根据公司2018年2月公告，三星电子与三安光电全资子公司厦门三安签订《预付款协议》，三星提前向三安光电支付1683万美金，建立长期商业合作关系，由三安向三星电子供应一定数量的显示屏LED芯片。三星在自有产品中使用其他公司的芯片，主要是看中三安的芯片产品质量稳定、可率先实现量产等因素。

Mini LED又名次毫米发光二极管，意指晶粒尺寸约在100微米以上的LED。Mini LED是介于传统LED与Micro LED之间，简单来说是传统LED背光基础上的改良版本。从制程上看，Mini LED相较于Micro LED来说，良率高，具有异型切割特性，搭配软性基板亦可达成高曲面背光的形式，采用局部调光设计，拥有更好的演色性，能带给液晶面板更为精细的HDR分区，且厚度也趋近OLED，同时具有省电功能。

7.3 行业库存下降，LED行业逐渐筑底企稳

犹如前文所述，LED行业在过往的情况为产能过剩，进而带动了LED行业的价格战，因此我们也看到LED行业的公司盈利能力经历着一定的下滑。但是也因为随着LED价格跌至成本之后，中小厂商的产能也逐步的出清。

但更为重要的是LED行业中较为纯粹的华灿光电以及聚灿光电在2019年来库存及库存水位明显下降，与之同样下降的还有公司的库存周转天数。

华灿光电在19Q1存货达到了近年历史的最高点后，已经呈现两个季度的下降，存货水位也从19Q1的282.6%下降至19Q3的64.6%，对应存货周转天数也从19Q1的241天下降至19Q3的179天。

对于聚灿光电来看，公司在19Q2存货达到了近年历史的最高点后，也已经呈现两个季度的下降，而存货水位也从2018全年的37%下降至2019年的16%，同比下滑较大。对于存货周转天数而言，无论是环比又或是同比均下降明显。

我们认为LED行业代表性公司的库存、库存水位以及存货周转天数的同步下降均代表了LED行业产能出清进入尾声，行业底部已触及后，后续有望向上反弹的希望。

7.4 定增募资，加大砝码布局

公司于2019年11月公告将非公开发行A股股票预案预计将募集70亿元投资于半导体研发与产业化项目（一期），根据公司对项目的预测，项目达产后预计实现年销售收入82.44亿元，对应净利润19.92亿元，将显著增厚公司业绩。

本次募投项目实施后，将建成包括高端氮化镓LED衬底、外延、芯片；高端砷化镓LED外延、芯片；大功率氮化镓激光器；特种封装产品应用四个产品方向的研发、生产基地。其中，各业务板块具体的产能规划如下：

①氮化镓业务板块：

a)年产氮化镓芯片769.20万片，其中：第五代显示芯片（Mini背光/MicroLED）161.60万片/年、超高效节能芯片530.80万片/年、紫外（UV）芯片30.80万片/年、大功率芯片46.00万片/年；

b)PSS衬底年产923.40万片；

c)大功率激光器年产141.80万颗。

②砷化镓业务板块：

a)年产GaAsLED芯片123.20万片，其中：第五代显示芯片（Mini/MicroLED）17.60万片/年、ITO红光芯片34.90万片/年、RS红光芯片19.10万片/年、高功率红外产品14.20万片/年、植物生长灯芯片14.40万片/年、大功率户外亮化芯片7.20万片/年、车用级芯片7.00万片/年、医疗健康芯片8.80万片/年；

b)年产太阳电池芯片40.50万片，其中：商用卫星电池13.50万片/年、临近空间装置27.00万片/年。

③特种封装业务板块：

a)UVLED封装81.40kk/年；

b)MiniLED芯片级封装8,483.00kk/年；

c)车用级LED封装57.80kk/年；

d)大功率LED封装63.20kk/年；E、IRLED封装39.00kk/年。

八、盈利预测

从LED板块而言，三安光电作为全球龙头占据第一市占率的同时，行业产能过剩带来的寒冬将会出清一批中小产能，从而帮助改善行业过剩的现状，以及让行业集中度进一步提高；同时随着LED渗透率的不断提高，市场规模的持续增长也将一定程度上缓解LED行业的过剩。再到LED行业未来的新发展：Mini LED以及Micro LED，三安光电具备产品技术的优势，另外公司也投入约138亿元继续深耕LED全产业链，我们认为公司将会在LED板块多维度受益。

而至化合物半导体及其他半导体领域，随着全球半导体市场的不断复苏以及射频领域的巨大新需求，公司积极卡位氮化镓、砷化镓、碳化硅、以及其他半导体器件领域，同时得益于目前中国国产替代大时代的推动之下，我们认为公司的化合物半导体业务将会在2020年开始逐步放量，真正进入半导体市场贡献利润。

基于上述对于公司及公司所在行业的分析，我们认为公司的传统LED业务、车灯、以及废料销售业务所在行业将会在2020年逐步进入上升通道，同时由于公司在行业的龙头地位，我们预计公司在2020年的市占率将会进一步扩大。与此同时公司在毛利率方面也将会随着各业务的回升逐步恢复。

对于公司化合物半导体业务而言，随着化合物半导体市场的逐步渗透以及战略卡位，我们也预计公司此项业务将快速增长。化合物半导体业务具备着高毛利率水准，但是由于公司作为新晋者，初期毛利率相对会较低，但随着规模化效应以及技术能力的逐步突破，我们预计毛利率将在后续进一步的稳定提升。

三安光电作为化合物半导体龙头企业，LED主业逐渐触底回暖，且格局优化、强者恒强；公司砷化镓、氮化镓、碳化硅及滤波器等器件积极布局，卡位下一世代半导体制造领域，率先迎来产品突破和放量。预计公司2020~2022年将实现归母净利润20.55/29.20/37.00亿元。

选取A股可比的半导体细分赛道龙头估值分析，三安光电在2020~2022年具有相对估值优势。当前位置，我们认为应该积极关注三安光电的投资机会。首次覆盖，给予“买入”评级。

九、

LED行业需求不达预期：宏观经济包括房地产周期下行可能会影响LED芯片的整体需求，需求下降进而可能引发产业降价竞争，对公司毛利率及盈利能力产生压力。

化合物半导体进展不达预期：化合物半导体研发及量产工艺难度大，公司化合物半导体研发、产能提升可能低于预期，大客户导入可能低于预期。

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