全球氮化镓(GaN)行业龙头。英诺赛科是全球领先的第三代半导体氮化镓功率器件IDM厂商,专注于8英寸硅基氮化镓(GaN-on-Si)外延与器件的研发、设计、生产和销售。公司掌握从外延生长、芯片设计、晶圆制造到封装测试的全产业链核心环节,是全球少数具备大规模量产8英寸GaN能力的企业,技术实力与产业地位突出。 GaN产业步入高速增长阶段,下游应用多点开花。GaN作为第三代半导体的关键材料,凭借其在高频、高效、高功率密度等方面的卓越性能,在消费电子、数据中心、汽车、新能源发电、机器人等领域具有广阔应用前景,正持续提升渗透率。根据弗若斯特沙利文数据,2023年全球GaN市场规模为17.60亿元,2019-2023年CAGR达88.5%。 8英寸GaN-on-Si量产技术与IDM模式构筑核心制造与成本壁垒。相较于6英寸产品,8英寸产品在成本和生产效率上更具优势;IDM模式则有利于技术的快速迭代和供应链的稳定可控。公司在全球率先实现8英寸GaN-on-Si大规模量产,2024年集团整体良率已超过95%。公司IPO募集资金将有约60%用于进一步扩大GaN产能,约20%用于研发及扩大公司产品组合,约10%用于扩大公司全球分销网络。未来公司有望进一步巩固自身全产业链布局优势,带动收入规模持续扩张。 市场份额提升彰显龙头气质,携手意法加速全球布局。根据Yole数据,2020-2023年间,公司凭借自身在产品、成本、产能端的多方面优势,全球市场份额从7%大幅提升至31%。2024年,意法半导体为基石投资者参与公司IPO发行,并于2025年4月与公司签订协议开展技术联合开发,形成战略协同。2024年公司海外收入同比增长118.1%,占比达到15.3%。后续公司有望依托于综合优势,进一步深化全球市场布局,不断提升市场份额。 投资建议:公司在全球GaN市场份额领先,核心竞争力突出,有望充分受益行业渗透率提升趋势。我们预计公司2025/2026/2027年收入分别为13.49/22.88/37.36亿元,归母净利润分别为-5.54/-0.83/4.93亿元,对应2027年PE为72.51倍。首次覆盖,给予“增持”评级。 风险提示:行业渗透率不及预期、行业竞争加剧、地缘政治风险、人民币汇率波动风险、限售股解禁风险。 1氮化镓IDM龙头企业,业绩进入快速成长期 1.1深耕氮化镓行业的全球IDM龙头 公司是全球领先的氮化镓器件IDM(垂直整合制造)厂商,主营业务为8英寸硅基氮化镓器件的研发、设计、生产和销售。氮化镓功率器件是实现高效电能转换与管理的第三代半导体核心器件。公司成立于2015年,凭借IDM全产业链模式和先进的8英寸硅基氮化镓生产工艺,公司已建立起覆盖不同电压范围的丰富氮化镓产品体系。 图1.公司发展历程 公司产品包括氮化镓分立器件及氮化镓集成电路、氮化镓晶圆和氮化镓模组。公司产品广泛应用于消费电子、数据中心、新能源、人形机器人等领域,为全球客户提供高性能、高可靠性的氮化镓功率解决方案。 图2.公司主要产品形态及制造过程 1.2管理层、股权结构及IPO发行情况 公司创始人、董事长兼执行董事Weiwei Luo博士(骆薇薇,下称Luo博士)及相关股东集团是公司的控股股东。Luo博士、Inno Holding、英诺芯、Inno HK、英诺优朋和芯生大鹏在上市前(截至2024年12月18日)合计持有公司32.70%股份。其中Luo博士同时也是Inno Holding、英诺芯、Inno HK的控制人,英诺优朋和芯生大鹏的普通合伙人,Luo博士本人直接+间接持有公司约17%股份。 根据Luo博士与Son先生分别于2021年10月15日和2024年11月24日订立的书面投票权安排以及《投票权代理协议》,Son先生已根据现行书面投票权代理协议,明确授权Luo博士代表其行使所持股份的全部投票权,并承诺未来继续保持这一委托安排。因此,Luo博士亦被视作拥有Son先生持有的公司股本权益。 表1.公司上市前主要股东持股情况(截至2024年12月18日) 公司IPO共发行股份4536.40万股,其中公开发售453.64万股,国际发售4082.76万股,发行价为30.86港元。扣除发行费用后,公司IPO共募得13.02亿港元。此外部分行使超额配售权发行166.44万股,占全球发售初步可供认购的发行总股份数的3.67%。公司IPO募集资金将有约60%用于进一步扩大GaN产能,约20%用于研发及扩大公司产品组合,约10%用于扩大公司全球分销网络。 表2.公司募集资金投向 公司核心管理层具有丰富行业经验。公司创始人Luo博士毕业于新西兰梅西大学,获得应用数学博士学位,多年来一直从事科学研究、项目管理及创业。总经理吴金刚为前中芯国际技术研发副总裁(2001–2021),拥有近20年半导体行业经验,具备深厚的技术与管理储备。 表3.公司核心管理层具备丰富产业经历 1.3十年磨剑,收入迎来快速成长期 专注产品研发和工艺技术迭代,厚积薄发,近年收入快速放量。公司从2015年成立起即专注氮化镓产品研发工作,布局前沿工艺技术。随着下游需求放量,公司收入快速成长。2021-2024年,公司收入从0.68亿元增长至8.28亿元,年复合增长率达129.86%。 前期投入较大导致公司目前仍处于亏损状态,近年来公司亏损幅度持续减小。由于公司属于IDM模式,需要较大的前期资本开支投入,叠加公司研发投入较大,公司目前仍处于亏损状态;但近年来随着收入规模的增加,公司亏损幅度持续减小。我们预计随着公司收入增长,产能利用率稳健提升,公司经营杠杆效应显现,利润转正可期。此外,在2021-2022年公司亏损规模较大,主要系因公司将可转换可赎回优先股在2022年以前认列为负债,进而产生较大的非经常性亏损导致,自2022年9月投资者赎回权终止后该项目已被重新分类为权益。 图3.公司收入规模近年快速成长 图4.亏损幅度近年来持续减小 公司收入主要来自氮化镓分立器件及氮化镓集成电路产品和氮化镓晶圆产品,2024年收入占比合计达到78%。氮化镓模组主要系公司与行业领先企业合作,以根据行业需求开发基于氮化镓芯片的定制解决方案。2024年来看,公司氮化镓分立器件及氮化镓集成电路产品收入占比有所提升,氮化镓晶圆和氮化镓模组产品收入占比有所下降。 图5.公司分产品收入结构 收入增长摊薄固定成本,毛利率保持提升。毛利率端来看,由于折旧等固定费用影响,公司毛利近年来持续亏损。随着收入规模持续增长,固定成本部分被逐步摊薄,公司毛利率稳健提升。我们预计随着公司收入规模进一步增长,叠加公司产品结构不断改善,公司毛利率有望进一步改善。 图6.公司毛利率稳健提升 2氮化镓:面向未来的第三代半导体材料 2.1氮化镓在高频、高功率密度电能变换场景具备显著优势 氮化镓材料具备更优异的性能,适用于高频、高功率应用。相较于传统的硅基材料,氮化镓具备更宽的带隙、更高的击穿场强、更快的电子迁移率和更高的饱和电子速率,可以实现更低的导通电阻、更高的开关速度,使其在高功率密度、高频率应用领域具备卓越的性能。 图7.GaN击穿场强、电子迁移率等特性相比Si和SiC更加优越 GaN器件相比Si器件具有导通损耗小、开关频率高、可双向导通等优势。GaN制成的功率器件一般被称为GaN HEMT,与传统硅器件不同,GaN HEMT利用二维电子气(2DEG)进行高效导电,2DEG电子浓度高,没有体二极管和结电容的影响,叠加GaN材料的高电子迁移率,GaN HEMT可以实现极低的导通电阻、极高的开关频率。同时由于没有PN结,GaN器件可以双向导通。 图8.GaN HEMT与LDMOS结构的对比,可以观察到LDMOS中含有体二极管 GaN器件可以分为增强型(E-Mode)和耗尽型(D-Mode)两种类型。耗尽型器件在栅极电压为0时2DEG依然维持,器件仍为开启状态;增强型器件在栅极电压为0时,栅极下方的2DEG被夹断,器件保持关断状态。 增强型器件是行业主流技术路线。增强型器件的优势在于行为更接近传统MOSFET,且常关器件更易控制,可以简化驱动电路,其用途更加广泛,是目前行业主流技术路线。在增强型器件中,为了实现器件常关的特性,可以采用的技术包括:P型栅技术、氟离子注入技术、薄势垒层技术等。耗尽型器件的主要优势在于导通电阻较小、饱和电流较大、开关频率较高;通常用于射频和特殊功率应用场景。在需要常关特性的功率电子应用中,耗尽型器件也可以通过搭配一颗Si-MOS组成Cascode结构以实现对常开器件的控制。 图9.耗尽型GaN器件结构 图10.采用P型栅技术的增强型GaN器件结构 图11.增强型硅基氮化镓是行业主流技术路线 器件性能角度来看,GaN器件的Vds一般在850V以下,开关频率普遍在100kHz及以上。1200V及以上的高压氮化镓器件已有企业研发布局——如GaN Power的1200V氮化镓产品、远山半导体发布的1700V氮化镓产品等,后续氮化镓产品的性能范围提升亦有望带来应用领域的扩张。 图12.目前GaN主要面向高频、中低压应用 硅基氮化镓技术路线具备显著成本优势。按照衬底材料分,氮化镓器件的种类可以分为硅基氮化镓(GaN-on-Si)、蓝宝石基氮化镓(GaN-on-Sapphire)、碳化硅基氮化镓(GaN-on-SiC)、氮化镓基氮化镓(GaN-on-GaN)等四种类型。其中GaN-on-Si由于可以直接使用低成本的硅衬底,是最具成本吸引力的技术路线,目前市面上主要的GaN器件企业均采用GaN-on-Si技术方案。 图13.GaN-on-Si具备显著成本优势 图14.材料特性上GaN-on-Si亦具有优势 外延生长是GaN器件制造的关键步骤。由于Si和GaN之间晶格失配,需要在Si晶圆上先生长一层缓冲层以防止缺陷如裂纹和错位,再在晶圆上生长出结晶GaN层和AlGaN势垒层。外延的生长直接决定了器件的性能,是GaN器件制造的关键步骤。如何保证大尺寸晶圆外延生长的一致性并在量产中保持较好的良率,是GaN器件开发和生产中需要克服的关键问题之一。 图15.GaN-on-Si器件制造步骤 2.2下游应用:GaN器件具备广阔应用前景 GaN器件渗透率依然较低,预计未来几年有望保持快速增长。根据弗若斯特沙利文数据,2023年全球GaN市场规模约为17.60亿元,在全球功率半导体市场的渗透率仅为0.5%;2019-2023年全球GaN行业规模复合年增长率为88.5%。 图16.全球功率半导体市场(左轴)中GaN渗透率(右图17.氮化镓市场规模快速增长 GaN器件在消费电子产品、电动汽车、数据中心、可再生能源和工业等下游领域具备广泛的应用前景。 图18.氮化镓功率半导体的主要下游应用场景 2.2.1消费电子领域:GaN快充已经得到广泛应用,重视新应用场景扩展机遇消费电子是目前GaN器件主要应用领域。在消费电子行业中,GaN主要应用于快充、过压保护(OVP)、音频、家电等细分领域。根据弗洛斯特沙利文数据,2023年全球消费电子氮化镓市场规模为14.12亿元,2019-2023年CAGR=101.88%。 图19.GaN器件在快充中已经相对常见 图20.全球消费电子领域GaN市场规模 相比传统的Si方案,GaN方案有助于提升充电器功率密度、降低系统总成本。 由于GaN的开关频率较高,可以有效缩减外围无源元器件需求,提升系统集成度和功率密度。同时,由于无源元器件体积缩减,系统的整体成本亦有显著降低。 图21.GaN在60-65W快充产品可有效降低系统体积和成本 GaN在电机驱动应用中亦具有性能优势。GaN在电机驱动应用中可以有效降低可听噪声、减少磁性功耗、改善控制精准度、支持更小型化的电机,同时,像快充一样,更高的频率也有助于缩小无源元器件体积,提升驱动器的功率密度。 图22.GaN在电机驱动应用中的优势 图23.GaN器件有助于提升HVAC电机驱动效率