（报告出品方/作者：中信建投证券，刘双锋，范彬泰，吕娟）

一、双碳政策下新能源需求爆发，核心器件IGBT构筑第二成长曲线

1.1从轨交/电网高压功率器件起家，顺利切入中低压车规、光伏和风电IGBT

外延收购高压大功率IGBT厂商丹尼克斯实现技术飞跃：年10月，当时作为中国南车二级子公司的时代电气收购了加拿大多伦多交易所创业板上市公司丹尼克斯Dynex75%的股权，成功切入高压大功率IGBT器件市场。年收购的丹尼克斯营收实现全部并表，为当年公司功率半导体业务贡献营收2.26亿元人民币。年1月，公司以每股0.65加元现金收购了Dynex所有发行在外的25%的普通股，耗资约万加元，折合约万元人民币，年3月15日完成股权交割之后Dynex成为公司的全资子公司。丹尼克斯Dynex是当时全球领先的高压功率半导体独立供货商之一，位于英格兰林肯，Dynex具有50多年的历史，主要设计和生产双极功率半导体器件、IGBT、功率组件和专用硅蓝宝石集成电路，产品广泛用于输配电、传动、航空、工业自动化和控制等领域。年，在大功率半导体领域的销售收入排名中，时代电气与Dynex均位列前十位，完成对Dynex股权收购后，通过进一步的整合和发展，公司形成了大功率高压晶闸管、IGCT和大功率IGBT等完整的高压功率半导体产品结构。

从外延收购到内化吸收成长为国内IGBT芯片龙头厂商：公司成功收购丹尼克斯，实现IGBT领域的第一次跨越，在完成国内外相关IGBT业务和资产整合之后，年底公司在株洲建成国内首条6英寸高压IGBT模块封装线，首次实现高压大功率IGBT模块的国产化。年6月20日由南车株洲所投资建设的国内首条8英寸IGBT专业芯片线建成并投产，这也是世界第二条8英寸IGBT专业芯片生产线。首期将实现年产12万片8英寸IGBT芯片，配套生产万只IGBT模块，真正实现IGBT的国产化。年9月26日国内首条8英寸车规级IGBT芯片生产线下线投产，二期设计产能为2万片/月，专为车规和新能源等中低压IGBT芯片打造，如果按照车规模块测算，满产后预计将生产万只IGBT模块。

在高压IGBT领域积累的高标准产品控制与制造工艺成为公司切入中低压的核心优势：我们认为公司能够成功实现从高压IGBT切换至中低压车规IGBT的核心优势在于品控，作为大型央企，从要求最高的轨交和电网做起，相较于国内其他从工控产品或者家电产品起家的竞争对手而言，对于产品工艺管控都执行更高的要求，所以产品标准也更高，产品一致性也更好。根据公司在高压V~V高压领域IGBT产品参数与国际大厂如英飞凌，三菱和ABB的比较，公司在V和V电压的IGBT产品对应的导通电压降（Vces）略优于英飞凌的参数，导通电压降低越少，导通损耗越低。其次在开光损耗对比方面，时代电气的V和V电压平台的产品损耗基本与英飞凌持平。

1.2IGBT模块产品覆盖轨交、电网、电动车与新能源发电，国产替代空间广阔

IGBT模块从中低压到超高压全覆盖：公司的IGBT模块按照电压区间可以分为高压领域和中低压领域，其中V以上的高压模块用在城轨和电网，1V和V的IGBT模块主要用在高端工控、光伏和风电等领域，V和1V电压的功率模块广泛用于电动车的电驱逆变器。不同于国内其他功率半导体厂商是从低压向高压领域扩展，公司采用的是相反的渗透路径，依托公司在轨交领域的竞争优势，率先实现了IGBT在轨交领域的国产化替代，年开始开拓电力市场，年开始在电网用的高压IGBT斩获订单，年公司获得了广汽和东风的乘用车IGBT模块订单，成功将公司的IGBT产品线从高压领域逐步延伸至中低压领域。

公司的功率半导体业务除了IGBT芯片与模块以外，还包括双极器件和正在研发布局的碳化硅器件，目前公司双极器件包括整流管、晶闸管、IGCT和功率组件，其中晶闸管占比较高，每年产值接近4个亿。晶闸管能在高电压、大电流的条件下工作，晶闸管因为其在工作中具有可操作性、被广泛的应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关等电子电路中，是典型的小电流控制大电流的设备。晶闸管和IGCT作为电流控制型器件，可以用于海上风电变流器的核心器件，另外在柔性直流输电换流阀的作为IGBT的保护器件。

碳化硅器件是公司下一个技术攻关重点：目前碳化硅二极管已经小批量出货，碳化硅MOS模块产品已经推出，我们预计碳化硅MOSFETs模块将来是公司的研发重点。公司的SiCMOSFET芯片已经发展了4个代次，从第三代开始面向车规级应用，目前已经推出的1V/A的SiCMOSFET模块S3能够满足KW～KW功率等级电驱需求，在KW高输出功率条件下，逆变总损耗可以比硅基IGBT降低54%，逆变效率从97.%提升至98.77%。此外公司在年底也发布了国内首款基于自主碳化硅芯片的大功率电驱产品C-Powers。

外延并购+内生扩展新能源大赛道，公司IGBT营收稳步增长：根据港股时代电气披露的功率半导体业务营收规模统计，年公司完成收购丹尼克斯，并表营收为万元，年丹尼克斯营收全部并表，贡献营收2.26亿元，所以公司在年通过外延收购实现了第一次收入规模的跨越，达到4亿元以上的营收规模，同比成长超过%。此后在长达十年的时间内，公司的营收一直在4-6亿区间上下波动，直至年公司IGBT业务收获了南方电网项目订单与乘用车领域广汽和东风的批量订单，营收跃升至8亿。随着新能源汽车业务进入快速放量期，年前三季度功率半导体营收达到7.27亿元，预计全年公司功率半导体业务营收有望进一步突破10亿元营收，再创历史新高。

国产替代空间广阔，切入汽车和工业领域打开新的增长空间：年全球IGBT市场规模预计在64亿美元，年市场规模微幅增加4%提升至66.5亿美元，年市场开始快速复苏，预计年全球IGBT市场规模将同比增长20%，将达到76.8亿美元。从市场结构来看，IGBT主要IGBT模组和IPM模块形式为主，两者合计营收占比超过76%，在IGBT单管和IGBT模块市场份额最高的是德国英飞凌，市占率超过30%，在IPM模块市场日本三菱市占率排在第一位，高达32.7%。国内厂商士兰微和华微电子在IPM模块中进入了全球前十，分别位列第九位和第十位，在IGBT模块领域，斯达半导进入全球前十，排名第六位。从年IGBT模块全球应用占比来看，工业控制占比33.5%，是目前IGBT最大的应用领域，新能源汽车占比14.2%。未来，汽车电动化、智能化推动车规级IGBT成为增长最快的细分领域。

年国内IGBT市场规模将增加至亿元，CAGR达到27%：根据集邦咨询的统计，年中国IGBT市场规模预计为亿人民币，相较年同比增长19.91%，年受益于新能源汽车和光伏、风电等新能源发电领域需求的大幅增长，我国IGBT市场规模持续增长，我们预计年国内IGBT市场规模将增加至亿元，到年复合增速CAGR为27%。从需求结构进行分析，年国内IGBT需求占比最大的领域是新能源汽车，占比为31%，紧随其后的是消费电子和工业控制，市场规模占比分别为27%和20%。时代电气此前所在的轨交和电网在IGBT芯片市场占比分别为4%和5%，合计市场占比仅为10%，公司切入新能源汽车、工控和新能源发电等新领域之后，市场增长空间也大幅拓宽。

IGBT需求集中汽车和工业领域，德美日等国具有市场垄断性优势：在IGBT下游的需求主要集中在汽车、工业控制和家电等领域，不同于MOSFET多以分立器件形式应用为主，IGBT则以更常见的形式如IGBT模块和IPM模块广泛应用于汽车和家电终端产品，尤其是汽车工业在欧洲、日本和美国更为发达，所以IGBT芯片市场主要被德国英飞凌，日本罗姆、三菱以及美系大厂安森美和ST意法半导体等厂商控制。

公司覆盖全产业链环节，下游终端产品助力IGBT器件产品快速迭代：IGBT产业链包括上游的硅片厂，到中游环节的芯片设计、制造与模块封装，下游是系统或者逆变器厂商，国内覆盖整个产业链中游和下游的厂商包括新能源汽车厂商比亚迪以及时代电气所属的中国中车。相较于国内其他的IGBT芯片与模块竞争，时代电气自身也能够设计与制造电驱、光伏逆变器和风电变流器等下游系统级产品，对于公司的芯片和模块性能能够提供及时的反馈，大大加快了公司产品的迭代速度。（报告来源：未来智库）

二、车规IGBT技术领跑国内，国内车企客户全面导入

2.1IDM产能优势助力公司车规IGBT模块快速迭代率先进入B级车

英飞凌IGBT芯片设计与制造工艺与模块封装技术一直是行业的标杆，虽然行业内各家公司的技术代际划分不同，但是都可以对标到英飞凌的不同代际，英飞凌四代是市场公认的一个技术分水岭，四代以后英飞凌定义了面向车规、工业等不同领域的芯片和模块标准，而且这一代工艺一直是应用最广泛的。英飞凌四代之后的第五代和第六代工艺都是针对第四代工艺的完善，而且推出的第六代工艺增加了高频版本，可以应用于光伏和风电等新能源发电领域。真正出现技术革新的是IGBT第七代工艺，同时定义了面向车规、光伏和工控的版本。时代电气车规级IGBT对应英飞凌的第五代升级版EDT2，目前公司已经有对标英飞凌第六代和第七代精密微沟槽的产品，但是仍处于小批量出货，大范围应用的还是对标英飞凌第四代采用HPDdrive进行封装的模块。

以面向新能源汽车推出的车规级IGBT模块为例，公司在市场上主要推出了物流、大巴车半桥模块，A00级小功率模块和A级以上的kw以上的大功率模块。公司在年开始推出V和1V的低压产品，主打物流车进行小批量应用，但是由于低压模块在核心参数设计没有达到车规要求，所以最初的模块产品并未受到市场认可。为了快速进入即将爆发的新能源汽车市场，公司在自有IDM产线进行了多次迭代，凭借高压模块产品积累的工艺能力，在年对产品进行了升级，v/A和1v/A的模块产品已经导入了国内大部分主机厂客户，尤其是凭借出色的输出功率成为最先导入A级车的国产IGBT模块。另外公司此前面向大巴车的1V的模块和A00级电动车的小功率模块产品均得到了下游客户的认可。

2.22年车规模块市场份额大幅提升至14%，排名国产厂商第一位

年我国新能源市场大幅增长电动车汽车销量为万辆，预计年增加至万辆，同比大幅增长约62%，对应的车规IGBT模块与电动车的比例如果按照1.5：1测算，国内IGBT模块市场规模在年达到万只。车规IGBT模块龙头厂商德国英飞凌，在国内的模块供应量为60万-70万个，如果考虑到从德国直接出口至国内的车规模块，预计全年出货量将达到60-80万个，在年和年曾一度占据国内近50%的市场份额。年国内电动车市场爆发式，英飞凌的扩产进度比较缓慢，明显低于行业增速，预计份额将从年50%的市占率高位降至13%。

时代电气在新能源汽车市场布局较早，年推出车规IGBT模块产品，年开始陆续斩获造车新势力与广汽、东风等汽车主机厂客户订单，而且公司投产的二期IGBT车规产线已经在年底完成通线，年进入产能释放期，我们预计公司年车规IGBT模块出货量有望达到万只，与英飞凌在年的出货量几乎持平，成为国内车规IGBT模块份额最大的国产供应商，国内市占率将达到14%，市场占有率大幅提升8%。

年是国产IGBT厂商份额大幅提升的一年，海外龙头厂商扩产进度低于预期，反观国产厂商对于国内电动车政策理解更深刻，扩产也更积极，无论是与时代电气采用IDM生产模式的士兰微、比亚迪还是采用晶圆代工模式的斯达半导体，在年的供应比例均大幅提升，国产厂商份额在年总计将达到43%。

车规级IGBT产线投产，IGBT产能领先国内：国产功率半导体厂商在中高压产品如IGBT领域的国产化率能够实现快速提升的关键在于提前布局的晶圆产线在年进入投产期，而国外厂商对于汽车电动化的政策预判远不如国内厂商乐观，因此国外厂商的扩产进展落后于国内厂商。根据我们统计，年全球新增IGBT产能（等效为8寸晶圆）增长约6万片/月，国内新增4万片/月，国外预计新增产能为2万片/月，国内新增产能占全球比列约为2/3。分厂商来看，IGBT产能增长较多的IDM厂商包括时代电气（新增1万片/月），士兰微（新增产能约1万片/月），代工厂产能增量较大的主要是华虹、积塔和中芯绍兴等企业。时代电气在新增的IGBT产能中，预计贡献约25%的增量，在年投产的2期产线作为国内首条8寸车规IGBT产线，为公司在车规IGBT市场扩大市占率提供了产能保障。

2.3车规功率半导体成长潜力巨大，IGBT和碳化硅双翼齐飞

随着各国陆续出台燃油车禁售时间表，电动车对燃油车的替代趋势已经不可逆转，而功率半导体作为电动车半导体价值量最大部分，未来成长空间巨大。根据StrategyAnalytics的统计，纯电汽车的功率半导体价值增量超过美元，其中75%的功率半导体用于电驱系统中的逆变器，例如IGBT模块，MOSFETs模块以及SiCMOSFETs模块，而剩下的25%的功率半导体则用于车载充电机（OBC），直流-直流升/降压（DC-DC），电池管理系统、电动空调等设备。

年到-年国内新能源汽车销售规模为-万台，增速相对平稳，年国内新能源汽车销量达到万台，按照单车功率半导体价值为元计算，对应约亿左右的车载功率半导体市场规模。随着电动车渗透率的持续提升，预计到年国内新能源汽车销售量将达到万辆左右，如果考虑采用SiCMOSFETs模组的厂商渗透率在年达到12%，国内车载逆变器对应的功率半导体市场需求约为亿左右，整体车用功率半导体市场规模将将达亿元，相较于年亿的市场规模仍有近2倍的成长空间。（报告来源：未来智库）

三、工业IGBT应用不断拓宽，光伏/风电/电网IGBT需求大增

3.1新能源发电市场需求爆发，驱动工业领域IGBT模块需求新成长

3.1.1光伏逆变器中用到的IGBT预计年全球市场规模将达到亿元

光伏发电是未来清洁能源最重要的一种形式，其中最核心的部件是将太阳能电池板上产生的直流电转变为与电网电压同相同频交流电的光伏逆变器。以装机量占比超过一半的组串式逆变器为例，光伏逆变器的功率单元从结构上可以分为升压单元（DC/DC）和逆变单元（DC/AC）。升压单元用于实现电池板的最大功率跟踪(MPPT)，根据电池板的连接方式以及逆变器的功率等级，升压单元可以一路或者多路不等。逆变单元用于将直流电压转换为工频的并网电压，最后通过隔离变压器接入电网。

从升压模块的基本电路拓扑结构中可以看出内部集成了三路MPPT，每一路都包含一个IGBT单管和低饱和压降的旁路二极管。该模块式英飞凌为光伏应用定制的模块，其中IGBT采用的是英飞凌在1V单管上广泛使用的H3芯片，如果旁路二极管采用SiC二极管则可以带来系统效率和性能的大幅提升，根据仿真结果，采用SiC二极管替换硅二极管升压电路的总损耗可以降低30%。

光伏逆变器中的逆变单元功能是将直流电转换成与电网兼容的交流电，一般两电平拓扑或者三电平拓扑都可以用于该单元实现功率转换，但是采用三电平拓扑效率更高。以英飞凌采用Easy3B封装的逆变模块为例，采用三电平拓扑的逆变单元使用了6个IGBT芯片和6个FRD快恢复二极管。

通过研究固德威在招股书披露的年公司采购成本细项，可以发现功率半导体器件在公司逆变器成本中的占比为11%，固德威主要产品为组串式逆变器，在各项成本中排在第三位。相比之下，以微型逆变器为主的禾迈股份成本结构中，半导体器件与功率模块占比为14%，预计功率半导体在逆变器的成本中平均占比约为12%。

根据固德威披露的年逆变器单位功率成本，单项并网逆变器、三项并网逆变器和储能逆变器成本分别为0.37元/W，0.18元/W和0.72元/W，由于目前公司储能逆变器营收占比较少，仅看组串式逆变器的单位功率成本预计为0.25元/W，集中式光伏逆变器单位功率成本更低，预计在0.16-0.17元左右，综合来来总体光伏逆变器的单位功率成本约为0.2元/W，每GW对应的逆变器价值量为2亿，每GW对应的功率半导体价值量为2万元左右。

根据年完成碳达峰的目标测算，中国光伏协会预计在年全球光伏新增装机量将达到GW，如果我国占全球光伏装机量的比例约为40%，那么在年国内新增光伏装机量将达到GW。由于光伏逆变器的替换周期是5-8年，如果考虑替换需求带来的光伏装机量，预计年全球和我国光伏装机量需求将达到GW和GW，如果按照光伏IGBT占逆变器成本比例为12%进行测算，每GW对应的功率半导体价值量为2万元左右，年全球光伏IGBT市场规模将达到亿元，国内光伏装IGBT市场规模将达到42亿元。

3.1.2风电变流器用到的IGBT和IGCT

风电变流器作为风电机组的部件之一，成本在整个风机中占比约为4%，按照变流器技术的不同，可以分为双馈变流器和全功率变流器两类。其中全功率变流器在风电行业，大部分是适配永磁发电机。它是在发电机定子与电网之间连接了一个与发电机功率相同的变流器。双馈变流器适配的是双馈发电机，它是在发电机转子与电网之间连接一个变流器。

所以双馈变流器最突出的优势就在于，在相同风电机组功率下，双馈变流器的容量仅是全功率变流器容量的1/3，成本更低。也由于这种与电网的强耦合，使得双馈变流器对电网波动更敏感。而全功率变流器虽然成本更高，由于其与电网全隔离的特性，使得发电机受到的冲击更小，寿命更长，稳定性更好。尤其是在低电压穿越、无功支撑等电网适应能力上，突出的友好。

从发展趋势看，直驱式机组的比例在缓慢上升。年新增大型风电机组中，永磁直驱式风电机组约占30%以上。在3MW以上的大功率风电机组中，直驱式机型的比例超过了双馈机组。“十三五”期间，2MW-3MW风电机组成为我国陆上风电场的主流机型，市场份额已经占到70%以上。

V的半桥模块是风电IGBT模块主流：风电变流器的核心部件之一就是IGBT模块，在降本提效的要求下，风机单机功率增大已经成为不可逆转的趋势，单机功率增加可以有效降低风场的度电运营成本，大功率意味着大电流，为了减少系统成本，国内V风机系统越来越成为主流。将风机电压从传统的V提升至V，同等功率的风机电流降低35%，大幅提升电气传动系统和输变电系统的效率，降低度电成本，使得产品具备更强的市场竞争力。对于V变流器如果采用两电平拓扑，需要V电压等级IGBT模块，但是V器件的开关和导通损耗无法满足系统的效率和开关频率的要求，同时价格也更贵，因此采用V的半桥模块组成三电平拓扑目前是国内主流方案。

风电变流器需求稳定增长，预计对应的IGBT模块市场预计在年达到28亿元。风电变流器成本中IGBT占比约为20%，预计年风电IGBT市场规模约为18亿元，随着风电抢装潮在年结束，年风电变流器市场略微下降，随着海上风电进入平价阶段，装机需求逐步上升，预计到年国内风电变流器市场空间为亿元，对应的IGBT市场需求约为28亿元。

IGCT全称为集成门极换流晶闸管，作为新型晶闸管，性能明显优于前一代晶闸管GTO，在部分应用领域比IGBT更具竞争力，能够实现高压大容量能量转换，具有耐高压、耐大电流、损耗低、容量密度大、开关速度快、结构简单、安全性高、可靠性高等优点,可以广泛用于工业设备、新能源发电和轨道交通领域。

海上风电场景中IGCT作为变流器主功率器件：除了IGBT的技术路线外，在海上风电场景中，在需要达到V以上电压等级时，IGCT作为电流控制型器件的耐压能力更强，所以国内最大的风电变流器厂家禾望电气中压风电变流器则使用IGCT作为主功率器件，采用三电平电路拓扑结构。与IGCT相比，IGBT工作电流较小，增加输出容量，只能采用元件并联或变流器并联的方式。无论是采取元件串联或并联使用还是采用变流器并联的方法，都会增加系统的复杂性，导致效率和可靠性的降低。但是IGBT的工作开关频率较高，适用于低电压应用，而IGCT适用于高电压或中压。

预计到年海上风电带来IGCT市场需求约为10亿元：在全球范围内，IGCT生产商主要是瑞士ABB，德国英飞凌、日本三菱和美国GE等国外企业，在我国，株洲时代电气是全球第三家具有自主生产IGCT生产能力的企业，也是我国唯一同时掌握晶闸管、IGCT、IGBT及功率功率组件全套技术的企业。以海上风电场景为例，至年，预计新增装机容量50GW，考虑风机变流器及柔性直流换流阀等电力装备，需4.5kV以上器件50万只，即5万只/年，如果按照单价2万元/只考虑，预计风电市场用到的IGCT市场规模约为10亿元。

3.2推出1V和V工业模块，发力工业IGBT市场

在双碳政策的大背景下，光伏发电和风力发电等清洁能源在整个能源结构中的占比提升是必然趋势，所以公司不仅在IGBT模块领域推出了车规模块，同时公司也进入工业领域，推出适用于光伏、风电以及高端工业控制需要的IGBT模块，产品覆盖1V和V两个主流电压平台，从年初量产的A/V模块到年底推出的1A/1V和A/V等大电流模块。

不同于国内其他厂商率先从IGBT单管切入市场，公司在工业领域推出的IGBT产品主要以模块产品为主，IGBT模块无论在技术壁垒还是价值量都比单管产品更高。单管的封装形式简单，成本更低，但是没办法做到较高的功率输出，需要采用多个单管并联的方式。而模块则是多个IGBT芯片并联，输出的电流更大，模块的最高电压等级一般会比单管高1-2个等级。此外模块中的IGBT芯片按照特定的电路形式组合，如半桥或者全桥，可以减少外部电路连接的复杂性。此前国内在工业领域的模块主要聚焦在低压模块领域，国内在家电IPM模块和工业模块领域进行了多年，目前士兰微在家电IPM模块领域处于全球领先的位置，工业领域斯达半导是国内IGBT模块的领导者而公司在电网和轨交等高压领域的IGBT产品具有领先优势。但是在光伏、风电和高阶工控IGBT模块领域海外厂商占比较高，我们认为公司有望在国内光伏和风电市场快速发展的趋势中能够在1V-V领域的IGBT模块实现快速的国产化。

3.3轨交和电网高压领域保持全球领先，柔直输电带动新成长

公司在轨交和电网等高压IGBT领域产品线覆盖V~V电压等级的产品，其中V用于轻轨的牵引变流器，V和V电压平台的牵引变流器在多用于客运动车和货运机车领域，而电网高压输电用到的变流模块电压则高达V。

公司在轨交和电网领域的IGBT占有行业领导地位，行业市占率均超过50%，不过这两个领域IGBT的市场规模相对稳定，预计轨交领域一年的IGBT市场规模约为10亿左右，电网规模预计也在10亿上下。目前公司轨交领域IGBT主要在货运机车牵引变流器，客运动车领域的牵引变流器还是采用海外大厂如英飞凌的IGBT芯片。公司在年开始进入电网领域的IGBT模块供应，公司招股书披露年销售给国家电网的功率半导体器件营收达到2.9亿元。

预计未来柔性直流输电的快速发展带动公司IGBT模块业务腾飞。柔性直流输电技术是一种新型直流输电技术，它将半控型电力电子器件升级为全控型电力电子器件，不仅具备输送容量大、功率损耗小、可以实现非同步电网联络等常规直流输电技术的所有优点，还让直流输电的适应能力上了一个新台阶。柔性直流输电是一种完全可控的直流输电。通俗地讲，柔性直流输电技术在电网中的应用，相当于接入了一个完全可控的水泵。换流阀是该工程的核心装置，而IGBT器件作为装置核心的开关部件，相当于换流阀的“心脏”。中国在直流工程中累计工程及容量世界第一，柔性直流输电应用在中国进入高速发展阶段。预计“十四五”期间直流输电工程总投资规模接近0亿元，预计十四五期间柔性直流带来的新增市场需求中换流阀约亿，晶闸管、IGBT约50亿、亿。

时代电气的IGBT模块是柔性直流输电领域唯一一家高压IGBT供应商。年时代电气的8英寸IGBT模块就首次在额定电压和输送容量世界最大的厦门柔性直流输电工程中投用，成功打破了国外巨头对该市场的垄断局面。在输配电行业，公司生产的V等系列IGBT批量应用于柔性直流输电、百兆级大容量电力系统，为我国柔性输配电工程的建设提供核心技术保障；在输配电领域，公司生产的IGBT应用于乌东德工程、张北工程、如东工程以及厦门柔直、渝鄂柔直、苏南STATCOM、江苏UPFC等多个项目，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。

四、新能源系统产品多点开花，电驱和工业变流器业务起航

4.1汽车电驱业务：打通全产业链，年累计出货量达到10万套4.1.1公司新能源乘用车电驱业务厚积薄发，将迎来放量2年株洲所电动汽车项目部8人团队成立，开启了新能源汽车技术创新和产业化征程。3年，株洲所被国家科技部评定为“国家高技术发展计划（计划）成果产业化基地”；株洲所研制成功湖南省首台纯电动公交。5年，株洲所“电动汽车驱动电机及其控制系统”、“燃料电池轿车DC/DC变换器”通过湖南省科技成果鉴定。6年，株洲所成功申报3个“十一五”国家“”电动汽车重大专项课题。年，第一批台混合动力公交车交付株洲公交使用，首开国内电动汽车批量订单先河。

年，中车株洲所以央企联盟乘用车共性技术研究项目为切入点，开展乘用车电机驱动系统研究，承担了12个项目中的9个项目，获取国有资本金支持2.5亿元。年，公司正式成立汽车事业部，开展新能源乘用车电驱系统和动力总成系统的产业化工作，生产新能源电动汽车的核心部件，为整车企业配套。年，公司成功开发出汽车级IGBT模块，并依托母公司——中车株洲所在电驱动和控制系统的基础与前沿技术、仿真技术及软件技术，形成了从关键芯片到关键器件，再到系统集成、检验检测的完整技术链和产业链。

目前汽车事业部已经形成了“关键器件”+“核心部件”+“系统集成”的一体化产业布局：公司电驱动力总成中电控为自产，电机由母公司旗下襄阳中车电机提供，减速器由株洲齿轮提供，总成由无锡中车浩夫尔进行。襄阳中车电机产品主要涵盖交流感应（异步）电动机、永磁无刷电动机、开关磁阻电动机等，主要应用于乘用车、商用车、专用车、无轨电车等。株洲齿轮有限责任公司始建于年，现为潍柴集团控股子公司，是中国齿轮传动行业重点骨干企业，中国齿轮行业标准起草单位。

携手德国浩夫尔进入汽车电驱领域，在建年产能达到30万套：公司汽车电驱集成业务的经营主体为无锡中车浩夫尔动力总成有限公司，无锡中车浩夫尔动力总成项目于年建设，并且于年建成投入运营，进行新能源汽车动力总成产品的研发和生产，达产后年产新能源汽车动力总成30万套。该合资公司由株洲中车时代电气股份有限公司与德国hofer集团共同设立，其中德国hofer集团是一家专注于电气化、混合动力和传统内燃机动力总成领域提供解决方案的系统供应商，在过去的35年里广泛服务于全球乘用车、商用车等厂商。

年，公司电驱系统智谷工厂在株洲轨道交通创新创业园正式建成投产，智谷工厂总面积2万平方米，主要用于生产新能源乘用车电驱系统及相关部件，规划产能30万台。形成了30—千瓦功率范围的全系列产品，可以满足A00—C级车及SUV的需求，并与国内多家主流车企进行深度技术对接和共同开发合作另外，面对旺盛的下游需求，公司进行电驱产能扩建，项目于年9月环评，施工期为6个月。主要建设内容包括新增1条自动化电机控制器产线、1条电子测试产线、1条IGBT组件生产线以及1个立体仓库。项目建成运营后，提升电机控制器产能10万台/年、电机控制器板卡综合产能10万台/年。

年公司电驱动力总成累计下线10万套，年销量增长5倍：年12月26日，公司C-Car平台孵化的全新一代产品C-Powers，在中车电驱第10万台产品下线暨第二届中车电驱自主创新技术高峰论坛上正式发布，该产品是国内首款基于自主碳化硅（SiC）大功率电驱产品，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。根据NE时代统计年公司乘用车电驱配套系统销量达到5万台，同比增长超过%。另外，根据公司披露年公司电驱动力总成下线10万台。

年公司电驱系统销售量进入前十，配套一汽、长安等多款车型：目前公司配套电驱系统包括一汽红旗首款纯电动车E-HS3、奔腾首款纯电动车E01，长安汽车奔奔e-star、长安CS15EV等；江铃汽车和雷诺各占50%股份的江铃新能源E、E等；浙江合众的哪吒V、Y和N01等；国机汽车智骏的GC1、GC2等车型。

4.1.2电驱系统是新能源汽车的心脏，三合一目前成为主流

电驱动系统是新能源汽车的“心脏”。新能源汽车的电驱动系统，可在高温、高湿、振动的复杂工作环境下，基于实时响应的软件算法，高频精确地控制电力电子元器件的功率输出特性，实现对驱动电机的控制，最终通

过精密机械零部件对外传输动力。其新能源车中发挥了燃油车中“发动机+ECU电控单元+变速箱”的作用，对新能源汽车整车使用性能的动力性、经济性、舒适性、安全性等核心指标具有较大影响。

电驱动系统包括三大总成：驱动电机总成（将动力电池的电能转化为旋转的机械能，是输出动力的来源）、控制器总成（基于功率半导体的硬件及软件设计，对驱动电机的工作状态进行实时控制，并持续丰富其他控制功能）、传动总成（通过齿轮组降低输出转速提高输出扭矩，以保证电驱动系统持续运行在高效区间）。

电驱动力总成目前主要分为三合一及多合一，三合一目前成为主流。三合一指电机集成减速器及电机控制器，多合一指电机集成减速器、电机控制器、充电机、交直流转换器、高压分线盒等。三合一与多合一不仅可以共享外壳耦合及冷却系统，还可以共享电路及功率开关器件，有效降低电驱动系统的体积和重量。在电驱系统体积减小的情况下，高集成化电驱系统的应用范围大幅度提升，能部署到更多车型中，实现大规模的批量生产，从而降低零件的采购和制造成本。目前多合一系统由于热管理、电磁干扰故障率等因技术问题尚未得到良好解决，规模化应用受限。-年电驱三合一总成装机占比分别为26%、37%、54%，电驱三合一装机占比持续提升。

4.2风电变流器：集团协同助力风电变流器业务快速发展

4.2.1乘中车株洲所风电业务东风，公司风电变流器业务进入发展快车道

纵观中车集团风电产业发展历程，中车株洲所风电产业的发展共经历三次大的转变：第一次是承接国家战略，决定从轨道交通主业向新能源领域延伸，由此催生了风电整机和风电叶片产业；第二次是前瞻性布局产业链，依托同心多元的产业技术优势，成功运用中车株洲所器件、算法、材料三大根技术，自主构建了“器件—部件（叶片、变流器）—整机”的业务体系，形成较为完整的风电装备产业链；第三次是顺应行业发展趋势，借国家“双碳”战略东风，以中车“一核三极多点”业务结构为依托，将风电产业打造成为最重要的新兴业务增长极。

年，中车株洲电力机车研究所有限公司风电事业部完成了年产0台以上的供应链产能建设，实现了56个项目的顺利交付，打破多项历史纪录。全年交付整机台套，同比上年增长%，年风电业务收入突破亿元大关，成为中车株洲所继轨道交通、新材料之后的第三个百亿产业。

4.2.2进入远景能源和中车风电变流器供应体系，预计风电变流器业务收入超过3亿元

根据WoodMackenzie统计，年全球十六大风电整机厂中，远景能源和中车风电皆有来自时代电气的风电变流器供给，其装机占比分别为14%和34%，对应功率分别为1.5GW和1.4GW。若按照11万元/MW的风电变流器平均价格计算，则预估年时代电气来自风电变流器的收入达到3.2亿元。

根据北极星风力发电网的统计，年国内风电装机量合计达到万千瓦，同比大幅增长.2%，其中公司变流器供应的主要客户远景能源和中车风电在年的装机量分别成长77.7%和.5%，超过行业龙头金风科技53.2%的装机量提升比例。在市场份额方面，跟公司所属同一集团的中车风电的市占率提升了约3个百分点，在装机量排名前十的厂商增幅排名第二，仅次于电气风电3.8个百分点的份额提升。我们认为公司风电变流器业务将随着下游重点客户如远景能源和中车风电的装机量份额快速提升而进入成长的快车道。

4.2.3全球风电装机量预计在年达到GW，风电变流器市场空间将达到亿

从风电IGBT到变流器，市场空间更为广阔：根据三一重能披露，其变流器年占到风机整体成本的4%，若考虑到风机整体的价格在至今有较大降幅，而变流器价格相对坚挺，则预估变流器成本在整机成本占比会有一定提升幅度。

在全球风电装机量方面，全球风能理事会（GWEC）发布的分析报告显示，—年预计全球新增风电装机GW，同时参考彭博NEF对于未来五年的风电装机量预估，预计-年全球风电装机量分别为88GW，90GW，92GW，96GW和GW。国内根据能源结构和能源消费预测，到年风电发电量规模翻倍的需求来看，风电的装机规模在年新增规模至少不低于当前已有的装机规模，也就是说，-年风电将继续新增-GW，如果乐观估计累计装机量达到GW，预计国内在-年装机量分别为40GW，50GW，60GW，70GW和80GW。由于海上风电绝大部分变流器采用全功率变流器，而陆上风电全功率变流器正在逐步替代双馈型变流器，我们预计海上风电变流器价格会略高于陆上风电采用的变流器价格，国内风电变流器在年市场规模将达到85亿元，年国内市场规模增长至亿元。

4.3光伏逆变器：产品矩阵扩大至组串式逆变器，进入多个央企采购名录

4.3.1光伏逆变器产品覆盖全面，从集中式逆变器扩展至组串式逆变器

公司在光伏逆变器领域积累深厚。公司从年开始研发生产光伏逆变器，年kW、kW大功率光伏逆变器通过TUV认证，截止年公司累计出货逆变器0台套，容量达到4GW，并于年开始推出新型集中式3.XMW和组串式机型。

4.3.2公司光伏逆变器在年入围多个央企采购框架

公司光伏逆变器拓展市场的速度明显加快。根据年招标统计，子公司株洲变流国家工程研究中心入选多个央企光伏逆变器框架集采项目，包括中核的1.8-2.0GW预装集中式逆变升压一体机、中国能建的1.2-1.5GW集中式逆变器、中节能台逆变器、中核（南京）的0.5GW组串式逆变器。另外，年11月，公司还获得国华能源江西分公司MW全容量光伏逆变器设备订单。

4.3.3组串式逆变器占比提升至70%，预计年全球光伏逆变器市场规模将达到亿

组串式逆变器占比持续提升，国产光伏逆变器厂商合计占全球比例为60%：年，光伏逆变器市场仍然以集中式逆变器和组串式逆变器为主，集散式逆变器占比较小。其中，组串式逆变器占比为69.6%，集中式逆变器占比为27.7%，集散式逆变器的市场占有率约为2.7%。

根据CPIA预测，乐观情境下年全球光伏装机量为GW，如果考虑到光伏逆变器的替换需求，若假设年逆变器功率成本平均为0.20元/W，考虑到未来几年逆变器功率成本在年降至0.15元/W，则全球年对应的市场规模为亿元人民币。年国内光伏新增装机量约为80GW，如果考虑到替换需求超过50GW，预计国内光伏逆变器市场规模将达到亿元人民币，远期来看，年国内光伏逆变器市场将增长至亿元。

五、后疫情时代大铁业务复苏在望，城轨装备需求持续攀升

5.1公司轨交业务地位稳固

公司在轨道交通装备产品方面具有“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。公司在牵引变流系统技术体系方面具备自主知识产权，打破了早期国际巨头的技术垄断，是我国轨道交通行业具有领导地位的牵引变流系统供应商。根据城轨牵引变流系统市场招投标等公开信息统计，公司年至年连续九年在国内城轨牵引变流系统市场占有率稳居第一，牵引变流系统产品广泛应用于机车、动车、轨等领域，覆盖包括“和谐”系列交流传动机车、“复兴号”动车组、城际动车组、地铁列车、磁悬浮列车在内的各类车型。

公司轨交装备收入占比较超过80%。-年公司轨交装备业务收入分别为.2亿元、.3亿元、.9亿元。轨交装备业务占整体收入比例分别为88%、89%、87%。

从轨道交通装备细分产品来看，轨道交通电气设备（剔除维修和养路设备）为最主要品类，近三年收入占比均保持在70%以上。

从铁路/城轨分类来看，公司-年铁路装备业务收入分别为91.59、90.84、90.00亿元，在总收入中占比分别为60.5%、58%、55.2%；公司城轨装备业务收入分别为27.61、33.75、42.63亿元，在总收入中占比分别为18.2%、21.6%、26.1%。

根据城轨牵引变流系统市场招投标等公开信息统计，公司年至年连续九年在国内城轨牵引变流系统市场占有率稳居第一，年公司城轨牵引变流系统国内市场占有率超50%，年和年均超60%。在城轨领域，根据地铁公司、地方城市轨道交通企业等单位采购轨道工程机械的公开信息及公司统计，-年公司在城轨用轨道工程机械领域的市场占有率分别为29.88%、35.83%和28.24%，保持在较高水平。

5.2国内轨道交通装备需求稳中有增

5.2.1大铁：新增与维保共同贡献增量

我国政策支持轨道交通行业发展。目前，我国铁路网建设进入加快发展的新阶段，以“八纵八横”高速铁路为骨架的国家快速铁路网基本建成，中西部路网骨架加快形成，综合客运枢纽同步完善。根据《新时代交通强国铁路先行规划纲要》，到年，我国20万人口以上城市实现铁路覆盖，其中50万人口以上城市高铁通达；到年，全面建成更高水平的现代化铁路强国，形成辐射功能强大的现代铁路产业体系，建成具有全球竞争力的世界一流铁路企业，成为世界铁路发展的重要推动者和全球铁路规则制定的重要参与者。

我国高铁营运里程实现较快增长。-年，中国高铁营业里程和普铁营业里程的复合增长率分别为26.0%和2.4%。截至年末，我国高铁营业里程3.8万公里，普铁营业里程10.8万公里。根据《新时代交通强国铁路先行规划纲要》，到年，全国铁路网规模达到20万公里左右，其中高铁达到7万公里左右。

路网规模快速扩张的同时，我国主要干线基本实现复线电气化。年末，我国铁路复线里程3.3万公里，复线率38.8%，电气化里程3.6万公里，电化率41.7%；年我国铁路复线里程8.3万公里，复线率59.0%，电气化里程10.0万公里，电化率71.9%，复线率和电化率分别较年提高了20.2和30.2个百分点，分别居世界第二和第一。

我国铁路固定资产投资经历高增长后保持高位。我国铁路固定资产投入主要包括基础设施建设投资和轨道交通车辆投资。自年起，中国已连续六年保持每年0亿元以上铁路固定资产投资额。年，中国铁路固定资产投资总额完成亿元，投产新线公里，其中高速铁路公里；年，受新冠疫情影响，国铁集团对轨道交通车辆的招标时间略有延迟，轨道建设进度也存在一定程度的延期，全年铁路固定资产投资总额完成亿元，投产新线公里，其中高速铁路公里。

大铁车辆新增需求或有限。中国中车近年来动车组、机车销量呈现下滑状态。一方面由于铁路网络建设增速下行，对新增车辆需求有限；另一方面，主要由于近两年疫情导致铁路客运流量降低，也抑制了新增车辆的投资需求。以Q1-3中国中车新签订单为依据（同比下滑3%），我们认为年大铁车辆新增市场仍旧承压。往后来看，随着疫情影响消除，年车辆需求或迎阶段性增长。但长期来看，我们认为国内车辆新增市场有限，更多需要依赖海外市场的拓展。

大铁车辆保有量够高，维修市场有望放量。截至年末，我国铁路机车、客车、货车和动车组保有量分别为2.2万辆、7.6万辆、91.2万辆和标准组。大量前期上线运营的列车逐渐进入维修期，带来车辆相关配件的检修或替换需求激增，其售后维保亦将呈现较广的市场空间。公司作为轨道交通车辆核心部件供应商，维修服务业务主要是对以牵引变流系统为主的轨道交通装备产品进行检修和维保。-年，公司维修服务收入增长明显。年，受疫情因素影响，维修服务业务量有所下滑。我们认为伴随疫情逐渐恢复和存量市场释放大量需求，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，公司维修服务业务未来有望持续增长。

5.2.2小铁：仍处于高速发展阶段，贡献重要增长点

我国城市轨道交通行业处于高速发展时期。城市轨道交通作为我国新基建的重要投资方向，目前市场正处于快速增长阶段。根据RT轨道交通统计，年我国共有34座城市开通了63条城市轨道交通线路，新增运营里程共计0.02公里，新增运营车站座。-年我国城市轨道交通营业里程年均复合增速达19.77%。展望年，我国城市轨道交通新增运营里程增量将继续保持0公里左右的高位。

公司城轨车辆相关业务或迎来增长。根据RT轨道交通统计的城市轨交车辆牵引系统中标结果来看，年时代电气共中标从城市轨交车辆牵引系统中标车辆3辆，相对于年的辆有明显提升。据此，我们推断公司年城市轨道交通业务或实现增长。

5.3全球轨道交通市场存在机遇，看好后疫情时期公司轨交装备出口

从全球轨道交通市场看，截至年7月底，中国高铁里程位居世界第一，占世界高铁里程约2/3。截至年2月27日，世界各国高速铁路运营里程5.25万公里，在建里程1.20万公里，已规划里程1.14万公里，远期规划里程2.86万公里。按地区划分，亚洲、中东和欧洲将成为未来高速铁路的主要增量市场，其中亚洲高速铁路远期规划里程达0.93万公里，中东和欧洲均为0.62万公里。我国已与包括美国、俄罗斯、巴西、泰国、缅甸在内约30个国家洽谈高铁技术引进或签署合作开发方案，为我国轨道交通企业带来更大的市场机遇。

我国推进“一带一路”国际战略框架，对加快轨道交通装备出口带来发展新契机。“一带一路”框架近期

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