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安靜的半導體制冷技術,主打低噪聲、小型化!公司產品外銷佔比達六成左右,在我國半導體制冷式家用型冷藏箱出口佔比達19.7%...

文:海豚音

今日繼續來說一隻科創新股——富信科技,在清明節前最後兩個交易日科創半導體板塊集體異動的情況下,富信科技作為剛上市的科創新股進入不少人視野,其遠看半導體熱電技術,還是這一領域上市的第一股,好像科創半導體又添了一隻新成員,科創股裡也確實經常會出一些特殊的專有技術名詞讓人混淆視聽,看了配圖估計不少人疑問這個經常在酒店裡看到的冷藏小冰箱和半導體怎麼有了關係?那麼富信科技質地究竟如何?且看海豚今日為你深度剖析

首先明確下半導體熱電是個啥?

第一、半導體熱電器件與半導體積體電路雖然同屬於半導體材料的下游應用產品,但是材料種類、技術原理、應用完全不同

第二、半導體熱電器件是一種利用碲化鉍合金等半導體材料的熱電效應實 現電能和熱能直接相互轉換的電子器件,其功能就是製冷、加熱、發電。而半導體積體電路為微型電子器件,應用於資訊科技領域

第三、半導體熱電器件目前我國主要用於消費電子領域(相對低端),而通訊、醫療實驗等領域還處於推廣階段....

半導體熱電技術解決方案提供商,下游客戶有SEB、伊萊克斯等

富信科技為半導體熱電技術解決方案提供商,實現了從覆銅陶瓷基板、熱電器件、熱電系統的研發生產到下游半導體熱電整機應用產品製造的半導體熱電產業鏈全覆蓋,為行業內少有的全產業鏈技術解決方案及應用產品提供商,產品廣泛應用於消費電子、通訊、醫療實驗、汽車、工業、航天國防、油氣採礦等。

在小容積食品飲料冷藏、冷凍場景,公司研製開發了啤酒機、恆溫酒櫃、凍奶機、冰淇淋機等以及飲水機冰膽、冰箱酒櫃系統等熱電系統;在行動式製冷場景,公司研製開發了母乳冷藏包、雪茄養護箱、胰島素盒、化妝品箱等。在環境溫度、溼度控制場景,公司研製開發了恆溫床墊、植物培養箱、手機散熱背夾、除溼機等。

下游客戶主要有SEB(啤酒櫃)、伊萊克斯(恆溫酒櫃)、美的(冰膽)、 Bruno(冰淇淋機)、優瑞(Jura)(凍奶機)等

半導體熱電致冷技術在輸出小冷量時價效比高,公司產品95%以上用於消費電子領域,但多以傳統領域為主

半導體熱電製冷技術採用直流電工作,透過調節工作電壓和電流大小,可實現冷量從毫瓦級到千瓦級線性連續調節,控溫精度可達0.01℃,而相比之下傳統的機械壓縮式製冷模式下非變頻壓縮機依靠壓縮機啟停控制 冷量輸出,冷量輸出不線性,變頻壓縮機可以實現線性控制,但控制模式複雜,成本較高。

半導體熱電器件沒有運動部件,工作時無振動,無噪音,形狀也較為靈活,尺寸便於小型化、微型化,且不使用製冷劑,而傳統的機械壓縮機體積和重量相對較大,難以攜帶和移動。

總體機械壓縮式在製冷輸出大冷量(一般指 100 瓦以上)時性比價高,為目前主流製冷技術,廣泛用於對製冷係數、製冷量要求較大的場景,如空調、冰箱、冷櫃、物流冷鏈等。而半導體熱電製冷具有控溫精度高、尺寸小、無機械轉動部件、無振動、無噪音、無磨損、工作狀態無放置角度要求等技術優勢,在輸出小冷量(一般指10 瓦級)時,價效比高,應用場景市場規模還較為有限,主要適用於如下三類場景:

尺寸、便攜性、靜音性要求較高的小容積、小冷量製冷場景,如啤酒機、恆溫酒櫃、電子冰箱、恆溫床墊、冷熱型飲水機、車載冰箱,醫療領域的冷敷裝置、行動式胰島素盒等需要精準控溫的微型化區域性製冷場景:如通訊領域的光模組,醫療試驗領域的PCR測試儀,工業領域的CCD影象感測器等。對環境適應性要求較高的場景:如汽車領域的恆溫座椅、航天國防領域的探測器和感測器的溫度控制、鐳射系統冷卻等。

消費電子領域是目前半導體熱電製冷技術最大的應用市場,其最典型的應用是在有限的空間內製冷或透過製冷、制熱實現精確控溫,2018年半導體熱電器件在消費電子領域對外銷售規模為1.31億美元,預計2021年將達2.31億美元。

公司產品用於消費電子領域收入佔比達95%左右,不過大部分為車載冰箱、電子冰箱、恆溫酒櫃等傳統應用場景,用於手機散熱背夾、水離子吹風機、5G 網路光模組、熱電聯供裝置等其他應用領域或新型場景的產品數量和收入佔比仍然較低

半導體制冷式家用型冷藏箱需求主要集中在歐美,外銷佔比達六成左右,近年來公司啤酒機小幅提升,恆溫酒櫃下滑較為明顯

在家用型冷藏箱領域,半導體制冷式2017-2019年市場佔比分別為23.8%、25.25%、26.4%,主要企業有奧達信、中山凱騰、北方電子、多美達等。

2019 年全球半導體制冷式家用型冷藏箱產量達到2,012 萬臺,中國電冷熱飲水機產量達到 1,679 萬臺。目前,半導體制冷式家用型冷藏箱主要消費市場還集中於歐美髮達國家,2019年我國半導體制冷式家用型冷藏箱出口額為2.28億美元,公司產品外銷佔比達六成左右,且公司出口半導體制冷式家用型冷藏箱在我國同類產品出口佔比達19.7%。

從收入結構看公司熱電整機應用收入佔比達65%左右,且公司的熱電整機產品以ODM為主ODM佔比超94%,其中啤酒機收入佔比從2017年的14%小幅提升至2019年的23%;恆溫酒櫃收入佔比從2017年的32%小幅下滑至2019年的22.8%,電子冰箱收入佔比在8%左右,收入規模在4700多萬。另一方面公司恆溫床墊收入規模2年翻了近五倍,收入佔比從2017年的2%大幅提升至2019年的7.9%

2020年上半年受疫情衝擊影響,公司啤酒機、恆溫酒櫃收入分別同比大降71%、35%。

公司的半導體熱電器件、熱電系統主要採用自主品牌“富信”對外銷售,主要客戶為消費電子通訊領域客戶,部分半導體熱電器件和熱電系統作為公司熱電整機應用產品的核心部件進行配套生產。

成功研製5G光模組控溫的微型熱電製冷器件並實現小批次供貨,已達國際水平,為未來重點拓展方向

國內半導體熱電器件生產企業起步較晚,產品也多集中於消費電子領域,而在通訊、醫療、汽車領 域的高效能熱電器件及技術解決方案市場主要掌握在日本 Ferrotec、KELK Ltd. 等外資廠商中。

其中在通訊領域,光模組及其內部元件效能對溫度非常敏感,溫度升高將引起光功率輸出減少同時波長正向漂移,因此光模組需要在一定溫度下才能夠進行持續不斷的資料傳輸。採用半導體熱電製冷技術對光模組進行精準的主動控溫是目前最主要的確保光模組有效工作、延長使用壽命的技術解決方案。此外半導體熱電製冷技術還可用於光纖放大器、基站電池櫃、光通道監視器、社群公共電視天線系統、泵浦鐳射器、波長鎖定器、雪崩光電二極體等產品的溫控。2018年半導體熱電器件在通訊應用領域市場規模為1.2億美元,預計到2024年將達1.74億美元。

2019年公司實現技術突破成功研製了用於 5G 網路中光模組溫控的高效能微型熱電製冷器件,可靠性達到 兩項國際先進測試標準的要求,並於2020年實現小批次供貨,成為國內少數能夠生產用於光模組溫控的微型熱電制 冷器件的廠商之一

此次募投專案公司擬投資1.38億用於新增半導體熱電器件產能 900 萬片/年,熱電系統產能 300 萬個/年,其中主要應用於通訊等領域的高效能熱電器件產能 300 萬片/年。未來公司將重點開拓通訊領域中用於 5G 網路光模組溫控的高效能微型熱電器件以及溫差發電器件。

半導體溫差發電技術還在積極拓展中

半導體溫差發電技術是利用半導體材料的澤貝克效應實現熱能向電能轉換,核心部件為半導體溫差發電器件。

在節能技術方面,受限於發電量較小、單位發電量成本較高、熱電轉換效率較低的侷限性因素影響,溫差發電技術相比於餘熱鍋爐等傳統節能技術的市場規模仍然較小

在特殊電源方面,可作為傳統蓄電池的一種補充,用於不方便維護或替換,需要長時間持續供電的場景,如在極低溫、失重、超重等極端環境下,野外及戶外生存的特殊灶具熱源發電等,但整體市場規模較小。未來隨著智慧手錶、無線感測器等微電子系統的功耗不斷降低,以及可穿戴電子裝置市場的發展,預計應用場景將逐漸增多。2019年半導體溫差發電市場規模為4.6億美元,預計到2025 年將達到 7.41 億美元

未來公司將擴大用於軍用野外熱電聯供設 備、家用壁爐的溫差發電器件銷售規模。

泛可比公司:富連京(872240.OC)、

海豚結語:

技術含量一般,半導體熱電製冷技術短期熱電轉換效率仍然偏低,且技術研發路徑較長,後端熱電器件、熱電系統的技術開發難度較大,傳統的恆溫酒櫃、電子冰箱、凍奶機、冰淇淋機等下游應用領域增速乏力,唯一有增長的為恆溫床墊,總體市場空間受限,未來最大看點在於5G光模組領域的拓展,短期價位仍然略顯偏高,建議謹慎。

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