从跟跑到齐头并进 国产品牌如何掌控功率半导体市场

来源：资讯文档    发布时间：2024-04-09 02:48:01

  经历了2019年和2020年上半年的连续上涨，半导体行业的估值被大幅度的提高，下半年整体处于估值回落的下行周期，但芯片行业长期向好的态势并没改变。虽然去年年末中国半导体制造企业中芯国际被列入“实体清单”，但是外部的围追堵截只能促使国内芯片行业加快发展，而现在半导体行业就迎来了新的利好，功率半导体即将步入高景气周期。

  尤其是由于科技和产业变革，新能源汽车慢慢的变成了汽车产业转变发展方式与经济转型的中坚力量，新能源汽车行业也迎来了前所未有的发展机遇。依照国家规划的发展愿景，2025年新能源汽车销量有望突破500万辆，保有量将在2000万辆左右。预计到2030年，汽车电子在整车中的成本占比会从2000年的18%增加到45%。其中汽车新能源化带来的价值和销量有望同步升级，汽车半导体企业将深度受益于相关产业扩张所带来的市场机遇。

  半导体产品可划分为集成电路、分立器件和其他类，集成电路是把多种基础电路元件整合在一个小型晶片上然后封装起来形成具有多功能的单元，主要实现对信息的处理、存储和转换；分立器件是指具有单一功能的电路基本元件，主要实现电能的处理与变换。

  其中半导体功率器件是分立器件的重要部分，是带动中国半导体分立器件市场加速增长的主要动力。功率半导体是电力电子装置实现电能转换、电路控制的核心器件，大范围的应用于新能源汽车、轨道交通、移动通讯、智能电网等领域，转换效率高同时具有节能功效，如车用功率半导体的转换效率在90%以上。发展功率半导体产业是我国由制造大国向制造强国转变发展方式与经济转型的必经之路。

  随着技术的进步及市场需求增加，全球功率半导体行业市场规模总体呈正增长态势，2019年全球功率半导体器件市场规模为404亿美元，同比增长3.3%。预计2021年达到约441亿美元的市场规模，年复合增长率约为3%。我国市场规模有望达到159亿美元。

  功率半导体可根据对电路信号的可控程度分为全控型、半控型和不可控型；按截流子类型分为单极型、多极型、混合型；按材料可分为硅基、第二代及第三代化合物衬底；按集成度分为分立器件、模组和功率IC。功率器件最重要的包含功率二极管、功率三极管、晶闸管、MOSFET、IGBT等，几乎用于所有的电子制造业，包括计算机、网络通信、消费电子、汽车电子、工业电子等电子产业。

  未来 十年中美欧三地区新能源汽车充电桩用IGBT市场将有94亿美元增量空间。目前车用功率半导体中主要用到的是IGBT和MOSFET，而IGBT在新能源车中是电驱系统主逆变器的核心器件，并可用于辅逆变电路、DC/DC直流斩波电路、OBC（充电/逆变）等，单车价值达到 273 美元，占车用功率半导体 ASP 的 83%，是绝对大头。近几年中国电动汽车发展较快，也带动了IGBT产业的发展。根据佐思汽研的数据，按照销量数据分析来看，2019年英飞凌在中国新能源汽车IGBT领域排名第一，占比高达49.3%，其次是比亚迪，主要给自己配套，占比20%，斯达半导居第三，市占率达到16.6%。

  金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET，又称MOS管）是功率半导体器件的主体之一。由于其具有输入阻抗高、驱动功率低、开关速度快、无二次击穿、安全工作区宽、耐热性好等优点，无论是在IC设计里，还是板级电路应用上，都十分广泛。尤其在大功率半导体领域，各种结构的MOSFET更是发挥着无法替代的作用。

  业界一致认为，全球MOS市场格局主要以高、中、低端市场来划分。高端市场是一线的欧美、日系品牌，中端市场是台系、韩国二线品牌，中低端产品为国产品牌。其中，功率MOSFET占据约全球功率器件市场规模的40%，几乎所有的客户都在亚太，而且所有的生产也都集中在中国，所以说国产替代的机会巨大。

  在汽车领域，功率MOSFE可应用于刹车系统、引擎管理、动力转向系统及其他小型马达控制电路，对汽车动力系统起着至关重要的作用。根据EV/HEV新能源汽车电气化的程度，功率MOSFET在电动汽车和混合动力汽车变换器中正越来越受欢迎。我国拥有全球最大的汽车市场，随着新能源汽车市场占有率的不断的提高，国产MOSFET可实现快速发展。

  当前缺货严重的情况下，MOSFET涨价趋势已现，预计功率器件先从渠道开始涨价，然后逐渐演变成全行业的价格逐次上调，带来整体行业利润的显著增长。预测在2025年，IGBT模组整体将会达到54亿美元，占整个功率半导体市场的24%。

  目前市场新入者主要有三类，一是向IGBT等高端产品扩展业务的功率半导体企业，如扬杰科技、华微电子等；二是出于为满足自身需求及出于供应链安全考虑向上游涉足的，如中车时代和比亚迪等；三是看好市场而进场的新公司，如瑞能半导体、广东芯聚能以及富能半导体等。其中，中国中车和比亚迪分别依靠高铁和新能源汽车取得了一定的成绩。

  以上这些主要的功率半导体厂商在境内共有29条功率半导体产线寸产线方面，除了闻泰科技外，华虹半导体拥有一条爬坡产线，华润微拟建一条。士兰微规划投资170亿元建设2条12英寸产线。

  各大晶圆代工厂的8英寸产能已经爆满。如国内8英寸代工厂如华虹、华润微产能利用率均接近满载，联电的8英寸晶圆代工产能更是满载到2021年下半年。国内主流晶圆厂华虹半导体、华润微等目前均保持产能满载状态，代工订单排产至明年年中，行业涨价潮迭起。

  目前主要的问题是中国自身就是全球半导体的第一大消费国，消费量占全球的比重超40%。内需市场庞大，主要的问题是自给率较低，以功率半导体中的IGBT为例，2019年中国功率半导体市场全球占比达35.9%，成为全世界最大的功率器件消费国。但与市场规模不相称的是，国产功率器件的市场占比很低，英飞凌、安森美、东芝、ST（意法半导体）以及瑞萨等国际厂商合计占据61%的国内MOSFET市场占有率。在IGBT领域，中国已成为全世界最大的IGBT市场，但国内排名第一的斯达半导体，在2018年度IGBT模块全球市场占有率中排名第八，占比仅2.2%。

  产能紧张对中国功率半导体公司是个难得的发展机遇，闻泰科技正在加大在晶圆和封装领域的投资，通过改造升级现有产线、加大外发代工比例、新建车规级晶圆厂和封装厂的方式快速扩充产能，以实现用户迅速增加的需求。

  据之前报道，由于受到疫情影响，原本采用进口IGBT的厂商也因为供货不足，逐渐导入斯达半导体、比亚迪半导体等国产供应商，国产替代苗头初现。

  4月14日，比亚迪公告宣布全资子公司比亚迪半导体重组并拟引入战略投资者。紧接着，比亚迪半导体分别于2020年5月、6月完成A轮、A+轮融资，投资金额共计27亿元，投后估值达102亿元，战略投资者包括韩国SK集团、中芯国际、小米产业基金、红杉中国、中小企业发展基金、中金资本、国投创新、松禾资本、深创投、Himalaya Capital等国内外知名投资机构和产业资本。

  此外，2020年以来，芯能半导体、基本半导体、天狼芯、利普思、东微半导体等10多家功率半导体厂商也受到长期资金市场的青睐，并成功获得融资。

  总体来看，我国在功率半导体市场已基本解决了0到1的问题，未来需要经历的或者说正在经历的是1到100的漫长过程。从技术上来说，国内企业要追赶的路还很长。面对汽车行业百年未有之变局，技术驱动将重新构建行业格局，无疑是没错的。

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