国产品牌如何从后续控制功率半导体市场到齐头并进

经过2019年上半年和2020年的持续上涨，半导体行业的估值有了很大的提升，下半年整体处于估值下降的下行周期，但芯片行业的长期利好趋势并没有改变。虽然中国半导体制造商SMIC去年年底被列入“实体名单”，但外部的追逐和拦截只能加速国内芯片行业的发展，现在半导体行业迎来新的利益，功率半导体即将进入高景气周期。

功率半导体市场分类

千亿功率半导体市场快速形成

特别是由于技术和产业的变革，新能源汽车成为汽车产业转型升级的中坚力量，新能源汽车产业也迎来了前所未有的发展机遇。按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，新能源汽车数量在2000万辆左右。预计到2030年，整车汽车电子的成本将从2000年的18%上升到45%。其中，汽车新能源带来的价值和销量有望同步升级，汽车半导体企业将从相关产业扩张带来的市场机遇中深度受益。

2014年至2021年全球功率半导体行业的市场规模和预测(1亿美元，%)

半导体产品可分为集成电路、分立器件等类别。集成电路是将各种基本电路元件集成在一个小圆片上，然后封装形成一个多功能单元，主要实现信息的处理、存储和转换；分立器件是指功能单一的基本电路元件，主要实现电能的处理和转换。

其中，半导体功率器件是分立器件的重要组成部分，是加速中国半导体分立器件市场增长的主要动力。功率半导体是电力电子器件实现功率转换和电路控制的核心器件，广泛应用于新能源汽车、轨道交通、移动通信、智能电网等领域。它具有很高的转换效率和节能效果，例如汽车功率半导体的转换效率在90%以上。发展功率半导体产业是中国从制造大国向制造强国转型升级的必由之路。

随着技术的进步和市场需求的增加，全球功率半导体行业的市场规模呈现正增长趋势。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年市场规模将达到441亿美元左右，复合年增长率约为3%。中国的市场规模预计将达到159亿美元。

IGBT与MOSFET市场现状与前景

功率半导体根据电路信号可控程度可分为全控型、半控型和不可控型；根据拦截器的类型，分为单极型、多极型和混合型；按材料可分为硅基、二代、三代复合衬底；根据集成度分为分立器件、模块和功率IC。功率器件主要包括功率二极管、功率三极管、晶闸管、场效应管、IGBT等。几乎应用于所有电子制造行业，包括计算机、网络通信、消费电子、汽车电子、工业电子等电子行业。

中国IGBT市场的实际产量和需求(万)

未来十年，中国、美国和欧洲的IGBT新能源汽车充电桩市场将有94亿美元的增量空间。目前，IGBT和MOSFET主要用于汽车功率半导体，IGBT是新能源汽车电驱动系统主逆变器的核心器件，可用于辅助逆变器电路、DC/DC斩波电路、OBC(充电/逆变器)等。自行车价值达到273美元，占整车功率半导体ASP的83%，绝对是大头。近年来，中国电动汽车的快速发展也带动了IGBT工业的发展。

金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)是功率半导体器件的主体之一。由于其输入阻抗高、驱动功率低、开关速度快、无二次击穿、安全工作区宽和热稳定性好，被广泛应用于集成电路设计和板级电路应用。特别是在大功率半导体领域，各种结构的MOSFET发挥着不可替代的作用。

场效应晶体管的主要市场份额

业内普遍认为，全球MOS市场结构主要分为高、中、低端市场。

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提升，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%。

替代空间巨大 国内企业加速前进

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。

中国半导体规模发展趋势（亿美元）

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，6条在建及拟建产线，晶圆尺寸以8寸、6寸及6寸以下产能为主。12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，主要的问题就是自给率较低，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%，成为全球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市场份额。在IGBT领域，中国已成为全球最大的IGBT市场，但国内排名第一的斯达半导体，在2018年度IGBT模块全球市场份额中排名第八，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，以满足客户快速增长的需求。

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资本市场的青睐，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。