一、功率半導(dǎo)體介紹
二、市場(chǎng)規(guī)模和驅(qū)動(dòng)力
未來新能源汽車將成為驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)最重要的動(dòng)力。在新能源汽車領(lǐng)域，IGBT主要運(yùn)用于電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、車載空調(diào)系統(tǒng)和充電樁。傳統(tǒng)燃油車的電力供應(yīng)主要由汽車怠速以上運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電實(shí)現(xiàn)電力供應(yīng)，新能源汽車將新增大量與電池能源轉(zhuǎn)換相關(guān)的功率半導(dǎo)體器件。根據(jù)strategic analysis的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)燃油車的半導(dǎo)體用量為338美金/車，電動(dòng)汽車的半導(dǎo)體用量達(dá)到了704美金，增長(zhǎng)幅度達(dá)到108%，電動(dòng)車新增的半導(dǎo)體用量集中在功率器件產(chǎn)品，單輛汽車將新增282美金的功率器件用量，功率器件在單輛車的半導(dǎo)體用量占比從汽油車的21%提升至電動(dòng)車的55%。根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示，2017年我國(guó)新能源汽車全年累計(jì)總銷量77.7萬輛，同比增長(zhǎng)53%，預(yù)計(jì)2020年之前新能源汽車銷量同比增速保持在40%以上，2020年國(guó)內(nèi)新能源汽車銷量將超過200萬輛，根據(jù)這個(gè)測(cè)算，按照平均每輛車10萬生產(chǎn)成本，功率半導(dǎo)體占比10%計(jì)算，2018-2020年，新能源車帶來的市場(chǎng)空間將有500億元左右。
功率半導(dǎo)體是電子裝置中電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心，主要用途包括變頻、整流、變壓、功率放大、功率控制 等，因此廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通訊、消費(fèi)電子、新能源交通等領(lǐng)域。功率半導(dǎo)體可以分為功率分立器件和功率IC兩大類，功率IC相當(dāng)于SOC，屬于模擬IC的范疇。我們以下討論的功率半導(dǎo)體特指功率半導(dǎo)體分立式器件，主要包括二極管、晶閘管、BJT、MOSFET、IGBT及模塊這幾類，功率模塊相當(dāng)于SIP（System In a Package，系統(tǒng)級(jí)封裝）。根據(jù)Yole的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在2017全球功率分立器件和模塊市場(chǎng)中，二極管約占20%，MOSFET約占40%，IGBT及功率模塊約占30%，三者合計(jì)占比達(dá)到90%。
MOSFET和IGBT是目前最常用的兩種功率半導(dǎo)體分立器件，MOSFET的應(yīng)用電壓相對(duì)較低，范圍從十幾伏到1000V。IGBT可承受高電壓，但是延遲時(shí)間要大于MOSFET，因此IGBT一般應(yīng)用在切換頻率低于25kHz的設(shè)備，而MOSFET可以應(yīng)用于切換頻率大于100kHz的設(shè)備。
二、市場(chǎng)規(guī)模和驅(qū)動(dòng)力
據(jù)Yole數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模超300億美元，其中功率分立器件和模塊市場(chǎng)規(guī)模約為150億美元，功率IC約為200億美元，預(yù)計(jì)功率分立器件2016-2021復(fù)合年增長(zhǎng)率為3.1%，功率IC 2016-2021復(fù)合年增長(zhǎng)率為3.4%，功率模塊2016-2021復(fù)合年增長(zhǎng)率為7.0%。
根據(jù)IHS統(tǒng)計(jì)，2017年全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)的下游應(yīng)用中，工業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)占比為34%，汽車應(yīng)用市場(chǎng)占比23%，消費(fèi)電子應(yīng)用占比為20%，無線通訊應(yīng)用占比為23%。
未來新能源汽車將成為驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)最重要的動(dòng)力。在新能源汽車領(lǐng)域，IGBT主要運(yùn)用于電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、車載空調(diào)系統(tǒng)和充電樁。傳統(tǒng)燃油車的電力供應(yīng)主要由汽車怠速以上運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電實(shí)現(xiàn)電力供應(yīng)，新能源汽車將新增大量與電池能源轉(zhuǎn)換相關(guān)的功率半導(dǎo)體器件。根據(jù)strategic analysis的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)燃油車的半導(dǎo)體用量為338美金/車，電動(dòng)汽車的半導(dǎo)體用量達(dá)到了704美金，增長(zhǎng)幅度達(dá)到108%，電動(dòng)車新增的半導(dǎo)體用量集中在功率器件產(chǎn)品，單輛汽車將新增282美金的功率器件用量，功率器件在單輛車的半導(dǎo)體用量占比從汽油車的21%提升至電動(dòng)車的55%。根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示，2017年我國(guó)新能源汽車全年累計(jì)總銷量77.7萬輛，同比增長(zhǎng)53%，預(yù)計(jì)2020年之前新能源汽車銷量同比增速保持在40%以上，2020年國(guó)內(nèi)新能源汽車銷量將超過200萬輛，根據(jù)這個(gè)測(cè)算，按照平均每輛車10萬生產(chǎn)成本，功率半導(dǎo)體占比10%計(jì)算，2018-2020年，新能源車帶來的市場(chǎng)空間將有500億元左右。
2017年以來，全球半導(dǎo)體行業(yè)刮起的缺貨風(fēng)潮正在擴(kuò)大范圍，從存儲(chǔ)器、硅晶圓一路擴(kuò)展到MOSFET、MCU等產(chǎn)品領(lǐng)域，導(dǎo)致了交貨期的延長(zhǎng)與漲價(jià)。根據(jù)TTBank統(tǒng)計(jì)，一般情況下，MOSFET、整流管和晶閘管的交貨周期在8～12周左右，從2016年下半年開始，意法半導(dǎo)體、威世(Vishay)等主流廠商的MOSFET，交貨期已經(jīng)拉長(zhǎng)到30～40周。MOSFET的價(jià)格也開始上浮，2017年9月1日，長(zhǎng)電科技通知將公司所有的MOSFET價(jià)格上調(diào)20%；無錫新潔能也發(fā)布通知，決定從2018年元旦起對(duì)MOSFET各系產(chǎn)品執(zhí)行2018年價(jià)格，漲價(jià)幅度在10%左右。
三、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局
全球功率半導(dǎo)體巨頭主要集中美國(guó)、歐洲、日本三個(gè)地區(qū)，IGBT、中高壓MOSFET等高端器件主要由歐美日廠商占據(jù)。其中：
美國(guó)處于世界領(lǐng)先地位，擁有一批具有全球影響力的巨頭廠商，包括TI、Fairchild、Maxim、ADI、ON Semiconductor和Vishay等廠商；
歐洲擁有Infineon（英飛凌）、ST（意法半導(dǎo)體）和NXP（恩智浦）三家全球半導(dǎo)體大廠；
日本主要有Toshiba、Renesas、Rohm、Matsushita、FujiElectric等；
大陸、臺(tái)灣地區(qū)廠商主要集中在二極管、晶閘管、低壓MOSFET等低端功率器件領(lǐng)域，臺(tái)灣有富鼎先進(jìn)、茂達(dá)、安茂、致新和沛亨等廠商，大陸比較領(lǐng)先的有吉林華微電子、蘇州固锝電子、無錫華潤(rùn)華晶微電子、揚(yáng)州揚(yáng)杰電子等企業(yè)。
從細(xì)分市場(chǎng)來看，IGBT和MOSFET市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局比較集中，根據(jù)HIS統(tǒng)計(jì)，2016年英飛凌、三菱、富士三家合計(jì)占有IGBT 60%以上的市場(chǎng)份額。MOSFET市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局同樣比較集中，2016年五大廠商占據(jù)了63%的市場(chǎng)份額。
近年來，歐美巨頭把戰(zhàn)略重心轉(zhuǎn)移到高壓MOSFET、IGBT等高端產(chǎn)品上，逐步退出中低端市場(chǎng)，同時(shí)臺(tái)灣廠商又進(jìn)展較慢，給中國(guó)大陸企業(yè)提供了市場(chǎng)機(jī)會(huì)。從去年年底至今，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有多個(gè)項(xiàng)目開始啟動(dòng)，2017年12月，士蘭微發(fā)布公告將在廈門建設(shè)兩條12英寸特色工藝生產(chǎn)線，主要產(chǎn)品為MEMS和功率半導(dǎo)體；2018年1月，華潤(rùn)微宣布將在重慶打造全國(guó)最大的功率半導(dǎo)體生產(chǎn)基地；2018年5月，中芯國(guó)際正式啟動(dòng)紹興廠的建設(shè)，項(xiàng)目總投資58.8億元，將引進(jìn)一條8英寸生產(chǎn)線，面向MEMS和功率器件集成電路領(lǐng)域的代工生產(chǎn)。
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