一、全球功率器件市場規(guī)模已超過400億美金,國內(nèi)市場空間更為廣闊
1、全球功率半導體市場規(guī)模超400億美元
2019年全球功率器件市場規(guī)模達到403億美元,預計2021年將達到441美元,年化增速為4.1%。
2、中國是最大功率半導體消費國,保持較高速度增長
中國占全球功率半導體市場需求比例接近38%。預計未來中國功率半導體將繼續(xù)保持較高速度增長,2021年市場規(guī)模有望達到159億美元,年化增速達4.8%,高于全球市場增速。
二、功率器件需求持續(xù)旺盛,需求增速長期高于供給增速
1、三大分立器件的全球市場規(guī)模:MOSFET最大、IGBT次之,晶閘管較小
全球功率器件年復合增速將保持在3.56%,預計在2022年將達到2381億元。PMIC是功率器件最大的市場。IGBT則增速最快,增長率達7.62%,但當前市場份額僅為13.67%,預計在2022年市場規(guī)模達390.5億元。MOSFET增速與全球功率器件增速接近,CAGR達3.42%,占據(jù)功率器件22%的市場份額,長期來看仍將保持重要地位,全球MOSFET市場規(guī)模預計在2022年達到523.5億元。晶閘管屬于利基市場,增速低于全球功率器件市場增速,預計在2022年增長至57.5億元。
2、晶閘管、MOSFET、IGBT需求增速均領先對應晶圓供給增速
由于MOSFET、IGBT多使用6英寸或8英寸晶圓,而晶閘管多使用6英寸及以下尺寸晶圓。全球8英寸晶圓產(chǎn)能年復合增長率為2.89%,6英寸及以下尺寸的晶圓年復合增長率為1.18%,因此無論是晶閘管、MOSFET還是IGBT,其需求增速均大于供給增速,供給側(cè)將保持長期緊張。
三、進口替代成為國內(nèi)功率半導體企業(yè)最大的成長邏輯
1、政策、資金、人才多方面扶持,國內(nèi)功率半導體企業(yè)快速發(fā)展
功率半導體行業(yè)集中度高,長期被國外廠商壟斷,但近年來國產(chǎn)功率半導體廠商取得較大進步,從低端市場開始逐步向車用等高端運用市場滲透。隨著社會電氣化的發(fā)展,我國成為全球功率半導體最大消費市場,國內(nèi)孕育了一批功率半導體廠商,包括斯達半導體、華潤微電子、士蘭微等功率半導體廠商,并依托國內(nèi)市場和政策切入市場,加速功率半導體國產(chǎn)化替代的進程。
2、外延并購助力功率半導體國產(chǎn)化
2008年株洲中車時代走出國門成功收購英國丹尼克斯半導體75%的股權(quán),并在英國設立海外研發(fā)中心,成為我國第一家全面掌握IGBT芯片技術(shù)研發(fā)、模塊測試的廠商。技術(shù)市場雙輪驅(qū)動,中車時代完成650V-6500V全譜系IGBT研發(fā)。2016年以建廣資產(chǎn)為主導的中國財團以27.6億美元成功收購恩智浦標準件業(yè)務——安世半導體,2019年聞泰科技收購安世集團,成為安世半導體控股股東。安世半導體是全球第八大MOSFET供應商,中國財團的收購將促進功率半導體,尤其是MOSFET的國產(chǎn)化水平。
四、第三代化合物半導體給功率半導體市場帶來新機遇
第三代半導體材料是寬禁帶半導體材料,其中最為重要的就是SiC和GaN。和傳統(tǒng)半導體材料相比,更寬的禁帶寬度允許材料在更高的溫度、更強的電壓與更快的開關頻率下運行。
1、GaN功率器件應用范圍廣泛,隨著成本降低市場空間持續(xù)放大
GaN材料電子飽和漂移速率最高,適合高頻率應用場景,但是在高壓高功率場景不如SiC;隨著成本的下降,GaN有望在中低功率領域替代二極管、IGBT、MOSFET等硅基功率器件。以電壓來分,0-300V是硅材料占據(jù)優(yōu)勢,600V以上是SiC占據(jù)優(yōu)勢,300V-600V之間則是GaN材料的優(yōu)勢領域。在0-900V的低壓市場,GaN都有較大的應用潛力,這一塊占據(jù)整個功率器件市場約68%的比重,按照整體市場154億美元來看,GaN潛在市場超過100億美元。
2、SiC器件正在廣泛地被應用在功率器件領域中,尤其是車用市場
SiC典型市場包括軌交、功率因數(shù)校正電源(PFC)、風電(wind)、光伏(PV)、新能源汽車(EV/HEV)、充電樁、不間斷電源(UPS)等。預計短期到2022年,SiC僅在電動車用市場空間將快速成長到24億美元,是2017年車用SiC整體收入(700萬美元)的342倍。









