產(chǎn)業(yè)歷史
回顧中國功率半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，大致可以劃分為四個階段：
拓荒時代：2000年后，中國的官方工程908華潤微、909華虹轉(zhuǎn)型，原來的制程較落后的產(chǎn)線，鎖定了MOSFET等功率產(chǎn)品，此后沿著功率半導(dǎo)體的市場路線走。
本土聯(lián)盟：2011到2013年，中國的功率半導(dǎo)體廠商，包括華虹、華潤微等，先后開發(fā)出第四代、第五代IGBT工藝。在有了本土產(chǎn)能的保證下，2010年前后，國內(nèi)市場崛起了一批純設(shè)計商，如斯達(dá)、新潔能等。
結(jié)構(gòu)性變革：在中國政府的產(chǎn)業(yè)政策支持下，新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速崛起，市場需要大量的電控供應(yīng)。2015年前后，出現(xiàn)了匯川等新興的獨立第三方電控廠商，本土功率廠商就勢切入新能源汽車市場。
群雄亂戰(zhàn)：2017年至今，迎來了汽車功率半導(dǎo)體市場的群雄亂戰(zhàn)階段：
一批本土功率廠商上市，其中一些主業(yè)為二極管、晶閘管、MOSFET等產(chǎn)品，紛紛謀求轉(zhuǎn)型價值更高的IGBT、碳化硅。
擴(kuò)產(chǎn)戰(zhàn)打響，英飛凌加強本土化，華虹、安世、士蘭微、華潤微紛紛上馬12英寸產(chǎn)線，原來的純設(shè)計商斯達(dá)定增募資20億，建一個小型的高壓特色工藝和碳化硅晶圓制造廠，向IDM轉(zhuǎn)型。
在國際市場上，值得注意的是，汽車功率半導(dǎo)體的海外龍頭，面對著產(chǎn)品同質(zhì)化和激烈的成本競爭，開始重新調(diào)整經(jīng)營模式。
賽道邏輯
我們會持續(xù)關(guān)注汽車功率半導(dǎo)體賽道，因為這是一個同時兼具新能源市場爆發(fā)增長潛力和功率半導(dǎo)體市場國產(chǎn)化替代的交叉賽道，一方面需要緊密跟蹤整車市場，另一方面需要對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有很深的理解：
新能源汽車市場爆發(fā)式成長
電動汽車滲透率正快速提升。2014-2020 年，全球新能源汽車產(chǎn)量從54.9萬輛增長至324萬輛，年均復(fù)合增長率（以下簡稱CAGR）達(dá)42.62%，滲透率從0.61%增長至4.24%。國內(nèi)市場新能源汽車銷量從2014 年的 7.5 萬輛增長至 2020 年的 136.7萬輛，CAGR 達(dá) 62.22%，滲透率從0.32%迅速提升至5.40%，增速顯著超過世界平均水平，是全球新能源車市場增長的主要動力。
2021年一季度，受電池成本下降、華為等巨頭加速入場、微型車流行等因素影響，中國新能源汽車市場重新回到高增速軌道，實現(xiàn)銷售51.5萬輛，同比增幅3.5倍。乘聯(lián)會官方人士預(yù)測，2021年新能源汽車200萬銷量只是保底，或許能達(dá)到250萬輛的銷售。
未來五年，新能源汽車市場還將維持快速增長。據(jù)招商證券預(yù)測，2021-2025期間，中國新能源汽車市場銷量年均復(fù)合增長率將為34%，滲透率將從2020年的5.4%翻兩番至2025年的20%，也就是工信部設(shè)定的目標(biāo)。
全球新能源汽車市場方面，研究機構(gòu)EVTank數(shù)據(jù)顯示，2020年銷量為331萬輛，同比增長49.8%，主要受歐洲市場銷量超預(yù)期影響。EVTank預(yù)計，2025年新能源汽車整體滲透率將超過20%，全球銷量為1640萬輛。
在電動車技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈上，國內(nèi)公司如比亞迪、蔚來等品牌影響力逐漸形成，對核心元器件本地化率需求旺盛。同時，汽車芯片對制造工藝的需求并不如消費電子那么高，40nm 以上的工藝應(yīng)用較為廣泛，國內(nèi)廠商掌握這一區(qū)間的技術(shù)。
恰逢汽車業(yè)大范圍“缺芯”， 國產(chǎn)化替代加速。據(jù) AutoForecast Solutions 統(tǒng)計，截至 2021 年一季度，芯片短缺已致全球汽車市場累計減產(chǎn)115.7 萬輛。2021 年 3 月26 日，蔚來汽車表示，由于芯片短缺，將臨時停產(chǎn) 5 個工作日，第一季度交付量因此受到影響。汽車供應(yīng)鏈此次“缺芯”教訓(xùn)深刻，為國產(chǎn)芯片加速導(dǎo)入提供了機會。
汽車市場對功率半導(dǎo)體需求大增
汽車從燃油向電動的轉(zhuǎn)化，重塑了成本結(jié)構(gòu)，也極大增加了對功率半導(dǎo)體的需求。與傳統(tǒng)燃油車和弱混動力車相比，電動汽車少了發(fā)動機及周邊系統(tǒng)，取而代之以三電（電池、電機、電控）以及周邊系統(tǒng)（包括了車載DCDC、電空調(diào)驅(qū)動、車載充電器（OBC）等電力電子裝置），還有配套的充電樁。這些都有賴于功率半導(dǎo)體對電的處理。
功率半導(dǎo)體是新能源汽車增量最大的半導(dǎo)體品類。根據(jù)麥肯錫統(tǒng)計，功率半導(dǎo)體從單輛傳統(tǒng)汽車半導(dǎo)體的20%占比，提升至純電動汽車半導(dǎo)體的55%占比，增長空間很大。英飛凌數(shù)據(jù)顯示，單輛汽車的功率半導(dǎo)體價值（ASP），有望從傳統(tǒng)燃油車的71美元，提升至全插混/純電動車的330美元，增加了3.6倍。汽車功率半導(dǎo)體的市場規(guī)模，有望從2020年的45 億美元規(guī)模，增長到2025年的92億美元，CAGR為15%。
汽車功率半導(dǎo)體的國產(chǎn)化替代概念是最扎實的，有能力、空間大、意愿強。國內(nèi)公司產(chǎn)品實現(xiàn)了全覆蓋，包括了分立器件、MOSFET、IGBT和碳化硅等。盡管如此，在各個細(xì)分市場，外國巨頭的市場占有率仍然普遍是80%左右，替代空間廣闊。大型汽車企業(yè)缺芯停產(chǎn)等事件頻發(fā)，促使下游系統(tǒng)、整機廠商提高供應(yīng)鏈安全意識。
汽車功率半導(dǎo)體產(chǎn)能集中在8英寸、40nm制程以上，國外廠商在這一區(qū)間集中退出，中國大陸即將在2021年擁有最多的8英寸產(chǎn)能。
日本和北美地區(qū)近年來持續(xù)關(guān)閉 8英寸及以下晶圓廠，退出技術(shù)成熟、毛利相對較低的芯片產(chǎn)品領(lǐng)域。據(jù)IC Insights 數(shù)據(jù)，2009-2017年，全球共關(guān)閉了92座晶圓廠，其中 8英寸及以下的中小尺寸晶圓廠占 90%，日本及北美地區(qū)是中小尺寸晶圓制造產(chǎn)能退出的主要區(qū)域，其中日本關(guān)閉了 34 座晶圓廠，北美關(guān)閉了30座晶圓廠。
而受益于新能源汽車和充電樁需求的快速提升，汽車功率半導(dǎo)體對8英寸產(chǎn)能需求強勁。以車用IGBT為例，預(yù)計2025年，全球所需的8寸晶圓量達(dá)169萬片，較2020年增長 5.4 倍，晶圓制造需求缺口巨大。Semi預(yù)測，2021年中國大陸地區(qū)8英寸市場份額將占全球18％，領(lǐng)先于日本和中國臺灣地區(qū)的16％，這為發(fā)展功率半導(dǎo)體提供了充足產(chǎn)能。
汽車功率半導(dǎo)體看兩個核心指標(biāo)
功率半導(dǎo)體是關(guān)于電力處理的芯片，其產(chǎn)品差異化主要來源于三個方面：一是基于系統(tǒng)know-how理解的設(shè)計能力。二是前端制程的差異，即晶圓制造環(huán)節(jié)的工藝水平差異。三是后段制程的差異，即芯片封裝工藝水平的差異。第一個要素和后兩個要素緊密鑲嵌在一起，難以分割。
三點綜合起來可以概括為，產(chǎn)能優(yōu)勢，即：
具備豐富經(jīng)驗的工程師，在工廠中打磨設(shè)備工藝，優(yōu)化芯片各項參數(shù)精度，能夠大批量高良率產(chǎn)出芯片。
因功率半導(dǎo)體價值鏈較短，國際大廠不愿意外包晶圓制造或封測，IDM 模式，即設(shè)計、制造和封測三合一的模式，是功率半導(dǎo)體的主流。
相比于功率半導(dǎo)體，CPU、GPU等處理數(shù)字信息的邏輯芯片（可以簡單理解為處理電腦0-1二進(jìn)制信息的芯片）產(chǎn)品的價值鏈構(gòu)成更長，設(shè)計流程、軟件、IP、系統(tǒng) know-how 的理解、前端晶圓制造、后端封裝共同創(chuàng)造了芯片的附加值，每個環(huán)節(jié)都有獨立的廠商和生態(tài)。
再具體到汽車業(yè)，車規(guī)級半導(dǎo)體的要求一般是：
1）工作環(huán)境更為惡劣：相比于消費芯片及一般工業(yè)芯片，汽車芯片的工作環(huán)境溫度范圍寬，介于-40至155攝氏度，高振動、多粉塵、多電磁干擾；
2）可靠性安全性要求高：一般的汽車設(shè)計壽命都在15年或20萬公里左右，遠(yuǎn)大于消費電子產(chǎn)品壽命要求。在相同的可靠性要求下，系統(tǒng)組成的部件和環(huán)節(jié)越多，對組成的部件可靠性要求就越高。
3）車規(guī)級芯片認(rèn)證流程長。一款芯片一般需要2年左右時間完成車規(guī)級認(rèn)證，進(jìn)入車企供應(yīng)鏈后一般擁有5-10年的供貨周期。
總結(jié)起來就是，高可靠性導(dǎo)致高認(rèn)證門檻。
汽車功率半導(dǎo)體行業(yè)，橫跨功率半導(dǎo)體和汽車兩個行業(yè)。要從行業(yè)發(fā)展中受益，需同時滿足兩個基本條件：產(chǎn)能優(yōu)勢和認(rèn)證優(yōu)勢。
具體來說，先看滿足的是什么汽車整機產(chǎn)品，再看三點：
單機功率半導(dǎo)體值：一輛車、或一個充電樁裝多少價值的功率半導(dǎo)體；裝配比例：在同類的所有功率半導(dǎo)體中，具體公司的產(chǎn)品裝了多大的比例；裝車量：上了多少輛車。
簡單來說，收入=裝車量*單車功率半導(dǎo)體價值*裝配比例
汽車功率半導(dǎo)體廠商對接的整機價值越高，三個指標(biāo)（裝車量、單車功率半導(dǎo)體價值、裝配比例）越高，機會越大。
