功率半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析一、功率半導(dǎo)體的分類(lèi)功率半導(dǎo)體器件(是電力電子裝置實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換、電源管理的核心器件，又稱為電力電子器件，主要功能有變頻、變壓、整流、功率轉(zhuǎn)換和管理等，兼具節(jié)能功效。功率半導(dǎo)體器件廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通訊、消費(fèi)電子、電動(dòng)車(chē)、軌道交通、工業(yè)控制、發(fā)電與配電等電力電子領(lǐng)域，主要分為功率分立器件、功率集成電路（即PowerIC/PIC，又稱為功率IC）和功率模組三類(lèi)，其中最重要應(yīng)用最廣泛的是功率分立器件。二、功率半導(dǎo)體的應(yīng)用領(lǐng)域功率半導(dǎo)體的應(yīng)用最為廣泛的四個(gè)行業(yè)分別為計(jì)算機(jī)與外設(shè)30%、無(wú)線通訊20%，汽車(chē)電子15%，指示燈與顯示屏12%,功率半導(dǎo)體的應(yīng)用領(lǐng)域已從工業(yè)為主慢慢拓展至新能源，消費(fèi)電子，軌道交通等諸多領(lǐng)域。隨著技術(shù)的進(jìn)步與功率半導(dǎo)體器件的不斷演進(jìn)，自上世紀(jì)80年代起，在下游市場(chǎng)中，功率半導(dǎo)體器件MOSFET、IGBT和功率集成電路逐步成為了主流應(yīng)用器件。三、全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)算，2019年全球功率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)規(guī)模為381億美元，預(yù)計(jì)2022年達(dá)到約426億美元的市場(chǎng)規(guī)模，年復(fù)合增長(zhǎng)率約為3.79%。四、MOSFET和IGBT市場(chǎng)規(guī)模功率器件及模組市場(chǎng)中，MOSFET、IGBT和雙極晶體管是最主要的三個(gè)細(xì)分市場(chǎng)，合計(jì)占比超過(guò)90%。其中隨著新應(yīng)用的推動(dòng)，MOSFET和IGBT發(fā)展迅速。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年全球MOSFET市場(chǎng)規(guī)模約為63.09億美元，到2018年全球MOSFET市場(chǎng)規(guī)模約為79.66億美元,2016-2018年復(fù)合增長(zhǎng)率約為7.6%。2018年，中國(guó)MOSFET市場(chǎng)規(guī)模約為27.92億美元，中國(guó)年復(fù)合增長(zhǎng)率約為15%速遠(yuǎn)高于世界水平。從市場(chǎng)份額來(lái)看，MOSFET的市場(chǎng)集中度很高，但尚未形成標(biāo)準(zhǔn)的壟斷，前八大供應(yīng)商占領(lǐng)了約75%的市場(chǎng)份額。2016年世界IGBT的市場(chǎng)規(guī)模為34.21億美元，到2019年世界IGBT的市場(chǎng)規(guī)模為48.36億美元,2016-2019年復(fù)合增長(zhǎng)率約為8.9%。受益于新能源汽車(chē)及工業(yè)領(lǐng)域需求的大幅增長(zhǎng)和IGBT技術(shù)成熟，IGBT市場(chǎng)規(guī)模迅速正在迅速擴(kuò)大。2019年中國(guó)IGBT市場(chǎng)規(guī)模為22.14億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為14%。五、功率半導(dǎo)體行業(yè)增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力1、新能源汽車(chē)和充電樁主要先進(jìn)國(guó)家在汽車(chē)CO2廢氣排放量訂立減排時(shí)間計(jì)劃，加速推進(jìn)電動(dòng)車(chē)發(fā)展。歐盟預(yù)期在2030年前CO2排量在減少37.5%，主要汽車(chē)大國(guó)皆有草擬停止銷(xiāo)售內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的相關(guān)計(jì)劃。未來(lái)10年各地區(qū)在政策強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)+市場(chǎng)接力驅(qū)動(dòng)會(huì)逐步取代掉一部分傳統(tǒng)汽車(chē)市場(chǎng)份額，新能源汽車(chē)會(huì)取代這一部分市場(chǎng)份額。而新能源汽車(chē)對(duì)于功率半導(dǎo)體的需求大于傳統(tǒng)汽車(chē)，這會(huì)帶動(dòng)功率半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展。新能源汽車(chē)的增長(zhǎng)會(huì)帶動(dòng)充電樁行業(yè)的增長(zhǎng)，而功率半導(dǎo)體也是充電樁的原料之一。2、可再生能源發(fā)電光伏發(fā)電是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能并導(dǎo)入電網(wǎng)的過(guò)程，系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池組件、蓄電池、控制器組成，由于光伏發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的是直流電，所以還需要配置光伏逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成符合電網(wǎng)要求的交流電后才能并網(wǎng)使用。光伏逆變器是整個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵組件，其中IGBT是光伏逆變器的核心器件。隨著能源電力化趨勢(shì)的逐步加速，以光伏發(fā)電成本逐漸降低、儲(chǔ)能儲(chǔ)能快速導(dǎo)入，光伏發(fā)電在新增裝機(jī)中具備成本優(yōu)勢(shì)，光伏發(fā)電增量占全球總發(fā)電量增量中的比例逐步提高，光伏發(fā)電未來(lái)將持續(xù)增長(zhǎng)。光伏發(fā)電行業(yè)的持續(xù)增長(zhǎng)將帶動(dòng)上游功率半導(dǎo)體市場(chǎng)的增長(zhǎng)。3、工業(yè)控制2017年全球工業(yè)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模為98億美元，2020年將達(dá)到125億美元，復(fù)合增速為8.6%。功率半導(dǎo)體在工業(yè)領(lǐng)域主要發(fā)揮著控制電壓、電流和變頻的作用,隨著中國(guó)制造業(yè)的不斷智能化和自動(dòng)化，工業(yè)的生產(chǎn)制造、物流等流程改造對(duì)電機(jī)需求不斷擴(kuò)大，工業(yè)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)需求穩(wěn)步增長(zhǎng)。六、功率半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)1、整體趨向集成化、模塊化功率半導(dǎo)體整體進(jìn)步靠制程工藝、封裝設(shè)計(jì)和新材料迭代。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)：功率半導(dǎo)體電路較簡(jiǎn)單，不需要像數(shù)字邏輯芯片在架構(gòu)、IP、指令集、設(shè)計(jì)流程、軟件工具等投入大量資本。制造環(huán)節(jié)：因不需要追趕摩爾定律，產(chǎn)線對(duì)先進(jìn)設(shè)備依賴度不高，整體資本支出較小。封裝環(huán)節(jié)：可分為分立器件封裝和模塊封裝，由于功率器件對(duì)可靠性要求非常高，需采用特殊設(shè)計(jì)和材料，后道加工價(jià)值量占比達(dá)35%以上，遠(yuǎn)高于普通數(shù)字邏輯芯片的10%。目前，根據(jù)在研項(xiàng)目和產(chǎn)品布局看，國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)始向價(jià)值量更高的中高端產(chǎn)品轉(zhuǎn)型，提升性能和降低成本推動(dòng)晶片向集成化、小型化發(fā)展。2、新能源與5G通信推動(dòng)第三代半導(dǎo)體興起第三代材料在高功率、高頻率應(yīng)用場(chǎng)景具有取代硅材潛力，行業(yè)整體處于產(chǎn)業(yè)化起步階段。受下游新能源車(chē)、5G、快充等新興市場(chǎng)需求以及潛在的硅材替換市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，目前深入研究和產(chǎn)業(yè)化方向以SiC和GaN為主，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)空間巨大。第三代半導(dǎo)體核心難點(diǎn)在材料制備，其他環(huán)節(jié)可實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化程度非常高。新能源、5G等新興應(yīng)用加速第三代半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)化需求，我國(guó)市場(chǎng)空間巨大且有望在該領(lǐng)域快速縮短和海外龍頭差距。3、IDM模式更適合功率半導(dǎo)體行業(yè)IDM與代工并行符合國(guó)內(nèi)行業(yè)格局現(xiàn)狀，雙模式運(yùn)行