功率半導(dǎo)體分立器件市場分析光刻膠供應(yīng)緊張，正當(dāng)時目前國內(nèi)從事半導(dǎo)體光刻膠研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)包括晶瑞股份、南大光電、上海新陽、北京科華等。主要以i/g線光刻膠生產(chǎn)為主，應(yīng)用集成電路制程350nm以上。KrF光刻膠方面，北京科華、徐州博康已實現(xiàn)量產(chǎn)。南大光電ArF光刻膠產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程相對較快，公司先后承擔(dān)國家02專項高分辨率光刻膠與先進(jìn)封裝光刻膠產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)項目和ArF光刻膠產(chǎn)品的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項目，也是第一家ArF光刻膠通過國內(nèi)客戶產(chǎn)品驗證的公司，其他國內(nèi)企業(yè)尚處于研發(fā)和驗證階段。功率半導(dǎo)體行業(yè)市場規(guī)模（一）功率半導(dǎo)體行業(yè)功率半導(dǎo)體市場規(guī)模近年來，功率半導(dǎo)體的應(yīng)用領(lǐng)域已從工業(yè)控制和消費電子拓展至新能源、軌道交通、智能電網(wǎng)、變頻家電等諸多市場，市場規(guī)模呈現(xiàn)穩(wěn)健增長態(tài)勢。根據(jù)Omdia的數(shù)據(jù)，2020年全球功率半導(dǎo)體的市場規(guī)模為452億美元，預(yù)計2021年全球功率半導(dǎo)體市場規(guī)模將達(dá)到459億美元，2024年將增長至522億美元，2019-2024年間的CAGR（年均復(fù)合增長率）為2．4%。目前國內(nèi)功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈正在日趨完善，技術(shù)也正在取得突破。同時，中國也是全球最大的功率半導(dǎo)體消費國，2020年市場需求規(guī)模將達(dá)到172億美元，占全球需求比例約為38%。伴隨國內(nèi)功率半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)口替代的發(fā)展趨勢，未來中國功率半導(dǎo)體行業(yè)將繼續(xù)保持增長，預(yù)計2021年中國功率半導(dǎo)體市場規(guī)模達(dá)到183億美元，2024年市場規(guī)模有望達(dá)到206億美元，2019-2024年CAGR為3．1%。（二）功率半導(dǎo)體行業(yè)晶閘管市場規(guī)模晶閘管作為一種技術(shù)相對成熟的產(chǎn)品，其市場成長性趨于穩(wěn)定。根據(jù)IHSMarkit報告的統(tǒng)計及預(yù)測，2021年晶閘管全球市場規(guī)模約4．88億美元，其中中國市場規(guī)模約2．02億美元；到2024年晶閘管全球市場規(guī)模約4．76億美元，其中中國市場規(guī)模約1．91億美元。（三）功率半導(dǎo)體行業(yè)功率二極管市場規(guī)模根據(jù)IHS報告統(tǒng)計和預(yù)測，2021年度功率二極管的全球市場規(guī)模為40．47億美元，其中中國市場規(guī)模為13．44億美元；2025年度，功率二極管的全球市場規(guī)模進(jìn)一步增長至46．62億美元，其中中國市場規(guī)模為15．54億美元。（四）功率半導(dǎo)體行業(yè)碳化硅二極管市場規(guī)模根據(jù)IHSMarkit的市場統(tǒng)計與預(yù)測，2020年碳化硅功率器件全球市場規(guī)模約7．03億美元，市場滲透率約為4．2%~4．5%，較2019年提升一個百分點；受益于新能源汽車市場龐大的需求驅(qū)動，以及新能源光伏、電機(jī)驅(qū)動器、功率因素校正（PFC）等領(lǐng)域的帶動，預(yù)計2025年碳化硅功率器件的市場規(guī)模將快速上升并達(dá)到30億美元，2020年至2025年復(fù)合增長率達(dá)到30%。當(dāng)前碳化硅二極管仍是碳化硅功率器件的主要組成部分，市場占比超過80%。市場規(guī)模快速增長，本土廠商進(jìn)展順利（一）半導(dǎo)體材料量價齊升，硅片為單一最大品類1、先進(jìn)制程持續(xù)升級，半導(dǎo)體材料同步提升進(jìn)入21世紀(jì)以來，5G、人工智能、自動駕駛等新應(yīng)用的興起，對芯片性能提出了更高的要求，同時也推動了半導(dǎo)體制造工藝和新材料不斷創(chuàng)新，國內(nèi)外晶圓廠加緊對于半導(dǎo)體新制程的研發(fā)，臺積電已于2020年開啟了5nm工藝的量產(chǎn)，并于2021年年底實現(xiàn)3nm制程的試產(chǎn)，預(yù)計2022年開啟量產(chǎn)。此外臺積電表示已于2021年攻克2nm制程的技術(shù)節(jié)點的工藝技術(shù)難題，并預(yù)計于2023年開始風(fēng)險試產(chǎn)，2024年逐步實現(xiàn)量產(chǎn)。隨著芯片工藝升級，晶圓廠商對半導(dǎo)體材料要求越來越高。2、半導(dǎo)體景氣度超預(yù)期，晶圓廠商積極擴(kuò)產(chǎn)目前部分終端需求仍然強勁，晶圓代工廠產(chǎn)能利用率維持歷史高位，預(yù)計全年來看結(jié)構(gòu)性缺貨狀態(tài)依舊嚴(yán)峻。據(jù)SEMI于2022年3月23日發(fā)布的最新一季全球晶圓廠預(yù)測報告，全球用于前道設(shè)施的晶圓廠設(shè)備支出預(yù)計將同比增長18%，并在2022年達(dá)到1070億美元的歷史新高。由于半導(dǎo)體材料與下游晶圓廠具有伴生性特點，本土材料廠商將直接受益于中國大陸晶圓制造產(chǎn)能的大幅擴(kuò)張。成熟制程供需持續(xù)緊張，國內(nèi)晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模維持高位。受益于成熟制程旺盛需求及大陸地區(qū)穩(wěn)定的供應(yīng)鏈，大陸晶圓廠快速擴(kuò)產(chǎn)。根據(jù)SEMI報告，2022年全球有75個正在進(jìn)行的晶圓廠建設(shè)項目，計劃在2023年建設(shè)62個。2022年有28個新的量產(chǎn)晶圓廠開始建設(shè)，其中包括23個12英寸晶圓廠和5個8英寸及以下晶圓廠。分區(qū)域來看，中國晶圓產(chǎn)能增速全球最快，預(yù)計22年8寸及以下晶圓產(chǎn)能增加9%，12寸晶圓產(chǎn)能增加17%。3、工藝升級+積極擴(kuò)產(chǎn)，半導(dǎo)體材料市場規(guī)模快速增長隨著下游電子設(shè)備硅含量增長，半導(dǎo)體需求快速增長。在半導(dǎo)體工藝升級+積極擴(kuò)產(chǎn)催化下，半導(dǎo)體材料市場快速增長。據(jù)SEMI報告數(shù)據(jù)，2021年全球半導(dǎo)體材料市場收入達(dá)到643億美元，超過了此前2020年555億美元的市場規(guī)模最高點，同比增長15．9%。晶圓制造材料和封裝材料收入總額分別為404億美元和239億美元，同比增長15．5%和16．5%。此外，受益于產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移趨勢，2021年國內(nèi)半導(dǎo)體材料銷售額高達(dá)119．3億美元，同比增長22%，增速遠(yuǎn)高于其他國家和地區(qū)。4、半導(dǎo)體材料市場較為分散，硅片為單一最大品類半導(dǎo)體材料種類繁多，包括硅片、電子特氣、掩模版、光刻膠、濕電子化學(xué)品、拋光液、拋光墊、靶材等。據(jù)SEMI數(shù)據(jù)顯示，硅片為半導(dǎo)體材料領(lǐng)域規(guī)模最大的品類之一，市場份額占比達(dá)32．9%，排名第一，其次為氣體，占比約14．1%，光掩模排名第三，占比為12．6%。此外，拋光液和拋光墊、光刻膠配套試劑、光刻膠、濕化學(xué)品、濺射靶材的占比分別為7．2%、6．9%、6．1%、4%和3%。（二）硅片：供需持續(xù)緊張，加速硅片是半導(dǎo)體上游產(chǎn)業(yè)鏈中最重要的基底材料之一。硅片是以高純結(jié)晶硅為材料所制成的圓片，一般可作為集成電路和半導(dǎo)體器件的載體。與其他材料相比，結(jié)晶硅的分子結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，導(dǎo)電性極低。此外，硅大量存在于沙子、巖石、礦物中，更容易獲取。因此，硅具有穩(wěn)定性高、易獲取、產(chǎn)量大等特點，廣泛應(yīng)用于IC和光伏領(lǐng)域。1、半導(dǎo)體硅片純度極高，大尺寸為大勢所趨硅片可以根據(jù)晶胞排列是否有序、尺寸、加工工序和摻雜程度的不同等方式進(jìn)行分類。根據(jù)晶胞排列方式的不同，硅片可分為單晶硅和多晶硅。硅片是硅單質(zhì)材料的片狀結(jié)構(gòu)，有單晶和多晶之分。單晶是具有固定晶向的結(jié)晶體材料，一般用作集成電路的襯底材料和制作太陽能電池片。多晶是沒有固定晶向的晶體材料，一般用于光伏發(fā)電，或者用于拉制單晶硅的原材料。單晶硅用作半導(dǎo)體材料有極高的純度要求，IC級別的純度要求達(dá)9N以上（99．9999999%），區(qū)熔單晶硅片純度要求在11N（99．999999999%）以上。根據(jù)尺寸大小的不同，硅片可分為50mm（2英寸）、75mm（3英寸）、100mm（4英寸）、150mm（6英寸）、200mm（8英寸）及300mm（12英寸）。英寸為硅片的直徑，目前8英寸和12英寸硅片為市場最主流的產(chǎn)品。8英寸硅片主要應(yīng)用在90nm-0．25μm制程中，多用于傳感、安防領(lǐng)域和電動汽車的功率器件、模擬IC、指紋識別和顯示驅(qū)動等。12英寸硅片主要應(yīng)用在90nm以下的制程中，主要用于邏輯芯片、儲存器和自動駕駛領(lǐng)域。大尺寸為硅片主流趨勢。硅片越大，單個產(chǎn)出的芯片數(shù)量越多，制造成本越低，因此硅片廠商不斷向大尺寸硅片進(jìn)發(fā)。1980年4英寸占主流，1990年發(fā)展為6英寸，2000年開始8英寸被廣泛應(yīng)用。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2008年以前，全球大尺寸硅片以8英寸為主，2008年后，12英寸硅片市場份額逐步提升，趕超8英寸硅片。2020年，12英寸硅片市場份額已提升至68．1%，為目前半導(dǎo)體硅片市場最主流的產(chǎn)品。后續(xù)18英寸硅片將成為市場下一階段的目標(biāo)，但設(shè)備研發(fā)難度大，生產(chǎn)成本較高，且下游需求量不足，18英寸硅片尚未成熟。根據(jù)加工工序的不同，硅片可分為拋光片、外延片、SOI硅片等高端硅片。其中拋光片應(yīng)用范圍最為廣泛，是拋光環(huán)節(jié)的終產(chǎn)物。拋光片是從單晶硅柱上直接切出厚度約1mm的原硅片，切出后對其進(jìn)行拋光鏡面加工，去除部分損傷層后得到的表面光潔平整的硅片。拋光片可單獨使用于電動汽車功率器件和儲存芯片中，也可用作其他硅片的襯底，成為其他硅片加工的基礎(chǔ)。外延片是一種將拋光片在外延爐中加熱后，通過氣相沉淀的方式使其表面外延生長符合特定要求的多晶硅的硅片。該技術(shù)可有效減少硅片中的單晶缺陷，使硅片具有更低的缺陷密度和氧含量，從而提升終端產(chǎn)品的可靠性，常用于制造CMOS芯片。根據(jù)摻雜程度的不同，半導(dǎo)體硅片可分為輕摻和重?fù)健Ｖ負(fù)焦杵脑負(fù)诫s濃度高，電阻率低，一般應(yīng)用于功率器件。輕摻硅片摻雜濃度低，技術(shù)難度和產(chǎn)品質(zhì)量要求更高，一般用于集成電路領(lǐng)域。由于集成電路在全球半導(dǎo)體市場中占比超過80%，目前全球?qū)p摻硅片需求更大。2、受益晶圓廠積極擴(kuò)產(chǎn)，硅片市場快速增長含硅量提升驅(qū)動行業(yè)快速增長。伴隨5G、物聯(lián)網(wǎng)、新能源汽車、人工智能等新興領(lǐng)域的高速成長，汽車電子行業(yè)成為半導(dǎo)體硅片領(lǐng)域新的需求增長點。據(jù)ICInsights數(shù)據(jù)，2021年全球汽車行業(yè)的芯片出貨量同比增長了30%，達(dá)524億顆。但全球汽車缺芯情況在2020年短暫緩解后，于2022年再度加劇，帶動下游硅片市場需求量上升。據(jù)SEMI數(shù)據(jù)顯示，2021年全球半導(dǎo)體硅片市場規(guī)模為126億美元，同比增長12．5%。3、半導(dǎo)體硅片要求高，多重因素構(gòu)筑行業(yè)壁壘（1）技術(shù)壁壘半導(dǎo)體硅片行業(yè)是一個技術(shù)高度密集型行業(yè)，主要體現(xiàn)在：①硅片尺寸越大，拉單晶難度越高，對溫度控制和旋轉(zhuǎn)速度要求越高；②減少半導(dǎo)體硅片晶體缺陷、表面顆粒和雜質(zhì)；③提高半導(dǎo)體硅片表面平整度、應(yīng)力和機(jī)械強度等方面。（2）資金壁壘半導(dǎo)體硅片行業(yè)是一個資金密集型行業(yè)，要形成規(guī)?；?、商業(yè)化生產(chǎn)，所需投資規(guī)模巨大，如一臺關(guān)鍵設(shè)備價值達(dá)數(shù)千萬元。（3）人才壁壘半導(dǎo)體硅片的研發(fā)和生產(chǎn)過程較為復(fù)雜，涉及固體物理、量子力學(xué)、熱力學(xué)、化學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域交叉。（4）認(rèn)證壁壘鑒于半導(dǎo)體芯片的高精密性和高技術(shù)性，芯片生產(chǎn)企業(yè)對應(yīng)半導(dǎo)體硅片的質(zhì)量要求極高，因此對于半導(dǎo)體硅片供應(yīng)商的選擇相當(dāng)謹(jǐn)慎，并設(shè)有嚴(yán)格的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和程序。功率半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展情況和未來發(fā)展趨勢（一）功率半導(dǎo)體行業(yè)下游市場持續(xù)增長1、家用電器行業(yè)以家用電器為代表的消費類電子行業(yè)是功率半導(dǎo)體器件供應(yīng)的重要領(lǐng)域。隨著全球?qū)夂颦h(huán)境的持續(xù)關(guān)注，家用電器進(jìn)入了節(jié)能降耗的時代。相對于傳統(tǒng)的家電產(chǎn)品，變頻類家用電器在能效、性能及智能控制等方面有明顯的優(yōu)勢，主要應(yīng)用于空調(diào)、微波爐、冰箱、熱水器等大功耗電器。根據(jù)IHS的數(shù)據(jù)，2017年全球家用電器的銷量約7．11億臺，其中變頻類家電數(shù)量為2．44億臺，占比為34%；預(yù)計到2022年全球家用電器的銷量約9．02億臺，其中變頻類家電數(shù)量將達(dá)到5．85億臺，占比也將提升至65%。根據(jù)英飛凌的統(tǒng)計，從非變頻家電到變頻類家電的升級迭代，單個家電產(chǎn)品中的半導(dǎo)體使用價值將從0．79美元增長至10．67美元，使用價值的增加主要歸功于應(yīng)用更多的功率半導(dǎo)體，因此全球家用電器的變頻化趨勢將推動功率半導(dǎo)體在家電領(lǐng)域的發(fā)展。另外，隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G等新一代技術(shù)應(yīng)用，家電行業(yè)也出現(xiàn)智能化潮流，雖然傳統(tǒng)家電品類增速放緩，但高端化、智能化的產(chǎn)品升級將成為家電行業(yè)發(fā)展的新趨勢。根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2021年全球智能家居設(shè)備市場相較2020年增長了11．7%，設(shè)備出貨量超過8．95億臺；2021年中國智能家居設(shè)備市場出貨量超過2．2億臺，同比增長9．2%。顯示智能家居升級是2021年的主要增長動力。2、新能源汽車行業(yè)功率半導(dǎo)體是汽車電子的核心，無論是汽車引擎中的壓力傳感器，或者驅(qū)動系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)向、變速、制動，還是車燈、儀表盤等儀器的運作控制，都離不開功率半導(dǎo)體的使用。相對于傳統(tǒng)燃油車，新能源汽車對功率半導(dǎo)體的使用量更大。根據(jù)StrategyAnalytics測算，傳統(tǒng)燃油車功率半導(dǎo)體用量僅為71美元，48V輕混車型功率半導(dǎo)體價值量增值至90美元，而純電車型的功率半導(dǎo)體用量增幅高達(dá)364%，大幅上漲至330美元。新能源汽車消費近年來增長迅速。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，國內(nèi)新能源汽車的總生產(chǎn)量從2016年的51．7萬輛，增長至2021年的354．5萬輛，復(fù)合增長率達(dá)47．0%。另一方面，新能源汽車銷量則從2016年的50．7萬輛增長到了2021年的352．1萬輛，年復(fù)合增長率為47．3%。新能源汽車市場發(fā)展已從政策驅(qū)動轉(zhuǎn)向市場拉動新發(fā)展階段，呈現(xiàn)出市場規(guī)模、發(fā)展質(zhì)量雙提升的良好發(fā)展局面。作為新能源汽車不可缺少的配套設(shè)施，汽車充電樁也是推動功率半導(dǎo)體需求增長的重要動力之一。充電樁作為新能源汽車的配套設(shè)施，必將跟隨新能源汽車發(fā)展而發(fā)展。中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，截至2021年底，我國公共及私人充電樁保有量總計261．70萬臺，同比增長70．10%，我國隨車配建充電樁增量達(dá)到59．70萬臺，同比上漲323．9%。2020年中美歐新能源汽車充電需求約為180億千瓦時，預(yù)計到2030年，伴隨新能源汽車滲透率的提升，新能源汽車充電需求將高達(dá)2，710億千瓦時。2020年中美歐充電樁數(shù)量約為300萬個，預(yù)計到2030年增長至4，000萬個，年復(fù)合增速約30%。3、新能源行業(yè)功率半導(dǎo)體在以光伏發(fā)電、智能電網(wǎng)為代表的新能源領(lǐng)域也有較多應(yīng)用。在發(fā)電過程中，由于太陽光強弱變化導(dǎo)致其產(chǎn)生的電流不具備穩(wěn)定性，無法直接輸送入電網(wǎng)中，因此需要功率半導(dǎo)體對電流進(jìn)行整流、逆變等變換。在電流傳輸過程中，通常采用高壓直流輸電，因而需要大功率晶閘管、大功率IGBT等功率器件。在進(jìn)入家庭的過程中，需要將高壓電壓降低至家用電壓，而功率半導(dǎo)體是電力電子變壓的關(guān)鍵器件。此外，在風(fēng)力發(fā)電等場景，同樣需要使用大量的功率半導(dǎo)體。智能電網(wǎng)具備可靠、自愈、經(jīng)濟(jì)、兼容、集成和安全等特點?；诎雽?dǎo)體技術(shù)與電力技術(shù)的融合，其增強了電網(wǎng)的靈活性和可靠性，是智能電網(wǎng)的先進(jìn)控制和調(diào)節(jié)手段。傳統(tǒng)的機(jī)械式控制手段，響應(yīng)速度慢、不能頻繁動作、控制功能離散，而大功率電力電子器件作為智能電網(wǎng)的核心部件具有更強、更快、更有效的功能特點，最終使得智能電網(wǎng)實現(xiàn)電力高效節(jié)能的傳輸。傳統(tǒng)能源消耗已對地球環(huán)境造成諸多不可逆的破壞，因而新型能源的關(guān)注度持續(xù)提高。近年來新能源市場發(fā)展快速，從全球范圍來看，風(fēng)能、太陽能發(fā)電快速穩(wěn)定增長。全球風(fēng)能理事會（GWEC）指出，2021年全球新增風(fēng)電裝機(jī)93．6GW，比2019年增加了53%，全球累計裝機(jī)容量達(dá)837．5GW。根據(jù)IRENA研究，2050年全球光伏累計裝機(jī)量將達(dá)到14，000GW。2020年全球光伏累計裝機(jī)量為725GW，由此推算2020~2050三十年間年復(fù)合增長率為10．4%。4、工業(yè)自動化行業(yè)工業(yè)自動化行業(yè)也是功率半導(dǎo)體應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一。功率半導(dǎo)體在工業(yè)領(lǐng)域，主要起到控制電壓、電流和變頻的作用。伴隨國內(nèi)制造業(yè)持續(xù)升級，以及海外工業(yè)水平的持續(xù)深化，高度的自動化與智能化將會是未來世界工業(yè)發(fā)展的核心所在，而功率半導(dǎo)體則是實現(xiàn)工業(yè)自動化中不可缺少的核心元器件，從控制到加工，都離不開安全、高效的功率半導(dǎo)體器件。因此，全球范圍內(nèi)工業(yè)自動化的發(fā)展趨勢將會增大對功率半導(dǎo)體的需求，從而持續(xù)擴(kuò)大功率半導(dǎo)體的市場規(guī)模。（二）碳化硅器件發(fā)展趨勢向好受限于硅材料的自身特性，傳統(tǒng)硅基功率半導(dǎo)體器件已接近其物理極限，而以碳化硅為代表的第三代寬禁帶半導(dǎo)體功率器件，憑借更高的電壓等級、更快的開關(guān)速度、更強的高溫承受能力、更低的損耗等優(yōu)勢，已逐步應(yīng)用至新能