几乎全行业的电子化发展ღღღ，势必大大增加了对功率半导体器件的需求ღღღ。目前全球的功率半导体器件主要由欧洲ღღღ、美国ღღღ、日本三个国家和地区提供ღღღ，他们凭借先进的技术和生产制造工艺ღღღ，以及领先的

　　而在需求端ღღღ，全球约有39％的功率半导体器件产能被中国大陆所消耗ღღღ，是全球最大的需求大国ღღღ，但其自给率却仅有10％ღღღ，严重依赖进口ღღღ。

　　另外ღღღ，当下中国大陆正寻求转型ღღღ，要将“中国制造”提升为“中国智造”ღღღ，许多新技术ღღღ、新应用都走在了全球前列ღღღ，如新能源汽车ღღღ、风力发电等ღღღ；中国大陆还利用人工智能技术对传统产业进行智能化升级ღღღ。未来ღღღ，中国大陆对功率半导体器件的需求将会越来越大ღღღ；供需矛盾或将继续被拉大ღღღ。

　　为确保本土电子制造业的平稳发展ღღღ，国家从资本ღღღ、政策ღღღ、产业链等多个维度对本土功率器件企业给予了大力支持贝博ballbetღღღ。

　　值此产业升级的关键期ღღღ，本报告将从市场规模ღღღ、市场结构ღღღ、各主要细分市场需求以及供需格局几个方面高度浓缩地介绍全球功率半导体器件的市场现状ღღღ。

　　在了解了这些信息的基础上ღღღ，中国大陆功率半导体器件的发展现状也就跃然纸上ღღღ，进而从国产替代的机会点ღღღ、潜力企业ღღღ、短期国际环境影响等方面展开国产替代分析ღღღ。

　　当然ღღღ，第三代半导体材料是功率半导体器件的未来发展方向ღღღ，本报告也会就国内外对第三代半导体材料的研发进度及本土产业链布局进行阐述ღღღ，以期给大家最完整的信息参考ღღღ。

　　1940年贝尔实验室在研究雷达探测整流器时ღღღ，发现硅存在PN结效应ღღღ，1958年美国通用电气（GE）公司研发出世界上第一个工业用普通晶闸管ღღღ，标志着电力电子技术的诞生ღღღ。

　　从此功率半导体器件的研制及应用得到了飞速发展ღღღ，并快速成长为电子制造业的核心器件之一ღღღ，还独立成为电子电力学科ღღღ。

　　作为制造业大国ღღღ，功率半导体器件在中国大陆的工业ღღღ、消费ღღღ、军事等领域都有着广泛应用ღღღ，具有很高的战略地位ღღღ。

　　从发展历程看ღღღ，功率半导体器件先后经历了ღღღ：全盛于六七十年代的传统晶闸管ღღღ、近二十年发展起来的功率MOSFET及其相关器件ღღღ，以及由前两类器件发展起来的特大功率半导体器件ღღღ，它们分别代表了不同时期功率半导体器件的技术发展进程ღღღ。

　　概括来说ღღღ，功率半导体器件主要有功率模组ღღღ、功率集成电路（即Power ICღღღ，简写为PICღღღ，又称为功率IC）和分立器件三大类ღღღ；其中ღღღ，功率模组是将多个分立功率半导体器件进行模块化封装ღღღ；功率IC对应将分立功率半导体器件与驱动/控制/保护/接口/监测等外围电路集成ღღღ；而分立功率半导体器件则是功率模块与功率IC的关键ღღღ。

　　功率半导体器件又可根据对电路信号的可控程度分为全控型ღღღ、半控型及不可控型ღღღ；或按驱动电路信号性质分为电压驱动型ღღღ、电流驱动型等划分类别ღღღ。

　　常用到的功率半导体器件有PowerDiode（功率二极管）ღღღ、SCR（晶闸管）ღღღ、GTO（门极可关断晶闸管）ღღღ、GTR（大功率电力晶体管）ღღღ、BJT（双极晶体管）ღღღ、MOSFET（电力场效应晶体管）ღღღ、IGBT（绝缘栅双极晶体管）ღღღ、SIT（静电感应晶体管）ღღღ、BSIT（双极型静电感应晶体管）ღღღ、SITH（静电感应晶闸管）ღღღ、MCT（MOS控制晶闸管）ღღღ、IGCT（集成门极换流晶闸管）ღღღ、IEGT（电子注入增强栅晶体管）ღღღ、IPEM（集成电力电子模块）ღღღ、PEBB（电力电子积木）等ღღღ。

　　不同功率半导体器件ღღღ，其承受电压ღღღ、电流容量ღღღ、阻抗能力ღღღ、体积大小等特性也会不同ღღღ，实际使用中ღღღ，需要根据不同领域ღღღ、不同需求来选用合适的器件ღღღ。

　　随着技术的不断进步ღღღ，功率半导体器件在不断演进ღღღ。自上世纪80年代起ღღღ，功率半导体器件MOSFETღღღ、IGBT和功率集成电路逐步成为了主流应用类型ღღღ。

　　其中IGBT经历了器件纵向结构ღღღ、栅极结构以及硅片加工工艺等7次技术演进ღღღ，目前可承受电压能力从第四代的3000V跃升到了第七代的6500Vღღღ，并且实现了高频化（10-100kHz）应用ღღღ。

　　作为电能/功率处理的核心器件ღღღ，功率半导体器件主要用于电力设备的电能变换和电路控制ღღღ，更是弱电控制与强电运行之间的沟通桥梁ღღღ，主要作用是变频ღღღ、变压ღღღ、变流ღღღ、功率放大和功率管理ღღღ，对设备正常运行起到关键作用ღღღ。

　　与此同时ღღღ，功率半导体器件还具有绿色节能功能ღღღ，被广泛应用于几乎所有的电子制造业ღღღ，目前正从传统工业制造和4C产业向新能源ღღღ、电力机车ღღღ、智能电网等领域发展ღღღ。

　　另外ღღღ，不同的细分领域ღღღ，对功率半导体器件的电压承受能力要求也不一样ღღღ，以IGBT为例ღღღ，消费电子电压一般在600V以下ღღღ，太阳能逆变器及新能源汽车要求在600V-1200Vღღღ，而轨道交通要求最高ღღღ，范围在3300V-6500V之间ღღღ。

　　半导体行业从诞生至今ღღღ，先后经历了三代材料的变更历程ღღღ，截至目前ღღღ，功率半导体器件领域仍主要采用以Si为代表的第一代半导体材料ღღღ。

　　但随着功率半导体器件逐渐往高压ღღღ、高频方向发展ღღღ，传统的硅基功率半导体器件及其材料已经接近物理极限ღღღ，再往下发展的空间很有限ღღღ。

　　而以砷化镓（GaAs）为代表的第二代化合物半导体材料又存在成本高ღღღ、有毒性ღღღ、环境污染大等缺点ღღღ，难以被采用ღღღ。

　　于是产业将目光向以SiCღღღ、GaN为代表的第三代半导体材料聚焦ღღღ，以期开发出更能适应高温ღღღ、高功率ღღღ、高压ღღღ、高频以及抗辐射等恶劣条件的功率半导体器件ღღღ，目前各国仍在努力布局中ღღღ。

　　综合Yoleღღღ、IHSღღღ、Gartner多家分析机构数据得知ღღღ，包含功率模块及功率分立器件在内的功率半导体器件在2017年的全球市场规模为181.5亿美元ღღღ，2018年可达到187.6亿美元ღღღ。

　　其中ღღღ，中国大陆功率半导体器件市场规模约为全球的40％ღღღ；并预估2023年全球功率半导体器件市场规模有望达到221.5亿美元规模ღღღ，年复合增长率为3.38％ღღღ。

　　图表6全球及中国大陆功率分立器件市场规模分析（来源ღღღ：Yoleღღღ、IHSღღღ、Gartnerღღღ、中国半导体协会ღღღ、赛迪顾问ღღღ，单位ღღღ：亿美元）

　　2017年ღღღ，功率IC继续占据总体市场的半壁江山ღღღ；同时ღღღ，在“功率模块+器件”市场结构中ღღღ，MOSFETღღღ、二极管/整流桥ღღღ、IGBT也占据了接近一半的市场份额ღღღ，比例分别为17％ღღღ、15％ღღღ、12％ღღღ。

　　据IHS统计数据ღღღ，从市场份额来看ღღღ，MOSFET几乎都集中在国际大厂手中ღღღ，其中英飞凌自2015年收购美国国际整流器公司（International Rectifier）后超越富士电机一跃成为行业龙头ღღღ；安森美也在2016年9月完成对仙童半导体的收购后ღღღ，市占率跃升至第二位ღღღ。

　　进入2017年ღღღ，英飞凌的市占率同比再提高0.3％ღღღ，达到26.1％ღღღ，排名前五的企业合计占据了全球62％的市场份额ღღღ。

　　前7大厂商排名继续保持不变ღღღ，不过出现了两个明显的变量ღღღ，一是新增安世半导体的统计数据ღღღ，并位列全球第8名ღღღ；二是本土企业士兰微市占率提升至2.5％ღღღ，位列全球第10名ღღღ。

　　中国大陆市场部分ღღღ，根据IHS的行业报告显示ღღღ，2016年英飞凌以25.8％的比例占据第一位ღღღ，前三大品牌的市占率超过了50％ღღღ；而本土企业中ღღღ，士兰微和华微电子分别以1.8％ღღღ、1.1％的市占率位列第11ღღღ、第15位ღღღ。

　　目前全球IGBT市场结构与MOSFET类似ღღღ，主要被5大原厂所长期垄断ღღღ，排名前五的企业占据了全球超过70％的市场份额ღღღ，它们在中国大陆同样拥有超过70％的市占率ღღღ。

　　根据赛迪智库统计ღღღ，2017年英飞凌全球市场份额全球最高ღღღ，占比达29％ღღღ；其后分别为三菱电机（19％）ღღღ、富士电机（12％）ღღღ、安森美（9％）ღღღ、ABB（5％）ღღღ。

　　功率二极管是中国大陆发展最好的功率半导体器件领域ღღღ，根据中国电子信息产业统计年鉴数据ღღღ，2017年全球除Vishay（威世）以11.71％的市占率排名第1外ღღღ，第2至第8名之间的市场份额差距均不大ღღღ；又因功率二极管门槛低ღღღ、毛利小ღღღ，不少国际大厂正逐渐放弃该类别市场ღღღ，产能有望向中国大陆和中国***转移ღღღ。

　　另外ღღღ，从2014年开始ღღღ，中国大陆的二极管及相关产品就呈现出出口量超过进口量的走势ღღღ；目前中国大陆功率半导体器件领头羊扬杰科技的功率二极管全球市占率已经达到2.01％ღღღ。

　　不过ღღღ，在美国第45届总统唐纳德·特朗普上任后ღღღ，中美两国陷入了有史以来规模最大的贸易战ღღღ，严重影响了中国电子产品的出口ღღღ。自2017年年底以来ღღღ，中国功率二极管的出口数量已经回落到与进口数量大致相当ღღღ。

　　图表11中国二极管及类似半导体器件进出口情况（来源ღღღ：中国电子信息产业统计年鉴ღღღ，单位ღღღ：百万个）

　　功率半导体器件在占比最大的工业领域应用非常广泛ღღღ，如数控机床的伺服电机ღღღ、轧钢机和矿山牵引ღღღ、大型鼓风机ღღღ、发电系统等的电力电子变频调速部分均有采用ღღღ。

　　从ABI Research和中商产业研究院的统计数据可知ღღღ，2017年全球工业半导体市场规模达490亿美元贝博ballbetღღღ，其中功率半导体器件规模大约为98亿美元ღღღ，占比达到20％ღღღ，并以8.6％的年复合增长率继续成长ღღღ，预计到2020年ღღღ，全球工业功率半导体市场规模有望达到125亿美元ღღღ。

　　不仅如此ღღღ，功率半导体在工业领域的市场份额比重也在不断提升ღღღ，将由2016年的19.7％提升至2020年的20.8％ღღღ。

　　图表122016-2020年全球工业领域半导体整体市场及其功率半导体器件市场规模分析（来源ღღღ：ABI Researchღღღ、中商产业研究院ღღღ，单位ღღღ：亿美元）

　　光伏ღღღ、风电行业已经成为电力行业的重要补充ღღღ，部分国家ღღღ，如丹麦ღღღ，40％的电力由风电供应ღღღ，中国大陆近几年可再生新能源发电量更是快速增长中根据中国光伏行业协会ღღღ、CWEA统计ღღღ，2017年全球风电新增装机量为59.4GWღღღ，光伏新增装机量约为80GWღღღ，合计带动功率半导体器件市场规模约为16.6亿美元ღღღ。

　　中国产业信息研究院推断ღღღ，预计2020年全球光伏与风电市场将带动功率模块27.54亿美元ღღღ。其中IGBT模块市场占比达到74％ღღღ，约为20亿美元ღღღ。

　　图表132015-2020年全球ღღღ、中国大陆光伏ღღღ、风电市场分析（来源ღღღ：中国光伏行业协会ღღღ、CWEA）

　　近年来ღღღ，最受关注的应用领域为汽车行业ღღღ，正在经历汽车发展史上最快的电子化转型期ღღღ，搭载电机ღღღ、电池ღღღ、电控的新能源汽车在汽车总产量中的占比由2014年的0.39％增长至2017年的1.26％ღღღ，预计2020年占比有望达到4.65％ღღღ。

　　2018年1~8月ღღღ，中国大陆新能源汽车产销分别完成60.7万辆和60.1万辆ღღღ，比上年同期分别增长75.4%和88%ღღღ；其中ღღღ，新能源乘用车销量占比达87%ღღღ。

　　结合英飞凌海霞树ღღღ、中商产业研究院数据得知ღღღ，2017年全球汽车半导体市场规模约为347.69亿美元ღღღ，并以3.3％的年复合增长率增长ღღღ，预计到2020年ღღღ，全球汽车半导体市场规模可扩大到383亿美元ღღღ。

　　与此同时ღღღ，功率半导体器件市场规模也达到了58亿美元ღღღ，并以6.4％的增速发展ღღღ，预计到2020年达到70亿美元ღღღ。功率半导体器件的增长速度几乎是汽车半导体市场增速的2倍ღღღ，其比重也在不断增大ღღღ，将从2014年的15.66％增加到2020年的18.27％ღღღ。

　　图表15全球汽车半导体ღღღ、功率半导体器件市场规模分析（来源ღღღ：英飞凌ღღღ、中商产业研究院ღღღ、中国汽车工业协会）

　　现阶段ღღღ，主流直流充电桩的功率在60kw和120kwღღღ，如果采用15kw的功率模块ღღღ，则需要4个或8个功率模块ღღღ。目前充电桩的功率模块有两种解决方案ღღღ，一是采用MOSFET芯片ღღღ，另一种是采用IGBT芯片ღღღ。

　　其中IGBT适用于1000V以上ღღღ、350A以上的大功率直流快充ღღღ，其成本可达充电桩总成本的20-30％ღღღ；只是当下基于充电桩功率ღღღ、工作频率贝博ballbetღღღ、电压ღღღ、电流ღღღ、性价比等综合因素考量ღღღ，MOSFET暂时成为充电桩的主流应用功率半导体器件ღღღ。

　　不过ღღღ，近年新能源车采用快充方式越来越多ღღღ，着眼未来ღღღ，IGBT才是充电桩的最佳选择ღღღ，预计未来其将在充电桩领域获得快速发展ღღღ。

　　由于国内外新能源汽车产业发展进度不一样ღღღ，对配套的公共充电桩ღღღ、私人充电桩建设进度也不一样ღღღ，下面以全球充电桩建设规模最大的中国大陆市场为例介绍ღღღ。

　　据信息产业研究院统计数据ღღღ，截至2018年4月ღღღ，中国大陆在运营公共充电桩约为262058台ღღღ，同比增长62.5%ღღღ；其中交流充电桩114472台ღღღ、直流充电桩81492台ღღღ、交直流一体充电桩66094台ღღღ；另外还投建有281847台私人充电桩ღღღ，同时国家政策也在向私人充电桩倾斜ღღღ，预测2020年ღღღ，私人充电桩累计建设规模有望达到400万台ღღღ。

　　图表16中国大陆2015-2020年充电桩新增建设规模分析（来源ღღღ：易车网ღღღ、中国产业信息研究院ღღღ，单位ღღღ：万台）

　　目前公共充电桩制造成本约为3万元/台ღღღ、私人充电桩约为5000元/台ღღღ，若以每台充电桩中功率半导体器件成本占比为25％计算ღღღ，则有ღღღ，2015-2020年中国大陆充电桩功率器件新增市场规模分别为ღღღ：7.8亿ღღღ、3.3亿ღღღ、6.7亿ღღღ、10.87亿ღღღ、19.79亿ღღღ、37.84亿元ღღღ。

　　另外ღღღ，从数据中我们发现ღღღ，2016年中国大陆因整顿新能源车企造假问题ღღღ，充电桩产量增量大幅下滑ღღღ，该年充电桩功率半导体器件市场增速为-56.9％ღღღ，但进入2017年后ღღღ，并预计到2020年ღღღ，年增速不低于61％ღღღ。

　　图表172015-2020年充电桩功率半导体器件新增市场规模分析（来源ღღღ：易车网ღღღ、中国产业信息研究院ღღღ，单位ღღღ：亿人民币）

　　通信行业同样拥有庞大的应用市场ღღღ，细分市场主要包括路由器ღღღ、交换机ღღღ、通信基站ღღღ、光端机ღღღ、对讲机等ღღღ。

　　中国产业信息研究院统计数据显示ღღღ，2017年全球路由器ღღღ、无线路由器ღღღ、交换机ღღღ、光端机ღღღ、通信基站的市场规模分别为ღღღ：153亿美元ღღღ、266亿美元ღღღ、97.9亿美元ღღღ、36.6亿美元ღღღ、530亿美元ღღღ。

　　以2017年通信领域功率半导体器件占整体15％的比例计算ღღღ，2017-2020年通信领域功率半导体器件市场规模将分别为57.45亿美元ღღღ、59.39亿美元ღღღ、62.44亿美元ღღღ、65.96亿美元ღღღ。其中ღღღ，基站向5G升级将会成为通信设备功率半导体器件用量增加的最大变动因素ღღღ。

　　图表192017-2020年通信领域功率半导体器件市场规模分析（来源ღღღ：中国信息产业研究院ღღღ、英飞凌ღღღ，单位ღღღ：亿美元）

　　消费类电子也是功率半导体器件的消费重地ღღღ，由于消费电子产品类型非常多ღღღ，包括电视机ღღღ、电脑ღღღ、冰箱ღღღ、收/录机ღღღ、数码像机ღღღ、手机ღღღ、平板电脑ღღღ、平衡车ღღღ、空调ღღღ、照明等产品ღღღ，因此消费类电子产品对功率半导体器件的应用类型也各不一样ღღღ，一般以600V以内的产品为主ღღღ，其中0-40V低耐压功率半导体器件是使用量最为庞大的类别产品ღღღ。

　　另外ღღღ，新兴的无线充电等科技产品虽然比较分散ღღღ，但数量也比较可观ღღღ，由此也是功率半导体器件不可忽略的消耗大户ღღღ。

　　根据中商产业研究院数据ღღღ，2017年消费类电子行业功率半导体器件市场规模为19.6亿美元ღღღ，占全球总体市场份额的20％左右ღღღ。预计到2020年ღღღ，全球消费类电子行业功率半导体器件市场规模将达到23亿美元ღღღ。

　　图表21 2017-2020年全球消费类功率半导体器件市场规模分析（来源ღღღ：中商产业研究院ღღღ，单位ღღღ：亿美元）

　　欧美日牢牢掌控并领导着全球功率半导体器件技术与市场的走向ღღღ；即便在全球半导体市场有很强影响力的中国***ღღღ，在功率半导体器件领域也存在诸多不足ღღღ。

　　而中国大陆无论技术还是产能更是落后ღღღ，与之相对应的是ღღღ，作为世界工厂ღღღ，其需求却领衔全球ღღღ，呈现出巨大的供需缺口ღღღ，功率半导体器件主要依赖进口来满足ღღღ。下面进行具体分析ღღღ。

　　全球功率半导体产能主要集中在欧洲ღღღ、美国ღღღ、日本三个国家和地区ღღღ，拥有先进的技术和生产制造工艺ღღღ，品质管理也领先其他国家和地区ღღღ，是IGBTღღღ、中高压MOSFET等高端器件的主要提供方ღღღ，长期占据全球70％的市场份额ღღღ。

　　其次是中国***地区ღღღ，从代工起步ღღღ，目前技术水平较欧ღღღ、美ღღღ、日仍有差距ღღღ，大约占据全球10％的市场份额ღღღ。

　　最后是中国大陆ღღღ，处于功率半导体器件供应链末端ღღღ，以提供二极管ღღღ、晶闸管ღღღ、低压MOSFET等低端功率半导体器件为主ღღღ；用于生产ღღღ、制造的设备也需要从国外进口ღღღ，整体实力还比较弱ღღღ。

　　根据Yole和中国半导体协会数据显示ღღღ，2017年中国大陆功率半导体器件销售额达2170亿元人民币ღღღ，同比增长3.93％ღღღ，约占据全球市场份额的39％ღღღ，其次才是欧洲地区的18％ღღღ；另外ღღღ，美国和日本的销售额占比差不多ღღღ，分别为8％ღღღ、6％ღღღ。

　　需要说明的是ღღღ，中国大陆已经成为国际功率半导体器件龙头企业的重要销售市场ღღღ，甚至是它们在全球的最大市场ღღღ，比如英飞凌ღღღ、达尔ღღღ、恩智浦等知名企业ღღღ。

　　图表242016-2017年度中国大陆市场3大功率半导体器件厂家营收比重分析（来源ღღღ：产业信息研究院）

　　与很多逻辑ღღღ、存储半导体厂家不同ღღღ，功率半导体器件原厂基本都具备完整的晶圆厂ღღღ、芯片制造厂ღღღ、封装厂等产业链环节ღღღ，尤其是几家龙头企业ღღღ，均为IDM（整合组件制造商Integrated Design and Manufacture的英文缩写）模式ღღღ，如英飞凌ღღღ、安森美ღღღ、罗姆等ღღღ，无需代工就可独立执行产品制造的全部流程ღღღ，利于成本的控制和对工艺及品控的改进ღღღ。

　　全产业链布局贝博ballbetღღღ，除了需要技术外ღღღ，还需要充足的资金支持ღღღ，但行业内很多企业无法承担高成本风险ღღღ，于是也衍生出了专门的功率半导体器件设计企业ღღღ，需要借助台积电/联电/中芯国际等代工厂ღღღ、长电科技/***日月光等封装企业来辅助完成制造ღღღ。

　　从地域分布来看ღღღ，欧洲ღღღ、美国ღღღ、日本的功率半导体器件厂家多采用IDM模式ღღღ，中国大陆也基本为IDM厂家ღღღ，唯独中国***以Fabless为主ღღღ。

　　功率半导体器件企业的分布相对来说较为集中ღღღ，英飞凌ღღღ、意法半导体ღღღ、赛米控等不仅是欧洲的代表企业ღღღ，更在全球名列前茅ღღღ；美国则有安森美ღღღ、IRღღღ、凌力尔特等为其扬名立万ღღღ；日本也是功率半导体器件的主要玩家ღღღ，瑞萨东芝ღღღ、富士电机ღღღ、罗姆闻名全球ღღღ。

　　作为需求大国ღღღ，中国大陆也早已对功率半导体产业进行布局海霞树海霞树ღღღ，但发展至今ღღღ，本土品牌的话语权仍较低ღღღ，以IGBT为例ღღღ，活跃于中国大陆的一线品牌为赛米控ღღღ、EUPEC（优派ღღღ，英飞凌子公司）ღღღ、三菱电机ღღღ、三垦电气ღღღ、仙童半导体等以欧洲品牌为主导的欧美日公司ღღღ。

　　二线品牌则以日企主导的欧美日梯队ღღღ，如富士电机ღღღ、IRღღღ、东芝ღღღ、艾赛斯ღღღ、意法半导体等ღღღ；第三梯队才是中国大陆的本土企业ღღღ，如南车ღღღ、华微电子ღღღ、中环股份ღღღ、无锡凤凰等ღღღ。

　　功率半导体器件是一个规模高度集中的行业ღღღ，根据IHS的分析ღღღ，2017年全球前10大厂商清一色为欧美日企业ღღღ，供应规模占比达到了全球的60％以上ღღღ，其中英飞凌（18.5％）ღღღ、安森美（9.2％）ღღღ、意法半导体（5.3％）分别位列第一ღღღ、二ღღღ、三位ღღღ。

　　虽然欧洲的企业数量没有美ღღღ、日两国多ღღღ，但几乎都是行业内有着重大影响力的企业ღღღ，尤其是英飞凌ღღღ，雄霸功率半导体器件市场榜首ღღღ，市占率是排在第二位安森美的2倍ღღღ。

　　中国大陆企业受起步晚ღღღ、技术水平较低ღღღ、产品线不齐全ღღღ、企业规模小等因素制约ღღღ，目前还处于追赶阶段ღღღ。

　　2016年建广资产以27.5亿美元收购恩智浦（NXP）标准件业务并独立为安世半导体（Nexperia）ღღღ，建广资产也由此成为了中国大陆半导体业规模最大且利润最高的IDM（垂直一体化）企业ღღღ，并成为中国大陆功率半导体器件的重要支柱ღღღ，致力于填补国内汽车ღღღ、工业IC领域的空白ღღღ。

　　而吉林华微作为中国大陆功率半导体器件排名第一的企业ღღღ，2017年其与行业龙头英飞凌的差距ღღღ，仅营收一项就达34倍以上ღღღ，差距仍然非常明显ღღღ。

　　目前ღღღ，中国大陆在功率半导体器件领域几乎处于全产业链落后的被动局面ღღღ，包含国际大厂产能在内的国内市场自给率大约只有10％ღღღ，而由本土企业贡献的份额甚至只有5％ღღღ，这其中还包括了功率二极管等本土最具优势的中低端器件ღღღ，其余产品供应主要依赖进口实现ღღღ。

　　与活跃于中国大陆的国际功率半导体器件厂商相比ღღღ，本土企业优势不明显ღღღ，如消费领域为西门康ღღღ、仙童半导体的天下ღღღ；中等电压的工业级市场基本被ABBღღღ、英飞凌ღღღ、三菱电机所把持ღღღ；而在3300V以上高电压领域ღღღ，更是被英飞凌ღღღ、ABBღღღ、三菱电机三家所垄断ღღღ；在大功率沟槽技术方面ღღღ，也为英飞凌ღღღ、三菱电机马首是瞻ღღღ。

　　而在新材料技术方面ღღღ，国际龙头的研发都比较早ღღღ，如丰田早在上世纪80年代就开始进行SiC等第三代半导体材料研发ღღღ，Creeღღღ、三菱也在上世纪90年代就初就取得了SiC成果ღღღ，这些企业在第三代半导体领域的技术积累ღღღ，领先中国大陆20-30年ღღღ，造成了目前本土企业突围困难的局面ღღღ。

　　但这不是说本土企业就没有机会ღღღ。中国大陆是世界上产业链最齐全的经济活跃区ღღღ，在功率半导体领域ღღღ，同样活跃着一群本土制造商ღღღ，目前已基本完成了产业链的布局ღღღ，且正处于快速发展当中ღღღ。虽然短期内仍与国际龙头存在非常大的技术差距ღღღ，但在他们的努力下ღღღ，已在中低端领域实现了部分国产替代ღღღ。

　　分析认为ღღღ，本土企业在用量最大的0-40V低压领域的替代机会最大ღღღ；同时在400-6500V的高压领域开始有了本土企业的声音ღღღ；但在40-100Vღღღ、100-400V应用较多的中间领域ღღღ，本土企业还在努力争取挤进世界前15大企业排名中ღღღ；呈现出先发展两极ღღღ，再向中间包围的态势ღღღ。

　　从行业走势看ღღღ，由于国际大厂渐渐往新能源汽车等高端领域发展ღღღ，对低端市场的投入将会逐渐下降ღღღ，给了中国大陆本土功率半导体器件企业良好的替代发展机会ღღღ；并在众多领域开始展现多点开花的良好形势ღღღ，如耕耘MOSFET的华微ღღღ、扬杰ღღღ、士兰微ღღღ，精于IGBT的嘉兴斯达ღღღ、中国中车ღღღ、比亚迪ღღღ、士兰微ღღღ，在SiC领域有所建树的北京泰科天润等企业ღღღ。

　　以本土车企比亚迪为例介绍ღღღ，2018年9月ღღღ，比亚迪第一次对外宣布其新能源汽车采用了自主研发的IGBT功率半导体器件ღღღ。

　　截至2018年11月ღღღ，比亚迪在该领域累计申请IGBT相关专利175件ღღღ，其中授权专利114件ღღღ。其实比亚迪早已经在秦ღღღ、唐等多个新能源车型中采用自主研发的IGBT模块ღღღ。截至目前ღღღ，比亚迪车用IGBT装车量已累计超过60万只ღღღ。

　　不仅如此ღღღ，比亚迪还对性能更优异的第三代半导体材料SiC（碳化硅）投入巨资ღღღ，并成功研发了SiC MOSFETღღღ，有望于2019年推出搭载SiC电控的电动车ღღღ。预计到2023年ღღღ，比亚迪旗下的电动车将全面搭载SiC电控ღღღ。

　　目前ღღღ，影响功率半导体器件价格走势的最大因素为中美贸易战ღღღ，持续至今ღღღ，对中国大陆电子产品及出口贸易的不利影响日益显现ღღღ。目前美国仍掌控着大约5000亿美元关税的主动权ღღღ，如果其在进入2019年后对这部分进口产品关税全部提升至25％ღღღ，将会加剧中国大陆电子制造业的低迷走势ღღღ。

　　与此同时ღღღ，美国对华频频采取禁运措施ღღღ，严重依赖进口的中国大陆功率半导体器件市场将受此影响ღღღ，产品供给得不到稳定保证ღღღ。

　　中美贸易战还会对中国大陆全产业链水平的持续提升产生影响ღღღ，尤其是在制造设备和材料方面表现得最为明显ღღღ。

　　目前本土设备供应商并不能提供所需的所有设备ღღღ，部分设备的技术水平距离国际先进水平还有不少差距ღღღ，如国产设备芯片焊接空洞率高达20%-50%ღღღ，而德国的真空焊接机可将空洞率控制低于1%ღღღ。

　　即便可以通过国际采购也只能解决部分问题ღღღ，不少设备很难采购得到ღღღ，往往需要付出高昂代价ღღღ，如薄片加工设备ღღღ；更有甚者ღღღ，部分设备被禁止进口ღღღ，如日本的表面喷砂设备等ღღღ。

　　由于国际功率半导体器件大厂近年寻求向新能源领域产品升级ღღღ，又对原有产能的扩产计划异常谨慎ღღღ，使得原有产能无法应对新增需求ღღღ。

　　直到2018年5月ღღღ，英飞凌才在奥地利菲拉赫投入16亿欧元建300毫米芯片工厂ღღღ，这是近年来功率半导体器件大厂的最大动作ღღღ，不过该项目投产时间最快要到2021年初ღღღ；另外ღღღ，罗姆也在日本计划投建新厂房来强化SiC功率元器件产能ღღღ，但该项目基建至少要到2020年才能建成ღღღ；扩产计划对当下缺货问题并无帮助ღღღ。

　　而汽车ღღღ、高铁ღღღ、动车ღღღ、物联网以及智能手机等领域又在持续发展中ღღღ，尤其是新能源汽车ღღღ，对功率半导体器件的需求量逐年快速上涨ღღღ，导致了市面库存紧张ღღღ。

　　另外指纹识别ICღღღ、双摄芯片与第三代身份证IC等产品又不断挤占原有的8英寸ღღღ、6英寸产能ღღღ，导致用于MOSFET等功率半导体器件生产的晶圆产能萎缩ღღღ；更为重要的是ღღღ，不少8英寸晶圆厂开始转向利润更高的12英寸晶圆制造ღღღ，加剧了功率半导体器件的可用晶圆的短缺ღღღ。

　　中国大陆目前公开的19个扩建产能项目中ღღღ，仅有5个新工厂是针对8英寸晶圆制造ღღღ，其中明确用于功率半导体器件生产的工厂并不多ღღღ，仅有万国半导体重庆厂ღღღ、华润微电子重庆厂等少数几家ღღღ。

　　在2018年3月左右ღღღ，功率半导体器件同比涨幅普遍在15%-20%区间ღღღ，其中高压MOSFET市场缺口最大ღღღ，达到了30％ღღღ。此后供需矛盾持续紧张ღღღ，截至2018年第三季度ღღღ，以MOSFET为首的功率半导体器件出现了罕见的价格连续3个季度调涨情况ღღღ。

　　由此ღღღ，功率半导体器件成为了继MLCC等被动元件之后ღღღ，大幅涨价的半导体器件ღღღ；与之相伴而来的是ღღღ，交货周期一再延长ღღღ，并致使主要功率器件原厂2019年上半年产能都被预订完ღღღ。

　　图表362018年上半年低压（上图）ღღღ、高压（下图）MOSFET交货周期情况（来源ღღღ：ittbankღღღ、中泰证券研究所）

　　直至2018年10月ღღღ，功率半导体器件才收住了涨价势头ღღღ；不过2019年1月ღღღ，合晶打响了2019年硅晶圆涨价第一枪ღღღ，给功率半导体器件2019年的价格走势再次蒙上了一层阴影ღღღ。

　　与此同时ღღღ，在新能源汽车上使用的车规级IGBT的延期情况仍未得到有效解决贝博ballbetღღღ。据全球知名分销商富昌电子统计ღღღ，2018年ღღღ，应用于新能源汽车的IGBT模块的交货周期最长已经达到52周（IGBT的交货周期正常情况下为8-12周）ღღღ。

　　而2018-2022年全球新能源汽车产量年复合增长率超过30%ღღღ，但同期车规级IGBT产量的年复合增长率仅为15.7%（IGBT产业整体同期增长率为10.69%）ღღღ。由此可见ღღღ，车规级IGBT未来仍将继续面临交期延长问题ღღღ。

　　与国际大厂一样ღღღ，本土企业的扩产计划也处置得很谨慎ღღღ，不过本土企业于2015-2016年间实施的产能扩产工程ღღღ，几乎都在本轮涨价过程中得以顺利投产ღღღ，并加快了企业业绩的增长势头ღღღ。

　　如扬杰科技的4寸线寸线扩产项目如期投产并实现产能释放ღღღ，其在2018年上半年业绩同比增长了27.75%ღღღ，第三季度再度同比增长24.93%ღღღ；华微电子的利润率更是一路走强ღღღ，自进入2017年以来ღღღ，净利润率同比增速基本都维持在40％以上ღღღ。

　　图表37本土4大功率半导体器件企业2015-2018年上半年营收情况（来源ღღღ：企业财报ღღღ，单位ღღღ：亿人民币）

　　华微电子正在进行的新型电力电子器件基地项目（二期）建设正在如火如荼进行中ღღღ，建成后将成为大陆本土首家以新能源领域功率半导体芯片制造为核心ღღღ、规模最大的八英寸生产线ღღღ；该项目有望打破市场格局ღღღ，享受进口替代红利ღღღ，华微电子也将借此具备加工8英寸芯片产能24万片/年的能力ღღღ。

　　本土IGBT龙头企业嘉兴斯达ღღღ，在2018年上半年产销率已达到97％海霞树ღღღ，基本达到了产销平衡ღღღ；目前正计划扩建新产线ღღღ，用于IPM模块生产ღღღ，新增产能计划为700万个/年ღღღ。

　　另外ღღღ，捷捷半导体也在计划投建四条生产线及三条新产品研发线ღღღ，一个产品性能检测和试验站ღღღ，预计可形成年产90万片半导体分立器件芯片及11.48亿只半导体分立器件生产能力ღღღ。

　　不仅如此ღღღ，本土企业还发力技术ღღღ、人才及产业链布局ღღღ，静待破发时机ღღღ。如扬杰科技一方面控股宜兴杰芯ღღღ，进行6寸产线寸产线技术及人才储备ღღღ；另一方面收购成都青洋电子ღღღ，以获得稳定外延片供应ღღღ；同时加大第三代半导体SiC的技术储备与产品开发工作ღღღ。

　　传统的硅基功率半导体器件及其材料已经满足不了当下行业对高频ღღღ、高温ღღღ、高功率ღღღ、高能效ღღღ、耐恶劣环境及小型化功率半导体器件发展需求ღღღ，且每取得一次突破都要付出高昂的代价ღღღ。

　　于是人们的目光转向了以碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）为代表的第三代半导体材料ღღღ，它们具有禁带宽ღღღ、击穿电场强度高ღღღ、饱和电子迁移率高ღღღ、热导率大ღღღ、介电常数小ღღღ、抗辐射能力强等优点ღღღ，结合卓越的开关性能ღღღ、温度稳定性和低电磁干扰（EMI）ღღღ，更适用于如太阳能逆变器ღღღ、电源ღღღ、电动汽车和工业动力等下一代电源转换ღღღ。

　　目前碳化硅器件定位于功率在1kw-500kw的应用ღღღ，工作频率在10Khz-10Mhz之间的场景ღღღ，特别是一些对能量效率和空间尺寸要求较高的应用ღღღ，如电动汽车充电装置ღღღ、电动汽车动力总成ღღღ、光伏微型逆变器领域等应用ღღღ。

　　随着技术缺陷不断得到补足ღღღ，以及规模化生产ღღღ，SiC的成本正在不断下降ღღღ，如从2012-2015年3年中ღღღ，SiC器件价格就下降了35-50％ღღღ。

　　而随着汽车ღღღ、工业领域的规模化应用ღღღ，虽然单个碳化硅器件的成本仍高于传统Si基产品数倍ღღღ，但SiC凭借其产品特性ღღღ，大幅下降外围器件成本ღღღ，使得整体成本与Si基方案的差距已经缩小到可接受范围ღღღ。

　　如单个60kw碳化硅功率模块的BOM（物料清单）成本在732美元ღღღ，而相应的硅基IGBT功率模块的BOM成本约为458美元ღღღ，碳化硅功率系统已成本降低至硅基功率系统成本的159.8%ღღღ。随着成本进一步下降ღღღ，未来SiC器件的替代将会加速ღღღ。

　　从全球角度看ღღღ，目前SiC的技术和市场都被国际企业所垄断ღღღ，主要为Infineonღღღ、Cree和Rohmღღღ，而且他们已经形成了产品体系ღღღ。

　　罗姆于2008年收购生产SiC晶圆的德国SiCrystal公司后ღღღ，形成了从晶圆制造ღღღ、前期工序ღღღ、后期工序再到功率模块的一条龙生产体系ღღღ，并率先量产SiC器件ღღღ。

　　这三家企业目前约占据了90％的SiC市场份额ღღღ，处于三足鼎立的龙头地位ღღღ。此外ღღღ，意法半导体ღღღ、丰田也在积极进行SiC布局ღღღ。

　　与国际大厂相比ღღღ，中国大陆的碳化硅功率半导体器件研发起步晚ღღღ，于20世纪末才开始重视SiC的开发ღღღ，在技术上仍有很大差距ღღღ。

　　不过截至2018年ღღღ，中国大陆的SiC已经形成了相对完整的产业链ღღღ，比如ღღღ，泰科天润研发的碳化硅肖特基二极管产品已于2014年成功量产ღღღ，产品涵盖600V-3300V等中高压范围ღღღ，产品成品率达到国际先进水平ღღღ；华天恒芯已经具备量产650V/1200V/1700V SiC肖特基二极管的能力ღღღ；嘉兴思达ღღღ、扬杰科技ღღღ、三安光电等公司也在积极布局SiC功率半导体器件ღღღ。

　　与适用于中大功率的SiC相比ღღღ，GaN的方向是中小功率ღღღ，因此GaN成为紧随SiC的第三代半导体材料ღღღ。

　　国际上ღღღ，住友电工ღღღ、日立电线ღღღ、古河机械金属和三菱化学等日本公司已可以出售标准2-3英寸HVPE制备的GaN衬底ღღღ，具备4英寸衬底的小批量供应能力ღღღ。

　　6英寸制备600V以上电力电子器件的Si上GaN外延材料则由美国Nitronexღღღ、德国Azzuro和日本企业提供ღღღ；目前已推出耐压650V及以下系列Si基GaN功率半导体器件ღღღ，主要应用于服务器电源（PFC）ღღღ、车载充电ღღღ、光伏逆变器等ღღღ，美国Navitasღღღ、美国Dialog均为此类供应商ღღღ。

　　GaN器件目前主要用于远距离信号传输和高功率级别ღღღ，如雷达ღღღ、移动基站ღღღ、卫星通信ღღღ、电子战等ღღღ，主要玩家有东芝ღღღ、三星等ღღღ。

　　而中国大陆ღღღ，在国家多项科研计划的扶持下ღღღ，已经大幅缩小了与国际的技术差距ღღღ，并取得了不少成就ღღღ，如中电13所已形成系列化GaN微波功率半导体器件和MMIC产品ღღღ，已获得华为ღღღ、中兴用于基站研发ღღღ；苏州纳维ღღღ、东莞中镓具备2-4英寸GaN单晶衬底材料的供货能力ღღღ。

　　苏州能讯ღღღ、苏州晶湛ღღღ、江苏能华ღღღ、杭州士兰微ღღღ、江苏华功半导体均已进入布局GaN电力电子材料和器件ღღღ；三安光电也已建设GaN射频器件工艺线ღღღ；海特高新通过其子公司海威华芯开始建设6英寸的第二代/第三代半导体集成电路芯片生产线ღღღ，氮化镓（GaN）半导体芯片（6寸）项目建设规模为30000片/年ღღღ。

　　2018年11月ღღღ，聚力成半导体（重庆）有限公司奠基仪式在大足高新区举行ღღღ，该项目以研发ღღღ、生产全球半导体领域前沿的氮化镓外延片ღღღ、芯片为主ღღღ，计划在12个月内完成一期厂房建设并开始试生产ღღღ；该项目同时是聚力成在中国大陆的第一个生产ღღღ、研发基地ღღღ，将有望打破德国ღღღ、日本ღღღ、美国对GaN的垄断局面ღღღ。

　　该项目建成后ღღღ，可为高铁ღღღ、新能源汽车ღღღ、5G通讯ღღღ、雷达ღღღ、机器人等行业的电力控制系统和通讯系统的核心部件提供大量的氮化镓高功率半导体和高射频半导部件ღღღ。

　　鉴于本土与国际在第三代半导体材料领域存在的巨大差距ღღღ，在2016-2017年2年时间里ღღღ，中国大陆以中央政府为主导ღღღ，联合各地方政府集中出台了近30个第三代半导体材料相关政策ღღღ，并分2批部署了11个研究方向ღღღ。

　　图表422016-2018年中国大陆第三代半导体材料相关支持政策（来源ღღღ：CASAღღღ，中信证券研究部）

　　在应用端ღღღ，中国大陆半导体照明产业是全球最大的半导体照明产品生产和出口地ღღღ，成为中国大陆第三代半导体材料成功产业化的第一个突破口ღღღ。

　　以大基金入股三安光电/士兰微ღღღ、安世半导体本土化为标志ღღღ，目前中国大陆已开始围绕长三角ღღღ、珠三角ღღღ、环渤海经济圈及闽赣地区开展第三代半导体产业布局ღღღ，其中珠三角地区是中国大陆LED封装企业最集中ღღღ、封装产业规模最大的地区ღღღ，企业数量约占全国一半左右ღღღ。

　　根据Yole的统计ღღღ，2017年全球SiC模组市场为2.8亿美元ღღღ，GaN模组的市场规模约为4000万美元左右ღღღ；结合时下国内外发展情况ღღღ，芯师爷研究院预测ღღღ，至2020年ღღღ，全球SiC模组市场将达7.8亿美元ღღღ，GaN的模组市场规模也将扩大到1.1亿美元左右ღღღ。

　　由于第三代半导体材料及其制作的各种器件的优越性ღღღ、实用性和战略性ღღღ，未来ღღღ，由SiC和GaN材料制成的半导体功率器件将支撑起当今节能技术的发展趋势ღღღ，成为节能设备最核心的器件ღღღ，许多发达国家已将第三代半导体材料列入国家计划ღღღ，全面部署ღღღ，竭力抢占战略制高点ღღღ。

　　根据发展目标ღღღ，2018~2020年间ღღღ，中国大陆将完成第三代半导体的产业基础建设ღღღ，进行产业链的完善ღღღ、核心装备研发ღღღ、核心工艺开发ღღღ、开发基础器件并开始示范应用等ღღღ。

　　但由于中国大陆开展SiCღღღ、GaN材料和器件方面的研究工作比较晚ღღღ，与国外相比水平较低ღღღ，在SiC和GaN材料的制备与质量等方面仍有较多亟待破解的问题ღღღ。

　　目前看ღღღ，阻碍中国大陆第三代半导体研究进展的重要因素是原始创新问题海霞树ღღღ。借助功率器件产业的国产替代ღღღ，或将能让中国大陆在实践应用中ღღღ，更利于获得更多有利于第三代半导体材料研发的原始创新专利ღღღ。半导体产业链ღღღ，ballbet中国官网ღღღ，贝博体育ღღღ，高端晶片核心技术BALLBET全站app