深秋時節，有沒有感受到從國內科技板股市傳來的這股熱流？11月3日，科技板塊的第三代半導體再度領漲，聚燦光電、民德電子、立昂微、新潔能、派瑞股份漲停。另外，功率半導體股市又迎來一家新上市公司即無錫新節能。分析人士稱，第三代半導體行業的火爆，驅動力來自兩個方面，一個是國家政策層面的影響，國家2030計劃和“十四五”國家研發計劃已明確第三代半導體是重要發展方向；另一個是5G、汽車、人工智能等產業發展向好，支撐了板塊內相關細分行業的表現。
 

　　功率半導體一直保持平穩發展態勢，而在最近卻顯著增溫。我們根據近兩年功率半導體發展態勢，參考近半年新的市場數據，總結出功率半導體市場的看點與業內分享，也歡迎大家一起關注功率半導體，2020年11月16-18日第96屆中國子展設立了功率半導體專區，這里可以偶遇舊知新友交流分享。
 

　　看點1：硅MOSFET、IGBT模組仍是當前增長亮點。
 

　　Yole最新調查數據釋放出持續增長信號，2019年功率半導體市場規模為175億美元，2025年市場規模預計為225億美元，年均增長率預計為4.3%。從2019年的功率半導體細分市場來看，車載、電機驅動、智能手機及無線設備、計算機技術及存儲、工業等成為主要增長領域。
 

　　從各種元件在功率半導體市場上的占比來看，硅MOSFET占45%，IGBT模組約占21%。而2019到2025年，功率IGBT模組整體年均增長率為18%，2025年將會達到54億美元，占整個功率半導體市場的24%。
 

　　看點2：新基建推動下，國內功率半導體企業將迎來加速發展期。
 

　　作為功率半導體消費國，未來中國功率半導體市場需求將保持較高速增長，2021年市場需求規模有望達到159億美元，年增速達4.8%。
 

　　在新基建的產業環境下，無論是5G、新能源汽車、數據中心、人工智能還是工業互聯網、特高壓、城際高速鐵路和城際軌道交通等在內的諸多新興產業給功率半導體廠商帶來巨大發展空間。以氮化鎵為核心的射頻半導體，支撐著5G基站及工業互聯網系統的建設；以碳化硅以及絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)為核心的功率半導體，支撐著新能源汽車、充電樁、基站/數據中心電源、特高壓以及軌道交通系統的建設；以智能芯片為核心的系統級芯片，支撐著數據中心、人工智能系統的建設。
 

　　看點3：新能源、智能化汽車是功率半導體發展的新動力。
 

　　電動汽車將新增大量與電池能源轉換相關的功率半導體器件，功率半導體應用大幅上升。根據麥肯錫統計數據，純電動汽車的半導體成本為 704 美元，其中功率半導體的成本為387美元，占總成本的55%。
 

　　汽車中使用最多的半導體分別是傳感器、MCU 和功率半導體，其中功率半導體主要運用在動力控制系統、照明系統、燃油噴射、底盤安全系統中。傳統汽車中，功率半導體主要應用于啟動、發電和安全領域，新能源汽車普遍采用高壓電路，當電池輸出高壓時，需要頻繁進行電壓變化，對電壓轉換電路需求提升，此外還需要大量的 DC-AC 逆變器、變壓器、換流器等，這些對 IGBT、MOSFET、二極管等半導體器件的需求量很大。而新增充電樁也將帶來功率半導體的增量，未來利用三年時間優化充電基礎設施發展環境，實現“一車一樁”的接電需求，MOSFET和IGBT是充電樁實現電能轉換的核心元器件。
 

　　看點4：氮化鎵在5G時代將有更豐富的應用。
 

　　由于5G基站不僅要滿足高速率、大容量、廣覆蓋、低延時等要求，同時還要滿足低功耗，低成本等要求，這就讓5G基站不得不面對功耗，覆蓋，成本以及殺手級應用市場在短期內還難以解決等難題。
 

　　GaN在射頻市場更關注高功率、高頻率場景。由于GaN在高頻下具有較高的功率輸出和較小的面積，GaN已被射頻行業廣泛采用。隨著5G到來，GaN在Sub-6GHz 宏基站和毫米波(24GHz 以上)小基站中找到一席之地。GaN射頻市場將從2018年的6.45 億美元增長到2024年的約20億美元，這主要受5G基礎設施和國防兩個方向應用推動，衛星通信、有線寬帶和射頻功率也做出了一定貢獻。
 

　　看點5：第三代半導體未來可期，將成為我國半導體產業提升的重要突破口。
 

　　新基建確定了5G基建、人工智能、工業互聯網等七大領域的發展方向。而以氮化鎵、碳化硅為首的第三代半導體是支持“新基建”的核心材料。第三代半導體是國內半導體企業崛起的希望，中國有第三代半導體的應用市場，我們可以根據市場定義產品，而不用跟跑國際巨頭做國產替代；而且其對設備要求相對較低，國內可以有很多玩家，未來走出來的概率或許很大。
 

　　根據Omdia的《2020年SiC和GaN功率半導體報告》，得益于混合動力和電動汽車、電源和光伏(PV)逆變器的需求，新興的碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)功率半導體市場的銷售收入預計將從2018年的5.71億美元增至2020年底的8.54億美元，并在2021年突破10億美元大關。未來十年內，該市場的規模將以年均兩位數的增長率，一路攀升至2029年的50億美元。
 

　　看點6：受制于成本和產品穩定性，未來3-5年IGBT還是主流
 

　　由于SiC成本高、產品參數也還不穩定，目前SiC芯片成本是IGBT的4~5倍，業界預計未來三年內可以將成本下降到2倍。而阻礙成本下降的主要原因是基材缺陷，例如基面位錯和螺釘位錯會產生“致命缺陷”，SiC器件必須減少這種缺陷，才能獲得商業成功所需的高產量。
 

　　成本下降和產品穩定需要時間驗證，國內廠商的核心問題是國產替代。來自英飛凌的專家認為，國產SiC MOSFET產品的穩定性需要進一步驗證，SiC MOSFET真正落地的時間還非常短，在車載領域才剛開始商用，一些諸如短路耐受時間等技術指標沒有提供足夠多的驗證，一個功率半導體從客戶認證到產品試應用再到產品批量應用要比較長的時間。因此，未來3-5年IGBT還是主流的功率半導體產品，SiC會在部分新能源車領域有一些逐步緩慢的滲透。但是對于國內廠商來說，未來5年核心矛盾是國產替代，將企業的市占率從2%提升到20%。
 

　　看點7：國產化替代加速，元件質量和性能不斷提升。
 

　　功率二極管、功率三極管、晶閘管等分立器件產品大部分已實現國產化，而 MOSFET、IGBT等分立器件產品由于其技術及工藝的先進性，還較大程度上依賴進口，一直以美、日、歐廠商為主導，未來進口替代空間巨大。Yole分析師稱，中國是電動汽車、混合動力汽車的最大市場，但是海外供應鏈仍為中國的大部分系統提供功率半導體模組。
 

　　中美貿易摩擦是一股強刺激力，無論是政策層面，還是國內企業都在向著國產化的方向努力。中國的功率模組、半導體廠家的占比也在增長，且元件的質量、性能也在提高。雖然有一些海外功率電子廠家懷疑中國的功率電子元件的研發能力，但是我們也看到中國廠商客服困難的努力和能力。
 

　　看點8：國內廠商加大投入力度，主攻半導體封測。
 

　　據IHSMarkit數據顯示，份額占比8.7%，是本土最大的MOSFET廠商，但與英飛凌和安森美兩家國際企業仍有不小的差距，華潤微營收是后兩者的30%及50%左右。我們也看到剛剛來自華潤微2020年三季度的數字，單季度實現收入18.26億元，同比增長22.37%；實現歸母凈利潤2.84億元，同比增長169.14%。公司單季度收入利潤均實現快速增長，主要是功率器件、功率IC和智能傳感器產品實現同期增長。
 

　　華潤微最新公告，將為功率半導體封測基地建設項目增資50億元，主要用于封裝測試功率半導體產品、先進面板級功率產品、特色功率半導體產品。此次定增則主要用于功率模擬半導體的發展，尤其是與公司當前自有產品配套比例薄弱的封測環節。
 

　　中國作為全球功率半導體消費地，新基建產業環境下5G、新能源汽車、人工智能等產業的蓬勃發展，無疑給國內功率半導體廠商帶來了新一輪發展機遇。對于MOSFET、IGBT等功率半導體產品，目前國內還較大程度上依賴進口，未來國產化替代空間大，但這也為國內廠商提出更多更高要求，未來亟需繼續努力、我們共同滿懷期待。
 

　　附：作為中國電子信息行業歷史悠久的展會，中國電子展緊跟產業發展趨勢，積極推動防務、5G、物聯網、新能源汽車、大數據、人工智能、信息安全等核心技術的應用創新，為產業發展助力，為企業騰飛加油。2020年11月16-18日，第96屆中國電子展——國際元器件及信息技術應用展特設半導體分立器件、無源器件、連接器、特種元件器、設備儀器和先進制造、電子材料、5G核心元器件、物聯網和傳感器、智能家居和智慧生活等主題展區，吸引了沈陽興華、福建火炬、貴州航天、雙環電子、四川永星、合肥三晶、四川華豐、中航光電、沈陽興華、鎮江藍箭電子、廣東科信、遼陽澤華電子、太倉市晨啟電子等在內的優秀國內元器件廠商，廠商正在云集展會現場，歡迎大家前往現場參觀交流。
 

　　第96屆中國電子展——國際元器件及信息技術應用展
 

　　時間：2020年11月16-18日
 

　　地點：上海新國際博覽中心
 

　　主題：創新突破 協同發展
 

　　展館設置：
 

　　N1館：元器件館
 

　　無源器件、半導體分立器件、連接器、特種元器件
 

　　N2館：5G和AIoT技術應用館
 

　　5G核心元器件(天線、PCB、濾波器、光模塊、功率放大器等)、設備儀器與先進制造、電子材料；物聯網和傳感器(NB-IoT/Ai/CAT1/ ZigBee/ZETA等技術在工業互聯網、智能網聯汽車、智能家居、智慧社區、智慧城市等領域創新應用)
 

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