【中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng) 市場(chǎng)分析】 功率半導(dǎo)體器件又稱(chēng)電力電子器件,主要用于電力設(shè)備的電能變換和電路控制,是進(jìn)行電能(功率)處理的核心器件,弱電控制與強(qiáng)電運(yùn)行間的橋梁。功率半導(dǎo)體有兩大作用,一是電源開(kāi)關(guān),二是電源轉(zhuǎn)換。
電源開(kāi)關(guān)的原理是用小電流控制大電流,小電流部分PMIC和DriverIC為功率IC,而大電流部分開(kāi)關(guān)為MOSFET、IGBT等功率分立器件或模塊。
電源轉(zhuǎn)換是指充電用電過(guò)程中交流電、直流電的相互轉(zhuǎn)換。在小功率設(shè)備中,比如智能手機(jī)中的升壓器、降壓器、穩(wěn)壓器可集成在PMIC中,或做成單獨(dú)功率IC;而在大功率設(shè)備中,比如電動(dòng)汽車(chē)中的整流器、逆變器等一般則是由功率分立器件組成的功率模塊。
功率半導(dǎo)體產(chǎn)品形態(tài)多種多樣,幾乎所有與電力能源相關(guān)的產(chǎn)品都需要用到功率半導(dǎo)體器件。一般來(lái)說(shuō),功率半導(dǎo)體可分為分立器件和功率IC,功率IC相當(dāng)于SOC,功率模塊相當(dāng)于SIP。
全球功率半導(dǎo)體行業(yè)現(xiàn)狀
近年,來(lái)由于工業(yè)控制、家電產(chǎn)品、充電設(shè)備等終端應(yīng)用不斷追求更高能源效率,功率器件下游產(chǎn)品范圍的穩(wěn)步擴(kuò)張、產(chǎn)量的大幅增長(zhǎng)以及功率器件技術(shù)的快速更新,功率器件市場(chǎng)在全球范圍尤其是中國(guó)地區(qū)都保持穩(wěn)步增長(zhǎng)。
據(jù)Yole數(shù)據(jù)顯示,2017年,全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模超300億美元,其中功率分立器件和模塊市場(chǎng)規(guī)模約為150億美元,功率IC約為200億美元。預(yù)計(jì)功率分立器件2016-2021復(fù)合年增長(zhǎng)率為3.1%,功率IC2016-2021復(fù)合年增長(zhǎng)率為3.4%,功率模塊2016-2021復(fù)合年增長(zhǎng)率為7.0%。
具體產(chǎn)品來(lái)看,2017年,全球功率分立器件和模塊市場(chǎng)規(guī)模約為150億美元,其中二極管約占20%,MOSFET約占40%,IGBT及功率模塊約占30%。
應(yīng)用方面,功率半導(dǎo)體的應(yīng)用范圍已從傳統(tǒng)的工業(yè)控制和4C產(chǎn)業(yè)(計(jì)算機(jī)、通信、消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品和汽車(chē)),擴(kuò)展到新能源、軌道交通、智能電網(wǎng)等新領(lǐng)域。HIS數(shù)據(jù)顯示,2017年,全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)中工業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)占比為34%,汽車(chē)應(yīng)用市場(chǎng)占比23%,消費(fèi)電子應(yīng)用占比為20%,無(wú)線(xiàn)通訊應(yīng)用占比為23%。
競(jìng)爭(zhēng)格局方面,功率分立器件(模塊)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局總體上較為分散,英飛凌為全球龍頭,2016年市場(chǎng)份額達(dá)到18.5%;其他企業(yè)市場(chǎng)份額均在10%以下。
中國(guó)功率半導(dǎo)體行業(yè)現(xiàn)狀
功率半導(dǎo)體是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的重要板塊,是關(guān)系著高鐵動(dòng)力系統(tǒng)、汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)、消費(fèi)及通訊電子系統(tǒng)等領(lǐng)域能否實(shí)現(xiàn)自主可控的核心零部件。功率半導(dǎo)體戰(zhàn)略地位突出,多領(lǐng)域應(yīng)用持續(xù)支撐我國(guó)功率半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展。
不過(guò),盡管大陸、臺(tái)灣地區(qū)廠(chǎng)商已在二極管、晶閘管、低壓MOSFET等低端功率器件領(lǐng)域已開(kāi)始進(jìn)口替代,但國(guó)外廠(chǎng)商占據(jù)著大部分市場(chǎng)份額。2017年,功率半導(dǎo)體一線(xiàn)廠(chǎng)商中:NXP有45%的收入來(lái)自中國(guó)大陸,英飛凌有25%的收入來(lái)自中國(guó)大陸,意法半導(dǎo)體有61%收入來(lái)自中國(guó)大陸。
中國(guó)大陸以揚(yáng)杰科技、華微電子、士蘭微為代表的功率半導(dǎo)體龍頭企業(yè)市場(chǎng)占有率非常低,進(jìn)口替代的空間巨大。以MOSFET市場(chǎng)為例,國(guó)內(nèi)主要依賴(lài)進(jìn)口,基本被國(guó)外歐美日企業(yè)壟斷。2016年,中國(guó)大陸市場(chǎng)份額前五均為外資企業(yè),合計(jì)占比達(dá)到65.0%。其中,市場(chǎng)份額占比最高的是英飛凌,達(dá)到28.5%;安森美其次,占比為17.1%。
長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō),當(dāng)前中國(guó)乃至全球范圍內(nèi)環(huán)境資源問(wèn)題面臨嚴(yán)峻考驗(yàn),各國(guó)相繼頒布節(jié)能減排政策,作為各種工業(yè)設(shè)施、消費(fèi)電子、家用電器等設(shè)備電能控制欲轉(zhuǎn)換的核心器件,功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將面臨新的技術(shù)挑戰(zhàn)與發(fā)展機(jī)遇。
作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)與節(jié)能減排政策落地實(shí)施的契合點(diǎn),功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)受益于國(guó)家重點(diǎn)支持,有望在十三五期間實(shí)現(xiàn)從“材料-晶圓-封裝-器件-應(yīng)用”的全產(chǎn)業(yè)鏈自主技術(shù)突破,尤其是在新能源領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的MOS器件及IGBT模組,以及SiC/GaN等新型材料器件的應(yīng)用方面。