功率半導(dǎo)體就像人體的血液循環(huán)系統(tǒng)，將調(diào)整后的電能輸送到對(duì)應(yīng)的用電終端。作為電力電子領(lǐng)域的重要組成部分，近年來隨著光伏、電動(dòng)汽車的快速發(fā)展，功率半導(dǎo)體的價(jià)值日益凸顯。

功率半導(dǎo)體技術(shù)主要應(yīng)用于電力轉(zhuǎn)換、傳輸、可再生能源集成、電車充電等多個(gè)領(lǐng)域，根據(jù)Yole的預(yù)測(cè)，隨著工業(yè)自動(dòng)化、通信技術(shù)、光伏、電動(dòng)汽車等滲透率不斷提升，功率器件或?qū)⒕S持長(zhǎng)期增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2026年，全球功率市場(chǎng)將達(dá)到262.74億美元，CAGR為6.9%。另?yè)?jù) Straits Research測(cè)算，受益于AI浪潮下消費(fèi)電子產(chǎn)品的持續(xù)擴(kuò)張，到2030年，全球功率半導(dǎo)體的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到550億美元。

全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

數(shù)據(jù)來源：Straits Research

功率IC占大頭，MOSFET、IGBT地位穩(wěn)固

從功率半導(dǎo)體的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)來看，功率半導(dǎo)體可分為功率器件和功率IC兩大類，目前在國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)中，占最大比重的是功率IC（54.3%），而在功率器件領(lǐng)域，應(yīng)用較為廣泛的包括金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、整流二極管等，占比分別為16.4%、14.8%、12.4%（數(shù)據(jù)來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院）。

汽車是功率半導(dǎo)體下游最主要的應(yīng)用市場(chǎng)，占比超過30%（數(shù)據(jù)來源：Omdia)，近年來在新能源車、光伏、風(fēng)電等清潔能源需求的持續(xù)推動(dòng)下，以MOSFET、IGBT為代表的功率器件需求旺盛，以 IGBT為例，根據(jù)IHS Markit預(yù)測(cè)，到2023年我國(guó)IGBT市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到290.8億元，增長(zhǎng)空間巨大。

我國(guó)主要功率器件市場(chǎng)規(guī)模及增速

數(shù)據(jù)來源：思瀚產(chǎn)業(yè)研究院、中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)、華福證券研究所

另?yè)?jù)Yole預(yù)測(cè)，到2028年功率器件將以MOSFET、IGBT、SiC為主導(dǎo)，三者市場(chǎng)份額分別為30%、23%、19%。

功率半導(dǎo)體發(fā)展前景：新材料、新模式

功率半導(dǎo)體自誕生以來，就從基材的迭代、微溝槽結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、先進(jìn)封裝、大尺寸晶圓的應(yīng)用等多個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，隨著功率半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，硅基和碳化硅（SiC）功率半導(dǎo)體材料在電力電子領(lǐng)域中逐漸嶄露頭角。

硅是傳統(tǒng)功率半導(dǎo)體器件的主要材料，例如硅整流二極管和硅IGBT，硅功率半導(dǎo)體器件具有成熟的制造工藝、相對(duì)較低的制造成本以及優(yōu)良的可靠性等優(yōu)勢(shì)。但隨著電力系統(tǒng)對(duì)更高效能量轉(zhuǎn)換和更緊湊設(shè)備需求的增加，硅功率半導(dǎo)體的一些缺點(diǎn)比如較高的導(dǎo)通損耗和受限的工作溫度范圍等也日益顯現(xiàn)。

近年來，以碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等材料為代表的化合物半導(dǎo)體因其寬禁帶、高飽和漂移速度、高臨界擊穿電場(chǎng)等優(yōu)異的性能而備受關(guān)注，其中碳化硅功率器件受下游新能源汽車等行業(yè)需求拉動(dòng)，市場(chǎng)規(guī)模增速較快。目前，碳化硅整流二極管和碳化硅MOSFET等器件已在電力電子領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。IHS預(yù)計(jì)，到2027年碳化硅功率器件的全球市場(chǎng)規(guī)模將超過100億美元，10年復(fù)合增速有望趨近40%。

資料來源：馭勢(shì)資本

在功率半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)，目前國(guó)際頭部的功率半導(dǎo)體玩家多數(shù)是以“IDM”模式或“IDM加委外代工混合模式”為主，而我國(guó)IDM與Fabless的界限相對(duì)模糊，國(guó)內(nèi)國(guó)內(nèi)Fabless選擇與頭部Foundry深度合作，形成了我國(guó)獨(dú)有的特色工藝模式。國(guó)信證券認(rèn)為，短期內(nèi)我國(guó)特色工藝產(chǎn)能增速將高于IDM的產(chǎn)能增速，與IDM的差異化競(jìng)爭(zhēng)或不顯著。

國(guó)產(chǎn)替代空間大，部分領(lǐng)域已取得階段性突破

當(dāng)前，我國(guó)功率半導(dǎo)體仍處于初期發(fā)展階段，產(chǎn)業(yè)鏈完整、廠家多、發(fā)展勢(shì)頭迅猛，但在器件的生產(chǎn)制造和關(guān)鍵產(chǎn)品需求方面依然存在巨大的缺口，海外依存度仍較高。根據(jù)Omdia統(tǒng)計(jì)顯示，全球功率半導(dǎo)體接近60%的份額由海外廠商所壟斷，而我國(guó)目前占據(jù)了全球約36%的功率半導(dǎo)體需求，是最大的單一市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊。

近年來，受全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的變化以及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)周期的影響，半導(dǎo)體產(chǎn)品整體需求呈下降趨勢(shì)，尤其是消費(fèi)電子等傳統(tǒng)領(lǐng)域，但與此同時(shí)，在我國(guó)國(guó)家政策的引導(dǎo)下，新能源等領(lǐng)域需求仍維持高速增長(zhǎng)，以功率半導(dǎo)體為首的相關(guān)領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程明顯加快。

目前，我國(guó)在低端功率半導(dǎo)體領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)較高國(guó)產(chǎn)化率，例如在硅器件的低壓SGT、高壓超結(jié)器件、IGBT及IGBT模塊等的技術(shù)、產(chǎn)品以及產(chǎn)能方面均取得了突破性進(jìn)展。在SiC領(lǐng)域SBD達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，另外平面MOSFET也取得一定突破并進(jìn)入量產(chǎn)階段，但在IGBT的高端應(yīng)用和溝槽SiC MOSFET等領(lǐng)域技術(shù)實(shí)力仍有不足。考慮到功率半導(dǎo)體與其他半導(dǎo)體品類相比迭代周期較慢，這或?qū)槲覈?guó)廠商帶來難得的發(fā)展窗口期。