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本土功率半導體:行業(yè)下行,機會來了

2023/04/27
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行業(yè)上下游“哀鴻遍野”。

原廠端,包括韋爾股份、江波龍、上海貝嶺與景嘉微等在內(nèi)的廠商,2023Q1財務表現(xiàn)均出現(xiàn)斷崖式下滑;上游設(shè)備端,SEMI預測今年該市場將同比下滑22%,連ASML的光刻工具都被推遲下單;晶圓制造端,臺積電Q1凈利潤預計同比降5%,明年資本支出或同比呈雙位數(shù)下滑;需求端,Canalys調(diào)研稱Q1全球智能手機市場同比跌12%,連續(xù)第五個季度下滑。

不過,黑暗中總會出現(xiàn)零星光點。功率半導體領(lǐng)域,便是本輪寒冬中的例外之一,仍然活著且活得還不賴。

在寒冬中堅挺

據(jù)日本調(diào)研機構(gòu)富士經(jīng)濟(Fuji Keizai),因汽車電動化與太陽能發(fā)電等需求拉動,全球功率半導體市場規(guī)模在今年預計可年增12.5%達226億美元,至2035年可破千億美元大關(guān)。另據(jù)德勤中國,本土功率半導體市場規(guī)模至2027年有望達到238億美元。

功率半導體是電子裝置中電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心,可以分為功率IC和功率分立器件兩大類。功率IC則是將分立器件與各種功能的外圍電路集成而得來。分立器件可以進一步劃分為功率二極管功率晶體管和功率晶閘管三大類,其中BIT、GTR、MOSFETIGBT均屬于功率晶體管的范疇,SCR、GTO和IGCT則屬于功率晶閘管。按照材料區(qū)分,可分為硅基半導體和第三代功率半導體。

產(chǎn)業(yè)鏈參與者維度,專注功率半導體制造設(shè)備的日本廠商DISCO,2022財年(截至2023年3月)的綜合營業(yè)利潤有望首破1000億日元(約51.79億元人民幣),同比增長近20%,連續(xù)3年刷新歷史最高利潤。

國際巨頭英飛凌安森美,前者上調(diào)2023年財務展望,年營收有望超150億歐元,后者2022財年營收83.26億美元,同比增長24%,創(chuàng)紀錄新高。對于士蘭微、華潤微與斯達半導體等本土頭部廠商,金融分析平臺同花順給出2023年凈利潤預測分別為13.06億元(年增24.11%)、25.97億元(年增14.51%)與11.35億元(年增38.87%)。


MOSFET需求指數(shù)(APAC地區(qū))
信源 | 四方維商品動態(tài)商情報告

據(jù)四方維商品動態(tài)商情報告數(shù)據(jù)預測,APAC亞太地區(qū)市場對MOSFET需求在4月會有小幅下跌,但考慮到新能源汽車廠商為了應對下半年到來的需求高峰,積極采購電子元器件,對MOSFET的需求會隨之將回暖,并在6月份達到峰值(如上圖)。

具體到功率半導體逆勢而起的驅(qū)動因素。首先是新能源汽車市場的爆發(fā)式增長。據(jù)Strategy Analytics數(shù)據(jù),傳統(tǒng)燃油車中功率半導體的價值量僅為71美元,混合動力汽車中的價值量提升至425美元,而純電動汽車中的價值量提升至387美元,是傳統(tǒng)燃油車的5.5倍。據(jù)調(diào)研機構(gòu)Goldman Sachs數(shù)據(jù)顯示,全球電動汽車產(chǎn)量將從2020年的200萬臺,升至2024年的7300萬臺。

此外,汽車車燈轉(zhuǎn)為LED大燈以后,MOSFET的需求量從原來每個車燈需要1顆增加至18顆,很多造車新勢力熱衷的車頂和側(cè)邊漸變玻璃對于MOSFET的需求也在增長。

本土廠商加快追趕

整體來看,功率半導體廠商可以分為三個梯隊,第一梯隊是英飛凌、安森美等歐美廠商為主,第二梯隊以三菱電機、富士電機等日本廠商為主,第三梯隊以華潤微、斯達半導、捷捷微電、新潔能、聞泰科技(安世半導體)等中國廠商為主。

MOSFET

數(shù)據(jù)顯示,全球MOSFET營收前十的廠商仍然以歐、美、日廠商為主,其中英飛凌以29.7%的市場份額遙遙領(lǐng)先,位居全球功率MOSFET市場第一,前2大廠商英飛凌和安森美營收共占比為40.9%(2020年數(shù)據(jù)),前10大公司營收之和占比高達80.8%。本土廠商方面,安世半導體和華潤微分別以4.1%和3%的市占率位列第8和第9。

作為全球最大消費電子生產(chǎn)國,中國市場對中低壓MOSFET需求較大,而以捷捷微電、新潔能等為代表的國產(chǎn)廠商,有望承接該領(lǐng)域的市場份額,實現(xiàn)國產(chǎn)替代;高壓領(lǐng)域,華潤微、新潔能等取得突破,高壓MOSFET產(chǎn)品相繼量產(chǎn)并貢獻利潤。具體來看,士蘭微已完成12英寸高壓超結(jié)MOS工藝平臺開發(fā);華潤微2022年Q1高壓超結(jié)產(chǎn)品收入超億元;揚杰科技2022年Q1汽車MOS訂單實現(xiàn)大幅增長。

IGBT

據(jù)Yole數(shù)據(jù)顯示,2022年全球IGBT市場規(guī)模約為68億美元,預計到2026年規(guī)模可達到84億美元。中國是全球最大的IGBT市場,約占全球IGBT市場規(guī)模的40%,預計到2025年中國IGBT市場規(guī)模將達到522億元。

IGBT市場中,安森美第三,前兩位是英飛凌和三菱電機。英飛凌和安森美在1700V 以下的中低電壓IGBT領(lǐng)域處于領(lǐng)導地位,三菱則主宰了2500V以上的高電壓IGBT領(lǐng)域。本土企業(yè)中,士蘭微在全球IGBT單管及IPM市占率達到3.5%、2.2%,均位列全球第八;斯達半導在全球IGBT模塊市占率達3.0%,位列全球第六。

據(jù)公開信息整理,斯達半導基于第七代微溝槽Trench Field Stop技術(shù)研發(fā)出的新一代車規(guī)級650V/750V IGBT芯片通過客戶驗證,在2022年下半年開始批量供貨;士蘭微2022年通過定增融資切入車規(guī)級IGBT模塊以及SiC MOSFET領(lǐng)域,其推出的車規(guī)級IGBT等產(chǎn)品已經(jīng)通過驗證,并已批量交貨上車。

第三代功率半導體

來自TrendForce集邦咨詢的分析稱,作為第三代半導體的代表材料,碳化硅(下稱SiC)和氮化鎵(下稱GaN)已經(jīng)成為高性能器件廠商的最佳選擇,在電動汽車、充電樁基站功放場景中率先得到應用。

使用SiC和GaN材料制備的功率元器件具備高速開關(guān)動作和耐熱性較高兩個特性,開關(guān)頻率越高,構(gòu)成電力轉(zhuǎn)換器電感器等部件實現(xiàn)小型化就越容易。

歐美廠商在SiC功率器件市場占據(jù)主導,安森美是少數(shù)能提供從襯底到系統(tǒng)的端到端SiC方案供應商。與襯底龍頭Wolfspeed相比,其模塊封測和量產(chǎn)經(jīng)驗略勝一籌;對比器件設(shè)計具備優(yōu)勢的英飛凌,安森美又有GTAT SiC材料的加成。國內(nèi)廠商在 SiC 功率器件領(lǐng)域入局較晚,目前市場份額較小,格局尚未定型,仍呈追趕之勢。

近期,基本半導體車規(guī)級碳化硅芯片產(chǎn)線通線,產(chǎn)線配備光刻、氧化、激活、注入、薄膜、刻蝕等130臺專業(yè)設(shè)備,主要產(chǎn)品為6英寸碳化硅MOSFET晶圓等。早前,其位于無錫的汽車級碳化硅功率模塊制造基地已通線運行。

來自東微半導的消息稱,其自主研發(fā)的Si2C MOSFET 已通過客戶的驗證并開始小批量供貨,應用領(lǐng)域包括新能源汽車車載充電機、光伏逆變及儲能等,實現(xiàn)了對采用傳統(tǒng)技術(shù)路線的 SiC MOSFET 的替代。

士蘭微已完成第一代平面柵SiC MOSFET技術(shù)開發(fā),并將其封裝到汽車主驅(qū)功率模塊上,已向客戶送樣。預計2023年年底將形成月產(chǎn)6000片6英寸SiC芯片的生產(chǎn)能力。此前公告顯示,待SiC功率器件生產(chǎn)線項目建成后,將新增年產(chǎn)14.4萬片SiC MOSFET/SBD功率半導體器件芯片的生產(chǎn)能力。

寫在最后

中國作為新能源應用轉(zhuǎn)型的最前沿,已為本土功率半導體廠商們提供了足夠廣闊的市場空間。與此同時,從硅基到第三代半導體,也為本土廠商們提供了拉小差距的可能性。雖然目前來看,英飛凌與安森美等頭部廠商仍緊握大部分市場份額,但行業(yè)下行趨勢下,更多的本土廠商正在襯底材料、外延、設(shè)計制造等各個環(huán)節(jié),嘗試對標。

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