隨著中美科技較量短兵相接，兩會上代表委員們關(guān)于中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的提案和建議備受矚目,。其中民進(jìn)中央擬提交“關(guān)于推動(dòng)中國功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)科學(xué)發(fā)展的提案”,。

　　提案表示，近年來,，國家出臺了一系列政策措施支持和推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展,，取得了較為突出的成效，已基本完成了產(chǎn)業(yè)鏈的布局,，且在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域呈現(xiàn)多點(diǎn)開花的良好形勢,。

　　但是，當(dāng)前從全球功率半導(dǎo)體市場看,，一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的硅材料功率半導(dǎo)體仍然有巨大的發(fā)展空間,，有研究顯示全球市場的碳化硅及氮化鎵等新材料功率半導(dǎo)體芯片市場應(yīng)用量是約3億多美金，硅材料功率半導(dǎo)體芯片市場應(yīng)用量超過200億美金,。國際市場的IGBT芯片主流是硅材料5代,、6代及7代產(chǎn)品，國際功率半導(dǎo)體行業(yè)認(rèn)為,，硅材料功率半導(dǎo)體材料已經(jīng)有30多年的大規(guī)模市場應(yīng)用驗(yàn)證,，穩(wěn)定可靠,，價(jià)格低，尚有技術(shù)發(fā)展空間等特點(diǎn),，在未來至少7至8年左右仍是市場應(yīng)用主流,。另一方面以碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）為代表的第三代半導(dǎo)體材料正蓬勃發(fā)展，而我國碳化硅,、氮化鎵功率半導(dǎo)體器件研發(fā)起步晚,，在技術(shù)上仍有很大差距?？上驳氖?，在國家多項(xiàng)科研計(jì)劃的扶持下，這方面已經(jīng)大幅縮小了與國際的技術(shù)差距,，并取得了不少成就,。

　　隨著工業(yè)、汽車,、無線通訊和消費(fèi)電子等領(lǐng)域新應(yīng)用的不斷涌現(xiàn)以及節(jié)能減排需求日益迫切,，我國功率半導(dǎo)體有龐大的市場需求，容易催生新產(chǎn)業(yè)新技術(shù),，在國家政策利好下,，功率半導(dǎo)體將成為“中國芯”的最好突破口。

　　為此,，建議：

　　一,、進(jìn)一步完善功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，大力扶持硅材料功率半導(dǎo)體芯片技術(shù)攻關(guān),，立項(xiàng)支持硅材料功率半導(dǎo)體材料,、芯片、器件等設(shè)計(jì)和制造工藝流程技術(shù),。經(jīng)過多年布局和發(fā)展,，我國在硅材料IGBT芯片技術(shù)方面有一定的技術(shù)基礎(chǔ)和沉淀，可以將集中突破硅材料6代功率芯片產(chǎn)品設(shè)計(jì)及批量制造工藝技術(shù)作為發(fā)展重點(diǎn),，采取先易后難,、解決“有無”問題的發(fā)展策略，盡快實(shí)現(xiàn)功率半導(dǎo)體芯片自主供給,。

　　二,、加大新材料科技攻關(guān)。大數(shù)據(jù)傳輸,、云計(jì)算,、AI技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)，包括下一步的能源傳輸,，對網(wǎng)絡(luò)傳輸速度及容量提出了越來越高的要求,，大功率芯片的市場需求非常大。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢看,，碳化硅,、氮化鎵等新材料應(yīng)用于功率半導(dǎo)體優(yōu)勢明顯，是下一代功率半導(dǎo)體的核心技術(shù)方向,。目前碳化硅,、氮化鎵市場處于起步階段，國內(nèi)廠商與海外傳統(tǒng)巨頭之間差距較小,，國內(nèi)企業(yè)有望在本土市場應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)彎道超車,。

• 一是要把功率半導(dǎo)體新材料研發(fā)列入國家計(jì)劃，全面部署,，竭力搶占戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

• 二是引導(dǎo)企業(yè)積極滿足未來的應(yīng)用需求,，進(jìn)行前瞻性布局,。推動(dòng)功率半導(dǎo)體龍頭企業(yè)著力攻克一批產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)難題,，在國際競爭中搶占先機(jī),。

• 三是要避免對新概念的過熱炒作。新材料從發(fā)現(xiàn)潛力到產(chǎn)業(yè)化,，需要建立起高效的產(chǎn)學(xué)研體系,，打造更加開放包容的投資環(huán)境。

　　三,、謹(jǐn)慎支持收購國外功率半導(dǎo)體企業(yè),。通過收購很難實(shí)現(xiàn)完全學(xué)會和掌握國際先進(jìn)的功率半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)及制造工藝技術(shù)，同時(shí)海外工廠制造的產(chǎn)品仍然存在著無法出口到中國的危險(xiǎn),。

　　功率半導(dǎo)體概述

　　功率半導(dǎo)體是電子裝置電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心,，本質(zhì)上，是通過利用半導(dǎo)體的單向?qū)щ娦詫?shí)現(xiàn)電源開關(guān)和電力轉(zhuǎn)換的功能,，來實(shí)現(xiàn)變頻,、變相、變壓,、逆變,、整流、增幅,、開關(guān)等,，被廣泛應(yīng)用于汽車、通信,、消費(fèi)電子和工業(yè)領(lǐng)域,。

　　功率半導(dǎo)體主要分為功率器件,、功率IC。其中功率器件主要包括二極管,、晶體管,、晶閘管三大類別，其中晶體管是分立器件中市場份額最大的種類,。常見晶體管主要有BJT,、IGBT和MOSFET。MOSFET和IGBT逐漸成為主流,，而多個(gè)IGBT可以集成為IPM模塊,，用于大電流和大電壓的環(huán)境。功率IC是由功率半導(dǎo)體與驅(qū)動(dòng)電路,、電源管理芯片等集成而來的模塊,，主要應(yīng)用在小電流和低電壓的環(huán)境。

　　圖：功率半導(dǎo)體分類（中銀證券）

　　根據(jù)Yole數(shù)據(jù),，2017年功率IC占全球功率半導(dǎo)體市場規(guī)模的54%,，是市場份額占比最大的功率半導(dǎo)體產(chǎn)品；MOSFET市場規(guī)模占比17%,；功率二極管市場規(guī)模占比15%,；由于IGBT的操作頻率范圍較廣，能夠覆蓋較高的功率范圍,，市場規(guī)模占比12%,。

　　圖：功率半導(dǎo)體市場結(jié)構(gòu)（新時(shí)代證券）

　　二極管：二極管是最簡單的功率器件，通常用于穩(wěn)壓電路,、整流電路,、檢波電路等。整流器由二極管與一些金屬堆疊而成,，二者在功能上相似,。根據(jù)Yole的數(shù)據(jù)，2016年全球二極管及整流器市場規(guī)模為33.43億美元,，其中整流器市場規(guī)模為27.58億美元,，占比為82.50%。

　　MOSFET（金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）：可廣泛運(yùn)用于數(shù)字電路和模擬電路,，運(yùn)用于開關(guān)電源,、鎮(zhèn)流器、高頻感應(yīng)加熱等領(lǐng)域,。MOSFET在功率器件中占比最高,，2018年全球MOSFET市場規(guī)模為59.61億美元，占功率器件市場的39.78%。預(yù)計(jì)2020年全球市場規(guī)?？蛇_(dá)68.81億美元,。

　　圖：全球MOSFET市場規(guī)模（新時(shí)代證券）

　　IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）：是電機(jī)驅(qū)動(dòng)的核心，廣泛應(yīng)用于逆變器,、變頻器等,，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，小到家電,、數(shù)碼產(chǎn)品,，大到航空航天、高鐵等領(lǐng)域,，新能源汽車,、智能電網(wǎng)等新興應(yīng)用也會大量使用IGBT。IGBT分為IGBT芯片和IGBT模塊,，IGBT模塊常用于大電流和大電壓環(huán)境,。預(yù)計(jì)2022年全球IGBT芯片市場規(guī)模為14.07億美元，IGBT模塊市場規(guī)模為47.75億美元,。

　　圖：全球IGBT市場規(guī)模

　　功率IC：功率IC通常由功率器件,、電源管理芯片和驅(qū)動(dòng)電路集成而來，能承受的電流比較小,，能承受大電流的模塊一般是IGBT集成形成的IPM模塊。功率IC可以分為以下五大類：線性穩(wěn)壓,、開關(guān)穩(wěn)壓器,、 電壓基準(zhǔn)、開關(guān)IC和其他功率IC,。

　　功率半導(dǎo)體的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,，市場規(guī)模持續(xù)增長

　　根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，2017年全球功率半導(dǎo)體市場規(guī)模為327億美元,，預(yù)計(jì)到2022年達(dá)到426億美元,，復(fù)合增長率為5.43%。其中,，工業(yè),、汽車、無線通訊和消費(fèi)電子是功率半導(dǎo)體的前四大終端市場,。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù),，2017年工業(yè)應(yīng)用市場占全球功率半導(dǎo)體市場的34%，汽車領(lǐng)域占比為23%,，消費(fèi)電子占比為20%,，無線通訊占比為23%。隨著對節(jié)能減排的需求日益迫切，功率半導(dǎo)體的應(yīng)用領(lǐng)域從傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域和4C領(lǐng)域逐步進(jìn)入新能源,、智能電網(wǎng),、軌道交通、變頻家電等市場,。

　　圖：全球功率半導(dǎo)體市場規(guī)模

　　圖：功率半導(dǎo)體終端市場格局

　　受益于工業(yè),、電網(wǎng)、新能源汽車和消費(fèi)電子領(lǐng)域新興應(yīng)用不斷出現(xiàn),，功率半導(dǎo)體器件市場規(guī)模不斷增長,。根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，2017年全球功率半導(dǎo)體器件市場規(guī)模為144.01億美元,，預(yù)計(jì)到2022年功率半導(dǎo)體器件市場規(guī)模將達(dá)到174.88億美元,，復(fù)合增長率為3.96%。

　　圖：全球功率半導(dǎo)體器件市場規(guī)模

　　工業(yè)領(lǐng)域：工業(yè)領(lǐng)域是功率半導(dǎo)體最大的市場,，數(shù)控機(jī)床,、牽引機(jī)等電機(jī)對功率半導(dǎo)體需求很大，主要使用的功率半導(dǎo)體是IGBT,。

　　根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù),，2016年全球工業(yè)功率半導(dǎo)體的市場規(guī)模為90億美元，受益于工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,，2020年全球工業(yè)功率半導(dǎo)體的市場規(guī)模將達(dá)到125億美元,，復(fù)合增長率為8.56%。

　　汽車電子：與傳統(tǒng)汽車相比,，電動(dòng)汽車將新增大量與電池能源轉(zhuǎn)換相關(guān)的功率半導(dǎo)體器件,，功率半導(dǎo)體應(yīng)用大幅上升。根據(jù)麥肯錫統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),，純電動(dòng)汽車的半導(dǎo)體成本比傳統(tǒng)汽車高出近1倍,。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院、英飛凌數(shù)據(jù),，2017年全球汽車功率半導(dǎo)體市場規(guī)模為58億美元,，預(yù)計(jì)到2020年達(dá)到70億美元，復(fù)合增長率6.47%,。

　　同時(shí),，與新能源汽車相配套的充電樁對功率半導(dǎo)體需求也很大，新能源汽車充電樁分為直流IGBT充電樁和交流MOSFET充電樁,，預(yù)計(jì)2020 年直流充電樁需求為151萬個(gè),，交流充電樁需求90.6萬個(gè)，2020年全球充電樁市場對功率半導(dǎo)體的需求為15.22億美元,。

　　智能電網(wǎng)：智能電網(wǎng)發(fā)電過程中使用大量的逆變器和整流器,，其中核心的功率半導(dǎo)體是 IGBT,。光伏電網(wǎng)還需要使用大量的光伏二極管，預(yù)計(jì)2020年全球光伏功率半導(dǎo)體市場規(guī)模27.54億美元,。

　　通信行業(yè)：5G將成為通信功率半導(dǎo)體市場的增長動(dòng)力,，5G通信帶動(dòng)基站等設(shè)備的建設(shè)。通信設(shè)備市場規(guī)模不斷提升,，功率半導(dǎo)體需求不斷增加,，根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，全球通信功率半導(dǎo)體市場規(guī)模將由2017年的57.45億美元增長至2020年的65.96億美元,，復(fù)合增長率為4.71%,，5G基站升級是通信功率半導(dǎo)體市場最重要的推動(dòng)力。

　　消費(fèi)電子：消費(fèi)電子類型很多,，電視,、手機(jī)、冰箱,、空調(diào)等產(chǎn)品都要使用功率半導(dǎo)體,，一般是小電壓的功率半導(dǎo)體，如MOSFET等,。受益于Type-C接口普及以及電子產(chǎn)品升級換代,，消費(fèi)電子對功率半導(dǎo)體需求穩(wěn)步增加。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),，2017年全球消費(fèi)電子功率半導(dǎo)體的市場規(guī)模為19.6億美元,，預(yù)計(jì)到2020年市場規(guī)模將達(dá)到23億美元，復(fù)合增長率為5.48%,。

　市場格局

　　功率半導(dǎo)體行業(yè)壁壘較高,，在高端功率器件領(lǐng)域，以美,、日、歐龍頭廠商為主導(dǎo),。根據(jù)IHS統(tǒng)計(jì),，英飛凌、安森美,、意法半導(dǎo)體,、三菱電機(jī)、東芝半導(dǎo)體是全球前五的功率半導(dǎo)體供應(yīng)商,，前五大供應(yīng)商市場占比達(dá)到42.6%,，前十大供應(yīng)商占比達(dá)到60.6%。

　　而功率半導(dǎo)體廠商大多采用IDM模式,，有完整的晶圓廠、芯片制造廠和封裝廠,，垂直整合優(yōu)勢明顯，對成本和質(zhì)量控制能力很強(qiáng),，實(shí)力強(qiáng)勁,。歐美日的功率半導(dǎo)體廠家大多是IDM模式，以高端產(chǎn)品為主,；中國大陸的廠商大多也是IDM模式,，產(chǎn)品以低端二極管和低壓MOSFET為主,，實(shí)力較弱,；中國臺灣以Fabless模式為主，主要負(fù)責(zé)芯片制造和封裝,。

　　圖：功率半導(dǎo)體競爭格局情況

　　從供給端來看,，全球功率半導(dǎo)體的主要產(chǎn)地集中在歐美日,，占據(jù)全球功率半導(dǎo)體大部分的市場份額,。其次是中國臺灣，目前占據(jù)全球10%的市場份額,。中國大陸以二極管,、低壓MOSFET、晶閘管等低端功率半導(dǎo)體為主,，目前實(shí)力較弱,，占據(jù)全球10%的市場份額,。

　　從需求端來看,，中國是全球最大的功率半導(dǎo)體消費(fèi)國,。根據(jù)Yole數(shù)據(jù),，中國功率半導(dǎo)體市場空間占全球比例39%,，居第一位；

　　如此看來,，中國大陸功率半導(dǎo)體呈供需嚴(yán)重不匹配的格局,，且國內(nèi)以低端產(chǎn)品為主,，國產(chǎn)替代缺口巨大,。隨著新領(lǐng)域的應(yīng)用增加以及歐美產(chǎn)品升級產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移到國內(nèi),，國內(nèi)市場將有很大的增長空間,。

　　圖：全球功率器件供給按照區(qū)域劃分占比

　　圖：全球功率器件需求按區(qū)域劃分占比

　　全球功率半導(dǎo)體廠家

　　中國大陸生產(chǎn)企業(yè)：

　　楊杰科技：光伏二極管領(lǐng)域龍頭，國內(nèi)功率器件市占率第二,。

　　捷捷微電：消費(fèi)電子領(lǐng)域晶閘管龍頭， 國內(nèi)晶閘管市場占有率45%以上,。

　　臺基股份：工控領(lǐng)域晶閘管龍頭。

　　華微電子：中功率IGBT行業(yè)國內(nèi)領(lǐng)導(dǎo)者,。

　　士蘭微：中高功率IGBT國內(nèi)領(lǐng)軍企業(yè),。

　　斯達(dá)半導(dǎo)：國內(nèi)IGBT龍頭,，IGBT全球前十,。

　　華潤微：國內(nèi)營業(yè)收入最大,、產(chǎn)品系列最全的MOSFET廠商,。

　　聞泰科技：安世半導(dǎo)體分立器件,、邏輯器件,、MOSFET器件的主要產(chǎn)品市占率均位于全球前三,。

　　蘇州固锝：國內(nèi)整流器件龍頭、全球最大的二極管生產(chǎn)商之一,。