【研报】半导体行业：功率半导体赛道分析-20200916（126页）景略咨询_4mb

功率半导体赛道分析总结

行业总览

功率半导体广泛应用于所有电力电子领域，市场成熟且增速缓慢，主要依赖新能源汽车、可再生能源发电、变频家电等新兴领域带来的需求增长。2018年全球功率器件市场规模为391亿美元，中国为138亿美元，占全球35%。预计到2025年，国内新能源汽车、充电桩、光伏和风电四大领域将提供约200亿元的纯增量市场。

行业发展趋势

趋势一：集成化与模块化发展

功率半导体行业不需追赶摩尔定律，主要依赖制程工艺、封装设计和新材料迭代。分立器件市场增速为2.2%，而功率模块市场增速为5.4%。封装环节价值量占比达35%以上，可靠性要求高。中高端产品如IGBT和功率MOSFET需求增长显著，国内企业正向中高端转型。

趋势二：第三代半导体兴起

新能源与5G通信推动第三代半导体（如SiC和GaN）的产业化进程。国内在该领域有较大的市场空间，且技术追赶速度快，国产化程度高。第三代半导体材料具有更高的禁带宽度、电子迁移率和热导率，适用于高频、高功率、高温和抗辐照等场景。

趋势三：IDM模式为主，代工为辅

海外功率半导体企业普遍采用IDM模式，国内企业也以IDM为主，同时与代工企业合作，实现产能补充与工艺技术支持。国内IDM企业如士兰微、华润微、扬杰科技等正在扩充产能，提升技术水平。

投资建议

推荐关注以下企业：

• 闻泰科技（600745）：全球标准器件龙头
• 华润微（688396）：代工与IDM模式并行，拥有全面的产品线
• 扬杰科技（300373）：国内功率器件领军企业
• 捷捷微电（300623）：国内晶闸管龙头
• 斯达半导（603290）：国内IGBT模块龙头

同时建议关注：

• 华微电子（600360）：老牌功率IDM企业
• 三安光电（600703）：化合物半导体代工龙头
• 台基股份（300046）：大功率器件优质公司
• 士兰微（600460）：产品线丰富的IDM龙头
• 派瑞股份（300831）：高压、大功率晶闸管龙头

风险提示

• 外部冲击风险
• 研发进展不及预期
• 产线建设进展不及预期
• 下游需求不及预期
• 客户认证不及预期

市场与产品特点

• 市场特点：成熟、需求量大、应用范围广
• 产品特点：
  • 寿命长、迭代慢、利润较低
  • 难点在于制程和封装工艺
  • 不遵循摩尔定律
  • 资本投入中等，人才与技术是核心

国内功率半导体行业发展催化剂

• 市场需求：5G和新能源汽车打开需求上升空间，中国是最大市场
• 政策支持：十四五、国务院《若干政策》全面支持国产半导体发展
• 人才回流：中美摩擦导致人才回流，改善基础教育认知
• 资金门槛：投资门槛低于逻辑电路，产能拓展容易
• 技术配套：国内产业链配套齐全，制造和封测处于国际先进水平

发展路径

• 设备与材料产业化：推动国产化替代
• 产能扩张：IDM企业扩大产能，代工与IDM合作
• 产品升级：从低端向高端延伸，包括二极管、MOSFET、IGBT等
• 性能提升：提升产品性能、品牌知名度、获得客户认证，实现市场份额扩张

国内功率器件制造产能分布（2019年）

第三代半导体产业链布局

SiC与GaN器件

• SiC器件：主要应用于中、高功率电力电子领域，如轨道交通、电网、新能源车、充电桩等
• GaN器件：主要应用于射频领域，如5G通信、快充等

中国SiC与GaN产业链布局

功率半导体产业链

产业链结构

• 设计环节：成本结构中IC设计占比较低，附加值主要在封装和材料
• 制造环节：以8英寸以下晶圆为主，12英寸产线正在扩展
• 封装及模块：封装价值量占比高，技术复杂，需考虑可靠性与成本

三代半导体材料对比

第三代半导体应用及市场规模

• SiC：主要应用于中、高功率电力电子领域，市场规模预计快速增长
• GaN：主要应用于射频和中低压电力电子领域，市场由快充带动
• 全球SiC和GaN器件市场预计以25%-40%的速度增长

技术难点与挑战

• 衬底材料：
  • Si：工艺成熟，成本低
  • SiC：高导热性，但成本高，技术难度大
  • GaN：自补偿型材料，p型掺杂困难，成本高
• 外延生长：技术复杂，良率低，成本高
• 芯片制造：涉及离子注入、金属电极等不成熟工艺
• 模组封装：需特殊耐热材料，成本高

总结

国内功率半导体行业在未来3-5年有望进入黄金发展期，国产替代进程快速。行业特点包括市场成熟、需求量大、应用广泛，且不遵循摩尔定律。国内企业正通过技术提升、产能扩张和产业链完善，逐步实现从低端向高端的转型，特别是在第三代半导体材料领域，具备良好的产业化基础和发展潜力。