半导体系列专题：国产功率半导体高端布局加码，国产替代加速_39页_3mb

电子行业深度研究报告总结

核心内容

本报告聚焦于功率半导体行业，分析其器件类型、应用市场、行业格局及未来发展趋势，尤其关注SiC和GaN等第三代半导体材料的发展前景。报告还对新能源汽车、5G通讯、光伏、变频家电、工业互联网等主要应用领域进行了详细分析，并对相关企业进行了重点推荐。

主要观点

• 功率半导体的重要性：功率半导体是实现电子装置中电能转换与电路控制的核心部件，广泛应用于工业控制、新能源汽车、光伏、变频家电、5G通讯等领域。
• 市场格局：高端功率半导体市场主要由英飞凌、安森美、意法半导体、三菱电机、东芝等国际大厂主导，但近年来国产企业逐步向高端市场渗透。
• 技术发展趋势：SiC和GaN作为第三代半导体材料，具有宽禁带、高临界击穿电场、高饱和电子迁移速度等优势，在高温、高压、高频、大功率等应用场景中表现出色。
• 应用领域：
  • 新能源汽车：电动化推动单车功率半导体价值量提升，SiC器件在汽车主逆变器、车载充电器等领域应用广泛。
  • 5G通讯：Massive MIMO技术推动基站对功率半导体的需求增长，预计5G将带动通讯用功率半导体市场爆发。
  • 光伏与变频家电：IGBT、MOSFET等器件在光伏逆变器、变频家电中具有核心地位，市场增长潜力巨大。
  • 工业互联网：随着自动化和智能化的发展，功率半导体在工业设备中需求持续增长。

关键信息

1. 常见功率半导体类型及区别

• 功率IC：集成度高，适用于AC/DC、DC/DC等电源管理。
• 功率分立器件：包括二极管、晶体管、晶闸管，其中晶体管是市场份额最大的。
  • BJT：适用于低频大功率场景。
  • IGBT：结合BJT和MOSFET优点，具备高耐压、高功率、低损耗等特性，是当前市场关注度最高的晶体管。
  • MOSFET：具有高工作频率和大电流能力，适用于高频和高功率场景。
  • 二极管：包括普通、快恢复、超快恢复和肖特基二极管，适用于不同电压和频率需求。

2. 功率半导体主要应用领域

• 新能源汽车：单车半导体价值量显著提升，电动车中广泛使用IGBT和SiC器件。
• 5G通讯：Massive MIMO技术推动基站对功率半导体的需求，预计5G将带来更大市场增长。
• 光伏与风电：IGBT模块是逆变器核心部件，新能源发电推动其市场需求。
• 变频家电：变频技术提升家电能效，功率半导体是实现该技术的关键。
• 工业自动化：功率半导体在工业设备中应用广泛，工业互联网推动其需求增长。

3. SiC与GaN的发展现状与前景

• SiC材料：
  • 属于第三代半导体材料，具有宽禁带、高热导率、高临界击穿电场等优势。
  • 主要应用领域为新能源汽车，尤其在车载充电器、主逆变器等核心部件。
  • 目前全球市场仍较小，预计到2022年将增长至10亿美元。
• GaN材料：
  • 同属第三代半导体材料，具备高饱和电子漂移速度和高输出功率特性。
  • 主要应用在消费电子快充、航天、军事等领域。
  • 全球市场规模预计到2022年将达到4.45亿美元。

4. 市场格局

• 国际厂商：英飞凌、安森美、意法半导体等占据全球市场主导地位，尤其在高端功率器件领域。
• 国内厂商：捷捷微电、扬杰科技、斯达半导、华润微等企业逐步进入高端市场，部分产品已通过客户认证，具备一定的竞争力。
• IDM模式：多数国际厂商采用IDM（Integrated Device Manufacturer）模式，具备从设计到制造的完整产业链。
• 外延并购：国际厂商通过并购完善产品线，如英飞凌收购Cypress、意法半导体收购SiCrystal等。

重点推荐企业

• 捷捷微电：股票代码300623.SZ，评级为买入。
• 扬杰科技：股票代码300373.SZ，评级为买入。
• 华润微：股票代码688396.SH，评级为增持。
• 斯达半导：股票代码603290.SH，评级为增持。

风险提示

• 新能源汽车、家电、通讯等下游需求不及预期。
• 功率半导体国产化进程不及预期，国际厂商仍占据主导地位。

未来展望

• SiC与GaN：作为第三代半导体材料，将在高功率、高温、高压、高频等场景中发挥重要作用，尤其在新能源汽车领域。
• 国产替代：随着技术进步和政策支持，国内功率半导体企业有望进一步提升市场份额。
• 市场增长：预计到2021年，全球功率半导体市场规模将达441亿美元，国内也将实现快速增长。