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功率器件:新能源產(chǎn)業(yè)的“芯”臟

作者: 時間:2023-02-03 來源:云創(chuàng)投資 收藏

功率半導(dǎo)體器件,也稱為電力電子器件,主要用于電力設(shè)備的電能變換和控制電路方面大功率的電子器件。逆變(直流轉(zhuǎn)換成交流)、整流(交流轉(zhuǎn)換成直流)、斬波(直流升降壓)、變頻(交流之間轉(zhuǎn)換)是基本的電能轉(zhuǎn)換方式。 和  是主流的功率分立器件。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/202302/442995.htm

一 新能源汽車是增量需求主要來源

01 下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,新能源汽車為主

作為電能轉(zhuǎn)化和電路控制的核心器件,下游應(yīng)用十分廣泛,包括新能源(風(fēng)電、光伏、儲能和電動汽車)、消費電子、智能電網(wǎng)、軌道交通等,根據(jù)每個細(xì)分領(lǐng)域性能要求的不同(頻率、電壓、損耗),選擇不同的。按照下游應(yīng)用劃分,汽車領(lǐng)域占比達(dá) 40%,其次是工業(yè)占比27%,消費電子占13%,其他領(lǐng)域(如通訊、計算機(jī)等領(lǐng)域)占 20%,功率器件在汽車和工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較多,需求穩(wěn)定性也較強(qiáng),消費領(lǐng)域應(yīng)用相對較少。

02 、SiC模塊和MOS是主要增量

根據(jù) Yole 的數(shù)據(jù),2021年全球功率半導(dǎo)體器件市場大約175億美元,2026年將增長至 262億美元,復(fù)合增速達(dá)到6.9%。其中,增量較大的主要是模塊、SiC 模塊、 和 GaN 產(chǎn)品。

其中,硅基 MOS 市場規(guī)模將從2021年的75億美元增長至2026年的94億美元,復(fù)合增速為3.8%,IGBT 市場規(guī)模將從54億美元增長至2026年的84億美元,復(fù)合增速為7.5%,SiC 模塊市場規(guī)模從2020年的5億美元以下增長至2026年的20億美元以上,而硅基 MOS、IGBT 和 SiC 模塊主要增長的下游驅(qū)動均來自于電動車和工業(yè)(主要是光伏、風(fēng)電和儲能)領(lǐng)域。

功率半導(dǎo)體類別及市場規(guī)模:

資料來源:Omdia

低端產(chǎn)品已實現(xiàn)部分,高端分立器件國產(chǎn)化空間廣闊。對國內(nèi)市場而言,功率二極管、功率三極管、晶閘管、中低壓 等分立器件產(chǎn)品部分已實現(xiàn)國產(chǎn)化,而功率MOSFET 特別是高壓超級結(jié)MOSFET、IGBT 等高端分立器件產(chǎn)品由于其技術(shù)及工藝的復(fù)雜度,還較大程度上依賴進(jìn)口,國產(chǎn)化率低,未來進(jìn)口替代空間巨大。

全球功率分立器件市場規(guī)模(左);全球功率器件各細(xì)分領(lǐng)域市場規(guī)模(右):


資料來源:Omdia

03 受益電動化、高壓化,車用功率器件價值量數(shù)倍提升

車用功率器件快速增長主要來自于電動化。所有汽車都會配備12V平臺,2011年,歐洲車企聯(lián)合推出48V輕混系統(tǒng),以滿足日益增長的車載負(fù)載需求以及排放法規(guī)。在新能源汽車中,為滿足動力高功率需求,400V(或更高電壓)電氣平臺被引入,伴隨著需要使用大量的功率器件。

新能源汽車中,新增功率器件主要用于主驅(qū)逆變器、車載充電機(jī)(OBC)、直流-直流變換器(DC-DC)等動力系統(tǒng)零部件。除動力系統(tǒng)之外,熱管理系統(tǒng)中的PTC加熱器、壓縮機(jī),水泵和油泵等需要功率器件進(jìn)行驅(qū)動,另外,配套的充電樁也需要使用大量功率器件。功率等級的不同也對應(yīng)不同功率器件的選擇。

燃油車功率器件價值量大約70美元,插電混動和純電汽車由于新增功率器件具有高壓、大功率的特點,價值量提升較大,根據(jù)英飛凌測算,純電和插電混動汽車半導(dǎo)體價值量834美元,增量438美元中330美元來自于功率器件。在全球市場,特別歐洲地區(qū),48V混動系統(tǒng)仍有一席之地,其176美元的增量中有90美元來自于功率器件。

高壓化也是汽車電動化之后一個新的趨勢,高壓化指的是將目前電動車的400V電氣平臺升級為800V電氣平臺。高壓化能在降低充電時間、提升電氣平臺效率同時降低整車重量。其中加快充電速度,以減少里程焦慮是下游客戶選擇高壓平臺的主要驅(qū)動之一。根據(jù)保時捷測算,在400公里續(xù)航里程的條件下,續(xù)航充電800V平臺可以將充電時間從29分鐘降低至19分鐘,從而大幅減少用戶在充電站的等待時間。

目前國內(nèi)新勢力,傳統(tǒng)整車廠和海外平臺相繼跟進(jìn)高壓化。高壓電氣平臺也對使用的電力電子設(shè)備提出了更高的要求,因此其中的功率器件也需要全面的升級。除了動力電池及 BMS 需要提升外,高壓電路中的主驅(qū)逆變器,OBC,DC-DC,電空調(diào)中的功率器件都需要向更高耐壓的型號升級,因此單車價值也會有所提升。

04 風(fēng)、光發(fā)電配套儲能設(shè)備拉動功率器件需求增長

在新能源發(fā)電領(lǐng)域中,風(fēng)能發(fā)電、光伏發(fā)電市場快速發(fā)展,因為直接產(chǎn)生的電能不能直接并入電網(wǎng),因此需要通過變流器、逆變器等進(jìn)行電能轉(zhuǎn)化,進(jìn)行儲存或者并入電網(wǎng),儲能領(lǐng)域也是如此,儲能變流器需要控制儲能電池組的充放電,進(jìn)行交直流變換,功率器件作為其核心電能變換器件,需求迎來大幅增長。在光伏發(fā)電領(lǐng)域中,光伏逆變器主要分為集中式逆變器、組串式逆變器和微型逆變器,對于不同的應(yīng)用環(huán)境和功率要求,選擇不同類型逆變器。光伏逆變器中包含升壓模塊和逆變模塊。一般光伏逆變器采用3相全橋形式,逆變模塊需要6組IGBT。以陽光電源的逆變器 SG125HV 為例,使用了3個英飛凌的IGBT模塊,每個模塊中封裝了2組 IGBT。升壓模塊中用到 Boost 電路,會根據(jù)功率需求配置幾組 MOSFET 器件。因為碳化硅器件轉(zhuǎn)換效率高,逐漸在新能源發(fā)電中被采用。

國產(chǎn)光伏逆變器廠商市占率全球領(lǐng)先,2019年在全球逆變器出貨排名前十中,有六家來自中國的供應(yīng)商,分別為:華為、陽光電源、古瑞瓦特、錦浪科技、上能電氣和固德威。其中華為和陽光電源市占率分別達(dá)22%和13%,位居全球前二。國產(chǎn)逆變器廠商實力雄厚,出貨量穩(wěn)固,也利于國產(chǎn)功率器件進(jìn)入國際市場。

在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域,風(fēng)電變流器根據(jù)風(fēng)速大小適應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速,使風(fēng)機(jī)實現(xiàn)最佳風(fēng)能捕獲,風(fēng)電變流器是關(guān)鍵部件之一。風(fēng)電變流器分為機(jī)側(cè)和網(wǎng)側(cè)兩部分,采用IGBT 模塊。機(jī)側(cè)和網(wǎng)側(cè)的變流器各有6組 IGBT,共計12 組。單個功率模塊功率有限,每組 IGBT 會用多個 IGBT 模塊進(jìn)行并聯(lián),以達(dá)到需要的電壓和功率。

在碳中和、碳達(dá)峰趨勢下,全球風(fēng)電、光伏新增裝機(jī)量持續(xù)快速增長,2021年全球光伏新增裝機(jī)達(dá)175GW,同比增長超過 21%,風(fēng)電新增裝機(jī)量約94GW,同比基本持平。隨著風(fēng)力和光伏發(fā)電設(shè)備裝機(jī)量的增加,電網(wǎng)在輸配、波動性調(diào)控方面難度加大,儲能市場迎來爆發(fā)式增長,預(yù)計2025年風(fēng)電,光伏,儲能總計總新增裝機(jī)量將增長至 687GW。結(jié)合功率器件每 GW 的價值,根據(jù)測算,2021年全球光伏逆變器、風(fēng)電變流器、儲能變流器需要的功率器件市場大約114億元,2025年有望增長至255億元(按照 6.7 的匯率折算為38 億美元),復(fù)合增速達(dá)到22%。

05.超結(jié)MOSFET驅(qū)動力:直流充電樁/5G/新能源車帶來發(fā)展新機(jī)遇

充電樁:高壓超級結(jié)MOSFET 順應(yīng)國內(nèi)直流充電樁“快充”發(fā)展潮流日益提升的快充需求下直流充電樁滲透率提升至四成,功率不斷提升。充電樁可分為公共直流/公共交流/私人樁,高充電功率的直流樁充電速度最快,而私人樁、公共交流樁充電功率低、充電時間長。隨著下游新能源汽車市場的爆發(fā),國內(nèi)對配套設(shè)施充電樁的需求也日益增加。據(jù)Wind數(shù)據(jù)顯示,2021年國內(nèi)公共充電樁保有量114.70萬個,2016-2021 年CAGR 高達(dá) 52.02%。其中17 年至19年,直流充電樁的占比從28.7%上升至41.6%,占比提升較快,21 年直流充電樁占比保持約四成左右。直流充電方式相較家用標(biāo)準(zhǔn)交流電充電方式速度大幅提高,一個150kW的直流充電器可以在大約15 分鐘內(nèi)為電動汽車增加200公里續(xù)航,隨著新能源汽車滲透率進(jìn)一步提高,直流電充電方案需求將同步提升,2020 年國內(nèi)新增直流樁功率達(dá)到131KW,未來直流樁新增裝機(jī)功率有望進(jìn)一步提升。此外,Yole預(yù)計2020-2025年,全球100kW及以上的大功率直流充電樁數(shù)量將以高達(dá)36.85%的CAGR 增長,大功率直流快充呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢。

國內(nèi)充電樁保有量結(jié)構(gòu)(左);國內(nèi)公共充電樁保有量及同比增速(右):

資料來源:Wind

超級結(jié)MOSFET 成快充主流選擇,2025年全球直流樁SJ MOS 市場規(guī)模有望超20億元。直流充電樁則通過自帶的AC/DC充電模塊將輸入的交流電轉(zhuǎn)為直流電,不通過OBC直接完成變壓整流。超級結(jié) MOSFET 因其更低的導(dǎo)通損耗、開關(guān)損耗、高可靠性、高功率密度,已成為主流的大功率充電樁功率器件應(yīng)用產(chǎn)品。根據(jù)充電樁功率模塊電路結(jié)構(gòu),隨著平均單樁功率提升,我們預(yù)測2025年直流樁單樁 SJ MOS 用量 168 顆,結(jié)合IEA 預(yù)測2025年全球直流樁新增保有量達(dá)84.6萬個,在SJ MOS 單顆售價15.8 元,市場滲透率達(dá)90%的假設(shè)下,我們預(yù)計 2025 年全球直流樁 SJ MOS 市場規(guī)模為20.3億元,對應(yīng)21-25年CAGR為34.9%,其中22-24 年的CAGR為42.8%;2025年國內(nèi)市場規(guī)模為12.7億元,對應(yīng)21-25 年CAGR 為60.4%,其中22-24 年的CAGR為56.7%。

全球直流充電樁保有量預(yù)測(左);全球直流充電樁超結(jié)MOSFET市場規(guī)模預(yù)測(右):

資料來源:Yole

我國新能源汽車銷量增速有望持續(xù)高企,單車功率半導(dǎo)體用量是傳統(tǒng)燃油車的5倍。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,2021年國內(nèi)新能源汽車銷量實現(xiàn)爆發(fā)性增長,全年銷售共計352萬輛,同比增長157.48%。在“碳中和”、“碳達(dá)峰”目標(biāo)下,我國新能源汽車市場高景氣度有望持續(xù)。新能源汽車中的功率半導(dǎo)體含量大大增加,主要增量來源于逆變器中的IGBT 模塊、DC/DC 中的高壓MOSFET、輔助電器中的IGBT 分立器件、OBC 中的超級結(jié)MOSFET。據(jù)英飛凌數(shù)據(jù)顯示,一輛電動車的MOSFET分立器件用量接近200個,部分高端新能源汽車車型對MOSFET 的需求可達(dá)400個/輛以上。純電動車功率半導(dǎo)體價值量為350美元,是傳統(tǒng)燃油車單車價值量71美元的五倍。

新能源車中OBC、DC/DC 均可采用超級結(jié)MOSFET,2025 年全球EV SJ MOS 的市場規(guī)模有望成長至34.65億元。OBC是由PFC和隔離DC-DC組成的AC-DC轉(zhuǎn)換器,通過將來自地面交流充電樁的交流電進(jìn)行交直流轉(zhuǎn)換和高低壓變換,給車載電池充電。此外,DC/DC主要作用是取代傳統(tǒng)汽車中的12V發(fā)電機(jī),將動力電池的高壓電轉(zhuǎn)換為低壓電,隨后被低壓蓄電池收集,該過程同樣需要超結(jié)MOSFET 的參與。根據(jù)Marketline 的預(yù)測,2025年全球新能源汽車銷量2121.7萬輛,其中OBC、DC/DC 分別搭載12顆/4顆超結(jié)MOSFET,結(jié)合17.6 元/顆的單價及滲透率,我們預(yù)計2025 年全球EV SJ MOS 的市場規(guī)模有望達(dá)到34.7億元,21-25 年CAGR 為30.8%,其中22-24 年CAGR為37.8%;國內(nèi)市場規(guī)模25年有望達(dá)到17.7 億元,占全球市場需求超過50%,21-25 年CAGR 為28.2%,其中22-24年CAGR 為35.1%

全球EV銷量預(yù)測(左);全球EV 超結(jié)MOSFET市場規(guī)模預(yù)測(右):

資料來源:Marketline

需求強(qiáng)烈

01 國際大廠仍居主導(dǎo)地位,IDM與Fabless并

在主要細(xì)分領(lǐng)域中,英飛凌市場份額遙遙領(lǐng)先,在功率MOSFET、IGBT單管、IGBT 模塊市場份額分別為24.4%、29.3%、36.5%,接下來便是安森美、意法、東芝、瑞薩、三菱等歐美日系企業(yè)??上驳氖牵β?MOSFET 市場,華潤微、安世、士蘭微躋身前十,IGBT 單管市場士蘭微、IGBT 模塊市場的斯達(dá)也都進(jìn)入全球前十,雖然目前市場占有率還較低,但也說明了產(chǎn)品力在持續(xù)提升。

全球功率器件競爭格局:

資料來源:Omidia

IDM、Fabless 并存,MOSFET 仍由歐美日主導(dǎo) IDM 與 Fabless 模式并存。目前,半導(dǎo)體企業(yè)采用的經(jīng)營模式主要可以分為 IDM 模式和Fabless 模式。IDM 模式具有技術(shù)的內(nèi)部整合優(yōu)勢,有利于積累工藝經(jīng)驗,但資金投入較大,且容易在半導(dǎo)體下行周期中受制于原有產(chǎn)能,陷入被動局面。隨著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)分工的逐步細(xì)化,F(xiàn)abless 模式已成為芯片設(shè)計企業(yè)的主流經(jīng)營模式之一,行業(yè)整體呈現(xiàn) IDM 與Fabless 共存的局面。

功率器件產(chǎn)業(yè)鏈:

資料來源:各公司公告

02 功率器件壁壘高,國際大廠具先發(fā)優(yōu)勢

功率器件市場長期由國際大廠主導(dǎo),主要在于行業(yè)壁壘高,特別是在制造、封裝工藝上,需要有深厚的積累,同時又有很高的認(rèn)證門檻。功率器件在半導(dǎo)體行業(yè)中屬于特色工藝,并不追求先進(jìn)制程,除了光刻之外,溝槽、減薄、能量注入,背面金屬化等,這些獨有的工藝加深了行業(yè)的壁壘。

功率器件的封裝工藝也十分重要,直接關(guān)系到器件性能。優(yōu)秀的封裝工藝能提高器件的最大功率和耐久性,同時也需要長時間的技術(shù)積累。未來在SiC被逐漸應(yīng)用之后,為最大化挖掘其性能,新的封裝形式和封裝技術(shù)將會被大量使用,如銀燒結(jié),AMB,轉(zhuǎn)模封裝等。英飛凌、安森美、意法等國際大廠,在制造、封裝工藝上有著深厚的技術(shù)沉淀,并且都是 IDM 模式,工藝經(jīng)驗持續(xù)積累、提升。以英飛凌為例,IGBT產(chǎn)品歷經(jīng)七代升級,從最初的平面柵到溝槽工藝,再到最新的微溝槽,功率密度持續(xù)提升,同時具備更好地開關(guān)性能,損耗也持續(xù)降低。

03 功率器件下游認(rèn)證難度大,鞏固了龍頭的行業(yè)地位

功率器件行業(yè)下游主要為汽車、工控、光伏等工業(yè)領(lǐng)域,相較于消費電子,器件認(rèn)證難度更大,對產(chǎn)品可靠性,耐久性要求高。特別是汽車行業(yè),除了標(biāo)準(zhǔn)AECQ 等測試,Tier1 和整車廠都有測試標(biāo)準(zhǔn)。測試要求復(fù)雜,難度高,也需要較大資金投入。新廠商的進(jìn)入門檻較高,也鞏固了龍頭企業(yè)的領(lǐng)先地位。

04 國產(chǎn)廠商實現(xiàn)技術(shù)突破

近年來國內(nèi)功率半導(dǎo)體公司成長迅速,有以士蘭微、華潤微、時代電氣、安世為代表的 IDM廠商,也有以斯達(dá)半導(dǎo)、新潔能、東微半導(dǎo)為代表的Fabless公司,以及IDM和Fabless 并舉的揚杰科技。產(chǎn)品方面,士蘭微、安世、揚杰科技品類較為齊全,斯達(dá)半導(dǎo)、時代電氣聚焦 IGBT,華潤微、新潔能和東微半導(dǎo)聚焦MOSFET,并都有所突破,士蘭微做到了全球前十,斯達(dá)半導(dǎo) IGBT 模塊市場前十,安世MOSFET 市場前十,華潤微MOSFET 市場前十。

在技術(shù)方面,國產(chǎn)廠商也在各自優(yōu)勢領(lǐng)域,各有突破。士蘭微完成12 寸功率產(chǎn)線建設(shè)并成功量產(chǎn);斯達(dá)半導(dǎo)完成第七代 IGBT 研發(fā),并進(jìn)入量產(chǎn)階段,對標(biāo)英飛凌最新產(chǎn)品;東微半導(dǎo)體推出高功率超級結(jié)產(chǎn)品,打破國外廠商壟斷;新潔能的新一代SGT產(chǎn)品,提高轉(zhuǎn)換效率,步入車規(guī)市場。隨著越來越多國產(chǎn)廠商產(chǎn)品取得突破,進(jìn)入車規(guī)和風(fēng)光儲市場,進(jìn)入加速期。

在IGBT模塊產(chǎn)品中,選取英飛凌和斯達(dá)兩款產(chǎn)品進(jìn)行對比,分別采用GD1200和 FF1200 系列中高壓、高電流產(chǎn)品,IGBT 芯片也處于同一代工藝技術(shù)。這類產(chǎn)品主要應(yīng)用在UPS系統(tǒng),風(fēng)電換流器,電機(jī)傳動系統(tǒng)中。這兩個模塊性能耐壓和最大電流分為為 1200V 和 1200A。產(chǎn)品主要性能上,斯達(dá)產(chǎn)品的柵極-發(fā)射極峰值電壓(VGES),在各個條件下導(dǎo)通壓降(VCE(SAT))性能和英飛凌相當(dāng)。而在一些開關(guān)控制特性上如柵極閾值電(VGEth),導(dǎo)通和關(guān)斷損耗(Eon,Eoff)這些特性與英飛凌的產(chǎn)品有一些差距。公司的產(chǎn)品與同代的國際龍頭在產(chǎn)品特性上基本達(dá)到同一水平。

三 功率半導(dǎo)體供需分析

2022年國內(nèi)IGBT產(chǎn)業(yè)進(jìn)入爆發(fā)期,國產(chǎn)IGBT廠商在車載IGBT領(lǐng)域的替代進(jìn)程會加速。一方面國內(nèi)新能源汽車2022年銷量預(yù)期都比較樂觀,市場預(yù)期平均增速在50%以上,但是國外IGBT芯片廠商如英飛凌和安森美等大廠的交期平均都在一年以上,同時海外如歐洲和美國的電動車市場也開始進(jìn)入高速增長期,這些國際大廠會優(yōu)先保障本土供應(yīng)。在供需偏緊的情況下,國產(chǎn)IGBT廠商對于國內(nèi)電動車主機(jī)廠而言成為了最重要的芯片供應(yīng)保障,而且時代電氣、士蘭微和華虹半導(dǎo)體等廠商的IGBT產(chǎn)能已經(jīng)在2021年底相繼投產(chǎn),有望成為IGBT芯片國產(chǎn)化最受益的廠商。對于國內(nèi)的IGBT廠商而言,最受益的廠商還是以IDM模式為主的廠商,如比亞迪半導(dǎo)體,時代電氣和士蘭微。

我們認(rèn)為市場對于IGBT芯片供給大幅開出以后導(dǎo)致IGBT芯片市場競爭加劇的擔(dān)憂大可不必,我們梳理了國內(nèi)明年新增的IGBT產(chǎn)能,如果拉平2022年全年的IGBT供應(yīng)增量,預(yù)計為5.04萬片/月,如果考慮良率等問題,預(yù)計實際產(chǎn)能不足4萬片/月,對于明年200萬輛電動車的IGBT芯片消耗量就達(dá)到2-3萬片/月,如果再考慮光伏和風(fēng)電等領(lǐng)域用到的IGBT芯片,預(yù)計產(chǎn)能供應(yīng)相對偏緊張。

假設(shè)2030年全球汽車銷量達(dá)到1億輛,如果50%的燃油車替換為電動車,對應(yīng)約5000萬輛電動車,按照單車功率半導(dǎo)體價值量為400美元計算,預(yù)計全球車規(guī)功率半導(dǎo)體市場規(guī)模達(dá)到200億美元,如果國內(nèi)電動車市場占全球的50%,那么2030年國內(nèi)車規(guī)功率半導(dǎo)體市場空間將達(dá)到100億美元。存量市場2021年全球功率半導(dǎo)體市場規(guī)模將增長至441億美元,國內(nèi)需求占全球市場份額的36%,2021年市場規(guī)模有望達(dá)到159億美元,未來十年按照5%的復(fù)合增速測算,存量市場如工控和家電領(lǐng)域的需求在2030年將達(dá)到239億美元。光伏領(lǐng)域?qū)τ诠β拾雽?dǎo)體市場需求為30億美元,加總以后預(yù)計到2030年國內(nèi)功率半導(dǎo)體市場空間達(dá)到369億美元,對應(yīng)2500億人民幣左右的市場空間。

1臺新能源汽車平均消耗一片8英寸硅片,其中分立器件、IGBT消耗0.4片,DMOS占0.1片,IC占了0.5片,主要是MCU和電源管理芯片,2021年新能源汽車銷量為340萬臺,同比增長1.5倍,預(yù)計2022年國內(nèi)新能源汽車銷量達(dá)到500萬輛,對應(yīng)的增量需求為160萬片8寸晶圓,折合13~14萬片月產(chǎn)能,如果2025年國內(nèi)電動車銷量達(dá)到1000萬輛,對應(yīng)增量需求為54-55萬片月產(chǎn)能。

截止2020年12年全球晶圓產(chǎn)能約為2082萬片/月(等效8寸),中國大陸晶圓產(chǎn)能占比為15.3%,預(yù)計為318.4萬片/月(等效8寸),國內(nèi)主要晶圓廠12寸產(chǎn)能約100萬片/月,8寸產(chǎn)線約為115萬片/月。其中我們統(tǒng)計國內(nèi)所有功率半導(dǎo)體廠商新增產(chǎn)線的產(chǎn)能增量,預(yù)計2022年全年新增功率半導(dǎo)體產(chǎn)能為18萬片/月(等效8寸),如果假設(shè)2022年國內(nèi)新增電動車銷量為200萬臺,全球新增500萬臺電動車,所需要對應(yīng)約250萬片8寸的年產(chǎn)能,對應(yīng)需要新增20.8萬片月產(chǎn)能,而全球功率半導(dǎo)體的新增產(chǎn)能幾乎都在中國,僅僅滿足全球的電動車的需求新增供給尚且不夠,如果考慮光伏需要的產(chǎn)能則供應(yīng)缺口進(jìn)一步增加。

結(jié)語:

功率器件國產(chǎn)化率僅為 22%,高端產(chǎn)品國產(chǎn)化率更低。據(jù)我們統(tǒng)計 2021 年國內(nèi)主要功率器件上市公司相關(guān)收入占國內(nèi)功率器件總市場比重僅 22%,且當(dāng)前國內(nèi)功率器件仍以二極管、晶閘管等低端產(chǎn)品居多,高端產(chǎn)品如 IGBT、SiC 等國產(chǎn)化率更低。當(dāng)前國內(nèi)廠商在高性能功率器件持續(xù)發(fā)力,產(chǎn)品性能、可靠性和穩(wěn)定性等已具備對標(biāo)海外一線龍頭的能力,隨著未來下游需求的持續(xù)增長,功率器件國產(chǎn)化率有望進(jìn)一步提升。

重視國內(nèi)廠商的產(chǎn)品品類從低端向高端切換,產(chǎn)品下游應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)化以及晶圓產(chǎn)線的升級節(jié)奏。當(dāng)前國內(nèi)廠商正在經(jīng)歷幾大重要變化:1)產(chǎn)品品類從過去以二極管、晶閘管、平面型 MOS向性能更加優(yōu)越的超結(jié)、屏蔽柵 MOS 升級,同時在 IGBT、SiC 器件加快布局;2)下游需求結(jié)構(gòu)中,新能源行業(yè)的占比快速提升,帶動廠商營收增速和毛利率的進(jìn)一步上升;3)從6寸到8寸,再到 12 寸晶圓升級,主推產(chǎn)品性能、成本優(yōu)勢進(jìn)一步提升。



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