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1、Table_Yemei0行內偕作行業深度2023 年 11 月 30 日|研究院研究院 南通分行南通分行Table_Title1新能源電子之功率半導體篇新能源時代,國產功率半導體彎道超車新機遇 功率半導體的技術趨勢與應用領域功率半導體的技術趨勢與應用領域。功率半導體是電力電子設備實現電力轉換和電路控制的核心元器件,主要包括功率分立器件、功率模塊和功率 IC。功率半導體經歷了一系列創新發展,圍繞工藝和材料持續迭代升級,器件性能不斷增強。根據電壓、功率和頻率的不同選擇,功率半導體廣泛應用于新能源汽車、光伏、風電、儲能、充電樁、電網、鐵路、工業、通信、消費電子等領域。需求端:新能源變革帶動功率半導體
2、需求持續增長需求端:新能源變革帶動功率半導體需求持續增長。新能源從生產、傳輸、儲存到應用帶來了功率半導體的增量需求,新能源變革為功率半導體帶來巨大增長空間,預計功率半導體市場將從 2021 年的 461 億美元增長到 2027 年的 596 億美元,復合年均增長率為 4.4%。傳統領域功率半導體增速較慢,新能源領域增速較快,以功率模塊為例,新能源汽車將從 2021 年的 18.15 億美元增長到 2027 年的75.46 億美元,CAGR 26.8%;光伏將從 2021 年的 3.69 億美元增長到 2027 年的5.74 億美元,CAGR 7.7%;風電將從 2021 年的 4.41 億美元
3、增長到 2027 年的 8.00億美元,CAGR 10.4%;儲能將從 2021 年的 2 億美元增長到 2027 年的 11 億美元,CAGR 30.3%。供給端:歐美日全面領先,國內廠商快速崛起供給端:歐美日全面領先,國內廠商快速崛起。在泛新能源市場快速增長之前,我國功率半導體產業由于能力不足,一直集中在中低壓和低頻的電子產品領域,產品價值量較低。根據 Omdia 數據,2021 年全球前十大功率器件廠商沒有一家中國企業。隨著我國功率半導體工藝制造水平的提高和下游新能源市場的快速發展,國內功率半導體廠商在這些新興領域的競爭力明顯增強。根據我們估算,國產功率模塊在全球新能源汽車市場份額達到
4、37%。預計隨著泛新能源領域的快速增長,以 IGBT、MOSFET 為代表的功率半導體產業將實現國產替代。建議我行重點關注下游客戶泛新能源領域占比較高的國產功率半導體廠商。(具體可參見表5)業務建議業務建議。從過去二十年的趨勢來看,全球半導體行業經歷了互聯網泡沫、經濟危機、新冠疫情的短期波動,長期呈現出持續增長態勢。功率半導體受益于新能源變革,是未來十年半導體行業持續發展的重要力量。盡管新能源行業進入調整期,考慮到新能源整體滲透率較低,未來潛在市場空間廣闊,功率半導體仍可積極布局。(本部分有刪減,招商銀行各行部請參照文末聯系方式聯系研究院)風險提示風險提示。(1)下游新能源行業階段性調整帶來供
5、需過剩的風險。(2)地緣政治和貿易摩擦的風險。(3)技術更新迭代的風險。(4)市場競爭加劇的風險。(5)主要原材料供應集中度高的風險。(6)知識產權糾紛的風險。Table_Author1胡國棟胡國棟行業行業研究員研究員:0755-83169269:魯皇江魯皇江南通分行風險管理部南通分行風險管理部:0513-55000224:相關研究報告相關研究報告新能源電子之被動元件篇電動化時代,被動元件的新機遇 敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度1/3|研究院研究院 南通分行南通分行目 錄1功率半導體的技術趨勢與應用領域功率半導體的技術趨勢與應用領域.11.1 功率半導體簡介及分類功率半導體簡介及分類.
6、11.2 功率半導體圍繞器件工藝、集成、材料迭代升級功率半導體圍繞器件工藝、集成、材料迭代升級.31.3 功率半導體應用領域廣泛功率半導體應用領域廣泛.62需求端:新能源變革帶動功率半導體需求持續增長需求端:新能源變革帶動功率半導體需求持續增長.82.1 功率半導體在新能源領域受益顯著功率半導體在新能源領域受益顯著.82.2 分立器件:下游應用廣泛,新能源增量顯著分立器件:下游應用廣泛,新能源增量顯著.112.3 功率模塊:在高壓、高功率、大電流領域扮演重要角色功率模塊:在高壓、高功率、大電流領域扮演重要角色.132.4 功率功率 IC:新能源相關的功率:新能源相關的功率 IC 保持較快增長保
7、持較快增長.152.5 MOSFET 和和 IGBT:在新能源領域中最主流的功率器件:在新能源領域中最主流的功率器件.162.6 寬禁帶功率器件:在高壓高頻領域有望取代硅基功率器件寬禁帶功率器件:在高壓高頻領域有望取代硅基功率器件.203供給端:歐美日全面領先,國內廠商快速崛起供給端:歐美日全面領先,國內廠商快速崛起.223.1 供應鏈向供應鏈向 IDM 一體化和大硅片方向發展一體化和大硅片方向發展.223.2 歐美日廠商先發優勢,占據主要市場份額歐美日廠商先發優勢,占據主要市場份額.243.3 國內廠商快速崛起,產品布局各具特色國內廠商快速崛起,產品布局各具特色.264業務建議及風險提示業務
8、建議及風險提示.314.1 業務建議業務建議.314.2 風險提示風險提示.32 wW8YbYbWbVfYtRpPoPrPpP8O8Q6MmOrRtRtQjMpOnPkPrQwO7NoPqRNZnOoMuOpMrO敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度2/3|研究院研究院 南通分行南通分行圖目錄圖圖 1 1:功率半導體的主要功能:功率半導體的主要功能.1圖圖 2 2:功率半導體的主要類型:功率半導體的主要類型.2圖圖 3 3:功率半導體器件迭代路徑:功率半導體器件迭代路徑.4圖圖 4 4:MOSFETMOSFET 器件性能演進升級器件性能演進升級.4圖圖 5 5:IGBTIGBT 器件性能演進
9、升級器件性能演進升級.4圖圖 6 6:功率半導體器件輸出功率與工作頻率水平:功率半導體器件輸出功率與工作頻率水平.5圖圖 7 7:功率半導體器件工作電壓與輸出功率水平:功率半導體器件工作電壓與輸出功率水平.5圖圖 8 8:SiCSiC、GaNGaN 與與 SiSi 材料性能對比材料性能對比.6圖圖 9 9:SiCSiC 與與 IGBTIGBT 器件在不同工況下效率對比器件在不同工況下效率對比.6圖圖 1010:功率半導體的制造流程:功率半導體的制造流程.7圖圖 1111:功率半導體的應用領域:功率半導體的應用領域.7圖圖 1212:IEAIEA 凈零排放情景下,新能源技術發展趨勢凈零排放情景下
10、,新能源技術發展趨勢.8圖圖 1313:功率半導體在新能源各應用領域的價值量:功率半導體在新能源各應用領域的價值量.9圖圖 1414:功率半導體市場規模(按下游市場劃分):功率半導體市場規模(按下游市場劃分).9圖圖 1515:功率半導體市場規模(按器件類型劃分):功率半導體市場規模(按器件類型劃分).10圖圖 1616:功率器件市占率(電壓分類,:功率器件市占率(電壓分類,20212021 年)年).11圖圖 1717:功率器件市占率(電壓分類,:功率器件市占率(電壓分類,20272027 年)年).11圖圖 1818:功率分立器件市場規模(按應用類型劃分):功率分立器件市場規模(按應用類型
11、劃分).12圖圖 1919:功率分立器件市場結構(:功率分立器件市場結構(20212021 年)年).12圖圖 2020:功率分立器件市場結構(:功率分立器件市場結構(20272027 年)年).12圖圖 2121:功率模塊的性能對比:功率模塊的性能對比.13圖圖 2222:功率模塊市場規模(按應用類型劃分):功率模塊市場規模(按應用類型劃分).14圖圖 2323:功率模塊市場結構(:功率模塊市場結構(20212021 年)年).14圖圖 2424:功率模塊市場結構(:功率模塊市場結構(20272027 年)年).14圖圖 2525:功率:功率 ICIC 市場規模(按應用類型劃分)市場規模(按
12、應用類型劃分).15圖圖 2626:功率:功率 ICIC 市場結構(市場結構(20202020 年)年).16圖圖 2727:功率:功率 ICIC 市場結構(市場結構(20252025 年)年).16圖圖 2828:功率:功率 MOSFETMOSFET 市場規模(按應用類型劃分)市場規模(按應用類型劃分).17圖圖 2929:MOSFETMOSFET 市場應用類型占比(市場應用類型占比(20212021 年)年).18圖圖 3030:MOSFETMOSFET 市場器件結構占比(市場器件結構占比(20212021 年)年).18圖圖 3131:IGBTIGBT 器件市場規模器件市場規模.19圖圖
13、 3232:IGBTIGBT 市場應用類型占比(市場應用類型占比(20212021 年)年).19圖圖 3333:IGBTIGBT 市場器件結構占比(市場器件結構占比(20212021 年)年).19圖圖 3434:SiCSiC 在新能源領域應用路線圖在新能源領域應用路線圖.20圖圖 3535:SiCSiC 與與 GaNGaN 器件市場規模(按應用類型)器件市場規模(按應用類型).21 敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度3/3|研究院研究院 南通分行南通分行圖圖 3636:SiCSiC 與與 GaNGaN 器件市場規模(按器件類型)器件市場規模(按器件類型).22圖圖 3737:SiCSi
14、C 器件結構占比(器件結構占比(20212021 年)年).22圖圖 3838:GaNGaN 器件結構占比(器件結構占比(20212021 年)年).22圖圖 3939:功率半導體上游制造供應鏈:功率半導體上游制造供應鏈.23圖圖 4040:各類型功率半導體晶圓尺寸(:各類型功率半導體晶圓尺寸(20222022 年)年).24圖圖 4141:功率半導體市場份額(:功率半導體市場份額(20212021 年)年).24圖圖 4242:功率:功率 ICIC 市場份額(市場份額(20212021 年)年).24圖圖 4343:功率分立器件市場份額(:功率分立器件市場份額(20212021 年)年).2
15、5圖圖 4444:功率模塊市場份額(:功率模塊市場份額(20212021 年)年).25圖圖 4545:MOSFETMOSFET 器件市場份額(器件市場份額(20212021 年)年).26圖圖 4646:IGBTIGBT 器件市場份額(器件市場份額(20212021 年)年).26圖圖 4747:SiCSiC 器件市場份額(器件市場份額(20222022 年)年).26圖圖 4848:SiCSiC 襯底市場份額(襯底市場份額(20222022 年)年).26圖圖 4949:國內功率半導體供應鏈:國內功率半導體供應鏈.27圖圖 5050:新能源汽車國內和全球銷售情況:新能源汽車國內和全球銷售情
16、況.30圖圖 5151:新能源乘用車功率模塊廠商分布情況(:新能源乘用車功率模塊廠商分布情況(20232023 年年 1-81-8 月)月).30圖圖 5252:全球半導體行業長期市場前景廣闊:全球半導體行業長期市場前景廣闊.31表目錄表表 1 1:功率分立器件性能對比:功率分立器件性能對比.2表表 2 2:主流功率:主流功率 MOSFETMOSFET 性能對比性能對比.17表表 3 3:IGBTIGBT 器件性能對比器件性能對比.18表表 4 4:國內功率半導體公司產品線布局對比:國內功率半導體公司產品線布局對比.28表表 5 5:主要公司在各行業產品布局:主要公司在各行業產品布局.29表表
17、 6 6:國內功率半導體公司主要情況(億元):國內功率半導體公司主要情況(億元).30 敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度1/32|研究院研究院 南通分行南通分行功率半導體是電力電子設備必不可少的核心元器件,直接決定電力電子設備的效率和使用壽命。本篇報告圍繞功率半導體的技術趨勢和應用領域、功率器件的市場需求變化、功率半導體的供應格局來分析功率半導體在新能源時代的相關機會,最后闡明商業銀行在功率半導體行業的業務機會與風險。1功率半導體的技術趨勢與應用領域1.1 功率半導體簡介及分類功率半導體是電力電子設備實現電力轉換和電路控制的核心元器件功率半導體是電力電子設備實現電力轉換和電路控制的核心元
18、器件。功率半導體又稱作電力半導體,主要用來對電力進行轉換,對電路進行控制,用于改變電壓或電流的波形、幅值、相位、頻率等參數。功率半導體本質上是一種電力開關,能夠在低阻狀態下流過從幾安培到幾千安培的電流,能夠在毫秒甚至微秒時間內對高達數千伏高電壓、數千安培的大電流進行控制。功率半導體器件可用于整流(交流轉換直流)、逆變(直流轉換交流)、轉換(直流轉直流)、變頻(改變交流電頻率)、功率控制等。電力設備采用多個功率半導體器件按照一定的拓撲結構進行組合,就能實現負載電力轉換需求。圖圖 1 1:功率半導體的主要功能:功率半導體的主要功能資料來源:富士電機、招商銀行研究院功率半導體可以分為功率分立器件、功
19、率模塊和功率功率半導體可以分為功率分立器件、功率模塊和功率 ICIC。早期的功率半導體是以分立器件的形式出現的,被稱為功率分立器件,率先發展的是功率二極管和三極管,隨后晶閘管(Thyristor)快速發展,現在 MOSFET 和 IGBT 是主流的功率分立器件。功率模塊是由兩個或兩個以上功率分立器件按一定電路連接并進行模塊化封裝,實現功率分立器件功能的模塊。功率 IC 是將功率分立器件與其控制電路、外圍接口電路及保護電路等功能集成在一體的集成電路,敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度2/32|研究院研究院 南通分行南通分行屬于集成電路中的模擬 IC。功率 IC 可進一步分為 AC/DC、DC
20、/DC、PMIC、驅動IC 等,在電力電子設備中負責對電能的變換、分配、檢測等。圖圖 2 2:功率半導體的主要類型:功率半導體的主要類型資料來源:招商銀行研究院功率器件按器件結構可分為功率二極管、晶閘管、三極管、功率器件按器件結構可分為功率二極管、晶閘管、三極管、IGBTIGBT、MOSFEMOSFET T等。等。早期的二極管、晶閘管、三極管在結構上都由簡單的 PN 結組成,開關速度慢,常用于低頻領域。二極管具有單向導電性,用于整流、檢波以及作為開關元件。晶閘管是一種能在高電壓、大電流條件下工作的開關元件,被廣泛應用于可控整理、交流調壓、逆變器和變頻器等電路中,是典型的以小電流控制大電流的電子
21、元件。晶體管是電子電路的核心元件,主要包括 MOSFET 和 IGBT,具有高頻率、低損耗特點。MOSFET 開關頻率高,更適用于高頻中高壓領域;IGBT 耐壓很高,更適用于高壓中低頻領域。表表 1 1:功率分立器件性能對比:功率分立器件性能對比器件類型器件類型 可控性可控性 驅動形式驅動形式電壓頻率電壓頻率特點特點應用領域應用領域二極管二極管不可控電流驅動低于 1V電壓較小,僅單向導通,工作頻率低電子設備、工業晶閘管晶閘管半控型電壓驅動100-3000V,10kHz體積小,耐壓高,可作為開關器件,工作頻率低工業、UPS、變頻器三極管三極管全控型電流驅動20-1700V,耐壓較高,導通電阻低,
22、有 放大器電路、電動 敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度3/32|研究院研究院 南通分行南通分行20kHz線性放大功能,工作頻率低機MOSFET全控型電壓驅動20-1200V,100-1000kHz不能放大電壓、可作為開關器件、工作頻率高、適用于高頻中高壓領域消費電子、通信、工控、汽車電子、新能源IGBT全控型電壓驅動600-6500V,100kHz可改變電壓、可作為開關器件、工作頻率高、適用于高壓中低頻領域軌道交通、工控、新能源、汽車電子資料來源:英飛凌、Yole、招商銀行研究院功率半導體還可以按功率處理能力、驅動類型、可控性、襯底材料等多種功率半導體還可以按功率處理能力、驅動類型、可控
23、性、襯底材料等多種方式劃分方式劃分。按照功率處理能力,可分為低壓小功率器件、中功率器件、大功率器件和高壓特大功率器件。按照驅動電路加在器件控制端和公共端之間信號的性質,可分為電流驅動型和電壓驅動型。按照控制電路信號對器件的控制程度,可分為不可控型、半控型和全控型。按照器件內部電子和空穴兩種載流子參與導電的情況,可分為單極型器件、雙極型器件和復合型器件。按照功率器件襯底材料的不同,可分為以鍺和硅為代表的第一代半導體材料、以砷化鎵(GaAs)和磷化銦(InP)為代表的第二代化合物半導體材料、以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)為代表的第三代寬禁帶半導體材料。1.2 功率半導體圍繞器件工藝、集成、材
24、料迭代升級功率半導體經歷了一系列創新發展過程功率半導體經歷了一系列創新發展過程。1956 年,美國通用電氣公司開發出第一款晶閘管,標志著第一代功率半導體器件的誕生,晶閘管是半控型器件,體積大效率低,工作頻率一般低于 400Hz。1962 年,通用電氣開發出門極可關斷的 GTO 晶閘管,1969 年日立開發出電力場效應晶體管功率 MOSFET,GTO、BJT、MOSFET 為代表第二代功率半導體器件迅速發展,工作頻率達到兆赫級。1984 年,通用電氣推出絕緣柵極雙極型晶體管 IGBT,其結合了 MOSFET 的驅動功率小、開關速度快和 BJT 通態壓降小、載流能力大的優點,成為現代功率半導體的主
25、要器件。1989 年日本三菱推出了搭載控制和保護功能的 IGBT-IPM 智能功率模塊。1997 年日本富士電機推出超結 SJ-MOSFET,從結構上進一步突破硅材料的性能界限。MOSFETMOSFET 和和 IGBTIGBT 成為當前主流的功率半導體器件。成為當前主流的功率半導體器件。早期的二極管、三極管和晶閘管,其開關速度慢,常用于低頻領域。二極管僅具備單向導通;晶閘管可正向觸發導通,具備開關特性;三極管依靠小電流控制開關通斷,有線性放大功能。當前主流的功率半導體是 MOSFET 和 IGBT。MOSFET 器件開關頻率高,在高耐壓下導通電阻會很高,更適用于高頻中高壓領域(100-1000
26、KHz,20-1200V);IGBT 器件耐壓很高,作為 MOSFET+BJT 結構的復合型器件,相比MOSFET 具有串聯結構耐壓更高、導通電阻低、能放大電流的優勢,更適用于高壓中低頻領域(100KHz,600-6500V)。敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度4/32|研究院研究院 南通分行南通分行圖圖 3 3:功率半導體器件迭代路徑:功率半導體器件迭代路徑資料來源:Yole、招商銀行研究院功率半導體器件工藝持續迭代創新,性能不斷升級功率半導體器件工藝持續迭代創新,性能不斷升級。功率半導體器件從不可控制、電流控制到電壓控制,從小功率、中功率、大功率到超大功率,從分立器件、功率模塊、智能功
27、率模塊到雙列直插智能功率模塊的幾條路徑持續升級。從功率半導體器件結構來看,MOSFET 從平面型、溝槽型、超級結、屏蔽柵器件結構不斷升級,器件耐壓性和開關頻率性能大幅提升;IGBT 從穿通、非穿通、場截止和平面柵、溝槽柵兩條路徑升級,器件結構升級帶來耐壓、降低損耗和導通電阻性能不斷提升。圖圖 4 4:MOSFETMOSFET 器件性能演進升級器件性能演進升級圖圖 5 5:IGBTIGBT 器件性能演進升級器件性能演進升級資料來源:長江證券、招商銀行研究院資料來源:長江證券、招商銀行研究院功率半導體集成度持續提升,從分立器件向集成化模塊演進。功率半導體集成度持續提升,從分立器件向集成化模塊演進。
28、相比單個功率分立器件,集成度更高的功率模塊和功率 IC 能夠實現高可靠、高集成、高 敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度5/32|研究院研究院 南通分行南通分行效率的性能,更適應于高壓大電流應用場景。功率模塊由多個分立的功率單管按特定功能串、并聯組成,能簡化外部連接電路,可靠性更高。以 IGBT 為例,IGBT 模塊的最高電壓一般會比 IGBT 單管高 1-2 個等級。功率 IC 通常由功率器件及其驅動電路、保護電路等外圍電路集成而成,主要包括各類電源管理芯片(PMIC)。相比功率分立器件和功率模塊,功率 IC 集成度更高,但適用電流電壓范圍較低,常應用于消費電子領域。圖圖 6 6:功率半導
29、體器件輸出功率與工作頻率水平:功率半導體器件輸出功率與工作頻率水平圖圖 7 7:功率半導體器件工作電壓與輸出功率水平:功率半導體器件工作電壓與輸出功率水平資料來源:招商銀行研究院資料來源:Yole、招商銀行研究院功率半導體傳統硅基材料到寬禁帶材料,器件性能大幅提升。功率半導體傳統硅基材料到寬禁帶材料,器件性能大幅提升。隨著硅基功率半導體器件工藝結構提升逐漸接近理論極限值,利用寬禁帶材料制造功率半導體器件體現出比硅基材料更優異的特性。相比傳統硅基,寬禁帶材料在耐壓和開關頻率上具有更佳的性能,未來將逐步替代硅基功率器件成為高壓高頻應用領域的市場主流。其中,SiC 器件在導通電阻、阻斷電壓和結電容方
30、面的性能顯著優于傳統 Si 基功率器件,更容易實現小型化、更耐高溫工作,更適用于高壓、高能量密度應用場景,未來可以在高壓領域替代 IGBT 功率器件,在車載應用場景下 SiC 比 IGBT 器件在不同工況下效率明顯提升。GaN 器件可以實現更小的導通電阻和柵極電荷,具有更高的開關頻率,更適合于高頻應用場景,但是在高壓高功率場景不如 SiC 器件。GaN 器件有望在中低功率領域替代二極管、MOSFET 等硅基功率器件。敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度6/32|研究院研究院 南通分行南通分行圖圖 8 8:SiCSiC、GaNGaN 與與 SiSi 材料性能對比材料性能對比圖圖 9 9:SiC
31、SiC 與與 IGBTIGBT 器件在不同工況下效率對比器件在不同工況下效率對比資料來源:招商銀行研究院資料來源:Infineon、招商銀行研究院1.3 功率半導體應用領域廣泛功率半導體產業鏈包括上游半導體制造、中游電源模塊以及下游終端系統功率半導體產業鏈包括上游半導體制造、中游電源模塊以及下游終端系統應用。應用。功率半導體上游主要包括設計、制造到封裝測試,包括晶圓、外延、制造、切割、封裝等工藝環節。功率半導體中游主要是電源轉換器或電源模塊,下游應用領域涉新能源相關行業及所有電子行業領域。從功率半導體制造環節來看,通過區熔法(CZ)和直拉法(FZ)得到單晶硅,經過切割拋光后獲得晶圓襯底,襯底進
32、行外延工藝加工生產外延片,根據器件結構進行薄膜沉積、涂膠、光刻、刻蝕、離子注入、清洗等多道工藝獲得裸片晶圓,裸片晶圓經過封裝成為功率器件,多個裸片按一定電路連接并進行模塊化封裝為功率模塊。最后,再將封裝好的功率單管或功率模塊器件應用到逆變器等電源模塊中。根據電壓、功率和頻率不同,功率半導體應用于不同行業場景根據電壓、功率和頻率不同,功率半導體應用于不同行業場景。功率半導體可廣泛應用于新能源汽車、光伏、風電、儲能、充電樁、電網、鐵路、工業、電機、智能家電、消費電子、數據中心、UPS 等領域。根據電壓、功率、頻率等性能差異,功率半導體適用于不同的場景。其中,IGBT 耐壓高,常用于新能源汽車、風光
33、儲逆變器、智能電網、軌道交通等高壓場景;MOSFET 的高頻特性優、成本低,常用于消費電子、工業、通訊、汽車電子、電動工具等中低功率場景;SiC 具備高耐壓性和高導熱性,在新能源汽車的高電壓平臺和光伏逆變器等領域有望逐步替代 IGBT。相比單管功率分立器件,集成度更高的功率模塊和功率 IC 能夠實現高可靠、高集成、高效率,在高壓大電流場景應用廣泛。敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度7/32|研究院研究院 南通分行南通分行圖圖 1010:功率半導體的制造流程:功率半導體的制造流程資料來源:Yole、招商銀行研究院圖圖 1111:功率半導體的應用領域:功率半導體的應用領域資料來源:Yole、招
34、商銀行研究院 敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度8/32|研究院研究院 南通分行南通分行2需求端:新能源變革帶動功率半導體需求持續增長2.1 功率半導體在新能源領域受益顯著新能源從生產、傳輸、儲存到應用帶來了功率半導體的增量需求新能源從生產、傳輸、儲存到應用帶來了功率半導體的增量需求。光伏和風電是目前新能源發電增量的主要來源,在功率半導體技術的推動下,光伏和風電保持迅猛發展勢頭。根據 IEA 凈零排放情景估算,預計到 2030 年,全球光伏新增裝機量將達到 4200GW,風電新增裝機量將達到 2400GW。在新能源電能的輸電過程中,光伏發電的間歇性以及風電的不規則頻率都會增加電網傳輸的復雜
35、性,柔性輸電是電網必須具備的能力,功率半導體保障了新能源電能的穩定傳輸。儲能系統能夠靈活和精準地調節電網電量和頻率,根據 IEA 預計到2030 年,電網儲能新增裝機量將達到 660GW,功率半導體能夠在效率、性能和系統成本等方面為儲能系統提供創新解決方案。在新能源電能的應用端,新能源汽車、高速鐵路是交通領域的典型應用,IEA 預計到 2030 年全球新能源汽車銷量超過 4000 萬輛。相應配套的充電基礎設施也在迅猛增長,IEA 預計到2030 年充電樁新增裝機量達到 4000 萬個。圖圖 1212:IEAIEA 凈零排放情景下,新能源技術發展趨勢凈零排放情景下,新能源技術發展趨勢資料來源:I
36、EA、招商銀行研究院新能源變革為功率半導體帶來巨大增長空間新能源變革為功率半導體帶來巨大增長空間。無論是新能源電能的發電端、傳輸管道還是用電端,每次電力變換均需用到功率半導體。憑借支持高電壓、大電流的特性,功率半導體可應用于新能源的變頻、變壓、整流和功率控制等階段,提升新能源電能的利用效率。根據英飛凌的預計,在光伏領域,功率半導體的價值量為 1500-5000 歐元/MW;在風電領域,功率半導體的價值量為2000-3500 歐元/MW;在儲能領域,功率半導體的價值量為 2500-3500 歐元/MW;在充電樁領域,功率半導體的價值量為 100-5000 歐元/樁;在電解制氫領域,敬請參閱尾頁之
37、免責聲明行內偕作行業深度9/32|研究院研究院 南通分行南通分行功率半導體的價值量為 500-2000 歐元/MW。相應地,IGBT 和 SiC 等中高壓功率器件用量將大幅增加。圖圖 1313:功率半導體在新能源各應用領域的價值量:功率半導體在新能源各應用領域的價值量資料來源:英飛凌、招商銀行研究院受益于各行業電動化發展,功率半導體實現穩步增長受益于各行業電動化發展,功率半導體實現穩步增長。高效可靠的功率半導體和逆變器技術是實現各行業電動化的關鍵所在。隨著新能源的深入發展,能源、交通、工業、通信、消費電子、計算、醫療等領域的電動化變革快速推進,相關領域的功率半導體需求快速增長。根據 Yole
38、的分析,功率半導體市場將從 2021 年的 461 億美元增長到 2027 年的 596 億美元,復合年均增長率為4.4%。圖圖 1414:功率半導體市場規模(按下游市場劃分):功率半導體市場規模(按下游市場劃分)資料來源:Yole、招商銀行研究院 敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度10/32|研究院研究院 南通分行南通分行功率模塊受益于新能源行業發展,市場增速顯著快于行業整體增速。功率模塊受益于新能源行業發展,市場增速顯著快于行業整體增速。根據Yole 的分析,功率 IC 依然占據整體市場份額的一半,將從 2021 年的 256.3億美元增長到 2027 年的 290.3 億美元,復合年
39、均增長率為 2.1%;功率分立器件增速略快于功率 IC,將從 2021 年的 141.5 億美元增長到 2027 年的 171.6億美元,復合年均增長率為 3.3%;功率模塊能夠實現高可靠、高集成、高效率的性能,在高壓大電流場景應用廣泛,受益于新能源汽車、光伏、風電的快速增長,功率模塊將從 2021 年的 62.7 億美元增長到 2027 年的 134.0 億美元,市場份額從 13.6%增長到 22.5%,復合年均增長率為 13.5%。圖圖 1515:功率半導體市場規模(按器件類型劃分):功率半導體市場規模(按器件類型劃分)資料來源:Yole、招商銀行研究院新能源行業高壓需求快速增長,高壓功率
40、器件占比持續提升新能源行業高壓需求快速增長,高壓功率器件占比持續提升。新能源汽車持續提升充電功率、縮短充電時間,電壓平臺將從 400V 提升到 800V、1000V甚至更高的水平,高電壓成為了新能源汽車行業的發展趨勢。光伏系統電壓提升是降低平準化度電成本(LCOE)的重要途徑,高電壓系統線損更低、系統效率更高,光伏系統電壓從 600V 提升到 1000V、1500V 高壓系統成為大型光伏項目的發展趨勢。新能源行業高電壓需要,帶動上游功率器件高壓器件占比持續提升。根據 Yole 的分析,中低壓功率器件的市場占有率將持續下降,40V 功率器件市占率從 2021 年的 23%下降到 2027 年的
41、16%,100V 功率器件市占率從2021 年的 23%下降到 2027 年的 16%;高壓功率器件的市場占有率將持續提升,600V 功率器件市占率從 2021 年的 46%提升到 2027 年的 49%,1200V 功率器件市占率從 2021 年的 11%提升到 2027 年的 20%,1700V 功率器件市占率從 2021年的 2%提升到 2027 年的 3%。敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度11/32|研究院研究院 南通分行南通分行圖圖 1616:功率器件市占率(電壓分類,:功率器件市占率(電壓分類,20212021 年)年)圖圖 1717:功率器件市占率(電壓分類,:功率器件市占
42、率(電壓分類,20272027 年)年)資料來源:Yole、招商銀行研究院資料來源:Yole、招商銀行研究院2.2 分立器件:下游應用廣泛,新能源增量顯著傳統行業功率分立器件市場增速放緩,新能源相關行業成為推動功率分立傳統行業功率分立器件市場增速放緩,新能源相關行業成為推動功率分立器件市場持續增長的主要動力。器件市場持續增長的主要動力。功率分立器件的應用領域已從傳統的工業控制、家電、通信、消費電子、軌道交通領域拓展到新能源汽車、光伏、風電、充電樁、儲能等新能源領域。根據 Yole 的分析,功率分立器件將從 2021 年的141.5 億美元增長到 2027 年的 171.6 億美元,復合年均增長
43、率為 3.3%。傳統的消費電子、家電、通信依然占據較大市場份額,但增速已經放緩,新能源行業成為推動功率分立器件持續增長的主要動力。汽車是規模最大的細分市場,汽車市場將從 2021 年的 38.4 億美元增長到 2027 年的 51.8 億美元,復合年均增長率為 5.12%。光伏市場將從 2021 年的 2.05 億美元增長到 2027 年的 3.17億美元,復合年均增長率為 7.5%。充電樁市場將從 2021 年的 1.83 億美元增長到 2027 年的 3.21 億美元,復合年均增長率為 9.8%。UPS 市場將從 2021 年的 3.58 億美元增長到 2027 年的 4.52 億美元,復
44、合年均增長率為 3.9%。風電市場將從 2021 年的 0.71 億美元增長到 2027 年的 0.85 億美元,復合年均增長率為 3.1%。敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度12/32|研究院研究院 南通分行南通分行圖圖 1818:功率分立器件市場規模(按應用類型劃分):功率分立器件市場規模(按應用類型劃分)資料來源:Yole、招商銀行研究院硅基硅基 MOSFETMOSFET 是功率分立器件市場最主要的產品類型是功率分立器件市場最主要的產品類型。根據 Yole 的預計,硅基 MOSFET 將從 2021 年的 85.1 億美元增長到 2027 年的 91.5 億美元,復合年均增長率為 1
45、.2%。IGBT 主要以高壓功率模塊產品為主,IGBT 分立器件將從2021 年的 13.7 億美元增長到 2027 年的 14.5 億美元,復合年均增長率為 1.0%。整流器(Rectifier)保持較快增長,將從 2021 年的 36.1 億美元增長到 2027年的 46.1 億美元,復合年均增長率為 4.1%。第三代半導體材料功率器件將實現高速增長,SiC MOSFET 將從 2021 年的 0.86 億美元增長到 2027 年的 3.85億美元,復合年均增長率為 28.4%;GaN 將從 2021 年的 0.52 億美元增長到2027 年的 9.61 億美元,復合年均增長率為 62.9
46、%。圖圖 1919:功率分立器件市場結構(:功率分立器件市場結構(20212021 年)年)圖圖 2020:功率分立器件市場結構(:功率分立器件市場結構(20272027 年)年)資料來源:Yole、招商銀行研究院資料來源:Yole、招商銀行研究院 敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度13/32|研究院研究院 南通分行南通分行2.3 功率模塊:在高壓、高功率、大電流領域扮演重要角色功率模塊由多個功率分立器件按特定的功能封裝組成功率模塊由多個功率分立器件按特定的功能封裝組成。相比功率分立器件,功率模塊具有簡化電路設計、降低成本、提升功率密度、提升可靠度的優勢,更適合高壓大電流場景。常見的功率模
47、塊包括 IGBT 模塊、MOSFET 模塊、SiC模塊、二極管、SiC 二極管和 IPM(智能功率)模塊等。圖圖 2121:功率模塊的性能對比:功率模塊的性能對比資料來源:ROHM、招商銀行研究院隨著新能源行業向高功率、高電壓、大電流方向持續發展,功率模塊市場隨著新能源行業向高功率、高電壓、大電流方向持續發展,功率模塊市場增速遠高于其他功率器件。增速遠高于其他功率器件。功率模塊在高壓高功率領域具有較大優勢,根據Yole 的分析,功率模塊將從 2021 年的 62.7 億美元增長到 2027 年的 134.0 億美元,復合年均增長率為 13.5%。功率模塊的應用領域從傳統的工業、家電、軌道交通、
48、電力領域拓展到新能源汽車、光伏、風電、充電樁、儲能、UPS 等新能源領域。汽車是規模最大的細分市場,汽車市場將從 2021 年的 18.15 億美元增長到 2027 年的 75.46 億美元,復合年均增長率為 26.8%。充電樁是增速最高的細分市場,充電樁市場將從 2021 年的 0.27 億美元增長到 2027 年的2.28 億美元,復合年均增長率為 42.3%。其他新能源相關領域增速也高于行業增速,光伏市場將從 2021 年的 3.69 億美元增長到 2027 年的 5.74 億美元,復合年均增長率為 7.7%;風電市場將從 2021 年的 4.41 億美元增長到 2027 年的8.00
49、億美元,復合年均增長率為 10.4%;儲能市場將從 2021 年的 2 億美元增長到 2027 年的 11 億美元,復合年均增長率為 30.3%;UPS 市場將從 2021 年的1.96 億美元增長到 2027 年的 3.04 億美元,復合年均增長率為 7.5%。敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度14/32|研究院研究院 南通分行南通分行圖圖 2222:功率模塊市場規模(按應用類型劃分):功率模塊市場規模(按應用類型劃分)資料來源:Yole、招商銀行研究院IGBTIGBT 模塊和模塊和 SiCSiC MOSFETMOSFET 模塊成為未來高功率場景主要解決方案模塊成為未來高功率場景主要解決
50、方案。IGBT 模塊憑借高壓大電流特性,在新能源汽車、光伏、風電、軌道交通、智能電網、充電樁等領域廣泛應用,IGBT 模塊將從 2021 年的 48.92 億美元增長到 2027年的 79.35 美元,復合年均增長率為 8.4%。SiC MOSFET 模塊相比 IGBT 模塊,開關速度更快、功率密度更高、高頻性能更好,SiC MOSFET 模塊將從 2021 年的 7.48 億美元增長到 2027 年的 47.59 美元,復合年均增長率為 36.1%,成為增速最快的功率模塊器件。MOSFET 模塊應用于相對較低的電壓和功率系統,MOSFET 模塊將從 2021 年的 3.76 億美元增長到 2
51、027 年的 4.44 美元,復合年均增長率為 2.8%。圖圖 2323:功率模塊市場結構(:功率模塊市場結構(20212021 年)年)圖圖 2424:功率模塊市場結構(:功率模塊市場結構(20272027 年)年)資料來源:Yole、招商銀行研究院資料來源:Yole、招商銀行研究院 敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度15/32|研究院研究院 南通分行南通分行2.4 功率 IC:新能源相關的功率 IC 保持較快增長功率功率 ICIC 隸屬于模擬芯片,是一種可實現功率轉換和控制的高集成度半導隸屬于模擬芯片,是一種可實現功率轉換和控制的高集成度半導體芯片。體芯片。功率 IC 可以實現數字控制
52、、模擬控制、混合控制等多種控制方式,同時也可以實現多種保護功能,如過流保護、過壓保護、過溫保護等。功率IC 具有體積小、功耗低、易于設計和使用等優點。功率 IC 種類繁多,主要包括 AC/DC、DC/DC、電源管理(PMIC)、驅動 IC,其它還包括電池管理芯片(BMIC)、柵極驅動芯片(Gate Driver)、低壓差調節器芯片(LDORegulator)、線性調節器芯片(Linear Regulator)、熱插拔芯片(HotSwap)、單片功率級芯片(Monolithic Power Stage)、多片功率級芯片(Multi-Chip Power Stage)、功率因素校正芯片(Power
53、 FactorCorrector)、以太網供電芯片(Power Over Ethernet)、電壓監控芯片(Voltage Supervisor)、參考電壓(Voltage Reference)等。圖圖 2525:功率:功率 ICIC 市場規模(按應用類型劃分)市場規模(按應用類型劃分)資料來源:Omdia、招商銀行研究院隨著新能源應用領域不斷拓展,相關功率隨著新能源應用領域不斷拓展,相關功率 ICIC 市場增速更快市場增速更快。功率 IC 主要應用在汽車、計算存儲、消費電子、工業、有線通信、無線通信等領域,根據Omdia 的分析,功率 IC 市場將從 2020 年的 251.68 億美元增長
54、到 2025 年的340.59 億美元,復合年均增長率為 6.2%。由于新能源汽車快速發展,汽車成為增速最高的細分市場,汽車市場將從 2020 年的 48.27 億美元增長到 2025 年的 80.61 億美元,復合年均增長率為 10.8%。工業市場將從 2020 年的 58.40億美元增長到 2025 年的 85.24 億美元,復合年均增長率為 7.9%。計算存儲市場將從 2020 年的 33.87 億美元增長到 2025 年的 42.82 億美元,復合年均增長率為 4.8%。消費電子市場維持平穩,將從 2020 年的 34.38 億美元增長到 2025年的 34.33 億美元,復合年均增長
55、率為 0%。有線通信市場將從 2020 年的 敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度16/32|研究院研究院 南通分行南通分行10.07 億美元增長到 2025 年的 14.83 億美元,復合年均增長率為 8.1%。無線通信市場將從 2020 年的 66.70 億美元增長到 2025 年的 82.75 億美元,復合年均增長率為 4.4%。新能源相關的功率新能源相關的功率 ICIC 市場保持較快增長市場保持較快增長。電源管理 PMIC 和 DC-DC 開關穩壓器依然是市場份額最大的功率 IC 芯片。新能源相關的功率 IC 增速更快,其中電池管理芯片(BMIC)從 2020 年的 21.01 億美
56、元增長到 2025 年的 34.67 億美元,復合年均增長率為 10.5%;柵極驅動芯片(Gate Driver)從 2020 年的14.97 億美元增長到 2025 年的 24.50 億美元,復合年均增長率為 10.4%。圖圖 2626:功率:功率 ICIC 市場結構(市場結構(20202020 年)年)圖圖 2727:功率:功率 ICIC 市場結構(市場結構(20252025 年)年)資料來源:Omdia、招商銀行研究院資料來源:Omdia、招商銀行研究院2.5 MOSFET 和 IGBT:在新能源領域中最主流的功率器件功率功率 MOSFETMOSFET 以及以及 IGBTIGBT,是功率
57、分立器件市場中最主要的兩類器件。,是功率分立器件市場中最主要的兩類器件。根據Yole 的數據,2021 年全球 MOSFET 器件市場規模為 88.89 億美元,占比 43.6%,2021 年全球 IGBT 器件市場規模為 62.61 億美元,占比 30.7%。隨著新能源汽車、光伏、風電、儲能、充電樁等應用需求增長,MOSFET 和 IGBT 器件市場將持續擴大。MOSFET 開關頻率高,在高頻特性優于 IGBT,且成本上更具優勢,更適用于新能源高頻中高壓領域;IGBT 耐壓很高,更適用于新能源高壓中低頻領域。MOSFET 全稱金屬氧化物半導體場效應晶體管,是一種可以廣泛使用在模擬電路與數字電
58、路的場效晶體管。1970 年代平面型功率 MOSFET 發展起來,1980年代溝槽型功率 MOSFET 快速發展,1990 年代超級結 MOSFET 的出現打破傳統“硅限”以滿足大功率和高頻化的應用需求。從器件內部結構來看,MOSFET經歷從平面型、溝槽型、超級結、屏蔽柵的結構演變升級。隨著材料體系升級,基于 SiC、GaN 的 MOSFET 器件具備更強性能。敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度17/32|研究院研究院 南通分行南通分行表表 2 2:主流功率:主流功率 MOSFETMOSFET 性能對比性能對比類型類型主要特性主要特性適用領域適用領域低端Planar工作頻率低但耐壓性較好穩
59、壓器等Lateral電容低、工作頻率高、耐壓性差音頻設備等Trench導通電阻小、工作頻率較高、耐壓性一般開關電源等中端Super Junction相比 Trench 提高了耐壓性和輸出功率工業照明等Advanced Trench 相比 Trench 提高了工作頻率通信設備等高端SiC功耗低、頻率快、輸出功率最高、耐壓性最好汽車電子等GaN功耗低、耐壓性好、輸出功率高、工作頻率最高汽車電子等資料來源:基業常青、招商銀行研究院MOSFETMOSFET 在傳統市場增速放緩,增速較快領域是新能源汽車和工業在傳統市場增速放緩,增速較快領域是新能源汽車和工業。MOSFET器件主要應用在汽車、計算存儲、消
60、費電子、工業、有線通信、無線通信等領域,根據 Omdia 的分析,MOSFET 市場將從 2020 年的 74.95 億美元增長到 2025年的 92.07 億美元,復合年均增長率為 4.2%。由于新能源汽車快速發展,汽車成為增速最高的細分市場,汽車市場將從 2020 年的 20.61 億美元增長到2025 年的 35.48 億美元,復合年均增長率為 11.58%。工業市場將從 2020 年的13.17 億美元增長到 2025 年的 20.84 億美元,復合年均增長率為 9.6%。其他市場都保持較低增長水平。圖圖 2828:功率:功率 MOSFETMOSFET 市場規模(按應用類型劃分)市場規
61、模(按應用類型劃分)資料來源:Omdia、招商銀行研究院MOSFETMOSFET 主要用于高頻中低壓場景,以分立器件為主主要用于高頻中低壓場景,以分立器件為主。MOSFET 開關頻率高,更適合于高頻中低壓場景,根據 Omdia 的數據,汽車、計算存儲、消費電子、工業應用占比分別為 28%、20%、15%、16%。超級結 MOSFET 高壓特性好,在逆 敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度18/32|研究院研究院 南通分行南通分行變器、儲能、UPS 等領域有望替換 IGBT。在封裝類型方面,MOSEFT 主要以分立器件方式為主,根據 Yole 的數據,MOSFET 分立器件占比 95.8%,M
62、OSFET 模塊占比 4.2%。圖圖 2929:MOSFETMOSFET 市場應用類型占比(市場應用類型占比(20212021 年)年)圖圖 3030:MOSFETMOSFET 市場器件結構占比(市場器件結構占比(20212021 年)年)資料來源:Omdia、招商銀行研究院資料來源:Yole、招商銀行研究院IGBTIGBT 耐壓較高,更適用于高壓中低頻領域耐壓較高,更適用于高壓中低頻領域。MOSFET 功率器件是單極器件,導通電阻會隨著電壓增加而急速上升,因而難以實現耐高壓、大電流。1982年,通用電氣推出了結合 MOSFET 和 BJT 結構的復合型器件 IGBT。IGBT 兼具MOSFE
63、T 輸入阻抗高、控制功率小、驅動電路簡單、開關速度快和 BJT 通態電流大、導通壓降低、損耗小等優點,成為功率半導體發展方向之一。IGBTIGBT 器件結構不斷升級,器件性能持續提升器件結構不斷升級,器件性能持續提升。IGBT 器件經歷七次迭代升級,在降低損耗和小型化等方面性能不斷優化。IGBT 器件從“穿通、非穿通、場截止”和“平面柵、溝槽柵”兩個方面不斷演變,在芯片面積、工藝線寬、通態飽和壓降、關斷時間、功率損耗、斷態電壓等方面不斷優化,提升器件耐壓、降低損耗和導通電阻。表表 3 3:IGBTIGBT 器件性能對比器件性能對比代代別別命名命名芯片面積芯片面積(相對相對)工藝線寬工藝線寬(微
64、米微米)通態飽和通態飽和壓降壓降關斷時間關斷時間(微秒)(微秒)功率損耗功率損耗(相對相對)斷態電壓斷態電壓(伏)(伏)出現時間出現時間1平面柵穿通型10053.00.510060019882改進平面穿通型5652.80.37460019903溝槽柵穿通型4032.00.2551120019924平面柵非穿通型3111.50.2539330019975電場截止型270.51.30.1933450020016溝槽柵場截止型240.51.00.1529650020037微溝槽柵場截止型200.30.80.122570002012資料來源:ROHM、招商銀行研究院 敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業
65、深度19/32|研究院研究院 南通分行南通分行IGBTIGBT 在新能源汽車、光伏、風電、儲能、充電樁等新能源相關領域都有廣在新能源汽車、光伏、風電、儲能、充電樁等新能源相關領域都有廣泛應用泛應用。隨著新能源汽車滲透率提升和光伏風電儲能市場快速崛起,IGBT 市場有望保持快速增長。根據 Omdia 的分析,IGBT 市場將從 2020 年的 61.92 億美元增長到 2025 年的 125.38 億美元,復合年均增長率為 15.2%。其中,IGBT中國市場占比約 35%。圖圖 3131:IGBTIGBT 器件市場規模器件市場規模資料來源:Omdia、招商銀行研究院IGBTIGBT 主要用于高壓
66、大電流場景,并以主要用于高壓大電流場景,并以 IGBTIGBT 模塊應用為主模塊應用為主。IGBT 的耐壓大電流特性適用于工業、交通、新能源領域,根據 Yole 的數據,IGBT 在工業、交通、消費、能源應用占比分別為 33%、27%、21%、16%。在封裝類型方面,IGBT 可分為 IGBT 分立器件、IGBT 模塊以及 IPM 模塊三大類產品。IGBT 分立器件一般由一個 IGBT 芯片和一個反向并聯二極管組成。IGBT 模組一般由多個IGBT 芯片和二極管芯片以絕緣方式組裝到基板上,再進行模塊化封裝。IPM 模塊一般是由 IGBT 芯片和驅動電路、過壓和過流保護電流、溫度監視和超溫保護電
67、路等外圍電路集成一起的模塊器件。根據 Yole 的數據,IGBT 以模塊應用為主,IGBT 分立器件占比 18%,IGBT 模塊占比 82%。圖圖 3232:IGBTIGBT 市場應用類型占比(市場應用類型占比(20212021 年)年)圖圖 3333:IGBTIGBT 市場器件結構占比(市場器件結構占比(20212021 年)年)資料來源:Yole、招商銀行研究院資料來源:Yole、招商銀行研究院 敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度20/32|研究院研究院 南通分行南通分行2.6 寬禁帶功率器件:在高壓高頻領域有望取代硅基功率器件寬禁帶材料寬禁帶材料 SiCSiC、GaNGaN 器件相對
68、硅基器件具有更佳的工作性能器件相對硅基器件具有更佳的工作性能。以 IGBT 為代表的硅基器件受限于硅基材料性能,較難進一步提升各項性能。SiC 功率器件在導通電阻、阻斷電壓和結電容方面的性能顯著優于傳統硅基功率器件,能夠實現更高的功率體積密度、更高的功率質量密度、更高的開關頻率、更高的效率,并降低冷卻系統的復雜程度。在相同工作電壓情況下,SiC 功率器件厚度更薄、尺寸更小、導通電阻更低、能量損失更小,SiC 功率器件成為新能源汽車、光伏、儲能、充電樁等領域提升性能的關鍵技術路徑。GaN 功率器件可以實現更小的導通電阻和柵極電荷,具有更高的開關頻率,更適合于高頻應用場景,有望在中低功率領域替代二
69、極管、MOSFET 等硅基功率器件。圖圖 3434:SiCSiC 在新能源領域應用路線圖在新能源領域應用路線圖資料來源:Yole、招商銀行研究院SiCSiC 器件取代傳統硅基功率器件已成為行業發展趨勢器件取代傳統硅基功率器件已成為行業發展趨勢。2018 年,SiC 開始應用于新能源汽車的逆變器、車載充電機 OBC 和 DC-DC 轉換器,在光伏逆變器、高鐵、充電樁等領域也廣泛應用。但是,SiC 產業鏈尚不成熟,SiC 器件成本較高,各行業滲透率較低,主要應用在高端新能源汽車和高壓高功率場景。2020 年后,隨著新能源行業全面爆發,SiC 應用案例快速增長,從 600V、1200V、1700V
70、到 3000V 高壓解決方案陸續出現。根據 Yole 的預測,600V SiC新能源汽車逆變器有望在 2023 年放量,1200V SiC 新能源汽車逆變器有望在 敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度21/32|研究院研究院 南通分行南通分行2026 年放量,1200V SiC 光伏逆變器有望在 2024 年放量,1200V SiC 充電樁有望在 2025 年放量。碳化硅器件目前應用于高端新能源汽車,未來成長空間廣闊碳化硅器件目前應用于高端新能源汽車,未來成長空間廣闊。盡管 SiC 和GaN 有明顯材料性能優勢,也具有長期市場發展潛力,但由于襯底生長速率慢、制備技術難度高,導致高品質襯底產量
71、低、成本高。隨著規模效益成本下降,未來 SiC 和 GaN 將擴大應用范圍到新能源汽車、充電樁、光伏、工業、電源、UPS、軍工航天等領域。根據 Omdia 的分析,SiC 和 GaN 市場將從 2020 年的8.88 億美元增長到 2030 年的 175.77 億美元,復合年均增長率為 34.79%。其中,汽車市場是規模最大增速最高的細分市場,汽車市場將從 2020 年的 1.63億美元增長到 2030 年的 124.24 億美元,復合年均增長率為 54.26%。電源市場也需求較大增速較快,將從 2020 年的 1.46 億美元增長到 2030 年的 19.14億美元,復合年均增長率為 29.
72、38%。圖圖 3535:SiCSiC 與與 GaNGaN 器件市場規模(按應用類型)器件市場規模(按應用類型)資料來源:Omdia、招商銀行研究院SiCSiC 器件市場需求相對器件市場需求相對 GaNGaN 器件更高器件更高。SiC 器件未來在新能源汽車領域滲透率較高,根據 Yole 的數據,SiC 器件從 2021 年的 8.0 億美元增長到 2027年的 51.0 億美元,復合年均增長率為 36.17%。而 GaN 功率器件主要在消費電子市場增長,并且在通信、新能源汽車市場不斷滲透,根據 Yole 的數據,GaN器件從 2021 年的 1.0 億美元增長到 2027 年的 9.61 億美元
73、,復合年均增長率為 45.81%。預計到 2027 年,SiC 和 GaN 器件將占功率分立和模塊器件市場總量的 20%左右。敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度22/32|研究院研究院 南通分行南通分行圖圖 3636:SiCSiC 與與 GaNGaN 器件市場規模(按器件類型)器件市場規模(按器件類型)資料來源:Yole、招商銀行研究院SiCSiC MOSFETMOSFET 和和 GaNGaN 晶體管是應用最多的寬禁帶功率器件。晶體管是應用最多的寬禁帶功率器件。根據 Omdia 的數據,SiC 功率器件中 SiC MOSFET 占比 46%、SiC diodes 占比 29%、混合型 Si
74、C功率模塊占比 13%、SiC 功率模塊占比 10%、SiC JFET 占比 2%。根據 Omdia 的數據,GaN 功率器件中 GaN 晶體管占比 57%、GaN IC 占比 43%。圖圖 3737:SiCSiC 器件結構占比(器件結構占比(20212021 年)年)圖圖 3838:GaNGaN 器件結構占比(器件結構占比(20212021 年)年)資料來源:Omdia、招商銀行研究院資料來源:Omdia、招商銀行研究院3供給端:歐美日全面領先,國內廠商快速崛起3.1 供應鏈向 IDM 一體化和大硅片方向發展功率半導體上游供應鏈包括硅片、外延片、芯片制造,功率半導體上游供應鏈包括硅片、外延片
75、、芯片制造,IDMIDM 一體化成為趨一體化成為趨勢勢。硅片是功率半導體制造的核心材料,主要包括硅片和碳化硅,硅片工藝會影響硅片的質量、性能與可靠性。全球半導體硅片行業市場集中度較高,主要 敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度23/32|研究院研究院 南通分行南通分行被日本、德國、韓國、中國臺灣廠商占據。目前,全球前五大硅片廠商日本信越化學、日本 Sumco、德國 Siltronic、中國臺灣環球晶圓、韓國 SK Siltron合計市場份額達 93%。外延片是在拋光片的基礎上進行外延生長,功率半導體通常在低電阻率的硅襯底上外延生長高電阻率的外延層,硅襯底的低電阻率可降低導通電阻,高電阻率的外
76、延層可以提高器件的擊穿電壓,可應用于二極管、IGBT 等功率器件的制造。芯片制造在硅片上主要流程為薄膜制造、曝光和刻蝕,然后進行芯片封裝,對加工完畢的芯片進行技術性能指標測。功率半導體上游供應鏈廠商中,大多數硅片供應商也提供硅外延片產品,部分供應商自己生產外延片并制作芯片封裝成器件,部分供應商從硅片、外延片、器件制造實現 IDM 一體化。圖圖 3939:功率半導體上游制造供應鏈:功率半導體上游制造供應鏈資料來源:Yole、招商銀行研究院8 8 英寸產品目前占據主流,英寸產品目前占據主流,1212 英寸成為未來發展方向英寸成為未來發展方向。半導體硅片尺寸越大,對半導體硅片的生產技術、設備、材料、
77、工藝的要求越高。目前,硅基功率半導體主流產品是 8 英寸(200mm)硅片產線,硅基 MOSFET 的 8 英寸產品占比約 70%,IGBT 的 8 英寸產品占比約 50%。12 英寸(300mm)功率半導體產線逐步投產,預計 2021 年-2027 年的年均復合增長率達到 32.3%。在寬禁帶功率半導體市場,目前主要以 4 英寸、6 英寸產線為主,8 英寸是未來主要發展方向。GaN 的 8 英寸產線占比較高,SiC 產線以 6 英寸及以下為主,SiC 供應商正在大量投入 8 英寸產線建設,預計到 2027 年 8 英寸產能占比達到 20%。國內廠商盡管起步較晚,但在 12 英寸產線和寬禁帶功
78、率半導體發展比較積極,敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度24/32|研究院研究院 南通分行南通分行華潤微、士蘭微、聞泰科技等廠商正在建設 12 英寸產線,華潤微、士蘭微、斯達半導、時代電氣等正在規劃建設 6 至 8 英寸 SiC 產線。圖圖 4040:各類型功率半導體晶圓尺寸(:各類型功率半導體晶圓尺寸(20222022 年)年)資料來源:Yole、招商銀行研究院3.2 歐美日廠商先發優勢,占據主要市場份額全球功率半導體廠商以歐美日為主,國內廠商技術積累與歐美日廠商存在全球功率半導體廠商以歐美日為主,國內廠商技術積累與歐美日廠商存在一定差距一定差距。目前功率半導體廠商可以分為三個梯隊,第一
79、梯隊是以英飛凌、意法半導體、安森美為代表的歐美廠商,第二梯隊是以三菱電機、富士電機、東芝為代表的日本廠商,第三梯隊以安世半導體、比亞迪半導體、斯達半導為代表的國內廠商為主。歐美日廠商占據全球功率半導體主要市場份額,在功率IC、IGBT 和中高壓 MOSFET 等高端市場優勢明顯,國內廠商在小功率二極管、晶閘管、低壓 MOSFET 等中低端市場有一定市場份額。圖圖 4141:功率半導體市場份額(:功率半導體市場份額(20212021 年)年)圖圖 4242:功率:功率 ICIC 市場份額(市場份額(20212021 年)年)資料來源:Omdia、招商銀行研究院資料來源:Omdia、招商銀行研究院
80、歐美廠商占據全球功率半導體市場主要份額歐美廠商占據全球功率半導體市場主要份額。根據 Omdia 的數據,2021 年全球功率半導體前五名廠商分別是英飛凌(14%)、德州儀器(8%)、意法半 敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度25/32|研究院研究院 南通分行南通分行導體(6%)、亞德諾(6%)、安森美(6%)。其中,英飛凌優勢明顯,市占率是第二名和第三名之和。功率功率 ICIC 市場競爭格局與功率分立器件完全不同,功率市場競爭格局與功率分立器件完全不同,功率 ICIC 市場玩家主要是市場玩家主要是模擬半導體廠商模擬半導體廠商。根據 Omdia 的數據,2021 年全球功率 IC 前五名廠商
81、分別是德州儀器(15%)、亞德諾(11%)、英飛凌(8%)、高通(8%)、瑞薩(6%)。歐日廠商占據功率分立器件和功率模塊市場主要份額歐日廠商占據功率分立器件和功率模塊市場主要份額。根據 Omdia 的數據,2021 年全球功率分立器件前五名廠商分別是英飛凌(18%)、意法半導體(8%)、安森美(8%)、東芝(5%)、威世(5%)。其中,國內廠商安世半導體憑借二極管、晶體管市場優勢排名第七。根據 Omdia 的數據,2021 年全球功率模塊前五名廠商分別是英飛凌(24%)、三菱電機(14%)、富士電機(10%)、賽米控(7%)、安森美(5%)。其中,國內廠商斯達半導體排名第九。圖圖 4343:
82、功率分立器件市場份額(:功率分立器件市場份額(20212021 年)年)圖圖 4444:功率模塊市場份額(:功率模塊市場份額(20212021 年)年)資料來源:Omdia、招商銀行研究院資料來源:Omdia、招商銀行研究院歐日廠商占據歐日廠商占據 MOSFETMOSFET 器件主要份額,國內廠商在低端器件主要份額,國內廠商在低端 MOSFETMOSFET 領域擴大份領域擴大份額額。根據 Omdia 的數據,2021 年全球 MOSFET 器件前五名廠商分別是英飛凌(24%)、安森美(12%)、意法半導體(8%)、東芝(6%)、AOS(5%)。其中,國內廠商在中低壓 MOSFET 領域快速成長
83、,安世半導體、華潤微、士蘭微分別占據八到十名。IGBTIGBT 器件設計工藝復雜、行業壁壘較高,長期被歐日廠商壟斷器件設計工藝復雜、行業壁壘較高,長期被歐日廠商壟斷。根據Omdia 的數據,2021 年全球 IGBT 器件前五名廠商分別是英飛凌(28%)、三菱電機(16%)、富士電機(13%)、安森美(5%)、賽米控(4%)。敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度26/32|研究院研究院 南通分行南通分行圖圖 4545:MOSFETMOSFET 器件市場份額(器件市場份額(20212021 年)年)圖圖 4646:IGBTIGBT 器件市場份額(器件市場份額(20212021 年)年)資料來源
84、:Omdia、招商銀行研究院資料來源:Omdia、招商銀行研究院SiCSiC 器件處于起步階段,歐美廠商占據主要份額。器件處于起步階段,歐美廠商占據主要份額。SiC 產業鏈最關鍵技術工藝包括襯底、外延、柵氧工藝,三者成本占比分別為 46%、23%、20%,襯底成為影響 SiC 市場發展的核心因素。根據 Yole 的數據,2022 年 SiC 器件市場前五名廠商分別是意法半導體(37%)、英飛凌(19%)、科銳(16%)、安森美(12%)、羅姆(8%)。碳化硅襯底市場高度壟斷,根據 Yole 的數據,2022年 SiC 襯底市場前兩名廠商分別是科銳(53%)、II-VI(19%)。圖圖 4747
85、:SiCSiC 器件市場份額(器件市場份額(20222022 年)年)圖圖 4848:SiCSiC 襯底市場份額(襯底市場份額(20222022 年)年)資料來源:Yole、招商銀行研究院資料來源:Yole、招商銀行研究院3.3 國內廠商快速崛起,產品布局各具特色國內廠商具備一定的技術沉淀,新能源市場爆發帶來高速增長機遇國內廠商具備一定的技術沉淀,新能源市場爆發帶來高速增長機遇。國內功率器件市場需求較大,但由于功率半導體產業起步較晚,國內廠商與行業龍頭在規模、技術、產品線方面存在一定差距。經過多年的市場磨練,國內廠商 敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度27/32|研究院研究院 南通分行南通
86、分行逐步沉淀、追趕、成長,在功率半導體設計、制造、封裝各環節都具備一定實力。2020 年以來,隨著下游新能源行業的爆發,國內功率半導體廠商實現了高速發展,其中包括 IDM 廠商安世半導體、比亞迪半導體、時代電氣、華潤微、士蘭微、揚杰科技、捷捷微電等,Fabless 廠商斯達半導體、東微半導體、新潔能、宏微科技等,代工廠華虹宏力、紹興中芯、華潤微等。行業龍頭大多采用行業龍頭大多采用 IDMIDM 模式,國內模式,國內 FablessFabless 廠商逐步跟進自建產能廠商逐步跟進自建產能。以英飛凌、安森美為代表的龍頭廠商均采用 IDM 模式,其擁有完整芯片設計、制造和封裝產線,對產品質量和成本控
87、制能力強,遇到行業周期波動時,能夠更有效平滑周期,提升持續經營能力。國內 IDM 廠商在持續擴產之外,Fabless 廠商也積極向 IDM 模式轉型,以斯達半導體為例,其投資 20 億元用于建設高壓特色工藝功率半導體產線。自建制造和封裝產線,部分產能自主可控,成為未來功率半導體行業的發展趨勢。圖圖 4949:國內功率半導體供應鏈:國內功率半導體供應鏈資料來源:Yole、招商銀行研究院新能源行業爆發,帶動國內廠商向中高壓新能源行業爆發,帶動國內廠商向中高壓 IGBTIGBT、SiCSiC 產品布局產品布局。盡管功率半導體市場仍由海外廠商主導,但隨著下游新能源行業的快速發展,國內廠商在功率半導體產
88、品布局和銷售規模上均取得快速進步,與國外廠商差距不斷縮小。國內廠商在二極管、晶閘管、小信號 MOSFET 領域技術水平和性能指標已經達到了國際水平,安世半導體、華潤微、捷捷微電在不同領域具有競爭優勢。在 IGBT 領域,國內廠商進步明顯,時代電氣產品的電壓區間覆蓋范圍最廣,比亞迪半導體是國內車規 IGBT 龍頭,士蘭微在家電 IPM 模塊優勢明顯,東微半導 TGBT 產品性能領先第七代 IGBT。在 SiC 領域,國內廠商與國際巨頭整體 敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度28/32|研究院研究院 南通分行南通分行技術差距相對較小,大部分國內廠商都布局了 SiC 賽道,斯達半導、比亞迪半導體
89、、時代電氣的 SiC 模塊已經量產上車,三安光電與意法半導體建立合資公司大規模量產 SiC 器件,天科合達、天岳先進與英飛凌等廠商簽訂 SiC 晶圓供應協議。在 GaN 領域,安世半導體、三安光電、華潤微產品已實現量產。表表 4 4:國內功率半導體公司產品線布局對比:國內功率半導體公司產品線布局對比類別類別產品產品安世安世半導半導華潤華潤微微士蘭士蘭微微時代時代電氣電氣比亞比亞迪迪三安三安光電光電揚杰揚杰科技科技捷捷捷捷微電微電華微華微電子電子斯達斯達半導半導新潔新潔能能東微東微半導半導宏微宏微科技科技小功率二極管三極管晶閘管MOSFET平面型溝槽型屏蔽柵超級結IGBT單管模組IPMSiC二極
90、管MOSFETGaN資料來源:公司公告、招商銀行研究院國內廠商在新能源行業布局廣泛,在細分市場具有較強競爭力國內廠商在新能源行業布局廣泛,在細分市場具有較強競爭力。安世半導體是全球領先的功率半導體 IDM 龍頭廠商,位居全球功率半導體第五名,在國內功率半導體排名第一,在二極管晶體管市場全球排名第一,在小信號MOSFET 市場全球排名第二,在車規功率 MOSFET 市場全球排名第二。比亞迪半導體是領先的車規功率半導體廠商,在國內乘用車電機驅動 IGBT 模塊市場排名第二,在國內廠商中排名第一,在 IPM 領域國內排名第三。斯達半導體是國內 IGBT 行業領軍企業,在 IGBT 模塊全球市場排名第
91、六,在 IGBT 模塊國內廠商排名第一。華潤微是國內領先的功率半導體 IDM 廠商,在功率器件市場國內排名第二,在 MOSFET 市場國內排名第一。時代電氣是我國軌道交通行業領先的功率半導體 IDM 廠商,在鐵軌牽引變流系統功率器件市場國內排名第一,在乘用車功率模塊市場國內排名第三,在光伏逆變器功率模塊市場國內排名第三,在集中式逆變器功率模塊市場國內排名第一。敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度29/32|研究院 南通分行|研究院 南通分行表 5:主要公司在各行業產品布局表 5:主要公司在各行業產品布局二極管二極管三級管三級管晶閘管晶閘管MOSFETMOSFET超級結超級結IGBTIGBTS
92、iCSiCGaNGaN新能源汽車安世揚杰科技安世揚杰科技安世華潤微東微比亞迪斯達時代電氣比亞迪斯達安世華潤微光伏風電揚杰科技華潤微新潔能華潤微斯達時代電氣華潤微充電樁東微士蘭微東微家電捷捷微電新潔能士蘭微鐵路時代電氣工業安世揚杰科技安世揚杰科技捷捷微電華潤微安世斯達安世消費電子安世新潔能安世資料來源:公司公告、招商銀行研究院國內新能源汽車銷售高速增長,國產功率模塊在全球占比快速提升。國內新能源汽車銷售高速增長,國產功率模塊在全球占比快速提升。根據廣發證券統計,2020 年以來,我國新能源汽車銷售量增速高于全球水平,2023 年上半年我國新能源汽車銷售已占全球市場的 62.7%。隨著國內功率半導
93、體廠商競爭力增強,國內新能源汽車搭載的國產功率模塊占比快速提升,根據NE 時代統計,2023 年 1-8 月我國新能源乘用車功率模塊國產供應占比超過59%。其中,比亞迪半導體搭載功率模塊 163 萬套(占比 31.2%),時代電氣搭載功率模塊 54.6 萬套(占比 10.5%),斯達半導搭載功率模塊 38 萬套(占比 7.3%),士蘭微搭載功率模塊 26.2 萬套(占比 5.0%),中芯紹能搭載功率模塊 24.0 萬套(占比 4.6%)。隨著國產功率模塊搭載量的大幅提升,國產功率模塊在全球新能源汽車市場份額達到 37%,占據一席之地。敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度30/32|研究院研究
94、院 南通分行南通分行圖圖 5050:新能源汽車國內和全球銷售情況:新能源汽車國內和全球銷售情況圖圖 5151:新能源乘用車功率模塊廠商分布情況:新能源乘用車功率模塊廠商分布情況(20232023 年年 1-81-8 月)月)資料來源:廣發證券、招商銀行研究院資料來源:NE 時代、招商銀行研究院依托新能源行業快速發展,國內廠商營收實現快速增長依托新能源行業快速發展,國內廠商營收實現快速增長。傳統領域功率半導體市場增速較慢,國內功率半導體廠商后發劣勢明顯。隨著新能源行業的快速發展,在新能源行業進行布局的國內功率半導體廠商業績顯著增長,并保持較高的毛利率水平。隨著新能源行業持續發展,功率半導體應用領
95、域越來越廣,新能源領域的功率半導體市場前景樂觀。國內功率半導體廠商瞄準新能源產業快速發展的契機,在新技術新產品開發、特色工藝平臺建設、聚焦高門檻市場方面加大投入,產品結構調整的步伐進一步加快,未來有望涌現出一批營收規模在 50 億以上的廠商。表表 6 6:國內功率半導體公司主要情況(億元):國內功率半導體公司主要情況(億元)模式模式公司公司市值市值2022 年營年營收收3 年營年營收收CAGR2022 年年凈利潤凈利潤2022 年年毛利率毛利率2022 年年凈利率凈利率IDM聞泰科技(安世)55258011.8%13.618.2%2.3%華潤微72810120.6%26.036.7%25.8%
96、士蘭微3578338.6%10.529.5%12.7%時代電氣5801803.4%25.932.7%14.4%比亞迪半導-8094.0%12.033.6%12.0%三安光電78413221.0%6.917.8%5.2%揚杰科技1925439.1%10.936.3%20.2%捷捷微電1291839.4%3.640.4%19.5%華微電子71195.7%0.621.1%3.1%Fabless斯達半導3192751.4%8.240.3%30.3%新潔能1051832.8%4.436.9%24.0%敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度31/32|研究院 南通分行|研究院 南通分行東微半導871178
97、.6%2.834.0%25.5%宏微科技80967.8%0.820.9%8.5%資料來源:公司公告、招商銀行研究院,市值數據截至 2023 年 9 月 18 日4業務建議及風險提示(本部分有刪減,招商銀行各行部請參照文末聯系方式聯系研究院)4.1 業務建議從過去二十年的趨勢來看,半導體應用從傳統領域向 PC、服務器、智能手機、數據中心等新興領域持續擴散,全球半導體行業經歷了互聯網泡沫、經濟危機、新冠疫情的短期波動,長期呈現出持續增長的態勢。根據 WSTS 的數據,全球半導體銷售額從 2001 年的 1390 億美元增長到 2022 年的 5735 億美元,增幅高達 313%。隨著半導體應用從信
98、息技術領域向能源、交通等領域拓展,其長期市場前景廣闊。根據 SIA 的研究,到 2030 年全球半導體市場預計增長56%,其中汽車行業將占芯片需求的 20%。功率半導體受益于新能源變革,是未來十年半導體行業持續發展的重要力量。圖 52:全球半導體行業長期市場前景廣闊圖 52:全球半導體行業長期市場前景廣闊資料來源:WSTS、招商銀行研究院盡管行業競爭加劇,功率半導體依然處于成長期,主要細分領域仍可積極布局盡管行業競爭加劇,功率半導體依然處于成長期,主要細分領域仍可積極布局。新能源汽車、光伏、風電、儲能、充電樁、UPS、工業電機等新能源相關領域經歷了 2020 年-2022 年的快速增長,進入
99、2023 年行業增速和滲透率提升都有所放緩。隨著市場競爭加劇,部分功率半導體結束供不應求的狀態,廠商銷售增速放緩、產品毛利率有所下降。由于下游新能源汽車、光伏、儲能、敬請參閱尾頁之免責聲明行內偕作行業深度32/32|研究院研究院 南通分行南通分行充電樁滲透率依然較低,未來新能源潛在市場空間廣闊,因此功率半導體各細分領域仍可積極布局。4.2 風險提示(1 1)新能源行業階段性供需過剩的風險)新能源行業階段性供需過剩的風險。新能源行業經歷了 2020 年-2022 年的快速增長,2023 年面臨階段性調整。功率半導體屬于新能源行業的最上游,行業景氣度與下游新能源汽車、光伏、風電、儲能等行業景氣度緊
100、密相關,若新能源行業發展出現階段性調整,將直接影響功率半導體市場的供需情況。(2 2)地緣政治和貿易摩擦)地緣政治和貿易摩擦的風險的風險。近年來國際政治局勢不確定,貿易摩擦顯著加劇。功率半導體行業依然比較薄弱,地緣政治和貿易摩擦可能對行業產生負面影響,對功率半導體的下游需求和供應鏈帶來風險。(3 3)技術更新迭代的風險技術更新迭代的風險。功率半導體處于行業成長期,面臨產品迭代速度過快、研發周期長、資金投入大的風險,如果市場需求變化導致新技術、新工藝路線發生較大變化,可能對行業發展帶來波動。(4 4)市場競爭加劇的風險市場競爭加劇的風險。功率半導體市場競爭錯綜復雜,歐美日巨頭占據領先地位,國內廠
101、商雖然快速崛起,但產品依然以中低端市場為主。隨著功率半導體需求的持續增長,可能導致更多的海外巨頭競爭者加入,從而對國內廠商發展產生不利影響。(5 5)主要原材料供應集中度高)主要原材料供應集中度高的風險的風險。功率半導體上游原材料硅片、引線框、化學品、氣體等材料成本占比較高,供應商集中度也相對較高,原材料價格的波動將對毛利率水平帶來影響。如果原材料出現延遲交貨、限制供應或短期價格大幅波動,可能對行業生產經營造成不利影響。(6 6)知識產權糾紛的風險。)知識產權糾紛的風險。知識產權組合的優勢是半導體行業取得競爭優勢和實現持續發展的關鍵因素。功率半導體行業的專有技術、商業機密、專利或集成電路布圖設
102、計被盜用或不當使用,可能產生知識產權糾紛,可能對行業發展造成不利影響。行內偕作行業深度|研究院 南通分行|研究院 南通分行免責聲明本報告僅供招商銀行股份有限公司(以下簡稱“本公司”)及其關聯機構的特定客戶和其他專業人士使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為本公司的當然客戶。本報告僅在相關法律許可的情況下發放,并僅為提供信息而發放,概不構成任何廣告。在任何情況下,本報告中的信息或所表述的意見并不構成對任何人的投資建議。在任何情況下,本公司不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。本報告的信息來源于已公開的資料,本公司對該等信息的準確性、完整性或可靠性不作任何保證。在不同時
103、期,本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告。本公司不保證本報告所含信息保持在最新狀態。同時,本公司對本報告所含信息可在不發出通知的情形下做出修改,投資者應當自行關注相應的更新或修改。本公司可能采取與報告中建議及/或觀點不一致的立場或投資決定。市場有風險,投資需謹慎。市場有風險,投資需謹慎。投資者不應將本報告作為投資決策的唯一參考因素,亦不應認為本報告可以取代自己的判斷。在決定投資前,如有需要,投資者務必向專業人士咨詢并謹慎決策。本報告版權僅為本公司所有,未經招商銀行書面授權,本研究報告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷貝、復印件或復制品,或再次分發給任何其他人,或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。如征得本公司同意進行引用、刊發的,需在允許的范圍內使用,并注明出處為“招商銀行研究院”,且不得對本報告進行任何有悖原意的引用、刪節和修改。未經招商銀行事先書面授權,任何人不得以任何目的復制、發送或銷售本報告。招商銀行版權所有,保留一切權利。未經招商銀行事先書面授權,任何人不得以任何目的復制、發送或銷售本報告。招商銀行版權所有,保留一切權利。招商銀行研究院地址 深圳市福田區深南大道 7088號招商銀行大廈 16F(518040)電話 0755-22699002郵箱 傳真 0755-83195085