隨著疫情常態化,功率器件景氣度隨工業、汽車需求復蘇;全球消費電子需求也跟著增長。我們預估此輪功率器件景氣度有望持續到明年上半年。
成本上行壓力增加,IDM模式優勢顯示。在產能緊缺之下,MOS等功率器件交貨周期拉長,部分晶圓代工廠上調代工價格,使得功率Fabless公司或面臨成本上行壓力,而IDM模式的功率公司,能保證自身產能需求,在同類產品價格上漲的情況下業綺將有較大彈性。
受到全球新冠疫情的影響,2020年全球功率半導體出現下滑,從市場空間角度看,全球 2020 年 79 億美金 MOSFET 市場,其中中國在 2017 年 67 億美金全球市場中占 40%,大約 27 億美金, 按照 2020 年仍然占比 40%計算,預計市場空間 31.6 億美金,即 221 億元 RMB。
● 汽車是最大應用市場,消費電子占比提升
Mosfet 下游應用廣泛,主要運用于消費電子、汽車電子、工業電子以及新能源汽車/充電樁、智能裝備制造、物聯網、光伏新能源等新興領域。
從下游具體的占比來看,全球 MOSFET 市場占比較大的幾塊領域有:汽車 30%、 工業和醫療 20%、消費電子(含家電)21%、計算機領域 15%、通信 5%;國內 MOSFET 來看,占比較大的幾塊有:汽車 32%、工業和醫療 26%、消費電子 22%、計算機 8%、 通信領域 8%(下左圖是全球市場構成,右圖是國內市場構成)。
新能源車功率半導體價值量大幅增加。新增功率器件價值量主要來自于汽車的“三電”系統,包括電力控制,電力驅動和電池系統。在動力控制單元中,IGBT或者SiC模塊將高壓直流電轉換為驅動三相電機的交流電;在車載充電器AC/DC和DC/DC直流轉換器中,都會用到IGBT或者SiC、 MOS. SBD單管,或GaN:在電動助力轉向、水泵、油泵、PTC、空調壓縮機等高壓輔助控制器中都會用到IGBT單管或者模塊;在ISG啟停系統、電動車窗雨刮等低壓控制器中都會用到MOS單管。根據Infineon數據,2020年,48V輕混汽車需要增加90美元功率半導體,電動汽車或者混動需要增加330美元功率半導體。
● 第三代化合物半導體迎來發展新機遇
半導體經過近百年的發展后,目前已經形成了三代半導體材料,第三代半導體材料主要以碳化硅( SiC) 、氮化鎵( GaN) 、氧化鋅( ZnO) 、金剛石、氮化鋁(AIN) 為代表的寬禁帶半導體材料,其中最為重要的就是SiC和GaN。受到電動汽車和混動汽車、充電樁和工業電源應用驅動,碳化硅(SiC) 將保持快速發展,2020年市場規模約7億美元,Yole預測,2025年將達到38億美元,2020-2025年復合增長率達到35%。三星、OPPO、小米等眾多智能手機廠商推出了集成了功率GaN器件的快速充電器,還有其他品牌,快充市場迅速發展,其他還有5G基站等需求的推動,功率GaN市場將呈現快速發展態勢,2020年GaN市場約1億美元,Yole預測,2025年將達到5億美元,2020-2025年復合增長率達到42%。
● 全球功率半導體呈現歐美日三足鼎立之勢
據 Omdia 數據,全球功率半導體器件與模組市場規模呈現歐美日三足鼎立之勢,英飛凌位居第一,占比19%,安森美次之,占比8.4%,前十大公司合計市占率達到58.3%。國內功率廠商如斯達半導、士蘭微、華潤微等在銷售上也有明顯進步,但從絕對價值量和占比來說,國產替代空間仍十分廣闊。
● 中國功率半導體產業迎來發展良機
我國半導體廠商主要為IDM模式, 生產鏈較為完善,產品主要集中在二極管、低壓MOS器件、晶間管等低端領域,IGBT逐漸獲得突破,生產工藝成熟且具有成本優勢,行業中的龍頭企業盈利水平遠高于臺灣地區廠商。而在新能源、電力、4九道交通等 高端產品領域,國內僅有極少數廠商擁有生產能力,高端產品市場主要被英飛凌、安森美、瑞薩、東芝等歐美日廠商所壟斷。
目前國內外IGBT市場仍主要由外國企業占據,國內以斯達半導體為首的IGBT企業發展快速, 在工控、電動汽車、風電、光伏、電力及高鐵等領域逐漸取得突破,不斷提升份額,2019年,斯達半導體電動汽車IGBT模塊在中國電動汽車領域的占比達到14%。
目前國內功率半導體產業鏈正在日趨完善,技術也正在取得突破。數據顯示,2020年全球功率半導體市場需求規模達143億美元,中國是全球最大的功率半導體消費國,2020年市場需求規模將達到56億美元,占全球需求比例約為39%。伴隨國內功率半導體行業進口替代的發展趨勢,未來中國功率半導體行業將繼續保持增長,2021年市場規模有望達到57億美元。在新能源(電動汽車、光伏、 風電)、工控、變頻家電、T設備等需求下,中國需求增速將繼續高于 全球,行業穩健增長+國產替代。