智研產(chǎn)業(yè)百科-功率半導體器件（附行業(yè)現(xiàn)狀、發(fā)展歷程、產(chǎn)業(yè)鏈知識圖譜分析）

精品研報·專題定制·產(chǎn)研服務智研咨詢出品功率半導體器件精品研報·專題定制·產(chǎn)研服務智研咨詢出品功率半導體器件智研產(chǎn)業(yè)百科·產(chǎn)業(yè)研究第一站/功率半導體器件/實用的產(chǎn)研百科工具功率半導體器件TOC\o"1-5"\h\z\u一、定義及分類 1二、行業(yè)政策 2三、行業(yè)風險 31、技術(shù)升級及產(chǎn)品迭代風險 32、客戶認證失敗的風險 33、競爭加劇風險 3四、產(chǎn)業(yè)鏈 4五、行業(yè)現(xiàn)狀 5六、發(fā)展因素 61、有利因素 6（1）國家政策大力支持 6（2）節(jié)能減排政策將推動市場需求增長 6（3）新能源領(lǐng)域的應用將推動行業(yè)快速發(fā)展 62、不利因素 6（1）國內(nèi)企業(yè)的國際競爭力有待提升 6（2）高端人才儲備相對不足 7（3）高端領(lǐng)域競爭力不足 7七、競爭格局 8八、發(fā)展趨勢 9一、定義及分類功率半導體器件，又稱電力電子器件或功率電子器件，是電子產(chǎn)業(yè)鏈中最核心的一類器件之一。能夠?qū)崿F(xiàn)電能轉(zhuǎn)換和電路控制，在電路中主要起著功率轉(zhuǎn)換、功率放大、功率開關(guān)、線路保護、逆變（直流轉(zhuǎn)交流）和整流（交流轉(zhuǎn)直流）等作用。根據(jù)功率半導體器件的可控性可以將功率半導體器件分為三類，第一類為不可控型功率器件，即正向?qū)ǚ聪蜃钄嗳绯Ｒ姷墓β识O管；第二類為半可控功率器件，除了正負極，還有控制極，一旦開通無法通過控制極(柵極)關(guān)斷，這類主要是指晶閘管和它的派生器件；第三類為全控型功率器件，可以觸發(fā)導通，也可以觸發(fā)關(guān)斷。二、行業(yè)政策半導體及相關(guān)產(chǎn)業(yè)作為現(xiàn)代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，已成為社會發(fā)展和國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性和先導性產(chǎn)業(yè)，是現(xiàn)代日常生活和未來科技進步必不可少的重要組成部分，在推動國家經(jīng)濟發(fā)展、社會進步、保障國家安全等方面發(fā)揮著廣泛而重要的作用，是當前國際綜合國力競爭的焦點和衡量一個國家或地區(qū)綜合競爭力的重要標志。近年來，為了推動行業(yè)的發(fā)展，國家有關(guān)部門陸續(xù)出臺一系列相關(guān)政策，支持、鼓勵行業(yè)的發(fā)展，而受益于國家和地方政府的鼓勵政策，國內(nèi)電動汽車與充電樁、光伏與儲能等領(lǐng)域需求增長，功率半導體競爭格局有望被重塑，國內(nèi)功率半導體的國產(chǎn)化進程有望加速。三、行業(yè)風險1、技術(shù)升級及產(chǎn)品迭代風險功率半導體行業(yè)的研發(fā)存在周期較長、資金投入較大的特點。通常而言，一款功率半導體器件產(chǎn)品需經(jīng)芯片設(shè)計、工藝流片、封裝測試、可靠性實驗等步驟直至最終產(chǎn)品定型，整體周期較長，從研發(fā)到規(guī)模投放市場，往往需要兩年以上。因此對于行業(yè)內(nèi)企業(yè)來說，如國內(nèi)外競爭對手推出更先進、更具競爭力的技術(shù)和產(chǎn)品，而公司未能準確把握行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢并制定新技術(shù)的研究方向，或公司技術(shù)和產(chǎn)品升級迭代的進度跟不上行業(yè)先進水平，新產(chǎn)品研發(fā)失敗，將導致產(chǎn)品技術(shù)落后、公司產(chǎn)品和技術(shù)被迭代的風險。2、客戶認證失敗的風險客戶認證是指客戶對企業(yè)提供芯片、單管、模塊等產(chǎn)品進行測試和上機性能驗證，每一型號產(chǎn)品在進行批量供應前，都需要經(jīng)過客戶嚴格的認證，客戶測試認證周期較長。若客戶測試認證失敗，存在客戶選擇其他公司產(chǎn)品進行測試認證的可能，從而導致該款產(chǎn)品不能在客戶對應產(chǎn)品中形成銷售。如若企業(yè)連續(xù)多款產(chǎn)品在同一客戶中認證失敗，有可能導致客戶對企業(yè)產(chǎn)品性能和質(zhì)量產(chǎn)生質(zhì)疑，從而導致企業(yè)不能獲得新客戶或丟失原有客戶，導致企業(yè)營業(yè)收入和市場份額下降，進而對企業(yè)盈利能力產(chǎn)生不利影響。3、競爭加劇風險從整體市場份額來看，目前國內(nèi)功率半導體器件市場的主要競爭者仍主要為國外企業(yè)，如英飛凌、富士電機、三菱電機、賽米控、安森美等，國內(nèi)企業(yè)在技術(shù)實力、產(chǎn)品系列化和市場份額方面與國外主要競爭對手相比尚存在較大差距，同時也面臨著國內(nèi)其他品牌企業(yè)的競爭風險。若國內(nèi)外宏觀經(jīng)濟形勢、自身經(jīng)營管理、市場需求、技術(shù)研發(fā)等因素出現(xiàn)重大不利變化或發(fā)生因不可抗力導致的風險，行業(yè)內(nèi)企業(yè)的盈利能力將可能出現(xiàn)較大幅度波動。此外，若國內(nèi)外競爭對手利用其品牌、技術(shù)、資金優(yōu)勢，加大在其所處市場領(lǐng)域的投入，可能對行業(yè)內(nèi)市場份額形成擠壓，使得劣勢企業(yè)產(chǎn)品收入下降，從而影響企業(yè)的銷售規(guī)模和盈利能力。四、產(chǎn)業(yè)鏈從功率半導體器件的產(chǎn)業(yè)鏈來看，行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要是原材料及設(shè)備供應環(huán)節(jié)，包括晶圓、光刻機、引線框架、寬禁帶材料及其他輔助材料的供應。中游主要是芯片制造、設(shè)計、封裝等生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，產(chǎn)品包括功率IC、分立器件和模塊，其中IGBT和MOSFET在功率分立器件中價值量最大。下游主要為應用市場，功率半導體應用前景廣闊，幾乎涵蓋了所有電子產(chǎn)業(yè)鏈。以MOSFET、IGBT以及SiCMOSFET為代表的功率器件需求旺盛。根據(jù)性能不同，廣泛應用于汽車、充電樁、光伏發(fā)電、風力發(fā)電、消費電子、軌道交通、工業(yè)電機、儲能、航空航天和軍工等眾多領(lǐng)域。五、行業(yè)現(xiàn)狀功率半導體器件是半導體器件的重要組成部分，是電力電子應用裝備的基礎(chǔ)和核心器件，廣泛應用于工業(yè)控制、新能源發(fā)電和電能質(zhì)量管理、汽車電子和汽車充電樁等領(lǐng)域，尤其是在大功率、大電流、高頻高速、低噪聲等應用領(lǐng)域起著無法替代的關(guān)鍵作用。近年來，受益于國際電子制造產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移以及行業(yè)下游需求的持續(xù)旺盛，我國電力電子產(chǎn)品，尤其是新型電力電子器件如IGBT、FRED、MOSFET等功率半導體器件保持了較快的發(fā)展態(tài)勢。數(shù)據(jù)顯示，2018-2020年期間，受到全球經(jīng)濟表現(xiàn)不佳、消費市場的疲軟、中美貿(mào)易摩擦持續(xù)、新冠疫情爆發(fā)等多重因素沖擊影響，行業(yè)規(guī)模整體處于下行趨勢，2021-2022年期間，由于新能源行業(yè)發(fā)展迅猛帶動需求量增長，行業(yè)規(guī)模大幅回升，具體來看，2022年我國功率半導體器件市場規(guī)模約為196億元，同比增長7.1%。六、發(fā)展因素1、有利因素（1）國家政策大力支持半導體行業(yè)的發(fā)展程度是國家科技實力的重要體現(xiàn)，是信息化社會的支柱產(chǎn)業(yè)之一，更對國家安全有著舉足輕重的戰(zhàn)略意義。功率半導體分立器件行業(yè)是我國重點鼓勵和支持的產(chǎn)業(yè)之一，為推動節(jié)能減排，促進電力電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國家發(fā)改委等有關(guān)部門陸續(xù)出臺資金補貼計劃等一系列政策及文件，支持新型電力電子器件的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。如國務院發(fā)布的《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》明確提出將核心電子器件、高端通用芯片作為16個重大專項之一。國家工信部發(fā)布的《關(guān)于政協(xié)十三屆全國委員會第二次會議第2282號（公交郵電類256號）提案答復的函》指出，持續(xù)推進工業(yè)半導體材料、芯片、器件及IGBT模塊產(chǎn)業(yè)發(fā)展，根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢，調(diào)整完善政策實施細則，更好的支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展。（2）節(jié)能減排政策將推動市場需求增長隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源需求量越來越大，國內(nèi)能源供應緊缺的矛盾日益突出。近年來國家出臺了多項節(jié)能減排政策促進相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，受益于此，工業(yè)控制、新能源汽車和新能源發(fā)電等節(jié)能效果明顯的產(chǎn)品近年來市場規(guī)模不斷擴大，而從而使得功率半導體器件的市場需求快速增長。（3）新能源領(lǐng)域的應用將推動行業(yè)快速發(fā)展由于傳統(tǒng)石化能源儲量有限且污染嚴重，近年來以新能源汽車、風能、太陽能等為代表的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。以IGBT器件為例，IGBT器件是新能源汽車電機控制器的核心元件，風能、太陽能發(fā)電產(chǎn)生的電力要經(jīng)過逆變器才能并網(wǎng)使用，同時，IGBT器件還是逆變器的核心元器件，因此未來新能源領(lǐng)域的快速發(fā)展將會推動功率半導體器件行業(yè)的快速發(fā)展。2、不利因素（1）國內(nèi)企業(yè)的國際競爭力有待提升國際領(lǐng)先的功率半導體企業(yè)均經(jīng)歷了較長時期的發(fā)展，積累了豐富的技術(shù)及經(jīng)營經(jīng)驗。我國功率半導體企業(yè)尚處于快速成長的階段，與國外功率半導體企業(yè)在技術(shù)水平和品牌影響等方面仍然存在較大的差距。因此，國內(nèi)企業(yè)未來仍需持續(xù)在研發(fā)投入大量的資源追趕國際領(lǐng)先水平，不斷提高企業(yè)競爭實力，以應對國際競爭對手的激烈競爭。（2）高端人才儲備相對不足功率半導體器件行業(yè)專業(yè)性強，對產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計和管理方面人才的專業(yè)素質(zhì)要求較高。研發(fā)新產(chǎn)品依靠技術(shù)創(chuàng)新，技術(shù)創(chuàng)新依靠人才，優(yōu)秀的科研人員是體現(xiàn)企業(yè)核心競爭能力的關(guān)鍵因素。功率半導體器件的生產(chǎn)關(guān)鍵在于版圖設(shè)計和工藝制造，不同的設(shè)計決定該產(chǎn)品在市場上競爭力，尤其是IGBT的光刻版圖設(shè)計和工藝極其復雜。由于知識和經(jīng)驗的積累需要一定的時間周期，招聘有經(jīng)驗人員亦存在較大難度，因此企業(yè)主要通過自主培養(yǎng)來滿足對人才的需求。目前，在IGBT產(chǎn)業(yè)化方面，高端人力資源儲備匱乏，國內(nèi)對于該部分人才的需求日益增長，對人才的爭奪也日趨激烈，能夠滿足國內(nèi)功率半導體器件制造企業(yè)持續(xù)實現(xiàn)技術(shù)突破的人才支撐較少，從而一定程度上抑制了行業(yè)內(nèi)企業(yè)的進一步發(fā)展。（3）高端領(lǐng)域競爭力不足我國功率半導體器件產(chǎn)業(yè)規(guī)模雖在近年來保持了較快的增長態(tài)勢，但功率半導體器件的生產(chǎn)制造與自身消費之間仍存在巨大缺口。作為全球最大的功率半導體器件市場，我國功率半導體器件的芯片等產(chǎn)品仍大量依賴于國外供應商。具體來看，我國處于功率半導體器件供應鏈的相對末端，產(chǎn)品以二極管、晶閘管、低壓MOSFET等低功率半導體器件為主，而在以新型功率半導體器件如MOSFET、IGBT、FRED、高壓MOSFET為代表的高技術(shù)、高附加值、市場份額更大的中高檔產(chǎn)品領(lǐng)域，國外企業(yè)擁有絕對的競爭優(yōu)勢，國內(nèi)市場所需產(chǎn)品大量依賴進口，與國外企業(yè)存在較大差距。七、競爭格局從行業(yè)競爭格局來看，由于國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)業(yè)化起步較晚，相關(guān)專業(yè)技術(shù)人才缺乏，設(shè)計及工藝基礎(chǔ)薄弱，主要生產(chǎn)測試設(shè)備及核心原材料主要依靠進口，國內(nèi)企業(yè)自主生產(chǎn)的產(chǎn)品系列化程度、規(guī)模與國外先進企業(yè)存在較大差距。但近年來，少數(shù)國內(nèi)企業(yè)掌握了IGBT芯片和FRED芯片在內(nèi)的功率半導體芯片產(chǎn)業(yè)化的設(shè)計、制造技術(shù)并已實現(xiàn)批量生產(chǎn)，功率半導體芯片和模塊產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)打破了國外廠商在我國市場上的壟斷地位，迫使國外廠商相應產(chǎn)品不斷降價，為國內(nèi)功率半導體器件下游應用企業(yè)參與國內(nèi)及國際市場競爭創(chuàng)造了有利條件。從整體市場份額來看，目前國內(nèi)功率半導體器件市場的主要競爭者仍主要為國外企業(yè)，如英飛凌、富士電機、三菱電機、賽米控、安森美等，占據(jù)了國內(nèi)絕大部的市場份額，國內(nèi)企業(yè)主要包括斯達半導、士蘭微、揚杰科技、華微電子、臺基股份等。八、發(fā)展趨勢在國際節(jié)能環(huán)保大背景下，新能源汽車和新能源發(fā)電等