MOSFET细分市场的情况分析

MOSFET细分市场的情况分析MOSFET细分市场的情况MOSFET全称为金属氧化物半导体场效应晶体管，是一种广泛应用于模拟电路与数字电路的场效晶体管，用于将输入电压的变化转化为输出电流的变化，可实现开关和信号放大等功能，与双极型晶体管（BipolarJunctionTransistor，也称BJT、三极管）和绝缘栅双极晶体管（InsulatedGateBipolarTransistor，也称IGBT）同属于晶体管领域。MOSFET具有开关速度快、输入阻抗高、热稳定性好等特性，应用于包括通信、消费电子、汽车电子、工业控制在内的众多领域。根据芯谋研究（ICwise）数据，2021年全球MOSFET市场规模为113．2亿美元，预计2025年将增长至150．5亿美元，年化复合增长率达7．4%。全球MOSFET市场规模预计将保持稳定扩张，市场前景广阔。2021年中国MOSFET市场规模约为46．6亿美元，占全球市场的41%。预计2025年中国MOSFET市场规模将增长至64．7亿美元，年化复合增长率为8．5%，增速高于全球市场增速。MOSFET和IGBT同属于功率器件大类下的晶体管产品。与BJT相比，MOSFET可在低电流和低电压条件下工作，也可用于大电流开关电路和高频高速电路，应用场景更为广泛；MOSFET具有易于驱动、输入阻抗高、开关速度快、导通内阻小等特点，结构较BJT更为复杂；部分MOSFET可将源极和漏极互换运用，栅极可正可负，灵活性较BJT更优。IGBT兼具BJT的高耐压和MOSFET输入阻抗高的特性，适用于高电压、大电流场合。根据工作电压划分，以400V为分界，MOSFET可分为高压MOSFET和中低压MOSFET；根据器件结构划分，MOSFET可分为平面MOSFET、沟槽型MOSFET、超结MOSFET等。根据芯谋研究，2021年全球平面MOSFET的市场规模约为20．8亿美元，预计2025年可增长至30．2亿美元；2021年全球沟槽型MOSFET的市场规模约为19．0亿美元，预计2025年可增长至23．9亿美元；2021年全球超结MOSFET的市场规模约为6．8亿美元，预计2025年可增长至10．7亿美元。整体来看，未来三类MOSFET的市场规模均将继续增长，三类MOSFET共存于市场。国产化率方面，整体来看高压MOSFET的国产化率低于中低压产品。根据芯谋研究，2021年中低压平面（400V以下）MOSFET的国产化率约为42．2%，高压平面MOSFET的国产化率约为29．9%，超高压平面MOSFET的国产化率约为18．2%。MOSFET的主要技术发展维度包括器件结构、制程、工艺、材料等多个方面，MOSFET的发展不高度依赖于先进制程工艺，更侧重于打造特色平台，在结构、工艺及材料方面不断优化。基于MOSFET不追求极致线宽、不必遵循摩尔定律的技术发展特点，MOSFET产品的整体研发方向为：在考虑成本因素的前提下，进一步优化工艺以提升良率、改进优化器件参数，达到性能、成本、可靠性的最优解。具体来看，三类MOSFET的研发难度各有侧重；平面MOSFET偏重于设计和工艺的结合，沟槽型MOSFET和超结MOSFET偏重于实现工艺，对设备精度的依赖性更高。三类MOSFET均可应用于消费电子、工业控制等领域，以消费电子代表性品类智能家居产品为例，根据StrategyAnalytics数据，拥有一件以上智能家居产品的家庭比例将由2021年的15%上升至2025年的接近20%，智能家居市场规模将从2021年的1，230亿美元增长至2025年的1，730亿美元，亚太地区将成为最大的智能家居市场，市场前景广阔。以工业控制领域代表性应用产品逆变器为例，根据GlobalMarketInsight数据，全球光伏逆变器市场规模预计将从2021年的191．8亿美元增长至2028年的270亿美元以上，根据当前6%的功率器件成本占比计算，光伏逆变器中使用的功率器件市场规模超过100亿元人民币，市场前景广阔。超结MOSFET的下游应用市场主要受新能源汽车带动，以其代表性应用场景新能源充电桩为例，根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟数据，2021年中国新能源充电桩市场规模达418．7亿元，预计2026年可增长至2，870．2亿元，巨大增长空间中将产生大量超结MOSFET需求，具有广阔的市场前景。未来三类MOSFET的市场规模将继续保持增长，体现出三类MOSFET之间主要为互补关系；三类MOSFET的下游应用领域均包含消费电子、工业控制等，具有广阔的市场前景。长期以来，以英飞凌、安森美、意法半导体、东芝、瑞萨为代表的国外品牌凭借先进制造优势、人才集聚优势、大规模研发投入和技术积累，目前占据全球MOSFET市场的主要份额。根据Omdia数据，以销售额计，2020年MOSFET市场前七大品牌的市场占有率合计达到68．09%。市场竞争格局相对稳定。我国知名功率半导体企业华润微、士兰微分别位列第八位和第十位，安世半导体（已被闻泰科技收购）位列第九位，三家合计市场份额占比10．26%。这表明国产品牌经过多年发展已在国际竞争中崭露头角，但整体市场份额较国外品牌仍存差距。根据Omdia数据，2020年英飞凌和安森美分别占据了中国MOSFET市场产品销售额的24．87%和16．53%，中国本土最大的MOSFET品牌华润微市场占有率约为9%，排名第三。近年来，在政府的政策引导及资金扶持下，国内MOSFET市场蓬勃发展，MOSFET厂商资本支出和研发投入持续提升，涌现出华润微、士兰微、华微电子、新洁能、东微半导等一批国内厂商，与国外品牌进行市场竞争，标志着国内MOSFET品牌与国外品牌的技术差距正在缩小。功率半导体器件市场规模受益于下游需求拉动，全球功率半导体市场规模稳步增长。根据Omdia数据，2020年全球功率半导体市场规模422亿美元，预计2024年将达到538亿美元。全球功率半导体市场基本被欧洲、美国、日本厂商主导。根据Omdia数据，2020年全球功率分立器件和模组市场规模209亿美元，其中英飞凌占比19．7%，排名第1；安森美占比8．3%，排名第2；意法半导体占比5．5%，排名第3；Top10厂商合计占比58．7%，市场集中度较高。中国功率半导体市场规模也保持持续增长。根据Omdia数据，2020年中国功率半导体市场规模153亿美元，占全球市场36．3%，预计2024年将达到197亿美元。从产品结构来看，电源管理IC占比61%，MOSFET占比20%，IGBT占比14%。功率半导体（powersemiconductor）是电子装置中电能转换与电路控制的核心，主要用于改变电子装置中电压和频率、直流交流转换等。功率半导体可以分为功率IC（PowerIC）和功率分立器件（PowerDiscrete，包括功率模块）两大类，其中功率器件是功率半导体分立器件的简称，而功率IC则是将功率半导体分立器件与驱动/控制/保护/接口/监测等外围电路集成而来。功率半导体产业链功率半导体是处理较高电压的半导体器件，是电子装置中电能转换与电路控制的核心，主要用于改变电子装置中电压和频率、直流交流转换等，一般处理的电压范围在几十伏到几百伏之间。功率半导体产业链包括上游原材料，中游的芯片制造设计封装，以及下游的应用。功率半导体产业链上游原材料层面，与整体半导体产业相似，晶圆供应商在上游产业链中仍占据较大话语权。全球范围来看，12寸晶圆产能是过去几年主流新建方向，8寸晶圆产能增长缓慢。在行业需求迅速回暖之时，功率器件代工供给资源更显紧张。在供需失衡情况下，晶圆代工成本及功率器件售价均呈现上涨趋势，行业有望迎来量价齐升。功率半导体行业概况功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制的核心，主要是通过利用半导体的单向导电性实现电源开关和电力转换的功能，具体用途包括变频、变相、变压、逆变、整流、增幅、开关等。功率半导体按照封装形式和集成化程度可分为功率分立器件、功率模组及功率IC。①功率半导体分立器件：指二极管、晶闸管等用于处理电能的器件，其本身在功能上不能再进行细分。②功率模块：由两个或两个以上半导体分立器件芯片按一定电路连接并进行模块化封装，主要应用于高压大电流场合，如新能源汽车主驱逆变、高铁/动车组等。③功率IC：指将高压功率器件与其控制电路、外围接口电路及保护电路等集成在同一芯片的集成电路。在功率器件中，晶体管份额最大，常见的晶体管主要有BJT、MOSFET和IGBT。①MOSFET：是金属氧化物半导体场效应晶体管，是一种广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管，更适用于高频场景。②IGBT：是绝缘栅双极晶体管，是同时具备MOSFET的栅电极电压控制特性和BJT的低导通电阻特性的全控型功率半导体器件，更适用于高压场景。中国功率半导体行业政策背景：政策加持，全力布局推动行业发展由于功率半导体具有巨大的国内和国际市场，且在产业结构升级、节能减排等领域发挥着不可替代的重要作用，为了鼓励国内功率半导体产业的发展，打破国外企业在此领域的垄断，增强科技创新能力，推进节能降耗，建设资源节约型和环境友好型社会，近年来，国家相关部门制订了一系列政策以鼓励、支持、促进国内功率半导体行业的发展。信息技术产业是关系国民经济安全和发展的战略性、基础性、先导性产业，也是世界主要国家高度重视、全力布局的竞争高地。电子元器件是支撑信息技术产业发展的基石，也是保障产业链供应链安全稳定的关键。2021年1月中国工信部发布了《基础电子元器件产业发展行动计划（2021-2023年）》，支持国内功率半导体器件的发展，提出到2023年，电子元器件销售总额达到21000亿元，形成一批具有国际竞争优势的电子元器件企业，力争15家企业营收规模突破100亿元。功率半导体上游功率半导体上游为原材料，包括硅片（研磨片、抛光片和外延片）、钼片、引线框架、管壳及散热器等，涉及材料工业、装备制造业、化学工业等行业，原材料价格直接影响到下游企业整体成本。功率半导体下游应用广泛，几乎涵盖所有电子制造业，包括为消费电子、工业控制、电力传输和新能源等领域。功率半导体应用范围功率半导体下游应用广泛，基本上涉及到电力系统的地方都会使用功率器件。下游应用领域主要可分为几大部分：消费电子、新能源汽车、可再生能源发电及电网、轨道交通、白色家电、工业控制，市场规模呈现稳健增长态势。基于不同应用场景所对应的功率和频率，人们选择使用相应的功率器件和基材。功率半导体行业前景功率半导体是下游消费电子、新能源汽车等领域的刚需产品。在下游需求的持续带动以及相关政策的支持下，我国功率半导体行业规模将继续保持平稳增长，预计2027年市场规模达238亿美元。根据世界半导体贸易统计组织（WSTS）的分类，半导体产业可细分为四大领域：集成