2023年功率半导体行业现状分析与前景研究报告

汇报人：2023年功率半导体行业现状分析与前景研究报告目录行业背景研究行业现状分析行业痛点及发展建议行业格局及前景趋势0行业背景研究功率半导体行业定义功率半导体是电子装置电能转换与电路控制的核心，其本质是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，具体用途包括变压、逆变、整流、斩波、变频、变相等，可以提高能量转换效率，减少功率损失。功率半导体主要分为功率分立器件和功率IC两大类，其中功率分立器件主要包括二极管、晶闸管、MOSFET、IGBT等产品。Q1Q2Q3Q4拓荒时代2000年后,中国的官方工程华润微、华虹转型,原有制程较落后的产线﹔锁定MOSFET等功率产品,此后沿着功率半导体的市场路线发展。本土联盟2011-2013年,中国功率半导体厂商先后开发出第四代、第五代IGBT工艺。在有了本土产能的保证下，2010年前后国内市场崛起—批纯设计商，如斯达、新洁能等。结构性变革在中国政府的产业支持下,新能源汽车产业快速发展,市场需要大里的电控供应。2015年前后,出现了汇川等新兴的独立第三方电控厂商。本土功率厂商就势切入新能源汽车市场。国产化2017年至今，一批本土功率厂商上市,其中—些主业为二极管﹑晶闸管MOSFET等产品的企业,纷纷谋求转型生产价值更高的IGBT、碳化硅，国产化不断推进。政策分析《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录(2016年版）》《两部委关于印发《扩大和升级信息消费”兰年行动计划(2018-2020年)》的通知》《关于修订印发《高新技术企业认定管理办法》的通知》国家重点支持的高新技术领域:“—、电子信息”之“(六)新型电子元器件”之“大功率半导体器件”;“四、新材料”之“(一）金属材料”之“6.半导体新材料制备与应用技术”:大尺寸硅单晶生长、晶片抛光片、sOI片及siGe/si外延片制备加工技术;大尺寸砷化家衬底、抛光及外延片、GaAs/si材料制备技术。将8英寸、12英寸集成电路硅片列为新一代信息技术领域关键基础材料的首位，将功率平导体器件列入先进轨道交通装备领域的核心基础零部件（元器件）。促进信息技术在消费领域的带动作用显著增强，到2020年，信息消费规模达到6万亿元，年均增长11%以上。拉动相关领域产出达到15万亿元。上述应用场景给分立器行业在家用电器、网络通信、物联网及5c基站等领域的发展增添新动能。重点支持电子核心产业，电力电子功率器件，包括金属氧化物半导体场效应(MOSFET)、绝缘栅双极晶体管芯片(IGBT）及模块、快恢复二极管（FRD)、垂直双扩散金属-氧化物场效应晶体管(VDMOS)、可控硅(SCR)、5英寸以上大功率晶闸管(GTO)、集成门极换流晶闸管(IGCT)、中小功率智能模块。国家重点支持的高新技术领域:半导体材料。将关键电子材料纳入重点产品自录，包括硅材料（硅单晶、抛光片、外延片、绝缘硅、诸硅)及化合物半导体材料，蓝宝石和碳化硅等衬底材料，金属有机源和超高纯度气体等外延用原料，高端LED封装材料，高性能陶瓷基板等。《工业“四基”发展目录（2016年版）》政策分析将“半导体、光电子器件、新型电子元器件(片式元器件、电力电子器件、光电子器件、敏感元露件及传感器、薪型机电元件、高频微波印制电路板、高速通信电路板、柔性电路板、高性能覆铜板等)等电子产品用材料”列为鼓励类。实施重点产品高端提升行动,重点发展微型化、片式化阻容感元件，高频率、高精度频率元器件，耐高温、耐高压、低损耗、高可靠半导体分立器件及模块;实施重点市场应用推广行动，在高端装备制造市场推动功率器件、高压直流继电器等高可靠电子元器件的应用。聚焦新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备、新能源汽车、绿色环保以及航空航天、海洋装备等战略性新兴产业，加快关键核心技术创新应用，增强要素保障能力，培育壮天产业发展新动能;培育壮大人工智能、大数据、区块链、云计算、网络安全等新兴数字产业，提升通信设备、核心电子元器件、关键软件等产业水平。《十四五规划和2035年远景目标纲要》《基础电子元器件产业发展行动计划(2021-2023年）》《产业结构调整指导目录（2019年）》全国人大工信部发改委行业社会环境中国当前的环境下，挑战与危机并存，中国正面临着最好的发展机遇期，在风险中寻求机遇，抓住机遇，不断壮大自己。自改革开放以来，政治体系日趋完善、法治化进程也逐步趋近完美，市场经济体系也在不断蓬勃发展；虽在一些方面上弊端漏洞仍存，但在整体上，我国总体发展稳中向好，宏观环境稳定繁荣，二十一世纪的华夏繁荣美好，对于青年人来说，也是机遇无限的时代。改革开放以来，我国经济不断发展，几度赶超世界各国，一跃而上，成为GDP总量仅次于美国的唯一一个发展中国家。但同时我们也应看到其中的不足之处，最基本的问题便是就业问题，我国人口基数大，在改革开放后，人才的竞争更显得尤为激烈，大学生面对毕业后的就业情况、失业人士一直困扰着我国发展过程中，对于国家来说，促进社会就业公平问题需持续关注并及时解决；对于个人来说提前做好职业规划、人生规划也是人生发展的重中之重。+传统功率半导体行业市场门槛低、缺乏统一行业标准，服务过程没有专业的监督等问题影响行业发展。互联网与电烙铁的结合，缩减中间环节,为用户提供高性价比的服务。90后、00后等各类人群，逐步成为功率半导体行业的消费主力。行业社会环境+从2017-2022年以来，我国国内生产总值呈现上涨的趋势，同比增速处于持续正增长的态势，其中2021年国内生产总值为1143670亿元，同比2020年增长了184%。2022年1-9月我国国内生产总值为870269亿元，同比增长了6.2%。在疫情得到有效控制的情形下，我国经济开始逐渐复苏，之前受疫情影响而停滞的各个行业，也开始恢复运行，常态化增长趋势基本形成，未来中国功率半导体行业的发展必然有很大的上升空间。行业经济环境02功率半导体行业现状分析行

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游研磨片、抛光片和外延片、钼片、引线框架、管壳及散热器功率半导体行业上游龙头企业已开始对产业链进行延伸，逐渐进军原材料生产领域，以规避高额进口原料的成本支出，攫取上游毛利。此外，伴随着上游原料生产企业的重组进程加快以及中国市场参与者技术水平的提高，功率半导体行业上游原材料供应有望朝着专业化和规模化的方向继续发展，逐渐抢夺外资企业在行业内的话语权。产业链上游功率半导体产业链上游概述功率半导体行业中游企业原材料大部分依靠进口，主要原因是下游消费终端为保障科研成果，对行业产品的质量稳定性要求较高，因此，中游科研用制备厂商更倾向于选择仪器先进、供应链稳定的进口原材料供应商。企业产品价格主要受市场供求关系的影响。由于功率半导体企业的产品毛利较高，原材料价格波动不会对企业的盈利能力产生重大影响。产业链中游功率半导体产业链中游概述功率半导体行业下游企业市场空间广阔、销售范围广、用户分散、单批数量少、销售单价高等特点。随着全球范围内生物医药行业研究的深入及产业化程度的提升，中国行业产品种类进一步丰富，应用领域持续增加，个性化、高端化的产品将逐渐获得更广阔的应用空间。产业链下游功率半导体产业链下游概述行业现状伴随着我国5G技术的发展，基站搭建数的增加，以及北斗导航系统终端的普及应用，无线功率器件的需求进一步扩大。数据显示，全球功率半导体市场自2016年起稳步增长，到2020年已达393亿美元，随着下游新能源汽车、5G等需求持续增长，到2021年全球市场规模达409亿美元。我国是全球最大的功率半导体市场之一，IHS数据显示,2019年中国的功率半导体市场占全球功率半导体市场38%的份额，达到148亿美元，同比2018年增长3%，2020年市场规模有望达到148亿美元。功率半导体是电子电力核心，主要用于电能转换和控制:功率半导体是电子装置电能转换与电路控制的核心，其本质是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，具体用途包括变压、逆变、整流、斩波、变频、变相等，可以提高能量转换效率，减少功率损失。功率半导体主要分为功率分立器件和功率IC两大类，其中功率分立器件主要包括二极管、晶闸管、MOSFET、IGBT等产品。2019年占比最高的为功率IC(53%)，随着市场持续发展，未来MOSFET和IGBT有望成为半导体功率器件增长主体部分。行业市场规模行业现状整体趋向集成化、模块化功率半导体整体进步靠制程工艺、封装设计和新材料迭代设计环节:功率半导体电路较简单，不需要像数字逻辑芯片在架构、IP、指令集、设计流程、软件工具等投入大量资本。制造环节:因不需要追赶摩尔定律，产线对先进设备依赖度不高，整体资本支出较小。封装环节:可分为分立器件封装和模块封装，由于功率器件对可靠性要求非常高，需采用特殊设计和材料，后道加工价值量占比达35%以上，远高于普通数字逻辑芯片的10%。新能源与5G通信推动第三代半导体兴起第三代材料在高功率、高频率应用场景具有取代硅材潜力，行业整体处于产业化起步阶段。受下游新能源车、5G、快充等新兴市场需求以及潜在的硅材替换市场驱动，目前深入研究和产业化方向以SiC和GaN为主，国内市场空间巨大。第三代半导体核心难点在材料制备，其他环节可实现国产化程度非常高。新能源、5G等新兴应用加速第三代半导体材料产业化需求，我国市场空间巨大且有望在该领域快速缩短和海外龙头差距。行业驱动因素1政策支持、新能源汽车快速增长、5G基站、新能源和智能电网推动等是行业驱动因素从基站总量来看，5G相比起4G频率更高，电磁波穿透力减弱，所以5G基站覆盖密度需要提高，基站数量会增加，2020年我国5G基站已达78万个，到2021年可达153网二。从基站内部使用量来看，5G基站功耗增加，AAU最大功耗为1000W，BBU最大功耗为2000W，满负荷时耗电量为4G时的2倍以上，更高的耗电量需要更多的功率器件。国家政策大力支持，功率半导体发展有望驶入快车道。随着“智能制造”和“新基建”等国家政策的深入推进，以及“碳达峰、碳中和”双碳战略的落实，功率半导体作为实现电气化系统自主可控以及节能环保的核心零部件，未来将在智能电网、新能源汽车、云计算和大数据中心等领域有着大量且迫切的需求。政策支持新能源汽车快速增长行业驱动因素2政策支持、新能源汽车快速增长、5G基站、新能源和智能电网推动等是行业驱动因素5G基站从基站总量来看，5G相比起4G频率更高，电磁波穿透力减弱，所以5G基站覆盖密度需要提高，基站数量会增加，2020年我国5G基站已达78万个，到2021年可达153网二。从基站内部使用量来看，5G基站功耗增加，AAU最大功耗为1000W，BBU最大功耗为2000W，满负荷时耗电量为4G时的2倍以上，更高的耗电量需要更多的功率器件。随着人类对环境的重视，发展新能源逐渐成为各国共识。太阳能、风能等新能源发电过程中产生的不稳定的直流电，需要先经过晶闸管、MOSFET、IGBT等功率半导体器件的变换，之后才能入网传输。在进入家庭之前，需要将高压电降至家用电压，这个过程中功率半导体是不可或缺的关键器件。智能电网具备可靠、自愈、经济、兼容、集成和安全等特点，目前尚处于起步阶段，未来发展空间巨大。大功率半导体器件作为智能电网的核心部件，可以增强电网的灵活性与可靠性，使得智能电网实现电力高效节能的传输。未来新能源市场的快速发展和智能电网建设的推进将催生出对功率半导体需求的稳步增长。新能源和智能电网推动03行业痛点及发展建议行业制约因素政府秉承创新开放的态度，支持和鼓励科学研究创新，对科学研究试验不设置严格限制，因此，功率半导体行业不存在统一的监督管理规范，产品质量主要依靠生产企业自主检测，功率半导体行业产品质量的监管难度加大功率半导体行业缺乏完备的质量控制和质量保证体系，生产商缺乏统一的生产标准，行业内产品质量良莠不齐，导致产品的可靠性难以保证，丧失产品市场竞争力在中低端产品领域，仍然有较大比例的产品依赖于进口渠道。此外，功率半导体行业企业缺乏创新研发能力以及仿制能力，加重下游消费端对进口科研用检测试剂的依赖，不利于功率半导体行业的发展质量参差不齐行业监管难度大高端产品发展落后复合型人才稀缺功率半导体行业深陷人才困境。行业发展缺乏人才支撑，团队模式的培育机制弊端明显导致功率半导体行业企业专业人才留存难度加大，制约功率半导体行业企业扩张。功率半导体行业对从业人员的业务素质要求高，主要表现在以下三方面从业人员需要具备行业基础知识和法律知识，为企业客户提供全面、可靠、专业、多样的解决方案。从业人员需要懂行业的专业知识，包括：功率半导体行业产品得用途与优缺点，行业特征、市场环境和产业战略规划等。从业人员需要具有优秀的营销谈判能力、风控反控能力及报告沟通能力。目前该行业在人才招聘时能够匹配上述要求的人才寥寥无几，限制行业发展。由于复合型人才稀缺，功率半导体行业企业通常采用团队培育的方式进行专业能力建设，而该模式亦存在一定的弊端，企业的中高端人才若大量流失，初级员工的业务技能培训将面临能力传承的断层，导致企业人才培养难度加大，制约功率半导体行业企业发展。质量提升在资本的加持下，功率半导体的跑马圈地仍在持续，预计2021年将会更加残酷和激烈。同时，在线教育也面临着更严格的监管，合规成本提升。功率半导体行业产品品种多、批量小、附加值高，产品质量要求也较为严格。功率半导体行业市场产品质量参差不齐，假冒伪劣等乱象仍普遍存在，严重阻碍功率半导体行业发展进步。未来，提升功率半导体行业产品质量是发展功率半导体行业的核心任务，具体措施可分为以下两大部分：（1）政府方面：政府应当制定行业生产标准，规范功率半导体行业生产流程，并成立相关部门，对科研用功率半导体行业的研发、生产、销售等各个环节进行监督，形成统一的监督管理体系，完善试剂流通环节的基础设施建设，重点加强冷链运输环节的基础设施升级，保证功率半导体行业产品的质量，促进行业长期稳定的发展；（2）生产企业方面：功率半导体行业生产企业应严格遵守行业生产规范，保证产品质量的稳定性。目前市场上已有多个本土功率半导体行业企业加强生产质量的把控，对标优质、高端的进口产品，并凭借价格优势逐步替代进口。此外，功率半导体行业企业紧跟行业研发潮流，加大创新研发力度，不断推出新产品，进一步扩大市场占有率，也是未来行业发展的重要趋势通过进行细化分工，为客户制定科研问题解决方案，使客户能更加专注于其擅长的领域，提高科研效率，且帮助行业大幅节省医学科研投入

拓展技术服务领域功率半导体行业属于领域中发展最快的细分领域之一，随着功率半导体的市场环境日趋成熟，行业竞争日趋激烈，多家功率半导体企业开始扩张产品相关服务领域，提升企业的行业竞争力，主要举措包括：功率半导体行业企业面向多元化的科研实验需求，建立多种技术服务平台，向客户提供除了所需的原材料以外的提取、分析等技术服务，形成企业特有竞争力提升技术服务能力功率半导体行业企业开始在定制型服务领域发力，巩固行业地位提高产品定制服务能力供科研咨询服务服务技术人才

竞争趋势需求随着行业的竞争不断加剧，企业竞争的本质是人才的竞争，功率半导体行业企业都在不断提升专业员工的技术水平。通过专项培训、高薪招聘吸引高端优质人才加入。人才竞争是未来功率半导体行业竞争的核心点之一。客户是上帝，满足客户的需求是功率半导体行业企业的价值实现，功率半导体行业竞争趋势首先在需求的分析与客户痛点的把握。小众运动场景日益崛起，带动了新的功率半导体行业产品需求。功率半导体行业的竞争促进了产品质量与服务的持续优化与创新，在满足客户需求的同时也给行业服务带来不断的新体验。优质的服务是功率半导体行业竞争的重要焦点与未来趋势。随着科技不断发展，功率半导体企业对功率半导体行业产品的研发投入不断加大，企业形成自己的技术堡垒是在未来市场中取得市场份额的重要收到，因此技术竞争也是未来行业竞争的重要方向之一。行业发展建议可再生能源发电光伏发电是将太阳能转化成电能并导入电网的过程，系统由太阳能电池组件、蓄电池、控制器组成，由于光伏发电过程中产生的是直流电，所以还需要配置光伏逆变器将直流电转换成符合电网要求的交流电后才能并网使用。光伏逆变器是整个太阳能发电系统的关键组件，其中IGBT是光伏逆变器的核心器件。随着能源电力化趋势的逐步加速，以光伏发电成本逐渐降低、储能储能快速导入，光伏发电在新增装机中具备成本优势，光伏发电增量占全球总发电量增量中的比例逐步提高，光伏发电未来将持续增长。光伏发电行业的持续增长将带动上游功率半导体市场的增长。全面增值服务发展建议1发展建议2单一的资金提供方角色仅能为功率半导体行业企业提供“净利差”的盈利模式，功率半导体行业同质化竞争日趋严重，利润空间不断被压缩，企业业务收入因此受影响，商业模式亟待转型除传统的功率半导体行业需求外，设备管理、服务解决方案、贷款解决方案、结构化融资方案、专业咨询服务等方面多方位综合性的增值服务需求也逐步增强。中国本土功率半导体行业龙头企业开始在定制型服务领域发力，巩固行业地位发展建议3多元化融资渠道可持续公司债等创新产品，扩大非公开定向债务融资工具（PPN）、公司债等额度获取，形成了公司债、PPN、中期票据、短融、超短融资等多产品、多市场交替发行的新局面；企业获取各业态银行如国有银行、政策性银行、外资银行以及其他中资行的授信额度，确保了银行贷款资金来源的稳定性。功率半导体行业企业在保证间接融资渠道通畅的同时，能够综合运用发债和资产证券化等方式促进自身融资渠道的多元化，降低对单一产品和市场的依赖程度，实现融资地域的分散化，从而降低资金成本，提升企业负债端的市场竞争力。以远东宏信为例，公司依据自身战略发展需求，坚持“资源全球化”战略，结合实时国内外金融环境，有效调整公司直接融资和间接融资的分布结构，在融资成本方面与同业相比优势突出。04行业格局及前景趋势行业发展趋势功率半导体的国产化趋势逐渐加强现阶段中国功率半导体的进口量和进口占比仍然较大，尤其是用于工业控制领域的高性能产品及用于高可靠领域的产品，国产化空间较大。中国模拟芯片仍高度依赖进口，2020年国产化率仅为12%左右。近年来，国产化需求随着中美贸易摩擦而更加迫切。从工艺技术来看，功率半导体不依赖于先进制程，国产化具备较高的可实现性；从市场角度来看，中国作为电子制造业大国，消费电子、工业控制传统领域以及新能源、物联网等新经济领域高速增长的需求也为国产功率半导体厂商的发展提供了良好的土壤；从政策支持角度来看，政府颁布了《国家信息化发展战略纲要》《中国制造2025》《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》等政策，为功率半导体产业链自主可控提供了政策支持。未来，在众多利好条件扶持之下，功率半导体行业的国产化进程将进一步加速。功率器件集成化、模块化趋势加快随着终端应用中缩小体积、降低功耗等需要，将功率IC与多个功率器件共同封装的功率模组逐渐受到终端厂商的青睐。功率模组可根据封装的元器件的不同，实现不同功能，功率器件的集成化、智能化及模块化趋势不断加深。行业发展趋势变频家电提升需求消费类电子也是功率半导体器件应用的重要领域。除手机外，电视机、冰箱、空调、微波炉等产品都需要使用功率半导体，一般是小电压的功率半导体，如MOSFET等。而在变频家电领域，功率半导体更是实现变频技术的核心器件，变频技术通过使用晶闸管、IGBT和MOSFET等功率半导体器件实现对电能的变换和控制。相比于传统白色家电，变频家电不仅高效节能，还能实现精准控制等多样化功能。新能源汽车和充电桩主要先进国家在汽车CO2废气排放量订立减排时间计划，加速推进电动车发展。欧盟预期在2030年前CO2排量在减少37.5%，主要汽车大国皆有草拟停止销售内燃机汽车的相关计划。未来10年各地区在政策强制驱动+市场接力驱动会逐步取代掉一部分传统汽车市场份额，新能源汽车会取代这一部分市场份额。而新能源汽车对于功率半导体的需求大于传统汽车，这会带动功率半导体行业的发展。新能源汽车的增长会带动充电桩行业的增长，而功率半导体也是充电桩的原料之一。+同质化竞争激烈功率半导体行业受经济周期影响较弱，于功率半导体企业而言具有“低风险、高收益”的特点，吸引众多新兴市场参与者加入其中。目前中国功率半导体行业市场企业数量众多，同质化竞争现象日趋严重，成为制约中国功率半导体行业行业发展的主要原因。中国功率半导体行业公司数量众多，但大多以简单融资租赁为主要业务方式，服务模式单一，同质化现象严重，为中国功率半导体行业行业的发展带来以下不良影响：（1）价格战引发收益率报价逐年下降：部分功率半导体行业公司为抓住优质客户资源，依靠价格战取得竞争优势，导致行业毛利率下降，选择合作企业时“唯价格论”，不利于行业良性发展；（2）过高授信加大财务风险：功率半导体行业公司对各家医院的总体授信额度偏高，甚至超过医院的偿还能力，为自身带来较大财务风险，不利于企业的长期发展。未来，功率半导体行业行业要想获得突破，首先需要企业间形成差异化竞争优势。行业竞争格局在功率半导体领域，国外企业包括安森美（ONSem