功率半导体行业市场深度评估及未来发展潜力报告

功率半导体行业市场深度评估及未来发展潜力报告202X-XX-XXCONTENTS行业分析报告功率半导体行业定义拓荒时代产业链产业链政治环境1政治环境2政治环境2经济环境社会环境1社会环境2行业驱动因素行业驱动因素行业现状行业现状行业现状行业现状行业热点行业制约因素行业问题行业发展建议竞争格局行业发展趋势行业发展趋势代表企业1代表企业2part.1功率半导体行业定义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。part.2拓荒时代拓荒时代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。本土联盟结构性变革国产化本土联盟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。part.3产业链产业链产业链上游产业链中游产业链下游产业链上游研磨片、抛光片和外延片、钼片、引线框架、管壳及散热器产业链下游消费电子、工业控制、电力传输和新能源part.4产业链产业链产业链上游产业链中游产业链下游产业链上游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。产业链中游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。产业链下游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。part.5政治环境1政治环境1《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）》《十四五规划和2035年远景目标纲要》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。《基础电子元器件产业发展行动计划(2021-2023年）》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。《产业结构调整指导目录（2019年）》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。part.6政治环境2政治环境2《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》《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》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。《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录(2016年版）》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。part.7政治环境2政治环境2《工业“四基”发展目录（2016年版）》《关于修订印发《高新技术企业认定管理办法》的通知》《工业“四基”发展目录（2016年版）》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）。《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。part.8经济环境经济环境从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。part.9社会环境1社会环境1010201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。02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。part.10社会环境2社会环境2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。part.11行业驱动因素行业驱动因素1政策支持1新能源汽车快速增长1政策支持1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。1新能源汽车快速增长1汽车是功率半导体下游最主要的需求，其中新能源是主要的市场增长动力。从量上看，我国新能源汽车销量从2016年的57万辆增至2020年的130万辆（2019受补贴大幅度滑坡等影响，销量有所下降），CAGR为25.9%，随着新能源车渗透率不断提升，新能源汽车销量未来会持续上行。从价上看，从传统燃油车到新能源汽车，增加的电动化需求更多的功率半导体。据统计，功率半导体ASP将从轻型混动的80美元大幅提升至全插混/纯电汽车的300美元，增长近4倍。part.12行业驱动因素行业驱动因素5G基站新能源和智能电网推动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。新能源和智能电网推动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。part.13行业现状行业现状功率半导体的应用十分广阔，近年来数字经济、人工智能、光伏能源、新能源汽车等产业的快速发展，均为功率半导体带来了新的需求增长点，其市场规模不断增长。2020年全球功率半导体市场规模为452亿美元，2023年将超过500亿美元。目前全球功率半导体市场仍主要被欧、美、日等国外品牌主导，其凭借雄厚的资金技术积累、丰富的产品矩阵、全球化供应链优势占据了主力市场份额。从细分市场来看，功率IC以53%的市场份额成为功率半导体行业的第一大细分市场，MOSFET、功率二极管和IGBT的市场份额依次为16.4%、18%、14%。2017-2021年，我国功率半导体制造进出口金额呈波动上升趋势，2021年实现进口金额185亿美元，同比增长27.4%；出口金额为125.9亿美元，同比增长28.6%。part.14行业现状行业现状新能源与5G通信推动第三代半导体兴起整体趋向集成化、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。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%。part.15行业现状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。part.16行业现状行业现状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。part.17行业热点行业热点热点一功率半导体应用领域广泛热点二科研服务市场持续增长热点三行业产品质量整体提高热点一功率半导体应用领域广泛热点二科研服务市场持续增长功率半导体行业具有市场空间广阔、销售范围广、用户分散、单批数量少、销售单价高等特点。热点三行业产品质量整体提高功率半导体行业技术提升，多元化科研服务平台持续扩张，促进高价值服务企业品牌形成。行业产品化发展，集研发、生产、销售于一体的综合性科研服务企业逐渐增多。part.18行业制约因素行业制约因素质量参差不齐行业监管难度大高端产品发展落后质量参差不齐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行业监管难度大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高端产品发展落后在中低端产品领域，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part.19行业问题行业问题质量参差不齐行业监管难度大高端产品发展落后质量参差不齐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。行业监管难度大高端产品发展落后part.20行业发展建议行业发展建议2可再生能源发电2全面增值服务2多元化融资渠道2可再生能源发电2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。2全面增值服务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2多元化融资渠道2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。part.21竞争格局竞争格局竞争格局1竞争格局2竞争格局1在功率半导体领域，国外企业包括安森美（ONSemiconductor）和意法半导体（STMicroelectronics）等；国内企业主要有捷捷微电、扬杰科技、芯微电子和安芯电子等。目前功率半导体行业可以分为三个竞争层次，呈现出金字塔式的层次结构。第一梯队为国际大型半导体公司，凭借先进技术占据优势地位，代表企业有美国的德州仪器、欧洲的英飞凌、日本的东芝等；第二梯队为国内少数具备IDM经营能力的领先企业，；代表企业包括银河微电、士兰微、闻泰科技等；第三梯队是从事特定环节生产制造的企业，如某种芯片设计制造或几种规格封装测试。竞争格局2我国功率半导体行业整体市场集中度在不断提高，CR5从2020年为205%提升至2021年的29.58%，国内头部代表企业规模在不断扩大，市场竞争优势愈发明显。全球功率半导体市场长期由海外龙头主导，竞争格局较为集中。欧美日厂商凭借着原有技术开发优势、完善的制造生产与品质管理能力，在全球市场具备较大话语权，占据全球功率器件供应TOP厂商的多数席位。根据Omida统计，2019年全球前十大功率器件供应商中，除被闻泰科技收购的安世半导体外，均为欧（2）美（2）日（5）厂商，其中英飞凌（德）以19%的市占率稳坐头把交椅，TOP5合计占据43%市场份额。part.22行业发展趋势行业发展趋势功率半导体的国产化趋势逐渐加强功率器件集成化、模块化趋势加快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。part.23行业发展趋势行业发展趋势变频家