芯耀
613
功率半導(dǎo)體作為半導(dǎo)體芯片的一個細分領(lǐng)域，在2021年的熱度居高不下，相關(guān)企業(yè)營收迎來爆發(fā)式增長，多家投資機構(gòu)看好其投資價值。進入2022年，功率半導(dǎo)體的市場熱度是否還會延續(xù)，又能否保持2021年的高速增長？
我們知道半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)主要分為集成電路IC和非集成電路兩大部分，功率半導(dǎo)體因此也分為功率分立器件（非集成電路）和功率IC（功率集成電路）。其中，功率IC屬于集成電路IC中的模擬IC，主要包括AC/DC、DC/DC、LDO、驅(qū)動IC等13個細分類型；而功率分立器件屬于非集成電路，主要包括MOSFET、IGBT、功率二極管、功率晶體管及晶閘管等類型。
去年12月，芯謀研究重磅發(fā)布《中國功率IC市場年度報告2022》，廣受市場好評。與此同時，市場對功率分立器件市場的年度報告也分外期待。3月上旬，芯謀研究《中國功率分立器件市場年度報告2022》將火熱出爐。今天我們與其作者——芯謀研究總監(jiān)李國強聊了聊，望與讀者一同探究國產(chǎn)功率分立器件的市場走向。
李國強，現(xiàn)任芯謀研究總監(jiān)，長期在半導(dǎo)體行業(yè)工作，擁有20多年半導(dǎo)體相關(guān)行業(yè)經(jīng)驗，對半導(dǎo)體制造、半導(dǎo)體芯片、電子終端產(chǎn)業(yè)等產(chǎn)業(yè)鏈有深刻的認識和全面的了解。李國強先生畢業(yè)于浙江工商大學(xué)應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)，獲工學(xué)學(xué)士，并獲得上海交通大學(xué)集成電路工程碩士學(xué)位。
2009~2019年期間，李國強先生任職于上海華虹宏力戰(zhàn)略、市場與發(fā)展部，負責(zé)公司戰(zhàn)略規(guī)劃和市場研究，深入研究了半導(dǎo)體代工行業(yè)、功率分立器件技術(shù)和市場（包括MOSFET和IGBT等）、電源管理芯片、模擬芯片、微控制器等半導(dǎo)體芯片及其工藝。
2000-2009年，李國強先生先后任職于上海灝瑞、上海英群、香港雅創(chuàng)上海公司、香港曉龍上海公司等電子元器件代理分銷商，負責(zé)半導(dǎo)體芯片推廣、銷售和管理工作，對功率分立器件、電源管理/模擬芯片、接口芯片、微控制（MCU）、圖像傳感器、通信芯片、時鐘等多種半導(dǎo)體芯片及其終端產(chǎn)品有全面的了解和認識。
【以下是我們與李國強總監(jiān)的對話，將覆蓋功率分立器件市場十大焦點問題?！?/p>
提問1: 2021年國內(nèi)外功率器件廠商的關(guān)鍵詞是什么？
李國強：2021年功率器件廠商的關(guān)鍵詞就是“建廠擴產(chǎn)”和“第三代半導(dǎo)體”。這也為2022年產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了整體基調(diào)。
建廠擴產(chǎn)方面，國內(nèi)外廠商的動作頻頻。海外廠商中，英飛凌歷經(jīng)三年籌建、耗資16億歐元的12英寸（300mm）晶圓廠正式投入使用。這也是歐洲微電子領(lǐng)域最大的項目之一。國內(nèi)廠商也建了很多廠，比如華潤微電子正在建設(shè)12英寸先進功率半導(dǎo)體晶圓生產(chǎn)線，并計劃今年建成投產(chǎn)；捷捷微電子在南通的8英寸“高端功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)業(yè)化項目”已完成基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，計劃今年二三季度開始試生產(chǎn)；吉林華微電子建設(shè)8英寸新型電力電子器件基地并已投入運行等等。
從技術(shù)層面看，2021年的創(chuàng)新點還是在寬禁帶半導(dǎo)體（也叫第三代半導(dǎo)體）領(lǐng)域，并取得了很大進步。碳化硅、氮化鎵工廠的投資，產(chǎn)能的擴建，多點開花，大步邁進。在應(yīng)用領(lǐng)域，第三代半導(dǎo)體也得到了長足的發(fā)展。碳化硅MOSFET被特斯拉電動汽車率先采用后，即將迎來爆發(fā)式增長，2021年還僅是爆發(fā)的前期階段。氮化鎵HEMT（高電子遷移率晶體管）則被大量應(yīng)用于手機快充等產(chǎn)品中。
提問2: 2021年功率分立器件市場爆發(fā)式增長的主要原因是什么？
李國強：2021年功率分立器件市場的增速可謂超乎尋常，國內(nèi)外廠商都大為受益。據(jù)我們的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年全球功率器件市場規(guī)模達到了266億美元，中國市場達到了111億美元，全球占比高達41.6%。2021年全球功率分立器件市場同比增長32.8%，中國市場更是達到了45.5%，遠超全球增長率。這樣的增速此前從未有過。剖析其原因，無論是全球還是國內(nèi)市場的增長，其實基本都緣于三大因素，依次是：漲價、囤貨和市場需求。 漲價緣于全球缺芯的大背景，從半導(dǎo)體行業(yè)周期性來看，晶圓生產(chǎn)進入緊張期，又遇到汽車電子等需求的爆發(fā)，再疊加疫情、政治、政策等不確定因素，芯片產(chǎn)能緊張越來越“確定”。去年囤貨現(xiàn)象也較為嚴(yán)重，成本十幾元的產(chǎn)品，被炒到幾百元甚至上千元，可謂之瘋狂。
新興高成長細分市場方面，國內(nèi)外有所差異。國內(nèi)方面，新基建是驅(qū)動國內(nèi)市場發(fā)展的核心動力，包括5G基站建設(shè)、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。海外則主要是計算市場、汽車電子、工業(yè)電子等傳統(tǒng)市場和新增細分需求推動。
值得一提的是新能源汽車領(lǐng)域，今年國內(nèi)產(chǎn)量超過353萬輛，而去年是135萬輛，增長超過1.6倍。新能源汽車，特別是電動汽車對功率分立器件的需求，一方面是主馬達驅(qū)動方面，主要采用了IGBT芯片，不少中低端電動汽車采用工業(yè)級IGBT芯片來應(yīng)對芯片短缺和降低成本，因此IGBT市場需求大幅增長；另一方面在電源模塊、電機驅(qū)動、電池模塊、LED驅(qū)動、充電樁等產(chǎn)品領(lǐng)域大量應(yīng)用了MOSFET、二極管等功率分立器件，如現(xiàn)在售價幾萬元電動汽車的充電樁，已經(jīng)大量采用超級結(jié)MOSFET來做功率開關(guān)。
提問3: 當(dāng)前全球功率分立器件市場格局情況如何，市場排名變化的內(nèi)驅(qū)因素有哪些？
李國強：從全球市場來看，歐美廠商仍占據(jù)主流，中國公司則持續(xù)大幅度進步。在全球前十排名中，安世半導(dǎo)體表現(xiàn)亮眼，其主要受益于汽車電子產(chǎn)品的缺芯和大幅漲價，已上升到全球第六。安世半導(dǎo)體雖被國內(nèi)企業(yè)收購，但在合作歷史和地緣優(yōu)勢上，成長受益于歐洲汽車工業(yè)的強大。
雖然國際廠商在功率器件領(lǐng)域發(fā)展較早，有深厚的積累，但在技術(shù)方面，國內(nèi)在功率器件的某些領(lǐng)域發(fā)展也并不晚，尤其在二極管、三極管、晶閘管、MOSFET等領(lǐng)域。加之，國內(nèi)對進口替代的需求，促使國內(nèi)廠商近年來產(chǎn)品和工藝研發(fā)、市場發(fā)展迅速。在市場方面，漲價、大規(guī)模出口需求、囤貨、細分市場需求爆發(fā)以及中國是全球制造中心，成為國內(nèi)廠商2021年爆發(fā)式成長的五大關(guān)鍵條件。
目前國內(nèi)分立器件廠商總體規(guī)模超上百家，主要分布在沿海地區(qū)，內(nèi)陸地區(qū)較少。在《中國功率IC市場年度報告2022》中，我們統(tǒng)計了國內(nèi)主要的30多家公司。在國內(nèi)排名中，華潤微、揚州揚杰、捷捷微電、江蘇長晶、士蘭微等企業(yè)的表現(xiàn)也相當(dāng)亮眼。比如揚州揚杰，新擴展的MOSFET產(chǎn)線就貢獻了不少營收。
提問4: 這些誘發(fā)了2021年高增長的因素，在2022年還會繼續(xù)存在嗎？
李國強：我們認為，2022年市場的高速增長不會持續(xù)，原因有兩個。第一是產(chǎn)品漲價的不可持續(xù)，第二是囤貨進入到了去庫存階段。我們預(yù)測2022下半年到2023年，全球和中國功率分立器件產(chǎn)業(yè)將進入下行階段，甚至?xí)霈F(xiàn)大降價現(xiàn)象，要提防踩踏事件的發(fā)生。
提問5：國際形勢動蕩對功率分立器件產(chǎn)業(yè)是否構(gòu)成影響？
李國強：整體來說影響不大。歐美巨頭企業(yè)在功率器件領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先地位。國內(nèi)功率分立器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展也很早，功率分立器件本身工藝和芯片設(shè)計都相對簡單，設(shè)備和材料等配套產(chǎn)業(yè)要求不是很高，產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)較好。功率分立器件產(chǎn)業(yè)IDM模式又是主流模式，產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)和控制較好。因此，和其他半導(dǎo)體芯片相比，目前國際形勢的變化對功率分立器件產(chǎn)業(yè)影響較小。
提問6: 您對2022年中國功率分立器件市場的整體判斷和預(yù)測是怎樣的？
李國強：我們預(yù)測，2022年國內(nèi)功率分立器件市場整體與去年基本持平，給予1個點左右的增長預(yù)測。理由在于上述提到的影響因素。大型設(shè)計公司的庫存?zhèn)湄泬毫Ω?。由于芯片生產(chǎn)存在較長的晶圓制造和封測交付周期，設(shè)計企業(yè)去年下的單，很多要到今年才能交付，造成庫存產(chǎn)品處于高價位。在產(chǎn)業(yè)進入下行階段后，可能會帶來較強的成本壓力。另外，我們注意到，前2年大量備貨的手機等廠商，目前庫存很大，有很強的出貨壓力，如OPPO大幅度砍單，小米手機大幅降價出貨等等。
我們認為，2022年中國市場不少細分領(lǐng)域存在增長亮點。在汽車電子市場，電動汽車向高端和中低端兩面延伸。在中高端新能源汽車中，SiC MOSFET將迎來大量應(yīng)用。在中低端電動汽車領(lǐng)域，因為使用方便，價格實惠，極大地滿足了城市和短距離交通的需求，我們預(yù)期售價幾萬元的電動汽車將繼續(xù)大幅成長，年銷量將超過百萬輛，這將為IGBT、MOSFET、二極管等功率分立器件帶來了巨大的市場需求。在計算市場，直播、短視頻、安防監(jiān)控等終端應(yīng)用的全面開花，讓云服務(wù)和計算市場需求猛增。2022年初，中國已正式公布了“東數(shù)西算”工程，這將大幅拉動計算市場新一輪增長。在通信市場方面，國家將會繼續(xù)推進5G基站和傳輸交換網(wǎng)絡(luò)等通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，產(chǎn)品中有大量的電力管理和電源管理模組等，需要大量的MOSFET、二極管、晶閘管、IGBT等分立器件產(chǎn)品。
提問7: 中國功率分立器件廠商的挑戰(zhàn)有哪些？
李國強：總體來看，國內(nèi)廠商的挑戰(zhàn)和壓力也是很大的，主要在于技術(shù)提升。除IGBT外，國內(nèi)廠商在二極管、晶閘管、MOSFET、功率晶體管等領(lǐng)域都有著不錯的技術(shù)積累。有此作為根基，分立器件領(lǐng)域的國產(chǎn)替代將會更加深入。但在汽車電子等高可靠性要求的應(yīng)用領(lǐng)域，國內(nèi)廠商的芯片設(shè)計、制造工藝等方面還有所欠缺，亟待突破加強，比如汽車中大量采用的IGBT、MOSFET等功率分立器件產(chǎn)品。 IGBT是功率分立器件中制造工藝要求很高的產(chǎn)品類型，國內(nèi)IGBT產(chǎn)業(yè)存在制造工藝、制造產(chǎn)能和芯片設(shè)計等多方面的挑戰(zhàn)，尤其是在制造工藝領(lǐng)域，受到國外嚴(yán)格隔離，沒有參考，只能自主探索。相信在國內(nèi)IGBT產(chǎn)線大幅擴產(chǎn)后，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)水平將逐步接近國際領(lǐng)先水平。去年，中國IGBT市場大幅增長，主要源于產(chǎn)品大幅漲價和市場需求，今年中國市場仍將持續(xù)增長。
此外，2021年大熱門的寬禁帶半導(dǎo)體（又叫第三代半導(dǎo)體，主要是SiC和GaN）方面還面臨不少挑戰(zhàn)，這是國內(nèi)外廠商需要共同面對的。相比于傳統(tǒng)硅基產(chǎn)品，寬禁帶半導(dǎo)體器件研發(fā)難度更大?？傮w而言，碳化硅比氮化鎵的挑戰(zhàn)更多，襯底、外延、器件等良率和質(zhì)量都有待進一步提高。氮化鎵襯底上不存在問題（主要采用現(xiàn)成的高質(zhì)量硅襯底），挑戰(zhàn)主要在器件制造、外延等領(lǐng)域。
提問8: 面對2022年，國內(nèi)廠商該如何應(yīng)對？
李國強：中國功率分立器件產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展到比較高水平階段，二極管、晶體管、晶閘管、MOSFET在國內(nèi)已經(jīng)具備很好的技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)。目前進入全球前10大功率分立器件企業(yè)的中國公司，只有安世半導(dǎo)體一家，因此提升產(chǎn)品競爭力，擴展新的產(chǎn)品線，進入高端產(chǎn)品領(lǐng)域，持續(xù)提高營收，乘勝追擊應(yīng)該是國內(nèi)廠商的主要課題。
目前國內(nèi)主要廠商已有了動作。比較典型有：華潤微電子最近也發(fā)布了碳化硅MOSFET的建廠計劃，以及重慶12英寸功率分立器件生產(chǎn)線建設(shè)；捷捷微電發(fā)力“車規(guī)級”功率半導(dǎo)體封測；揚州揚杰也從二極管整流橋等產(chǎn)品拓展到了MOSFET和IGBT領(lǐng)域；士蘭微在廈門投資建設(shè)新的功率分立器件產(chǎn)線，擴充產(chǎn)能、發(fā)展第三代半導(dǎo)體；吉林華微的12英寸項目也在積極謀劃中。
提問9: 政策該如何引導(dǎo)國內(nèi)功率分立器件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，有哪些建議？
李國強：我們建議，積極給予國內(nèi)功率分立器件廠商在技術(shù)研發(fā)上的支持，包括政策優(yōu)惠、投資、人才福利等方面，努力提升制造工藝、產(chǎn)品良率和產(chǎn)品可靠性，提升現(xiàn)有產(chǎn)品的競爭力。同時，建議政策性支持國內(nèi)功率分立器件廠商向汽車電子等高端、高可靠性產(chǎn)品領(lǐng)域進軍，持續(xù)擴大產(chǎn)品覆蓋領(lǐng)域，提升產(chǎn)業(yè)整體能力和實力，進一步服務(wù)中國電子產(chǎn)業(yè)。
提問10：產(chǎn)業(yè)該如何推動國內(nèi)廠商的發(fā)展，有哪些建議？
李國強：我們呼吁國內(nèi)終端廠商與國內(nèi)功率器件廠商加強合作，共同推動產(chǎn)業(yè)鏈的深度融合發(fā)展。雖然國際廠商產(chǎn)品質(zhì)量高，種類全，但也存在單價高、產(chǎn)能有限、交期多變、物流中斷等產(chǎn)業(yè)鏈脆弱的嚴(yán)重挑戰(zhàn)，近兩年的全球新冠疫情，使得上述問題暴露無遺，并加劇了2021年芯片緊缺問題。近年來國內(nèi)功率分立器件廠商的實力不斷提升，與國內(nèi)終端廠商在地緣和溝通上存在極其明顯的優(yōu)勢，可以在芯片定義、研發(fā)、生產(chǎn)等階段與國內(nèi)終端廠商深度合作，形成緊密研發(fā)和應(yīng)用優(yōu)勢，更好地助力國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
