功率器件是一种半导体分立器件,主要包括二极管、晶闸管、IGBT、MOSFET等产品,具体用途是变频、变相、变压、逆变、整流、增幅、开关等。从应用范围来看,MOSFET和IGBT适用范围最广,二者市场规模之和占整体功率器件的 一半以上。 功率器件各项参数对比情况
IGBT 全称绝缘栅双极晶体管,是由双极型三极管和 MOSFET组成的复合全 控型电压驱动式功率器件。IGBT 具有电导调制能力,相对于MOSFET和双极晶 体管具有较强的正向电流传导密度和低通态压降。IGBT 的开关特性可以实现直 流电和交流电之间的转化或者改变电流的频率,有逆变和变频的作用,可以应用 于逆变器、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。因此,从小家电、 数码产品,到航空航天、高铁领域,再到新能源汽车、智能电网等新兴应用都会大量使用IGBT。 全球IGBT市场规模(亿美元) 根据 Yole 统计,2020 年全球 IGBT 市场规模为 54 亿美元,预计 2026 年市 场规模将达到 84 亿美元,2020-2026 年均复合增长率为 7.6%。中国目前拥有全球最大的 IGBT消费市场,根据 Yole统计,2020年我国 IGBT 市场规模为21亿美元,约占全球IGBT市场规模的 39%。
MOSFET全称金属氧化物半导体场效应晶体管,是一种可以广泛使用在模拟与数字电路的场效应晶体管。MOSFET的优点在于稳定性好,具有高频、驱 动简单、抗击穿性好等特点,适用于 AC/DC 开关电源、DC/DC 转换器。 MOSFET 下游的应用领域中,消费电子、汽车电子、工业控制、医疗、国防和航空航天、通信占据了主要的市场份额,其中消费电子与汽车电子占比最高。 在消费电子领域,主板、显卡的升级换代、快充、Type-C 接口的持续渗透持续 带动 MOSFET 的市场需求,在汽车电子领域,MOSFET在电动马达辅助驱动、 电动助力转向及电制动等动力控制系统,以及电池管理系统等功率变换模块领域 均发挥重要作用,拥有广泛的应用市场及发展前景。 全球MOSFET市场规模 MOSFET 是功率器件的最大市场,根据 Yole 统计,2020 年全球 MOSFET 市 场规模为 76 亿美元,预计 2026 年市场规模将达到 95 亿美元,2020-2026 年均复 合增长率为 3.8%。 中国目前拥有全球最大的MOSFET消费市场,根据 Yole 统计,2020 年我国 MOSFE市场规模为 29 亿美元,约占全球 MOSFET市场规模的 38%。过去国内 MOSFET 的主流产品以平面栅 MOSFET 为主,在专利保护众多、市场竞争激烈、市场份额最大的低压沟槽栅 MOSFET 领域,国内虽有涉足,但多以消费品应用 为主,缺乏具有自主知识产权和市场竞争力的高端产品。近年来,国内涌现出一 大批以中高端 MOSFET 为主营业务的专业公司,已开始逐渐取代国外产品,国 内MOSFET产业将迎来飞速发展。 功率半导体国外企业 (1)英飞凌(Infineon Technologies AG) 英飞凌成立于 1999 年,是全球领先的半导体公司之一,在功率器件领域有 较强的市场地位。其前身是西门子集团的半导体部门,于 1999 年独立,专注于为汽车和工业功率器件、芯片卡和安全应用提供半导体和系统解决方案,业务遍 及全球,在美国加州圣克拉拉、亚太地区的新加坡和日本东京等地拥有分支机构。 (2)安森美(ON Semiconductor Corporation) 安森美于 1999 年从摩托罗拉分拆出来,于次年在美国纳斯达克上市。安森美的产品系列包括电源和信号管理、逻辑、分立及定制器件,主要应用于汽车电 子、通信、计算机、消费电子、工业、LED 照明、医疗、军工及电源应用等领 域。 (3)德州仪器(Texas Instruments Incorporated) 德州仪器成立于 1930 年,总部位于美国德克萨斯州的达拉斯,是全球领先的模拟及数字半导体芯片设计制造公司,在信号链与电源管理领域均拥有强大的 市场地位。主要从事创新型数字信号处理与模拟电路方面的研究、制造和销售。 除半导体业务外,还提供包括传感与控制、教育产品和数字光源处理解决方案。 (4)意法半导体(STMicroelectronics N.V.) 意法半导体成立于 1987 年,是全球最大的半导体公司之一,是纽约证券交 易所、泛欧证券交易所和意大利米兰证券交易所上市公司,在分立器件、手机相 机模块和车用集成电路领域居世界前列。意法半导体产品包括二极管、晶体管以及复杂的片上系统器件等,是各工业领域的主要供应商。意法半导体在模拟电路 与功率器件领域都处于行业领先地位。 (5)安世半导体(Nexperia B.V.) 安世半导体是半导体基础元器件生产领域的高产能生产专家,其产品广泛应 用于全球各类电子设计。其产品组合包括二极管、双极型晶体管、ESD 保护器件、 MOSFET 器件、氮化镓场效应晶体管(GaN FET)以及功率 IC 等。闻泰科技于2019年取得对安世半导体的控制权。 国内主要功率半导体企业 (1)华润微(688396.SH) 华润微成立于 2003 年,是华润集团半导体投资运营平台,拥有芯片设计、晶圆制造、封装测试等全产业链一体化运营能力,产品聚焦于功率半导体、智能 传感器与智能控制领域。在分立器件及集成电路领域具备较强的产品技术与制造 工艺能力,形成了较为先进的特色工艺和系列化的产品线。 (2)士兰微(600460.SH) 士兰微成立于 1997 年,前身是杭州士兰电子有限公司,是一家专业从事集 成电路以及半导体微电子相关产品的设计、生产与销售的高新技术企业,士兰微目前的主要产品是集成电路以及相关的应用系统和方案,主要包括半导体分立器 件、MCU 电路、电源管理电路、LED 照明驱动电路、LED 显示驱动/控制电路等 产品。 (3)华微电子(600360.SH) 华微电子成立于 1999 年,是集功率器件设计研发、芯片加工、封装测试及 产品营销为一体的高新技术企业,拥有多条功率器件生产线,产品应用于消费电 子、节能照明、计算机、PC、汽车电子、通讯保护与工业控制等领域。华微电 子目前已建立从高端二极管、单双向可控硅、MOS 系列产品到第六代 IGBT 功 率器件产品体系。 (4)华虹半导体(http://1347.HK) 华虹半导体由华虹 NEC 与上海宏力于 2011 年合并而成,于 2014 年在香港联交所上市(股票代码:http://1347.HK),在中国台湾、日本、北美和欧洲等地提供 销售与技术支持。华虹半导体 8 英寸晶圆加工能力在中国名列前茅,12 英寸晶 圆厂建设进展迅速,目前公司主要专注于研发及制造专业应用的 8 英寸及 12 英 寸晶圆半导体,尤其是嵌入式非易失性存储器及功率器件。华虹半导体的技术组 合还包括仿真及混合信号、电源管理及 MEMS 等若干其他先进工艺技术。 (5)先进半导体 先进半导体前身是 1988 年由中荷合资成立的上海飞利浦半导体公司,2019 年初,上海积塔半导体完成对先进半导体的私有化。先进半导体为一家领先的专 门模拟芯片代工厂,有 5 英寸、6 英寸、8 英寸晶圆生产线,专注于模拟电路、 功率器件的制造,在汽车电子、MEMS以及IGBT领域具有一定的优势。 |