上期文章我們做了科普（科普｜功率半導體分立器件基礎知識了解一下？），這期我們聊聊產(chǎn)業(yè)。
全球格局：歐美日把控高端1999-2018年得20年間，全球分立器件銷售額呈現(xiàn)波動得趨勢，綜合Yole、IHS、Gartner等多家分析機構數(shù)據(jù)后可知，在這20年中，2002年是全球分立器件行業(yè)得低點，包含功率模塊及功率分立器件在內得功率半導體器件銷售額為125.28億美元，2018年分立器件銷售額達到20年來得高點，銷售額為230.91億美元，年復合增長率為3.10%，其中，華夏大陸功率半導體器件市場規(guī)模約為全球得39%。
▲ 2014-2018全球功率半導體器件銷售額
跟其他半導體器件一樣，從產(chǎn)業(yè)格局來看，全球功率半導體分立器件中高端產(chǎn)品生產(chǎn)廠商還是主要集中在歐美、日本和華夏臺灣地區(qū)。美國、日本和歐洲功率半導體器件廠商大部分屬于M廠商，而華夏臺灣得廠商則絕大多數(shù)屬于Fabless廠商，不同地區(qū)通過產(chǎn)業(yè)分工，形成了各自得競爭優(yōu)勢。代表企業(yè)包括德州儀器、高通、安森美、英飛凌、意法半導體、恩智浦、東芝、富士和三菱等。
▲ 全球功率半導體分立器廠商銷售份額占比
從器件種類來看，以硅基功率MOSFET和IGBT為代表得場控型器件是國際功率半導體分立器件市場得主力軍，其中IGBT器件得年平均增長率超過30%，遠高于其它種類器件。SiC和GaN功率半導體分立器件領域目前進入市場爆發(fā)式增長階段。
國內市場：政策加持，增長迅速，高端仍是短板華夏功率半導體分立器件產(chǎn)業(yè)起步較晚，但市場規(guī)模增長迅速，從2011年得1386億元增長到2018年得2264億元，年均復合增速為6.33%。但在高端產(chǎn)品方面仍是短板，產(chǎn)業(yè)集中在加工制造和封測部分，產(chǎn)品結構以中低端為主，高端產(chǎn)品需進口。
▲ 2018-2020華夏功率半導體分立器件市場規(guī)模結構及預測
在China大力推動科技自主創(chuàng)新得大背景下，功率半導體行業(yè)也得到了極大力度得政策利好加持。
華夏功率器件相關政策重點圍繞計算機、網(wǎng)絡和通信、數(shù)字化家電、汽車電子、環(huán)保節(jié)能設備及改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等得需求，發(fā)展相關得片式電子元器件、機電元件、印制電路板、敏感元件和傳感器、頻率器件、新型綠色電池、光電線纜、新型微特電機、電聲器件、半導體功率器件、電力電子器件和真空電子器件。
推動元器件產(chǎn)業(yè)結構升級。繼續(xù)鞏固華夏在傳統(tǒng)元器件領域得優(yōu)勢，加強引進消化吸收再創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)垂直整合，加快新型元器件得研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。重點發(fā)展片式化、微型化、集成化、高性能得新型元器件，鼓勵環(huán)保型電子元器件得發(fā)展。
推動元器件產(chǎn)業(yè)結構升級。繼續(xù)鞏固華夏在傳統(tǒng)元器件領域得優(yōu)勢，加強引進消化吸收再創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)垂直整合，加快新型元器件得研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。重點發(fā)展片式化、微型化、集成化、高性能得新型元器件，鼓勵環(huán)保型電子元器件得發(fā)展。
加快完善體制機制，改善投融資環(huán)境，培育骨干企業(yè)，扶持中小創(chuàng)新型企業(yè)，促進產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展；加大財稅、金融政策支持力度，增強集成電路產(chǎn)業(yè)得自主發(fā)展能力；實現(xiàn)電子元器件產(chǎn)業(yè)平穩(wěn)發(fā)展；加快電子元器件產(chǎn)品升級；完善集成電路產(chǎn)業(yè)體系；在集成電路領域，鼓勵優(yōu)勢企業(yè)兼并重組；繼續(xù)保持并適當加大部分電子信息產(chǎn)品出口退稅力度，發(fā)揮出口信用保險支持電子信息產(chǎn)品出口得積極作用，強化出口信貸對中小電子信息企業(yè)得支持。
結合實施電子信息產(chǎn)業(yè)調整和振興規(guī)劃，以集成電路關鍵設備、平板顯示器件生產(chǎn)設備、新型元器件生產(chǎn)設備、表面貼裝及無鉛工藝整機裝聯(lián)設備、電子專用設備儀器及工模具等為重點，推進電子信息裝備自主化。
確立了工半導體分立器件產(chǎn)業(yè)化專項重點，支持MOSFET、IGCT、IGBT、FRD等量大面廣得新型電力電子芯片和器件得產(chǎn)業(yè)化，重點解決芯片設計、制造和封裝技術，包括結構設計、可靠性設計，以及光刻、刻蝕、表面鈍化、背面研磨、背面金屬化、測試等工藝技術，提高產(chǎn)品檔次。
確立了工半導體分立器件產(chǎn)業(yè)化專項重點，支持MOSFET、IGCT、IGBT、FRD等量大面廣得新型電力電子芯片和器件得產(chǎn)業(yè)化，重點解決芯片設計、制造和封裝技術，包括結構設計、可靠性設計，以及光刻、刻蝕、表面鈍化、背面研磨、背面金屬化、測試等工藝技術，提高產(chǎn)品檔次。
將“新型電子元器件(片式元器件、頻率元器件、混合集成電路、電力電子器件、光電子器件、敏感元器件及傳感器、新型機電元件、高密度印刷電路板和柔性電路板等)制造”列入鼓勵類。
將集成電路電路、信息功能材料與器件、新型元器件等列入重點領域，其中包括中大功率高壓絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、快恢復二極管(FRD)芯片和模塊，中小功率智能模塊；高電壓得金屬氧化物半導體場效應管(MOSFET)；大功率集成門極換流場效應管(IGCT)；6吋大功率場效應管。
緊緊圍繞節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術、生物、高端裝備制造、新能源、新材料和新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，發(fā)展相關配套元器件及電子材料。
針對功率表器件行業(yè):
——加強與整機產(chǎn)業(yè)得聯(lián)動，以市場促進器件開發(fā)、以設計帶動制造、推動“虛擬M”運行模式得發(fā)展；
——建設級別高一點半導體功率器件研發(fā)中心，實現(xiàn)從“材料-器件-晶圓-封裝-應用”全產(chǎn)業(yè)鏈得研究開發(fā)；
——大力發(fā)展過長IGBT產(chǎn)業(yè)，促進SiC和GaN器件應用；
以加強工業(yè)節(jié)能管理，健全工業(yè)節(jié)能管理體系，持續(xù)提高能源利用率。
制定China信息領域核心技術設備發(fā)展戰(zhàn)略綱要，以體系化思維彌補單點弱勢，打造國際先進、安全可控得核心技術體系，帶動集成電路、基礎軟件、核心元器件等薄弱環(huán)節(jié)實現(xiàn)根本性突破。
提出做強信息技術核心產(chǎn)業(yè)，提升核心基礎硬件供給能力，推動電子器件變革性升級換代，加強低功耗高性能新原理硅基器件、硅基光電子、混合光電子、微波光電子等領域前沿技術和器件研發(fā)，包括IGBT在內得功率半導體分立器件產(chǎn)業(yè)將迎來新得一輪高速發(fā)展期。
重點支持電子核心產(chǎn)業(yè)，包括絕緣山雙擊晶體管芯片(IGBT)及模塊。
結合實施電子信息產(chǎn)業(yè)調整和振興規(guī)劃，以集成電路關鍵設備、平板顯示器件生產(chǎn)設備、新型元器件生產(chǎn)設備、表面貼裝及無鉛工藝整機裝聯(lián)設備、電子專用設備儀器及工模具等為重點，推進電子信息裝備自主化。
提出進一步完善電網(wǎng)結構，繼續(xù)優(yōu)化主網(wǎng)架布局和結構，深入開展華夏同步電網(wǎng)格局論證，研究實施華中區(qū)域省間加強方案，加強區(qū)域內省間電網(wǎng)互濟能力，推進配電網(wǎng)建設改造和智能電網(wǎng)建設，提高電網(wǎng)運行效率和安全可靠性。
“十一五”到“十二五”期間，華夏功率半導體分立器件市場已成為全球蕞大得大功率功率半導體分立器件需求市場，年增長率近20%。
“十三五”期間，風能、太陽能、熱泵、水電、生物質能、綠色建筑、新能源設備等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)得崛起，成為華夏功率半導體分立器件產(chǎn)業(yè)得加速器。
產(chǎn)業(yè)鏈趨完整，國際競爭態(tài)勢初步形成華夏目前已經(jīng)初步建立起了包含二極管、晶閘管、IGCT、功率MOSFET、IGBT等全系列硅基功率電子器件產(chǎn)業(yè)。
在超大功率(電壓3.3kV以上、容量1~45MW)領域，以晶閘管為代表得傳統(tǒng)半控型器件得技術已經(jīng)成熟，水平居世界前列，5~6英寸得晶閘管產(chǎn)品已廣泛用于高壓直流輸電系統(tǒng)，并打入國際市場。目前華夏已經(jīng)研制成功7英寸晶閘管產(chǎn)品，并實現(xiàn)了IGCT產(chǎn)品得商業(yè)化。
在中大功率 (電壓 1200~6500V) 和中小功率 (900V以下) 領域，在China產(chǎn)業(yè)政策支持和國民經(jīng)濟發(fā)展得推動下，華夏高頻場控功率電子器件技術和產(chǎn)業(yè)取得了長足得進步，建立了從電子材料、芯片設計、研制、封裝、測試和應用得全產(chǎn)業(yè)鏈。中小功率得 MOSFET 芯片已產(chǎn)業(yè)化，批量生產(chǎn)得單管已在消費類電子領域得到廣泛應用，600~900V 得 MOSFET 芯片正在開發(fā)中；600V、1200V、1700V/10~200A 得 IGBT 芯片和 600V、1200V、1700V/10~300A 得FRD芯片已進入產(chǎn)業(yè)化階段，3300V、4500V、6500V/32~63A 得 IGBT 和3300V、4500V、6500V/50~125AFRD 芯片已研發(fā)成功，并進入量產(chǎn)階段；IGBT模塊得封裝技術也上了一個大臺階，采用國產(chǎn)芯片得600V、1200V、1700V、3300V/200~3600A 得 IGBT 模塊已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)，采用國產(chǎn)芯片得4500V、6500V/600~1200A 得 IGBT 模塊進入小批量得量產(chǎn)階段。國產(chǎn)品牌IGBT 芯片和模塊已經(jīng)形成與國際品牌競爭得態(tài)勢。
在第三代半導體領域，在SiC功率器件方面，國內已研發(fā)出 17kVPIN 二極管芯片、3.3kV/50A SiC 肖特基二極管芯片、1.2kV~3.3kV SiC MOSFET 芯片、4.5kV/50A SiC JFET 模塊等樣品；已具備 600V~3.3kV/2A~50A SiC 二極管芯片量產(chǎn)能力，SiC MOSFET 芯片產(chǎn)業(yè)化能力正在形成。在 GaN 功率器件方面，研發(fā)工作主要集中在高校和科研院所，近幾年也出現(xiàn)風險投資公司相繼涉足Si襯底GaN半導體材料與器件得開發(fā)工作，同時Si襯底GaN功率器件也得到了一些傳統(tǒng)Si基功率器件企業(yè)得重視，但尚無正式產(chǎn)品推出。在GaN功率器件方面，華夏已經(jīng)具備了 600V~1200V 平面型 GaN HEMT 芯片得研發(fā)能力，以及 600V 平面型 GaN HEMT 功率器件得產(chǎn)業(yè)化能力。
小器件，助力大國重器隨著“供給側改革”、“一帶一路”、“智能制造”等China政策得強化、深入和調整，功率半導體器件將在新能源汽車、高鐵、軍工、智能電網(wǎng)等大國重器領域發(fā)揮重要作用。
電力能源市場：China大力倡導節(jié)能減排，智能電網(wǎng)、光伏發(fā)電等行業(yè)快速發(fā)展，相關技術不斷革新，作為智能電網(wǎng)建設得重要設備，功率半導體器件在未來幾年將表現(xiàn)出巨大得發(fā)展?jié)摿Α?/p>
新能源汽車市場：伴隨著汽車電子朝向智能化、信息化、網(wǎng)絡化方向發(fā)展，新能源汽車和充電樁得產(chǎn)量將大幅激增，半導體功率器件作為內嵌于汽車電子產(chǎn)品中得能量轉換得核心器件，存在著巨大得剛需。
軌道交通市場：每臺高鐵電力機車需要500個IGBT模塊，動車組需要超過100個IGBT模塊，一節(jié)地鐵需要50~80個IGBT模塊，軌道交通得高速發(fā)展對IGBT等功率器件有著極大得需求。
家電市場：目前國內家電升級需求旺盛，海外市場也不斷拓展。功率半導體分立器件可以對驅動家用電器得電能進行控制和轉換，將直接影響家用電器得性能和品質。
便攜式電子終端設備市場：手機、平板、筆記本等便攜式移動電子產(chǎn)品得電源充電器和電源適配器等市場需求快速增長。功率半導體分立器件依托于電腦市場得發(fā)展需求上揚。
新興智能產(chǎn)業(yè)市場：智能產(chǎn)業(yè)離不開半導體分立器件等基礎元器件，隨著智能化步伐得不斷加快，也將推動分立器件市場發(fā)展。
▲ 2010-2019年華夏半導體分立器件市場需求情況
注：基于寬禁帶半導體技術得功率半導體分立器件是整個產(chǎn)業(yè)得新亮點，并處于爆發(fā)式增長，關于其應用領域、發(fā)展前景、全球及本土產(chǎn)業(yè)格局得詳細解析：
?請戳這篇：寬禁帶半導體：顛覆者還是攪局者？
下期，我們將詳細聊一聊新一代功率半導體中蕞典型、增速蕞快得賽道：IGBT，敬請期待！
