2024年功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈分析及行業(yè)競爭格局

• 李基錦 2024年1月26日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 942 59
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在電力設(shè)備中，功率半導(dǎo)體是核心器件，它負(fù)責(zé)控制電能的轉(zhuǎn)換和電路的操控。具體來說，功率半導(dǎo)體能夠完成整流、分流、變壓、逆變、穩(wěn)壓、變頻以及功率控制等多種任務(wù)。它的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，包括汽車、高鐵等交通工具，手機、基站等通信設(shè)備，以及光伏、風(fēng)電等新能源設(shè)

在電力設(shè)備中，功率半導(dǎo)體是核心器件，它負(fù)責(zé)控制電能的轉(zhuǎn)換和電路的操控。具體來說，功率半導(dǎo)體能夠完成整流、分流、變壓、逆變、穩(wěn)壓、變頻以及功率控制等多種任務(wù)。它的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，包括汽車、高鐵等交通工具，手機、基站等通信設(shè)備，以及光伏、風(fēng)電等新能源設(shè)備，還有電視、空調(diào)等消費產(chǎn)品。

在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域，MOSFET是一個重要的分支，屬于單極型功率半導(dǎo)體。它的工作頻率在1980年代達(dá)到了兆赫級別，這標(biāo)志著功率器件正式進入了電子應(yīng)用時代。這個突破性的進展為功率半導(dǎo)體的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

目前，半導(dǎo)體企業(yè)的經(jīng)營模式主要有兩種：IDM模式和Fabless模式。IDM模式擁有技術(shù)的內(nèi)部整合優(yōu)勢，有利于積累工藝經(jīng)驗，但這種模式的資金投入較大，并且在半導(dǎo)體行業(yè)下行周期中可能會受到原有產(chǎn)能的制約，從而陷入被動局面。

隨著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的分工逐漸細(xì)化，F(xiàn)abless模式已成為芯片設(shè)計企業(yè)的主流經(jīng)營模式之一。這種模式讓設(shè)計企業(yè)專注于設(shè)計環(huán)節(jié)，而將制造環(huán)節(jié)外包，從而降低了資金投入和風(fēng)險。因此，行業(yè)整體呈現(xiàn)出IDM與Fabless共存的局面。這種分工合作的模式有助于提高半導(dǎo)體行業(yè)的整體效率和競爭力。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029年功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢分析報告》分析

功率半導(dǎo)體的生產(chǎn)工藝流程主要步驟

襯底制備：首先通過區(qū)熔(CZ)法和直拉(FZ)法獲得單晶硅，然后通過切割和拋光處理得到器件襯底(晶圓);外延、薄膜沉積、光刻、刻蝕和離子注入-擴散等工藝：這一步驟涉及根據(jù)器件結(jié)構(gòu)進行多道工藝，以獲得裸芯片晶圓;芯片封裝：裸露的芯片需要被封裝進一個外殼里，并填充絕緣材料。然后，將芯片電極引到外部，制成完整的功率器件產(chǎn)品。外殼中可以包含單管產(chǎn)品(一顆芯片)或模塊產(chǎn)品(多顆芯片電氣互連并包含散熱通道、連接接口和絕緣保護等單元);模塊化產(chǎn)品：對于模塊產(chǎn)品，其封裝方式根據(jù)應(yīng)用工況不同而有所區(qū)別;應(yīng)用到逆變器等電源系統(tǒng)：最后，將封裝好的單管或模塊等器件產(chǎn)品應(yīng)用到逆變器等電源系統(tǒng)中。

功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈分析

功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括原材料和設(shè)備供應(yīng)商，中游為功率半導(dǎo)體制造商，下游為應(yīng)用領(lǐng)域，包括汽車電子、工業(yè)控制、消費電子等。

在上游，主要的原材料包括硅片、光刻膠、化學(xué)品、電子氣體等，設(shè)備則包括制造設(shè)備、檢測設(shè)備和封裝設(shè)備等。這些原材料和設(shè)備的質(zhì)量和供應(yīng)情況直接影響到中游制造商的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

在中游，功率半導(dǎo)體制造商根據(jù)不同的應(yīng)用需求，設(shè)計和制造各種類型的功率半導(dǎo)體器件，如二極管、晶體管、晶閘管、AC/DC轉(zhuǎn)換器、DC/DC變換器等。這些器件被廣泛應(yīng)用于各種電力電子系統(tǒng)，如電機控制、新能源系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等。

在下游，功率半導(dǎo)體器件被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。在汽車電子領(lǐng)域，功率半導(dǎo)體器件被用于發(fā)動機控制、電池管理系統(tǒng)、車載空調(diào)等;在工業(yè)控制領(lǐng)域，功率半導(dǎo)體器件被用于電機控制、電源供應(yīng)、自動控制系統(tǒng)等;在消費電子領(lǐng)域，功率半導(dǎo)體器件被用于手機、電視、電腦等產(chǎn)品的電源管理、快充等。

功率半導(dǎo)體行業(yè)市場現(xiàn)狀

根據(jù)WSTS的數(shù)據(jù)，2023年半導(dǎo)體元器件行業(yè)市場規(guī)模為5201億美元，下跌9.4%。在所有元器件細(xì)分品類中，功率器件是唯一正增長的品類，全年預(yù)計增長5.8%。功率器件的下游應(yīng)用廣泛，其中汽車領(lǐng)域占比達(dá)40%，工業(yè)占比27%，消費電子占13%，其他領(lǐng)域(如通訊、計算機等)占20%。

2024年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的增速將超過兩位數(shù)，平均預(yù)測增速在13%-15%左右，規(guī)模超過6000億美元。盡管總體上進入復(fù)蘇周期，但市場需求仍然不強勁，整體增長動力有限。根據(jù)Omdia的統(tǒng)計，2022年全球功率半導(dǎo)體市場規(guī)模達(dá)481億美元，預(yù)計至2024年將增長至522億美元，年復(fù)合增長率約為5.46%，增長平穩(wěn)。中國作為全球最大的功率半導(dǎo)體消費國，貢獻(xiàn)了約40%的功率半導(dǎo)體市場。MOSFET和IGBT是功率半導(dǎo)體產(chǎn)品的主力。

功率半導(dǎo)體行業(yè)的競爭格局

全球功率半導(dǎo)體市場主要被幾家大型企業(yè)所占據(jù)，如德國的英飛凌、美國的安森美和意法半導(dǎo)體等。這些企業(yè)具有較大的生產(chǎn)規(guī)模和市場份額，產(chǎn)品線齊全，技術(shù)實力雄厚。功率半導(dǎo)體技術(shù)不斷升級，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。企業(yè)需要具備強大的技術(shù)實力和創(chuàng)新能力，不斷推出性能更優(yōu)、可靠性更高的產(chǎn)品，以滿足市場的不斷變化。

品牌影響力是企業(yè)形象和信譽的重要體現(xiàn)，也是企業(yè)在市場競爭中的重要資本。企業(yè)需要通過提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)水平，提升品牌知名度和美譽度，從而獲得更多的市場份額。全球功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)主要集中在中國、美國、歐洲等地區(qū)。企業(yè)需要充分利用當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)集群和區(qū)域競爭優(yōu)勢，加強產(chǎn)業(yè)鏈合作，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)。

在重點企業(yè)方面，安森美、英飛凌、意法半導(dǎo)體等企業(yè)在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域具有較高的知名度和影響力。這些企業(yè)擁有豐富的產(chǎn)品線和先進的技術(shù)實力，能夠提供各種類型的功率半導(dǎo)體器件和應(yīng)用解決方案。此外，中國的華潤微、士蘭微等企業(yè)在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域也具有一定的競爭優(yōu)勢，成為國內(nèi)市場的佼佼者。

了解更多本行業(yè)研究分析詳見中研普華產(chǎn)業(yè)研究院《2024-2029年功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢分析報告》。同時, 中研普華產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)研究報告、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商、產(chǎn)業(yè)圖譜、智慧招商系統(tǒng)、IPO募投可研、IPO業(yè)務(wù)與技術(shù)撰寫、IPO工作底稿咨詢等解決方案。

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