摘要：功率半導(dǎo)體器件廣泛用于所有電氣和電子系統(tǒng)中，每個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域都有不同需求。2022年全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)481億美元。中國(guó)作為全球最大的功率半導(dǎo)體消費(fèi)國(guó)，貢獻(xiàn)了約40%的功率半導(dǎo)體市場(chǎng)，2022年中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模為191億美元，2023年規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大。整體來(lái)看，我國(guó)功率半導(dǎo)體雖起步較晚，但發(fā)展迅速。功率半導(dǎo)體作為實(shí)現(xiàn)電氣化系統(tǒng)自主可控以及節(jié)能環(huán)保的核心零部件，在新能源汽車領(lǐng)域有著大量且迫切的需求，功率半導(dǎo)體也成為新能源汽車增量最大的半導(dǎo)體品類。

一、定義及分類

功率半導(dǎo)體是全球第二大半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，功率半導(dǎo)體是電力電子裝置實(shí)現(xiàn)電力轉(zhuǎn)換及控制的核心器件，主要功能為改變電路中的電壓、電流、頻率、導(dǎo)通狀態(tài)等物理特性，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的管理。功率半導(dǎo)體按照集成程度分為功率器件和功率IC兩大類，其中功率器件主要包括二極管、晶閘管、MOSFET、IGBT等，而功率IC則是將功率半導(dǎo)體分立器件與各種功能的外圍電路集成得來(lái)。二極管、MOSFET、IGBT、電源管理IC等功率半導(dǎo)體均在汽車中扮演著重要的角色。

二、行業(yè)政策

1、國(guó)家層面相關(guān)政策

功率半導(dǎo)體是我國(guó)的支柱性、戰(zhàn)略性、前瞻性產(chǎn)業(yè)。功率半導(dǎo)體是汽車核心零部件之一，直接影響到整車的性能效率。為了鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)汽車功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，打破國(guó)外企業(yè)在該領(lǐng)域的技術(shù)壟斷，提升汽車產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性。近年來(lái)，國(guó)家相關(guān)部門制訂了一系列政策，通過(guò)完善產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計(jì)、制定稅收優(yōu)惠政策等，鼓勵(lì)包括汽車功率半導(dǎo)體在內(nèi)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2024年1月，工業(yè)和信息化部發(fā)布了《國(guó)家汽車芯片標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》，提出功率芯片標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范汽車用于處理高電壓、大電流工況的芯片技術(shù)要求及試驗(yàn)方法。標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)建設(shè)方向包括電動(dòng)汽車用IGBT模塊、功率模塊、功率分立器件等。

2、地方層面相關(guān)政策

地方政府也十分重視汽車功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，鼓勵(lì)企業(yè)加強(qiáng)技術(shù)投入。如2024年1月，重慶市人民政府發(fā)布了《重慶市集成電路封測(cè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2023—2027年）》，提出要面向智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車、電子信息、先進(jìn)制造等支柱產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)圍繞特色芯片高可靠性、定制外形的封測(cè)需求，積極培育車規(guī)級(jí)汽車芯片、功率半導(dǎo)體、硅光芯片、MEMS傳感器等特色封測(cè)企業(yè)。

三、行業(yè)壁壘

（1）技術(shù)壁壘

汽車功率半導(dǎo)體的研發(fā)生產(chǎn)過(guò)程涉及微電子、半導(dǎo)體物理、材料學(xué)、機(jī)電工程等諸多學(xué)科，行業(yè)內(nèi)企業(yè)需要綜合掌握微細(xì)加工、模擬仿真、版圖設(shè)計(jì)、外延、封裝測(cè)試等多方面技術(shù)或工藝，并進(jìn)行有機(jī)整合。因此，汽車功率半導(dǎo)體行業(yè)屬于較為典型的技術(shù)密集型行業(yè)，專業(yè)性較強(qiáng)，復(fù)雜程度較高，有較高的技術(shù)門檻。汽車功率半導(dǎo)體行業(yè)內(nèi)企業(yè)需要具備充足的技術(shù)、工藝儲(chǔ)備和豐富的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)，才能緊跟市場(chǎng)需求并及時(shí)創(chuàng)新，自主研發(fā)出高性價(jià)比且滿足客戶多樣化需求的產(chǎn)品。相對(duì)而言，新進(jìn)入企業(yè)較難在短時(shí)間內(nèi)掌握并保持技術(shù)先進(jìn)性，因而構(gòu)成了行業(yè)較高的技術(shù)壁壘。

（2）人才壁壘

汽車功率半導(dǎo)體行業(yè)作為技術(shù)密集型和勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，相關(guān)廠商需要大量專業(yè)背景扎實(shí)、履歷豐富的技術(shù)研發(fā)人員來(lái)進(jìn)行高質(zhì)量、高效率的設(shè)計(jì)、制造并對(duì)技術(shù)工藝進(jìn)行持續(xù)創(chuàng)新。近年來(lái)，隨著行業(yè)的高速發(fā)展，經(jīng)驗(yàn)豐富的高技術(shù)水平人才呈現(xiàn)出明顯供不應(yīng)求的態(tài)勢(shì)，鑒于相關(guān)人才的培養(yǎng)需要大量時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本，對(duì)行業(yè)新進(jìn)者構(gòu)成了較高的人才壁壘。

（3）客戶壁壘

汽車功率半導(dǎo)體與汽車領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢(shì)緊密關(guān)聯(lián)，汽車的質(zhì)量、性能在較大程度上受到功率半導(dǎo)體產(chǎn)品的影響。因此，汽車廠商對(duì)功率半導(dǎo)體產(chǎn)品性能指標(biāo)、可靠性和穩(wěn)定性的要求嚴(yán)格，整體驗(yàn)證周期較長(zhǎng)，當(dāng)通過(guò)認(rèn)證并建立起穩(wěn)定的合作關(guān)系后，下游汽車廠商一般不會(huì)輕易更換供應(yīng)商。因此，對(duì)行業(yè)新進(jìn)入者而言，想要通過(guò)優(yōu)質(zhì)客戶的認(rèn)證程序需要一定的周期和過(guò)硬的綜合實(shí)力，構(gòu)成了進(jìn)入行業(yè)的客戶壁壘。

四、產(chǎn)業(yè)鏈

1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

汽車功率半導(dǎo)體上游包括原材料及生產(chǎn)設(shè)備，原材料包括硅晶圓、光刻膠、光掩模、電子特氣、拋光材料及其他原材料；生產(chǎn)設(shè)備覆蓋汽車功率半導(dǎo)體生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括光刻機(jī)、刻蝕設(shè)備、清洗設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備等。中游主要是汽車功率半導(dǎo)體研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、封裝測(cè)試等生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)；下游應(yīng)用市場(chǎng)為汽車。

汽車功率半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

硅片

上海硅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司

杭州立昂微電子股份有限公司

TCL中環(huán)新能源科技股份有限公司

寧波賽邦國(guó)際貿(mào)易有限公司

光刻膠

彤程新材料集團(tuán)股份有限公司

蘇州瑞紅電子化學(xué)品有限公司

深圳市容大感光科技股份有限公司

江蘇南大光電材料股份有限公司

靶材

電子特氣

上游

吉林華微電子股份有限公司

華潤(rùn)微電子有限公司

揚(yáng)州揚(yáng)杰電子科技股份有限公司

江蘇捷捷微電子股份有限公司

中游

燃油車

新能源汽車

下游

2、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)分析

（1）吉林華微電子股份有限公司

華微電子是集功率半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)研發(fā)、芯片加工、封裝測(cè)試及產(chǎn)品營(yíng)銷為一體的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。公司擁有4英寸、5英寸、6英寸與8英寸等多條功率半導(dǎo)體分立器件及IC芯片生產(chǎn)線，芯片加工能力每年400萬(wàn)片，封裝資源每年24億支，模塊每年2400萬(wàn)塊。目前已形成以IGBT、MOSFET、SCR、SBD、IPM、FRD、BJT、多芯片模塊、寬禁帶半導(dǎo)體等為營(yíng)銷主線的系列產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于新能源汽車、光伏等戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域。近年來(lái)，公司不斷拓展新能源汽車配套業(yè)務(wù)，除OBC、汽車空調(diào)、車載逆變、車載DC-DC變換器等多個(gè)模組的功率器件全面配套并實(shí)現(xiàn)大批量銷售外，在商用汽車領(lǐng)域的電控部分實(shí)現(xiàn)了新突破，產(chǎn)品涵蓋IGBT單管、FRD、高低壓MOS、PM模塊等。2023年前三季度，華微電子營(yíng)收為12.65億元，同比下滑17.60%；歸屬于上市公司股東的凈利潤(rùn)為2159.0萬(wàn)元，同比下滑41.4%，主要系半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模增速減緩，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，華微電子受市場(chǎng)環(huán)境影響，訂單量減少，銷售收入下降，毛利額減少。

（2）華潤(rùn)微電子有限公司

華潤(rùn)微是華潤(rùn)集團(tuán)旗下負(fù)責(zé)微電子業(yè)務(wù)投資、發(fā)展和經(jīng)營(yíng)管理的高科技企業(yè)，公司擁有芯片設(shè)計(jì)、掩膜制造、晶圓制造、封裝測(cè)試等全產(chǎn)業(yè)鏈一體化運(yùn)營(yíng)能力，產(chǎn)品與方案業(yè)務(wù)板塊產(chǎn)品聚焦功率半導(dǎo)體、智能傳感器和智能控制三大領(lǐng)域，終端應(yīng)用主要圍繞八大領(lǐng)域，其中2023年上半年汽車領(lǐng)域應(yīng)用占比19%，期間集成電路業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)營(yíng)收49.40億元。2022年公司在汽車電子領(lǐng)域銷售規(guī)模同比增長(zhǎng)185%，產(chǎn)品進(jìn)入比亞迪、吉利、蔚來(lái)、一汽、長(zhǎng)安等重點(diǎn)車企，公司成功召開車規(guī)級(jí)產(chǎn)品發(fā)布會(huì)，發(fā)布先進(jìn)溝槽柵MOS/SJMOS/IGBT/SiCMOS等系列化車規(guī)級(jí)產(chǎn)品。

五、行業(yè)現(xiàn)狀

功率半導(dǎo)體器件廣泛用于所有電氣和電子系統(tǒng)中，每個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域都有不同需求。2022年全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)481億美元。中國(guó)作為全球最大的功率半導(dǎo)體消費(fèi)國(guó)，貢獻(xiàn)了約40%的功率半導(dǎo)體市場(chǎng)，2022年中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模為191億美元，2023年規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大。整體來(lái)看，我國(guó)功率半導(dǎo)體雖起步較晚，但發(fā)展迅速。在汽車領(lǐng)域，汽車電動(dòng)化轉(zhuǎn)型持續(xù)推進(jìn)，純電動(dòng)汽車的BMIC和ADAS系統(tǒng)將極大地推動(dòng)功率半導(dǎo)體的發(fā)展，應(yīng)用規(guī)模將不斷壯大。預(yù)計(jì)到2026年，純電動(dòng)汽車將占功率半導(dǎo)體總市場(chǎng)的30%。

六、發(fā)展因素

1、有利因素

（1）國(guó)家政策大力支持

2023年12月，國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)布了《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2024年本）》，將大功率電子器件（IGBT，電壓等級(jí)≥750V，電流≥300A；SiC MOSFET，電壓等級(jí)≥1200V，電流≥600A）等新能源汽車關(guān)鍵零部件納入鼓勵(lì)類。一系列政策法規(guī)為我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境，推動(dòng)了汽車功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在近年來(lái)迅速發(fā)展。在產(chǎn)業(yè)政策支持和推動(dòng)作用下，中國(guó)汽車功率半導(dǎo)體行業(yè)整體的技術(shù)水平、生產(chǎn)工藝、自主創(chuàng)新能力和技術(shù)成果轉(zhuǎn)化率有了較大的提升。

（2）新能源汽車對(duì)功率半導(dǎo)體需求量更大

汽車的電動(dòng)化轉(zhuǎn)型，重塑了成本結(jié)構(gòu)，也極大增加了對(duì)功率半導(dǎo)體的需求。與傳統(tǒng)燃油車相比，電動(dòng)汽車減少了發(fā)動(dòng)機(jī)及周邊系統(tǒng)，取而代之的是三電（電池、電機(jī)、電控）以及周邊系統(tǒng)（包括了車載DCDC、電空調(diào)驅(qū)動(dòng)、車載充電器（OBC）等電力電子裝置），還有配套的充電樁。功率半導(dǎo)體作為實(shí)現(xiàn)電氣化系統(tǒng)自主可控以及節(jié)能環(huán)保的核心零部件，在新能源汽車領(lǐng)域有著大量且迫切的需求，功率半導(dǎo)體也成為新能源汽車增量最大的半導(dǎo)體品類。

（3）產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化替代不斷推進(jìn)

新能源汽車的崛起，尤其是眾多國(guó)內(nèi)造車新勢(shì)力品牌的發(fā)展壯大，一定程度打破了原有的汽車電子供應(yīng)鏈格局，為國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體廠商加速進(jìn)入汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈提供了良好機(jī)遇，疊加近年來(lái)，我國(guó)企業(yè)不斷加強(qiáng)汽車功率半導(dǎo)體研發(fā)投入，產(chǎn)品性能不斷提升，有利于進(jìn)一步推動(dòng)汽車功率半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)化替代。

2、不利因素

（1）高端人才相對(duì)缺乏

汽車功率半導(dǎo)體行業(yè)作為技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，對(duì)技術(shù)人才的專業(yè)能力、從業(yè)經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)新素養(yǎng)都有較高的要求。高端人才的儲(chǔ)備和培養(yǎng)是企業(yè)積累技術(shù)研發(fā)實(shí)力的重要途徑，是中國(guó)企業(yè)在全球市場(chǎng)形成并保持足夠競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵要素。中國(guó)汽車功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)整體起步較晚，盡管在多年的高速發(fā)展之下，國(guó)內(nèi)已有大批汽車功率半導(dǎo)體相關(guān)行業(yè)從業(yè)人員，但高端人才數(shù)量仍無(wú)法滿足市場(chǎng)的旺盛需求。未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，高端人才相對(duì)缺乏仍將是制約行業(yè)發(fā)展進(jìn)程的重要因素之一。

（2）供應(yīng)鏈穩(wěn)定性受到挑戰(zhàn)

我國(guó)汽車功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今，仍有較多關(guān)鍵材料、核心設(shè)備主要依賴進(jìn)口，如在光刻機(jī)領(lǐng)域，基本被ASML、Nikon和Canon三大企業(yè)所壟斷，在高端半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域，市場(chǎng)主要被JSR、東京應(yīng)化、信越化學(xué)等日本公司壟斷，占據(jù)了全球90%左右的市場(chǎng)份額。在貿(mào)易摩擦加劇的大背景下，國(guó)內(nèi)對(duì)外資供應(yīng)商的依賴使得汽車功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈穩(wěn)定性受到挑戰(zhàn)，不利于汽車產(chǎn)業(yè)平穩(wěn)、健康運(yùn)行。

（3）國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力有待提升

由于我國(guó)汽車功率半導(dǎo)體行業(yè)起步較晚，研發(fā)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，且歐美發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實(shí)施技術(shù)封鎖，致使我國(guó)高端汽車功率半導(dǎo)體產(chǎn)品性能與國(guó)際領(lǐng)先水平仍有較大差距，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力有待提升，英飛凌、安森美、意法半導(dǎo)體等海外企業(yè)占據(jù)較大市場(chǎng)份額。

七、競(jìng)爭(zhēng)格局

國(guó)內(nèi)汽車功率半導(dǎo)體市場(chǎng)呈現(xiàn)梯隊(duì)化競(jìng)爭(zhēng)格局。第一梯隊(duì)為國(guó)際大型半導(dǎo)體公司，如英飛凌（Infineon）、意法半導(dǎo)體（ST）、安森美公司（ONSEMI）、薩瑞電子（Renesas）等，國(guó)際廠商在技術(shù)和工藝方面具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品門類更為齊全，形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，整體競(jìng)爭(zhēng)力較國(guó)內(nèi)企業(yè)更具優(yōu)勢(shì)。第二梯隊(duì)為少數(shù)突破了功率半導(dǎo)體芯片技術(shù)瓶頸的本土公司，如比亞迪半導(dǎo)體、華潤(rùn)微、華微電子、捷捷微電、立昂微、芯微電子等，相較于第三梯隊(duì)企業(yè)，第二梯隊(duì)企業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)制造能力相對(duì)突出，在細(xì)分產(chǎn)品和細(xì)分市場(chǎng)具備比較優(yōu)勢(shì)；第三梯隊(duì)為功率半導(dǎo)體封裝企業(yè)，缺乏芯片設(shè)計(jì)制造能力，利潤(rùn)空間相對(duì)較低。

八、發(fā)展趨勢(shì)

新能源汽車持續(xù)提升充電功率、縮短充電時(shí)間，電壓平臺(tái)從400V提升到800V、1000V甚至更高的水平，高電壓成為了新能源汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)電能轉(zhuǎn)換效率、穩(wěn)定性、高壓大功率需求及復(fù)雜度提出了更高要求，高壓大功率型半導(dǎo)體功率器件產(chǎn)品成為行業(yè)開發(fā)的主流技術(shù)趨勢(shì)。隨著電動(dòng)汽車、智能駕駛等技術(shù)的快速發(fā)展，汽車行業(yè)對(duì)功率半導(dǎo)體的需求將日益增長(zhǎng)，汽車行業(yè)將成為推動(dòng)功率半導(dǎo)體持續(xù)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿?。第三代半?dǎo)體功率器件，如碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）器件，以其高效、高頻率和高溫度等優(yōu)異性能，逐漸成為汽車行業(yè)的新寵。未來(lái)，第三代半導(dǎo)體功率器件有望在更高頻率、更高溫度、更高功率等方面取得更大突破，進(jìn)一步推動(dòng)汽車行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。隨著我國(guó)半導(dǎo)體方面科技實(shí)力不斷增強(qiáng)和國(guó)內(nèi)應(yīng)用市場(chǎng)需求的持續(xù)擴(kuò)大，我國(guó)汽車功率半導(dǎo)體企業(yè)不斷成長(zhǎng)壯大，逐漸縮小與國(guó)外領(lǐng)先企業(yè)的技術(shù)差距，國(guó)產(chǎn)汽車功率半導(dǎo)體的進(jìn)口替代效應(yīng)愈加強(qiáng)勁。