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功率半導體是電子裝置電能轉換與電路控制的核心，未來在新能源(電動汽車、風電、光伏)、工業、電源、變頻及 IOT 設備的需求帶動下，呈現穩健增長態勢，Yole 預測，2017-2021 年功率器件市場規模 CAGR 為 5.39%，其中 MOSFETs(5.23%)，IGBT(9.02%)，功率模塊(6.20%)。 在新能源汽車等新興需求拉動下，2019 年 Q1 功率半導體呈現淡季不淡的趨 勢

一 、 新興需求驅動，功率半導體淡季不淡

1.1 2019 年 Q1 功率半導體維持高景氣

在新能源(電動汽車、光伏、風電)、變頻家電、IOT 設備等需求拉動下， 功率半導體呈現淡季不淡的良好趨勢，根據富昌電子 2019 年Q1市場行情 報告，Mosfet、IGBT 的產品交期依然普遍在30周以上，且價格有所上調。

高低壓 MOSFET、IGBT 英飛凌貨期最長，達到 39-52 周，供給緊缺情況依 然嚴峻。

晶體管、二極管、邏輯器件貨期也大都呈現延長的趨勢，漲價趨勢明顯。

1.2 2019 年 1 月中國電動汽車銷售同比增長 138%

中國汽車工業協會(以下簡稱“中汽協”)發佈的 2019 年新一期的產銷數 據，2019年 1 月，新能源汽車產銷分別完成 9.1 萬輛和 9.6 萬輛，比上年同 期分別增長 113%和 138%。

其中純電動汽車產銷分別完成 6.7 萬輛和 7.5 萬輛，比上年同期分別增長141.1%和 179.7%;插電式混合動力汽車產銷分別完成2.4萬輛和 2.1 萬輛， 比上年同期分別增長 59.9%和 54.6%。

純電動依然是新能源市場的主力軍，佔據著 78%的市場份額。但混合動力 自 2018 年起就表現出強大的市場增勢，在後補貼時代，綜合性能更強的混 合動力車型會更具市場競爭力。

我們看好新能源汽車產業的發展，相對於傳統汽車而言，新能源汽車單車 功率半導 體器件使 用量成 倍增長 ，汽車 電動化進 程將帶 動功率 半導體 器件 產業快速發展。

二 、 多點開花，功率半導體器件穩健成長

2.1 電子裝置電能轉換與電路控制的核心

功率器件是電子裝置電能轉換與電路控制的核心，主要用於改變電壓和頻 率，或將 直流轉換 為交流 ，交流 轉換為 直流等的 電力轉 換，也 可精準 的將 發動機從 低速到高 速的循 環運轉 ，或用 於太陽能 電力轉 送至電 站，或 給各 家電、電器等提供安定的電源，並同時可具有節能的功效。

2.2 全球功率半導體器件需求發展穩健

功率器件是半導體的一個重要分支，根據WSTS 的統計，2017 年全球功率器件產值同比增長 10.7%，在半導體總產值中佔比 5.3%。

功率器件可以分為電源管理IC、功率模組和功率分立器件三大類，其中功率分立器件又可以分為全控制器件、半控制器件和不可控器件。

Yole預測，2016年全球功率器件市場規模約為292億美元，預計至2022年 市場規模將增長至 364 億美元，2016-2022 年複合增速為 3.8%。其中， 2022 年電源管理 IC 市場規模約為 187 億美元，2016-2022 年複合增速為 3.4%;功率模組市場規模約為 50 億美元，複合增速為 7.0%;功率分立器 件市場規模約為 137 億元，複合增速為 3.1%。

2017 年，功率分立器件市場規模約 154 億美元，同比增長 12.2%，主要是 電動汽車及 IOT 等新興市場需求，預計到 2023 年將達到 188 億美元， 2016-2023 年年均複合增速 4.4%。

功率半導體器件可用於幾乎所有的電子製造業，其下游應用非常廣泛，包 括新能源(風電、光伏、電動汽車)、消 費電子、智能電網、軌道交通 等， 根據每個細分產品的物理性能不同(主要 是針對高頻和高功率兩大性能)， 不同的功率器件(MOSFET、IGBT、SiC 等)可以應用於不同的領域。

功率半導體器件按照下游應用領域，主要可以分為五大類，包括工業控制(市場佔比約為23%)，消費電子(20%)，計算機(20%)，汽車電子(18%)，網絡通信(15%)。

MOSFET、IGBT、整流橋是功率半導體器件中最為重要的三個細分產品，2017年 MOSFET 在功率器件中的佔比達到 41%，整流橋 21%，功率模塊 佔比 23%，IGBT則為 7%。

MOSFET:MOSFET 全稱金屬氧化物半導體場效應管，是一種可以廣泛使 用在類比 電路與數 位電路 的場效 晶體管 ，依照其“通道”的極 性不同 ，可 分為 n-type 與 p-type 的 MOSFET。在普通電子電路中，MOS 管通常被用於 放大電路或開關電路，而在主板上的電源穩壓電路中，MOSFET 扮演的角 色主要是判別電位。MOSFET 器件速度極快，耐衝擊性好，故障率低，電 導率負溫度 係數，擴 展性好 。大 功 率應用 時成本 不敏感 ，因此 低壓大電 流 是 MOSFET的強項。

IGBT:IGBT 全稱絕緣柵雙極晶體管，它是由 BJT 和 MOSFET(組成的復 合全控型電壓驅動式功率器件。IGBT 是在 VDMOSFET 基礎之上演化發展 而來的，結構十分相似，主要不同之處是 IGBT 用 P+襯底取代了 VDMOS 的 N+襯底，形成 PNPN 四層結構，正向導通時 J1 結正偏，發生一系列反 應，產生 PN 結電導調製效應，從而有效降低了導通電阻和導通電壓，增 大了 IGBT 的流通能力。IGBT 具有電導調製能力，相對於功率 MOSFET 和雙極晶體管具有較強的正向電流傳導密度和低通態壓降。IGBT 穩定性比 MOSFET 稍差，強於 BJT，但 IGBT 耐壓比 MOSFET 容易做高，不易被 二 次 擊 穿而失效，易 於高壓應用領域。

2.3 中國功率器件市場規模全球首位，國產替代空間大

根據賽迪顧問統計，2016年，中國功率器件(包括功率IC和功率模組)的市場規模達到 1494.5 億元，2017 年市場規模則為 1611.1 億元，同比增長7.80%，為全球最大的功率器件市場。賽迪預計中國功率器件市場規模未來 三年 CAGR 達到 7.83%，高於全球平均增速。

中國功率器件市場佔比全球達 40%:中國是全球最大的功率器件消費國， 功率器件細分的主要幾大產品在中國的市場份額均處於第一位。其中， MOSFET 中國市場規模佔比全球為 39%，IGBT 為 43%，BJT 為 49%，電 源管理 IC 為 47%，其他如晶閘管，整流器，IGBT 模組等等產品中國市場 佔比均在 40%左右。

國內龍頭全球市佔率依舊很低，與國際大廠差 距明顯: 與整個半導體產業 類似，對比海外的功率器件IDM 大廠，國內的功率器件龍頭企業(揚傑科 技、華微 電子、士 蘭微、 斯達半 導體、 英恆科技 等)的 年銷售 額仍是 巨頭 們的幾十 分之一且 產品結 構偏低 端，表 明中國功 率器件 的市場 規模與 自主 化率嚴重不相匹配，國產替代的空間巨大。

海外巨頭對華功率器件銷售逐年增加:全球功率器件 IDM 龍頭企業在華的 銷售佔比 在過去幾 年也是 穩步提 升，目 前第一大 廠英飛 凌中國 銷售佔 比從 2012 年的 16%提升至 2017 年的 25%，而 Texas Instruments 的中國銷售佔比 也從 2012 年的 42%提升至 2017 年的 44%，進一步驗證了國內功率器件市 場的發展速度要明顯快於全球平均速度。

三 、 汽 車電動化和 智能化為功率器件行業的核心驅 動力

3.1 新能源車顯著提升單車電子組件價值量

汽車電子通常是車載汽車電子控制裝置和車體汽車電子控制裝置的總稱， 常由半導 體器件組 成的、 用以感 知、計 算、執行 汽車的 各個狀 態、功 能的 系統，主 要以提高 汽車的 舒適性 、安全 性、經濟 性、娛 樂性為 主要目 的。 其中車體 汽車電子 控制裝 置包括 發動機 控制系統 、底盤 控制系 統和車 身電 子控制系統(車身電子 ECU)，車載汽車電子控制裝置包括娛樂通訊系統、 駕駛輔助系統等。

未來五年中國汽車電子 CAGR 達到 11.5%:隨著汽車逐步向智能化和電動 化發展，未來三年全球汽車電子市場將從 2017 年的 2070 億美元增長至 2400 億美元，三年複合增速 5.05%。而中國市場的複合增速將會快於全球 平均增速(一方面 來自於 單車汽 車電子 價值量的 提升， 另一方 面來自 中國 汽車銷量的增長)，預計到 2022 年，中國汽車電子市場規模將達到 9968 億 元，未來五年複合年增長率為 11.5%。

新能源車行業將進入高增長的成長期:2017 年全球新能源車銷量 190 萬輛， 其中中國新能源車銷量 68 萬輛。預測 2022 年全球新能源車銷量將達到 600 萬輛，18-22 年銷量CAGR達到 25.86%，而 2020 年中國新能源車銷量將達 到 230萬輛，18-20 年銷量 CAGR 達到50.11%。新能源車將在全球範圍內(尤其是中國)加速滲透。

新能源汽車對電子的需求更加明顯，純電動車汽車電子成本佔比達 65%: 從各種車型的成本結構來看，純電動汽車的汽車電子成本佔比達到了 65%， 而目前的傳統燃油車中緊湊型車為 15%，中高檔汽車為 28%，因此新能源 車的普及將會顯著提升對汽車電子的需求。2017 年中國新能源車用電子零 部件市場規模達到 181 億元，預計到 2022 年市場規模將達到 1045 億元， 未來五年新能源汽車電子的市場規模複合增速將達到 42.0%，遠遠高於中 國汽車電子行業平均增速。

3.2 汽車半導體，智能化及電動化下的”芯”機遇

汽車半導體是汽車電子中的一個重要分支，16-21 年全球行業複合增速達 12.9%:2017 年全球汽車半導體市場規模 355 億美元，同比增長 16.4%， 在全球半導體產業中佔比 8.7%。國金證券半導體陸行之團隊預測 2021 年 全球汽車半導體市場規模將達到 559 億美元，在半導體產業中的佔比將提 升至 11.4%。2016-2021 年汽車半導體市場規模複合增速 12.9%，遠遠高於 半導體行業的平均增速(6.2%，數據來源於 IHS 和 ABI Research)，以及其 他主要 的應 用領域 如工 業領 域(6.8%)，數據 處理(6.7%)， 消費(6.6%)， 通信(4.8%)，智能卡(4.1%)等。

全球汽車半導體市場穩健增長，中國增速更快。

汽車電動化和智能化是推動汽車半導體增長的主要驅動力，隨著電動 汽車數量的增多及智能駕駛的不斷滲透，預計至 2025 年，全球汽車 半導體市場容量將從 2017 年的 345 億美元增長至 830 億元，年均復 合成長率 11.6%。

2017 年，中國車用半導體市場規模 75 億美元，佔比全球車用半 導體市場 21.1%;預測 2025 年中國車用半導體市場規模將達到 229 億美元，佔比全球車用半導體市場提升至 26.1%，17-25 年復 合增速為 15%，高於全球增速。

新能源汽車“安全”第一，安全系統半導體價值量佔比提升:汽車半導體 被用於汽 車五大模 塊領域 ，包括 車身、 底盤、安 全系統 、駕駛 信息和 動力 傳動。隨 著汽車電 動化和 智能化 的推進 ，未來半 導體在 安全系 統模塊 中的 用量將會顯著增加，預計佔比將從 2015 年的 17%提升至 2020 年的 24%; 而動力傳 動模塊、 駕駛信 息模塊 和底盤 模塊的半 導體用 量佔比 基本維 持不 變，2020 年分別為 22%、21%、10%;車身模塊的半導體用量佔比下降明 顯，從 2015 年的 28%下降至 2020 年的 24%。

進一步細分，引擎控制和撞擊警告系統的半導體用量增加最多:從 2015 年 到 2020 年，動力傳動模塊的引擎控制系統半導體用量增加最多，達到 56 億美元， 安全系統 模塊的 撞擊警 告系統 和遠程控 制與通 信系統 半導體 用量 分別增加 41 億和 13 億美金，而駕駛信息模塊的汽車導航系統和儀表系統 半導體用量分別增加 22 億和 19 億美金。

從功能到智能，汽車主動 安全技術 是未來 汽車電 子最強勁 的增長 動力之 一:

主動安全 包括制 動防抱 死系統( ABS )、電 子制動 力分配 裝置(EBD)、車 身電子穩定控制系統(ESC)、牽引力制動系統(TCS)，以及如今主流配 置中的主動 巡航、 偏航預警 、自動剎 車等等 。汽 車 和電子 智能系 統的結 合， 是 從“ 被動”轉向“ 主動”的根本原因，需要使用大量的 汽車半導體。

3.3 輕型車功率器件 2020 年市場超百億美元，16-20 年 CAGR 達 13.1%

根據汽車半導體可以分為五大類，分別是功率器件(Power)、傳感器(Sensor)、處理器(Processor，Main for MCU)、ASSP(主要是 Connectivity 和 Amplifier)、Logic 和其他。

汽車中採用大量的半導體器件，根據 Strategy Analytics 和 Infineon 的最新數 據(2018 年 5 月)，燃油車單車半導體價值量約 375 美元，純電動增加一倍， 約 750美元。其中，傳統燃油車中功率器件單車價值量 71 美元，48V 輕度 混動車中功率器件單車價值量 146美元，重度混動車和插電混動車中功率 器件單車價值量 371 美元，而純電動車中功率器件成本為 455 美元，佔比車用半導體 61%，相較於燃油車增長 541%。因此，我們認為混動和純電 動 汽 車 的加速滲透將 成為功率器件行業最強勁的驅動力。

假設 16-21 年輕型汽車總銷量複合增速 2.5%，至 2020 年輕型汽車總銷量約 10277 萬輛 ，Infineon 預測 2020 年 48V/MHEV 銷量約 350 萬 輛， FHEV/PHEV約 600萬輛，BEV約 250輛，功率器件每年漲價 CAGR為 3%， 僅考慮輕型車，2020 年車用功率器件市場約 108.05億美元，而 2016 年為 66.10 億美元，16-20 年複合增速 13.1%，高於汽車半導體平均增速。

功率器件在汽車中的應用領域主要有:1)驅動系統:電動機控制、變速箱 控制、制動 控制和 轉向控 制;2) 引擎系 統:引 擎控制; 3)車 身:前 大燈 控制、室內燈控制、AV 及附件控制。

與 傳統燃 油車不同 ，新能 源車動 力源發 生根本性 改變， 對汽車 動力傳動 系 統中的功率器件提出新需求:新能源車採用蓄電池作儲能動力源， 給電機 驅動系統 提供電能 ，驅動 電動機 ，推動 車輪前進 ，屬於 電力驅 動系統 。電 力驅動系 統是新能 源車的 心臟， 分為電 力部分和 機械裝 置兩部 分，其 中電 力部分主 要包括電 動機、 能量轉 換器、 電子控制 器和電 源系統 。功率 器件 在新能源 車上的應 用與傳 統燃油 車相比 ，主要增 加了在 電力驅 動系統 上的 應用，包括電動機調速系統、能量轉換器、充電器等。

48V/MHEV 驅動系統新增功率器件價值量約 77 美元，FHEV 驅動系統新增 功率器件 254 美元，PHEV 驅動系統新增功率器件 262 美元，BEV 驅動系 統新增功率器件 360 美元。因此，新能源車新增功率器件價值量主要就是 來 自 於 汽車的驅“三 電”系統，包括電力控制，電力驅動 和電池系統。

(1)電動調速系統:功率器件在新能源車電機調速系統中，主要有兩種形 式:用於直 流電動 機的斬 波器和交 流電機 的逆變 器。(1 )斬波 器:對 於直 流電動機 調速系統 ，一般 採用斬 波器， 其功率電 路比較 簡單， 效率也 比較 高。隨著 功率器件 的發展 ，斬波 器的頻 率可做到 幾千赫 茲，因 而很適 合用 作直流牽 引調速。 新能源 車採用 直流電 機驅動， 無論是 串勵電 機，還 是他 勵電機，都採用斬波器作為功率變換器。斬波器的功率器件多采用MOSFET和 BJT。(2)逆變器在DC/DC變換方式中，一般採用直流斬波 器加逆變器和 DC/DA逆變器兩種方式。由於新能源車的電源電壓低，採用 前種方式，傳輸能量環節過多，會降低整個系統的效率。而採用 PWM 電 壓型逆變 器，則線 路簡單 、環節 少、效 率高。另 外，現 在還出 現了諧 振直 流環節變 換器和高 頻諧振 交流環 節變換 器。由於 採用零 電壓或 零電流 開關技術，諧 振式變換 器具有 開關損 耗小、 電磁干擾 小、低 噪聲、 高功率 密度 和高可靠性等優點。

(2)能量轉換器:新能源車能量轉換器的主要部件是功率器件。目前常用 的功率器件有 CTO、BJT、MOSFET、IGBT、SITSITH、MCT，其中 CTO、MCT 具有高開關速度、高能量傳輸能力、優越的動態特性及高可靠 性，很適 合於電動 汽車驅 動，同 時功率 器件能影 響到能 量轉換 器的結 構。 直—直流及直—交流轉換器各自應用於直流電動機和交流電動機。

(3)車載充電裝置:發展車載充電器是發展新能源汽車的必要條件, 因為 它能將交 流電網的 電能有 效地補 充到每輛 電動汽 車的蓄 電池中。充 電 器 的 功能就是將交流電變為直流電, 這就需要使用 IGBT等功率器件。新能源汽 車隊這些 功率器件 提出新 的要求 ，不僅 要求恆流 恆壓二 段式充 電，還 要求 高效、輕 量，有自 檢及自 動充電 等多種 保護功能 ，並且 能程控 設定充 電時 間曲線、監視電池溫度, 對電網無汙染等。

(4)充電樁:作為新能源汽車必不可少的基礎配套設施，我國充電樁行業 也正處於高速增長的建設期，未來市場空間廣闊。根據國家發展改革委等 發佈的《電動汽車充電基礎設施發展指南(2015-2020 年)》，到 2020 年， 新增集中式充換電站超過 1.2 萬座，分散式充電樁超過 480 萬個。Infineon統計 100 kW 的充電樁需要的功率器件價值量在 200-300美元，預計至 2020 年中國充電樁建設對功率器件的總投資額約 9.6-14.4億美金，而其中 MOSFETs，IGBT模塊是充電樁的核心器件。

不同電動化汽車所需要的功率半導體器件數量不同，隨著純電動車型的增 多，汽車功率半導體器件將迎來量價齊升。

四、新能源發電/儲能、家電領域功率器件穩定增長

n功率半導體器件在電源管理行業應用越來越廣泛，未來數據中心、5G、 IOT、新能源等領域將是功率半導體器件快速增長的核心領域。

4.1 光伏風力發電量快速增長，工業功率器件迎新增長動力

n2015 年全球發電量 6414 GW，預計 2025 年全球發電量將達到 8647 GW， 10 年 CAGR 為 3.0%，其中可再生能源發電量增速較快，CAGR 達到 5.9%; 進一步細 分，太陽 能發電 和風能 發電量 的增速要 高於可 再生能 源發電 量的 複合增速，太陽能發電量 15-25 年 CAGR 為 16.4%，風能發電量 CAGR 為 8.8%，遠高於行業的平均增速。從地區來看，風電增長較快的地區包括 中國，歐 洲和美國 ，而太 陽能發 電增長 較快的地 區則有 中國， 歐洲， 美國 和其他亞太地區。

風電: 風電主要是中國美 國在積 極發展 ，從中 長期來看 ，風力 發電量 處於 穩步增長的態勢。相較於火力發電，每1MW 的風電廠的半導體需求量是 火電廠的 30 倍，2011 年風電機的功率為 1.5 MW，2017 年已經增長至 2-3 MW。風力發電量的穩定增長將對功率半導體提出新的需求。

太陽能發電:IHS 預測，2016-2021 年太陽能發電對 IGBT 模組的需求複合 增速為 9.0%。為了有效地滿足綠色能源太陽能發電及逆變併網的需求，就 需要控制、驅動器和輸出功率器件的正確組合，IGBT 是作為功率開關的必 然之選，而 PV 逆變器也將是第一批使用 SiC 基的器件之一，這將顯著提 升 IGBT 的價值量。

儲能:儲能對新能源的利用具有重大意義。隨著儲能成本逐年下降，儲能 技術不斷 提升，儲 能在全 球範圍 內越來 越受到重 視。如 今，儲 能正以 不可 阻擋之勢，引領世界走向能源利用新格局。

在儲能領域，2017 年每MW儲能容量所需功率器件價值量為 3200 歐元， 2017 年儲能用功率器件市場規模544萬歐元，至 2024 年將達到 3104 萬歐 元，17-24年 CAGR 為 28.2%。目前全球儲能量佔發電量比例不足5‰，隨著儲能量 的逐漸增 加，這 一領域 功率器 件的市場 規模在 未來長 時間內 保持 高速增長。

4.2 全球家用電器變頻化，是家電功率器件的主要驅動力

變頻家電向家用電器供給的電流不是固定頻率的交流電， 而是隨著家用電 器的工作 情況而自 動調整 頻率的 變頻電 流，由於 家庭入 戶電流 均為固 定頻 率交流電，變頻功能由家電中的功率轉換器實現。

相對於傳 統的家電 產品， 變頻家 電產品 在能效、 性能及 智能控 制等方 面有 明顯的先 天優勢。 近年來 ，變頻 家電正 處在全面 發展的 階段， 主要應 用於 空調、微 波爐、冰 箱、熱 水器等 耗電較 大的電器 。舉例 來講， 相較於 不可 變頻冰箱，可變頻冰箱的使用壽命長，噪音小，並且能夠節省 40%的能耗。

IHS 統計，2017 年全球家用電器銷量約 7.11 億臺，其中 4.67 億臺為不可變 頻家電，佔比達到 66%，而可變頻家電數量為 2.44 億臺，佔比為 34%。預 計到 2022 年可變頻家電銷售量將達到 5.85 億臺，佔比達到 65%，17-22 年 銷售量 CAGR 為 19.1%，而不可變頻家電銷售量將下降至 3.17 億臺，佔比 減少至 35%。

而可變頻家 電的快 速放量 ，將顯著 提升單 位家電中 半導體 的價值 量， Infineon 預測半導體價值量將從不可變頻的 0.7 歐元提升至 9.5 歐元，而增 加的半導體主要是屬於功率半導體，假設 9.5 歐元是單位可變頻家電的平 均半導體價值量，預計 2022 年家電半導體市場空間將從 2017 年的 26.45 億歐元增長至 57.79 億元，17-22 年 CAGR 為 16.9%。

五、MOSFETs 和 IGBT 齊頭並進，第三代半導體功率器件放量在即

n功率器件細分產品主要包括 MOSFETs，功率模塊，整流橋，IGBT 等。根 據 Yole Development 統計和預測，17-21 年功率器件市場規模 CAGR 為 5.39%，其中 MOSFETs(5.23%)，IGBT(9.02%)，功率模塊(6.20%)， 二極管(2.8%)，晶閘管(2.71%)，整流橋(4.72%)。

5.1 汽車和工控領域需求旺盛，17-21 年 MOSFETs 複合增速 5.23%

2016 年，全球 MOSFETs 市場規模接近 62 億美元，受益於汽車和工控領域 的穩定增長，功率 MOSFETs 在汽車應用市場的市場佔到整體的 20%，超 過了在計算機和數據存儲應用中的表現。預計到 2022 年，隨著新能源汽車 銷量的快速放量，功率 MOSFETs 在汽車應用市場佔比將提升至 22%，而 計算存儲和工控領域的市場佔比則分別達到 19%和 14%，三者合計佔到 55%。

功率 MOSFETs被用於汽車的剎車系統，引擎管理，動力轉向系統和其他 小型電機控制電路:隨著汽車電動化提升，MOSFETs 在純電動汽車和混動 汽車中的轉換器(Converter)，小型插電式混 動汽車和純電動汽車的充 電器(3-6 kW)，48V 的 DC-DC 轉換器，以及其他啟動/停止功能模塊的微型逆 變器等等汽車零部件中的應用將會更加廣泛。未來 5-10 年，電動車用 MOSFETs 在整個 MOSFETs 市場中會變得越來越重要。

5.2 汽車電動化推動 IGBT高增長，預測 16-22 年複合增速 15.7%

2017 年，全球 IGBT 芯片和模組的市場規模約為 37.3 億美元，Yole 預測， 2022 年 IGBT(含 IGBT 模組)市場空間將達到 55 億美金，年均複合增長 8.1%，主要的增長即來自於 IGBT 模組。

下游應用領域的主要驅動力主要來自於汽車電動化帶來的需求，2016 年汽 車 IGBT 市場為 8.64 億美元，2022 年將增長至約 20.7 億美元，16-22 年 CAGR 為 15.7%，2022 年汽車 IGBT 市場佔比整體市場將達到接近 40%。 另一個驅動力是電機 IGBT，Yole 預測電機 IGBT 市場 16-22 年 CAGR 為 4.6%。

其他應用領域如光伏和風力發電對 IGBT 需求量較為受政策影響，未來市 場規模相對 顯得動 態，需 要跟蹤每 年新增 新能源 發電裝機 量。而 消費電 子、 白電等領域未來將會向節能方向發展，因此對 400-1700 V 的中低功率 IGBT 仍然有比較穩定增長的需求，16-22 年白電領域對 IGBT 需求 CAGR 為 6%。

5.3 第三代化合物半導體的新挑戰和新機遇，大有作為

半導體經過近百年的發展後，目前已經形成了三代半導體材料。第一代半 導體材料 主要是指 硅、鍺 元素等 單質半 導體材料;第二 代半導 體材料 主要 是指化合物半導體 材料，如砷化 鎵(GaAs)、銻化銦(InSb);三元化合 物半 導體，如 GaAsAl、GaAsP; 第三代半導體材料主要以碳化硅(SiC) 、氮化 鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、金剛石、氮化鋁(AlN)為代表的寬禁帶半導體 材料，其中最為重要的就是 SiC 和 GaN。

和第一代、 第二代 半導體 材料相比 ，第三 代半導 體材料具 有寬的 禁帶寬 度， 高的擊穿 電場、高 的熱導 率、高 的電子 飽和速率 及更高 的抗輻 射能力 ，因 而更適合 於製作高 溫、高 頻、抗 輻射及 大功率器 件，通 常又被 稱為寬 禁帶 半導體材料(禁帶寬度大於2.2ev),也稱為高溫半導體材料。

氮化鎵:GaN 是繼硅和砷化鎵後的新一代半導體材料，具有帶隙寬(室溫 下，Eg=3.39 eV)、原子鍵強、導熱率高、化學性能穩定(幾乎不被任何酸 腐蝕)、抗輻照能力強、結構類似纖鋅礦 、硬度很高等特點，在光電子 、高 溫大功率器件和高頻微波器件應用方面有著廣闊的前景。GaN 器件早已被 應用到軍 事雷達和 有線電 視等相 關設施 中，過去 受限於 成本問 題民用 領域 進展相對緩慢，近些年 GaN 的材料成本和製造成本均在下降。

碳化硅:SiC 是新一代寬禁帶半導體，它具有熱導率高(比硅高 3 倍)、與 GaN 晶格失配小(4% )等優勢，採用碳化硅作襯底的 LED 器件亮度更高、 能耗更低、壽命更長、單位芯片面積更小，且在大功率LED 方面具有非常 大的優勢。此外，碳化硅除了用作 LED 襯底，它還可以製造高耐壓、大功 率電力電子器件如肖特基二極管(SBD/JBS)、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、晶閘管(GTO)、金屬-氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET) 等，用於智能電網、太陽能併網、電動汽車等行業。

GaN/SiC基 MOSFETs:硅基 MOSFETs 已經發展了 20 年，不斷的技術進 步和發展使得 MOSFET 器件的體積和成本顯著地下降。MOSFETs 被廣泛 使用在各個電子電力相關領域，但是，硅基MOSFETs 的性能也逐漸達到 了物理極限。

SiC 和 GaN基 MOSFETs 突破性能極限，技術升級勢在必行:為了追求更 小的器件 體積以及 更好的 性能， 功率器 件廠商逐 漸推進 下一代 技術方 案的SiC 和GaN基 MOSFETs。舉例來講，1)SiC基 MOSFETs 相較於硅基 MOSFETs 擁有高度穩定的晶體結構，工作溫度可達 600 °C;2)SiC的擊穿 場強是硅的十倍多，因此 SiC 基 MOSFETs 阻斷電壓更高;3)SiC 的導通 損耗比硅器件小很多，而且隨溫度變化很小;4)SiC 的熱導係數幾乎是 Si 材料的 2.5 倍，飽和電子漂移率是 Si 的 2倍，所以 SiC 器件能在更高的頻 率下工作。

未來 5-10 年，GaN 器件首先會在中低壓(100-200V)的高頻開關領域嶄露 頭角，但是市場佔比仍然會比較小;在 600V 的高頻領域，GaN 和 SiC 器 件均會開 始滲透， 但只是 在某些 特定的 應用場景 中，如 純電動 車中的 車載 充電器以及數據中心供電單元(在車載充電器中，SiC 基 MOSFETs 可以縮 小充電器體積約 50%，同時可以提升充電功率減少充電時間)。其餘絕大部 分 MOSFETs 市場仍將被兼具可靠性和成本優勢的硅基 MOSFETs 所佔據。

綜上所述，未來 5-10年第三代半導體功率器件的主要驅動力還是電動汽車 和 混動汽 車的滲 透。 在電池容量成為電 動車瓶 頸問題 的背景下 ，提高 充電 功率和效 率，節省 行車過 程中的 能耗等 問題是提 升電動 車續航 能力的 有效 途徑，因 此，常規 車用硅 基功率 器件均 具備被第 三代半 導體功 率器件 替代 的可能性。

未來 Si 仍將主導電動汽車市場，但是 SiC 將迅猛發展，尤其是全 SiC 模組。

SiC半導體將快速增長，除電動汽車領域外，預計2017至2027年年均複合 增速達到 14.8%，增長最快的領域為充電樁，在各類產品中，全碳化硅模 塊及碳化硅結型場效應晶體管增長較快。

SiC基功率器件在快速大功率充電方面優勢明顯，預計2017至2023年均複合增速達到 21%。

六、 功率半導體器件由海外巨頭統治，國內企業開啟國產替代之路

6.1 全球功率半導體呈現歐美日三足鼎立之勢

據 IHS 統計，2017 年全球功率半導體器件與模組市場規模為 185 億美元， 歐美日呈現三足鼎立之勢，英飛凌位居第一，佔比 18.6%，安森美次之， 佔比 8.9%，前十大公司合計市佔率達到 58.9%，日本企業佔據 5 席，合計 佔比達到 19.7%。

2017 年，全球 MOSFET 市場規模達到 66.5 億美元，英飛凌以絕對優勢排 名第一，市佔率達到 26.3%，前五大公司市佔率達到 62.5%。

2017 年，分立 IGBT 市場規模為 11 億美元，英飛凌排名第一，市佔率高達38.5%，前五大公司合計佔比達到 71.5%。

2017 年，IPMs 市場規模為 15.7 億美元，三菱排名第一，市佔率為 36.4%，前五大公司合計佔比達到 80.2%。

2017 年，IGBT 模組市場規模為 26.3 億美元，英飛凌排名第一，市佔率為 32.6%，前五大公司合計佔比達到 66.9%。

6.2國內功率半導體突圍，迎來發展良機

我國是全球最大的功率半導體市場，國際龍頭企業較大部分收入來自中國 地區，以達爾科技和恩智浦為例，其收入的 58%和 41%來自中國大陸。由 此可見， 我國功率 半導體 市場需 求量巨 大，本土 廠商擁 有非常 大的進 口替 代空間。

在全球功率半導體市場上，中高端產品生產廠商主要集中在歐洲、美國和 日本地區。歐美日的功率半導體廠商大部分屬於IDM廠商，英飛凌、達爾 科技、安 森美、恩 智浦等 是行業 中的龍 頭企業。 中國臺 灣地區 也是較 大的 功率半導體產地，廠商大多屬於 Fabless 廠商，產品主要集中在低端領域。 我國功率半導體市場佔據全球 50%左右份額，在高端產品領域，90%依賴 進口。

我國半導體廠商主要為 IDM 模式，生產鏈較為完善，但產品主要集中在二 極管、低壓 MOS 器件、晶閘管等低端領域，生產工藝成熟且具有成本優勢， 行業中的 龍頭企業 盈利水 平遠高 於臺灣 地區廠商 。而在 新能源 、軌道 交通等高端產 品領域， 國內僅 有極少 數廠商 擁有生產 能力， 高端產 品市場 主要 被英飛凌、安森美、瑞薩、東芝等歐美日廠商所壟斷。

我國功率半導體市場中，本土廠商在低端產品領域已經開始進口替代，揚 傑科技、 斯達半導 體、華 微電子 、士蘭 微、三安 光電、 捷捷微 電、富 滿電 子、蘇州 固鍀、新 潔能是 行業中 的優質 企業，但 市場份 額佔比 仍然較 低， 聞泰科技收購安世半導體，安世半導體主營MOSFET、分立器件及邏輯器 件，是全球知名的模擬半導體公司，公司產品 40%以上應用於汽車電子， 我們看好後期的整合發展。

我國功率半導體廠商在低端領域生產工藝成熟，而在高端領域，市場仍被 國外企業 所壟斷。 國內市 場發展 前景廣 闊，實現 技術突 破、產 品提升 ，以 及進口替代，是我國功率半導體行業未來發展的必然選擇。

2017年功率半導體器件市場規模達到185億美元，其中採用12英寸製程約20億美元，佔比約 10.8%，大部分都還在採用 6、8寸製程，我們研判，未 來 3-5 年雖然會有一部分產品轉向 12 寸製程，但仍主要以 8 英寸為主。由 於 8 英寸晶圓設備已停產，全球晶圓廠在 8 寸擴產方面幅度不大，我們認 為，在需求不斷提升的情況下，8 英寸晶圓產能部分產品仍吃緊，車用功 率半導體表現尤為明顯，需求旺季，功率半導體器件有望漲價，看好 8 英 寸晶圓代工廠華虹半導體。