不久前，Omdia发布了2021年全球功率半导体十强榜单。

从榜单看，全球功率半导体十强中有一半为日本企业，包括三菱电机（第4）、富士电机（第5）、东芝（第6）、瑞萨（第9）、ROHM（第10）。五家企业的营收在过去三年内大体保持在榜单总营收的三分之一左右。

作为电子装置中电能转换与电路控制的核心，功率半导体通过利用半导体的单向导电性实现电源开关和电力转换的功能，包括变频、变相、变压、逆变、整流、增幅、开关等。功率半导体分为功率分立器件和功率IC两大类，功率分立器件主要包括二极管、晶闸管、晶体管等产品，功率IC主要有AC/DC、DC/DC、电源管理IC、驱动IC等。

近年来，几大因素点燃了市场对功率半导体的需求，包括新冠疫情刺激的家用电子产品消费热潮，以及更具持续性的电动汽车、新能源、5G通信、乃至云计算的加速普及。可以说，未来数字时代的几乎每一个具象场景，都需要数量更多、价值量更高的功率半导体支撑。

Omida数据显示，2021年全球功率半导体市场规模为462亿美元，至2025年，全球市场空间有望达到548亿美元，年复合增速为5.92%。

巨大的潜力背后，市场云诡波谲。本土企业如何接受考验。

01

功率半导体需求看升

在新能源车、工业电机、大型资料中心、绿能等新应用驱动下，全球功率半导体产业蓬勃发展，据市调公司Yole Développement预测，功率半导体器件市场将将从2020年的约175亿美元，成长至2026年的260亿美元，年复合增长率达6.9%，其中MOSFET、IGBT及SiC技术更将扮演要角。

看好功率半导体市场成长潜力，台系供应链也积极抢进布局，其中，近期联电宣布与日本车用电子供应商「电装株式会社」（DENSO）合作扩展车用功率半导体市场，受到市场高度关注。

目前功率半导体的话语权主要把持在IDM（整合元件厂）手上。根据IHS（现并入Omdia）过去统计，全球功率半导体前10大厂市占率约6成，其中英飞凌（Infineon）位居第一，第二、三名分别为安森美（Onsemi）、意法半导体（STM）；整体IDM占有率约85%。

在应用上，则以汽车、工业应用、新能源相关（如储能、绿电发电等）成长性备受市场期待。以电动车为例，传统燃油车中，每台半导体成本约320元美金，功率半导体成本占约20%，而纯电动车半导体成本将拉高到约720元美金／台，功率半导体占55%；换算之下，纯电动车对功率半导体的需求达6倍多。

日经表示，中国的功率半导体产量正不断增加，新兴制造商计划兴建的工厂中，似乎逾半数都是为了生产功率半导体，虽然这有助于提升许多设备的节能表现，但若供给过剩，恐怕会压缩日本厂商的获利空间。

02

本土功率产业的双重驱动力

东莞证券指出，我国是全球最大功率半导体消费国，行业产业规模增速快于全球，疫情的发展，居家办公带来的远程服务器的巨量需求，加之双碳政策推动下，国内应用市场的高速发展都在进一步刺激对功率半导体的需求。

但我国功率半导体器件自给率较低，国产化率不足30%，在器件的生产制造和自身消费之间存在巨大供需缺口。从产品品类看，TrandForce表示，目前二极管、三极管、晶闸管、低压MOSFET等大部分已实现国产化，而高压MOSFET、IGBT等由于技术工艺壁垒，仍被海外大厂高度垄断。

当前全球大功率器件需求快速上升，全球供给相对不足，而国产厂商技术快速跟进，客户认可度持续提升，当前时点是功率器件国产替代的重要窗口期，在行业快速发展、产业技术升级和国家产业政策扶持等多重利好加持下，国产厂商未来有望在大功率MOSFET、IGBT、SiC等器件获得更高的国产化率。

同时，得益于下游白色家电、新能源汽车、充电桩、5G、光伏逆变器及工业控制等终端市场的快速发展，对于功率半导体，尤其是MOSFET 、IGBT 产品的需求持续提升。

中国作为最大的下游应用市场，是功率器件厂商竞争的核心战场。目前国内厂商凭借熟悉市场需求、更加靠近客户，能够快速响应等便利，正在加速多领域的产品研发和验证节奏，有望进一步带动厂商营收增速和利润率的提升。

从2022年一季度情况来看，海外龙头厂商先后发布涨价函，且货期环比普遍增加10-20周以上，最高货期达到52周，平均货期为疫情以来最高水平。从2022全年来看，国内新能源汽车、光伏等领域功率器件需求仍处于供不应求的状态，行业景气度仍有望维持高位。

可见，近期全球功率半导体产能紧缺，目前海外进口缺货涨价，市场供不应求，国内供需矛盾日益凸显。产业链下游相关行业客户进口替代意愿强烈，因此，具备核心技术实力、产品质量、性价比优势以及产能的国内龙头迎来绝佳的客户导入窗口期，产品导入进度加快，国产替代的进程有望加速。

综合多项因素不难看到，国内产业政策的支持提供了良好的政策环境，产业链转移为国产化提供了机遇，下游需求发展带来了直接支撑。本土功率器件厂商正在实实在在把握住这样的发展机遇。

03

进击的本土厂商

著名硅谷投资人Brad Feld曾对以高增长为特征的软件/互联网企业提出著名的“40法则”，即以营收增速与利润率之和是否高于40%，作为衡量企业发展质量的分水岭，显而易见，去年功率器件上市公司，普遍超过了这一标准，对于硬件企业而言堪称惊人的表现。大部分入选企业，2021年营收增速也创下其上市以来的最高纪录。

去年国内功率器件企业的业绩爆发，既离不开市场需求“水涨船高”的带动，也与企业自身的努力分不开关系。

首先来看前者，功率器件承担着电子设备中电能转换与电路控制的核心功能，这也使其下游应用能够渗透至众多产业部门，成为以出货数量计算最主要的半导体品类之一。

在2021年，几大因素点燃了对功率器件的需求，包括新冠疫情刺激的家用电子产品消费热潮，以及更具持续性的电动汽车、清洁能源、5G通信、乃至云计算加速普及，以电动汽车为例，中汽中心曾选取国产某纯电动车型，测算其电驱动系统约占整车成本的11%左右，而IGBT功率模块又占整个电控系统成本的44%，因此IGBT模块价值可以达到该车型整车成本的5%左右，另据英飞凌测算，5G基站采用Massvie MIMO天线阵列后，所需的MOSFET等功率器件价值将增加约4倍。可以说，未来数字时代、智能时代的几乎每一个具象场景，都需要数量更多、价值量更高的功率器件支撑。

长短期有利因素叠加共振下，功率半导体2021年需求暴增，供不应求的状态，也使功率器件厂商定价有了更大的话语权。此外，从地域上看，作为光伏、新能源汽车、消费电子等产业的主要集聚区，中国是全球功率器件最大的消费市场之一，这也使近水楼台的本土功率器件厂商有更多的市场机会可以把握。

2021年，本土功率器件厂商也实实在在把握住了这样的发展机遇，从具有代表性的上市公司来看，其具体做法大体可归为两类：“成本领先”和“差异化”。

扩产是“成本领先”策略的主要体现，在卖方市场下，更大的产能直接与更大的市场份额挂钩，并可因规模经济带来成本优势，因此去年士兰微、华润微、闻泰科技、时代电气等功率器件头部厂商，均有新产能开出或投入建设，如士兰微旗下士兰集科去年基本完成了十二英寸功率半导体产线一期建设目标，到12月份月产量已超过3.6万片，在一期产能快速爬坡的同时，该公司为抢抓市场机遇，已着手实施二期建设项目。

除了这些IDM大厂，甚至Fabless模式的公司也开始投资自有产线，如斯达半导就于去年3月发布非公开发行A股股票预案，募资中20亿元用于高压特色工艺功率芯片和SiC芯片研发及产业化项目，7亿元用于功率半导体模块生产线自动化改造项目。

至于“差异化”策略，正如上文所述，功率器件下游应用领域众多，市场碎片化特征明显，因此后发厂商更容易通过横向扩展细分品类布局、或纵向的产品线高中低端覆盖，寻找新的市场机会。去年众多功率器件上市公司均有相关动作，如此前深耕新能源汽车高压直流充电桩等细分领域的东微半导，就正积极开发新一代中低压屏蔽栅MOSFET功率器件，瞄准数据中心服务器、通信电源、车载应用等新领域发力。

甚至一些原本主营其他半导体品类的上市公司，去年也加大了在功率器件领域的投入，将之视为扩展业务线的潜力方向，如上海贝岭就选择切入工业控制用功率器件，去年年报显示该公司已具备独立的MOSFET和IGBT芯片设计能力，已掌握屏蔽栅功率MOSFET、超级结功率MOSFET、IGBT等器件技术，报告期内已经陆续进入功率电源、电机控制和锂电保护等市场。

04

功率半导体行业未来

1、集成化、模块化趋势显现

功率半导体不需要追赶摩尔定律，整体进步靠制程工艺、封装设计和新材料迭代。在设计环节，功率半导体电路结构简单，不需要像数字逻辑芯片在架构、IP、指令集、设计流程、软件工具等投入大量资本。在制造环节，产线对先进设备依赖度不高，整体资本支出较小。在封装环节，可分为分立器件封装和模块封装。由于功率器件对可靠性要求非常高，需采用特殊设计和材料，后道加工价值量占比达35%以上，远高于普通数字逻辑芯片的10%。提升性能和降低成本推动晶片向集成化、小型化发展。

2、新能源与5G通信推动第三代半导体兴起

随着世界各国对节能减排的需求越来越迫切，功率半导体器件已从传统的工业控制和4C（通信、计算机、消费电子、汽车）领域迈向新能源、轨道交通、智能电网、变频家电等诸多产业。功率半导体的发展使得变频设备广泛的应用与日常的消费，促进了清洁能源、电力终端消费、以及终端消费电子的产品发展。功率半导体受下游新能源车、5G、快充等新兴市场需求以及潜在硅材替换市场驱动，目前深入研究和产业化方向以SiC和GaN为主，国内市场空间巨大。伴随国家在政策与资金方面的大力支持，功率半导体行业技术追赶速度加快，门槛准入降低，中长期给国内功率半导体企业、衬底材料供应商带来更多发展空间。

3、分立器件小型化、模块化、系统化、高端化

随着下游电子信息产品呈现小型化、智能化发展趋势，市场对内嵌于电子信息产品的半导体分立器件等关键零部件提出更高的小型化、微型化以及多功能化的技术需求。分立器件后道价值量占比约35%，行业特点和需求是低成本、大量可选择产品供应商、经验证高度标准化的产品和技术。因此，分立器件体积小型化、组装模块化、功能系统化、性能高端化等技术趋势明显。

本文来源：半导体行业观察，钜亨网，半导体投资联盟，高禾投资