作为电子系统中的基本单元，功率半导体是电力电子设备正常运行不可或缺的部件，应用场景广泛，且需求日益丰富。从行业技术和性能发展来看，功率半导体器件结构朝复杂化演进，功率半导体的衬底材料朝大尺寸和新材料方向发展。

半导体功率器件市场是兼具存量和增量的中国机遇。存量的机遇源于中国市场的需求量并不能靠自身满足，IHS（数据提供商埃信华迈）数据显示，中国市场对半导体功率器件的需求量占据了全球35%，然而位列全球功率半导体市场前八名的公司中，并无一家中国企业，这八家的市场份额占比达55.4%。

其次，这是一个增长型市场。2018年，全球功率器件市场规模约为391亿美元，这一数字预计到2021年可达441亿美元，年复合增长率为4.1%。该预测中，中国市场的需求量也将随整体市场一起扩大，预计2021年中国市场规模可达159亿元。

一、电子产品功能性器件行业特点

我国作为全球电子产品的制造与消费大国，在消费电子、汽车电子、工业电子、医疗电子等快速发展的电子行业具有丰厚的产业资源与技术积累，奠定了我国电子产品功能性器件产业的发展基础。

随着我国电子产品行业在全球的重要地位提升、全球电子产品行业规模的持续扩大，我国电子产品功能性器件行业将维持高速发展态势。功能性器件行业的行业特点与发展现状如下：

（1）新材料、新技术的不断应用推动电子产品功能性器件丰富度提高

功能性器件是终端产品中实现特定功能的产品，主要包括粘贴、散热、密封、屏蔽、导热、紧固、标签等终端内部材料，单个终端产品中应用到的散热、屏蔽、导热等模块较多且形状、功能各有不同，因此功能性器件种类繁多。

随着下游行业相关技术不断创新与产品需求的持续增长，电子行业功能性器件的品种、规格型号将更加丰富，为电子产品功能性器件产业的发展提供了广阔的市场空间和发展机遇。

（2）终端电子产品结构复杂度升级，功能性器件产品精密度提升

功能性器件主要通过精密模切、精雕、组装等工艺对各种功能性材料加工而成，随着终端产品设计复杂度和各环节配合需求的提高，功能性器件的集成度、复杂度、性能不断提升，精密功能性器件的生产需在狭小的物理空间内通过多层不同功能原材料的组合设计来实现电子产品粘接、散热、屏蔽、导热、标识等功能。

终端产品的不断更新促进了功能性器件材料、工艺、设计的不断升级，产品也呈现出快速迭代、集成度不断提升的特点。

（3）中高端功能性器件产品定制化特征显著，厂商定制化能力优势凸显

区别于工序较为简单、产品同质化竞争严重的低端功能性器件生产行业，中高端电子行业功能性器件对产品的生产工艺技术和品质要求更高，对制造商的定制化能力、研发设计能力、生产工艺水平均提出了较高的要求。

多数功能性器件的生产方案需要下游组件生产商、制造服务商和功能性器件厂商紧密结合，根据下游组件生产商、制造服务商的图纸定制产品技术参数，并协同参与产品设计与开发、模具设计与开发、产品技术指标测试等研发与生产流程。功能性器件行业的定制化特征，对制造商的材料、业务理解能力提出了更高的要求。

（4）下游行业技术更新周期进一步缩短，厂商的客户需求响应速度加快

电子行业功能性器件产品主要应用领域为消费电子领域，下游行业存在技术更新迭代快、交期短的特点，因此要求上游功能性器件厂商能够及时响应客户需求以应对设计方案变更和交期的灵活调整。

近年来，随着国产智能电子产品品牌的不断发展，大陆地区功能性器件厂商快速发展并逐渐占据本土优势，未来将以更快的响应速度、更好的服务获取订单，伴随客户的壮大不断成长。

二、IGBT 和 SiC 器件前景明朗

1、IGBT 和大功率 MOSFET 是功率器件增长的主要驱动力

类别来看，功率半导体可以粗分为功率 IC 和功率器件两大类别。其中，功率器件主要包括 二极管、晶闸管和晶体管，功率 IC 又包括电源管理 IC 和驱动 IC 等。二极管和晶闸管出现的时 间相对较早，总体结构和生产工艺较为简单，目前需求增长较快的 IGBT、MOSFET 等属于晶体 管系列，当前正处于下游景气度高企和国产替代的关键时期。

 从功能来看，功率器件主要用于电能变换和电能控制电路，主要功能为逆变、整流、变压和 变频；而功率 IC 则由于进一步封装了驱动、控制、保护、接口、监测等外围电路，从而具有电 源管理、驱动电路、电能变换和控制等功能。（报告来源：未来智库）

功率器件按照开关控制能力可分为不可控型器件、半控型器件和全控型器件。

1）二极管：二极管中商业化较为成功的器件包括 PiN功率二极管和肖特基势垒功率二极管， 其中，PiN 功率二极管具备耐高压、低泄漏电流和低导通损耗等特点，但开关速度较慢；而肖特 基势垒功率二极管则具备较高的开关频率、但有较大的泄露电流、较低的击穿电压和较差的高温 特性，二者呈现互补关系。

当前市场正在通过工艺改进及材料替换来开发具有更优的高压、高频 特新的二极管。

2）晶闸管：晶闸管是一种半控型功率器件，早期由于其较高的电压和应用电流，被广泛应 用率高功率场景，而新型功率 MOS，尤其是 IGBT 的出现则在一定程度上替代了晶闸管的应用。

3）BJT：双极结型晶体管是结构相对简单的功率器件，其在功率和频率上的表现都不突出， 但由于其工艺成熟、成本较低等优点，仍在低端功率应用场景中具备一定的份额。

4）IGBT：IGBT 的出现大大拓宽了硅基功率半导体的工作电压范围，其最高工作电压达到 6500V，同时具备功率 MOS 相对合适的工作频率，在电动车、轨道交通、电网、光伏和风电等 领域具有广泛的应用。

5）MOSFET：功率 MOS 可以进一步细分为平面型 MOSFET、沟槽型 MOSFET、超结 MOSFET、屏蔽栅 MOSFET，分别具有不同的功率和频率特性，应用场景较为广泛。

IGBT 和功率 MOS 有望成为全球功率器件市场的主要增长来源。根据英飞凌、Omedia 等 机构的数据，2020 年全球功率半导体市场规模达到 452 亿美元，其中功率 IC 市场规模为 243 亿美元，功率器件市场规模为 209 亿美元。

功率器件中，二极管、晶闸管、BJT、功率 MOS 和 IGBT 的市场规模分别为 38.7 亿美元、4.7 亿美元、18.1 亿美元、81 亿美元和 66.5 亿美元。

其中二极管和晶闸管市场规模总体较为平稳，而受益于新能源汽车、光伏、风电、电网建设等下游 需求的持续增长，IGBT 和大功率 MOSFET 的市场空间仍保持快速上升的态势，其中 IGBT 在 2021 年-2023 年全球市场空间的复合增速有望达到 7.48%。

2、IGBT 应用步入成熟期，国产替代空间广阔

IGBT 全称为绝缘栅极晶体管，可以被认为是 MOSFET 和 BJT（双极型三极管）组成的混合 型器件，具有 MOSFET 的高输入阻抗，同时兼具晶闸管等双极型器件的低导通压降，以及具有 相对合适的工作频率。

从应用场景来划分，开关频率大于 20kHz 的应用场景主要采用 MOSFET， 电压等级大于 1200V 以上的高压场景主要采用 IGBT，在介于两者之间的场景，主要根据应用的需求采用 MOSFET 或 IGBT 的解决方案。

据英飞凌，2020 年全球 IGBT 市场空间达到 66.5 亿美元，供给格局较为集中，CR10 达到 82.6%，其中英飞凌市场份额超过 30%。而前十大供应商中，国内供应商份额较少，当前只有士兰微、斯达半导和华微电子在个别细分品类中挤入前十大份额，当前 IGBT 仍有较大的国产替 代空间。

2020 年，全球 IGBT 单管 CR10 为 85.7%，国内仅有士兰微一家进入全球前十大供应 商，份额为 2.6%；全球 IGBT 模块 CR10 为 79.1%，斯达半导表现优异，为全球第六大供应商， 市场份额达到 2.8%；全球 IPM 模块 CR10 为 87.9%，士兰微和华微电子分别位列第九和第十， 合计份额达到 2.5%。

IGBT 总体来看，全球 CR10 份额为 82.6%，其中国内厂商在前十大份额中 占比为 2.7%，当前 IGBT 仍有较大的国产替代空间。

三、功率半导体行业面临的机遇及挑战

（1）机遇

A、产业政策的支持提供了良好的政策环境

功率半导体行业为国家政策支持的行业。《产业结构调整指导目录（2019 年版）》鼓励电力电子器件及高性能覆铜板；《基础电子元器件产业发展行动计划（2021-2023 年）》实施重点产品高端提升行动，重点发展高可靠半导体分立器件及模块。

2020 年 3 月，我国提出加快 5G 网络、数据中心等新型基础设施建设（简称“新基建”）进度。“新基建”中的每个行业均离不开电能，功率半导体作为电能处理的核心器件将随着“新基建”的推进迎来不断增长的市场空间。国家产业政策同时从供给和需求端为功率半导体行业的快速发展营造了良好的政策环境。

B、产业链转移为国产化提供了机遇

根据市场发展规律，制造业邻近下游需求的空间分布，能够降低生产成本、促进产品开发合作、缩短供货周期、及时响应客户需求，下游需求的崛起为孕育上游本土化的功率半导体企业创造了优沃土壤。

相比国外厂商，国内厂商与下游客户的距离更近，客户的沟通交流更加顺畅，并且在客户需求服务响应、降低成本等方面具有竞争优势，功率半导体国产替代率逐渐上升是大势所趋。

此外，功率半导体产品销售从导入到验证需要一定的周期，因此，在客户拓展正式形成销售后具有较强的客户粘性。在半导体产业转移和国产化政策的驱动下，中国功率半导体企业迎来了发展壮大的产业环境。

C、下游需求发展提供了直接支撑

功率半导体的应用十分广泛，几乎覆盖了所有的电子制造业，且随着新应用场景的出现而发展。随着“智能制造”和“新基建”等国家政策的深入推进，上述每个行业均离不开电能，功率半导体作为电能处理的核心器件将随着“智能制造”和“新基建”的推进迎来不断增长的市场空间。

此外，“碳达峰、碳中和”双碳战略的落实，功率半导体作为新能源装置的重要零部件之一，将迎来不断增长的市场空间。需求端的发展为功率半导体行业提供了良好的市场环境。

（2）挑战

A、技术壁垒

目前，在功率半导体市场，国外厂商占据了主导地位。由于国外半导体公司对其掌握的先进技术实行严格的技术封锁，本土企业很难直接从大型半导体公司学习先进技术，必须依靠自主研发实现技术突破，在一定程度上延缓了我国高端功率半导体的发展速度。

B、市场下行

功率半导体由于其应用场景丰富，下游需求广泛。目前，受益于下游市场需求增长，功率半导体行业整体景气度较高，但不排除未来市场形势发生变化，进入周期性调整阶段，出现下游市场需求降低、产品供给过剩等情形，导致产品价格下跌，制造企业产能过剩、产能利用率不足，从而对公司的生产经营形成挑战。

主要来源：普华有策，未来智库，36 氪