4月24日，东芝电子元器件及存储装置株式会社宣布，在石川县能美市的加贺东芝电子公司举行了一座可处理300毫米晶圆的新功率半导体制造工厂的奠基仪式。该工厂是其主要的分立半导体生产基地。施工将分两个阶段进行，第一阶段的生产计划在2024财年内开始。东芝还将在新工厂附近建造一座办公楼，以应对人员的增加。

此外，今年2月下旬，日经亚洲报道，东芝计划到2024年将碳化硅功率半导体的产量增加3倍以上，到2026年增加10倍。而据日媒3月16日最新消息，东芝又宣布要增加SiC外延片生产环节，布局完成后将形成：外延设备+外延片+器件的垂直整合模式。

除了东芝，国内外代表企业如英飞凌、安世半导体等也在通过适时的投资和研发来扩大其功率半导体业务并提高竞争力，功率半导体市场在今年步入放量之年。

功率半导体前景广阔，汽车、充电桩和光伏多轮驱动

功率半导体应用前景广阔，几乎涵盖了所有电子产业链。以 MOSFET、IGBT 以 及 SiC MOSFET 为代表的功率器件需求旺盛。根据性能不同，广泛应用于汽车、充 电桩、光伏发电、风力发电、消费电子、轨道交通、工业电机、储能、航空航天和军 工等众多领域。

据 Yole 数据预测，至 2025 年，全球功率半导体分立器件和模块的市场规模将 分别达到 76 亿美元和 113 亿美元。据中国产业信息网数据，2023 年中国大陆地区 IGBT 市场规模预计达到 290.8 亿元，同比增长 11.6%。据中国半导体器件行业现状 深度分析与未来投资预测报告数据，2023 年中国大陆地区 MOSFET 市场规模将达 到 396.2 亿元（56.6 亿美元，人民币兑美元汇率按照 7 计算），同比增长 4.8%。

以 MOSFET 为例，据 Yole 预测，到 2026 年，全球 MOSFET（包括分立器件 和模块）市场总规模预计将达到 94.8 亿美元，复合增长率达 3.8%（2020 年至 2026 年）。 MOSFET 汽车应用（电动汽车和汽车充电桩）占比居首位，高达 33%，其中电 动汽车和充电桩分别占比 25%和 8%。从耐压范围看，到 2026 年，低压 MOSFET （0-40V）占总需求的 39%，中压（41V-400V）占 26%，高压（大于等于 600V）广 泛应用在 220V 系统中，占总需求的 35%。同时，SiC MOSFET 和 GaN MOSFET 市场渗透率在逐步提高。

2020 年以来，电动汽车、汽车充电桩和光伏逆变器可谓拉动功率半导体增长的三驾马车。

电动汽车： 电动汽车进一步渗透终端消费市场，带动功率器件和模块需求快速 增长。特别是 MOSFET 和 IGBT（包括单管及模组）的增长较为显著。据贝壳投 研数据，2021 年中国车规级 IGBT 市场规模为 47.8 亿元，预计到 2025 年，其 将达到 151.6 亿元。据芯谋研究数据，2021 年和 2025 年中国车规 MOSFET 的 市场规模分别为 73.5 亿元（10.5 亿美元，汇率按 7 计算）和 122.5 亿元（预测 数据，17.5 亿美元，汇率按 7 计算）。

充电桩： 受益于新能源汽车快速增长，与之配套的充电桩市场亦呈现快速发 展态势。据亿渡数据预测，至 2026 年，中国充电设施市场规模将达 2870.2 亿元，2022 年到 2026 年复合增长率高达 37.83%。从直流充电桩相关零部 件分解可以看出，充电机是充电桩的最核心部件，成本占充电桩的 50%以上， 而功率半导体是充电机的最核心组成部分，成本占充电机的一半以上。

光伏：据中国光伏行业协会数据，至 2025 年，中国新增光伏装机保守预测为 90GW，同比增长 10%。据未来智库数据预测，2025 年中国光伏逆变器市场 规模达 196 亿元。 逆变器是光伏系统的心脏，中高压 MOSFET、IGBT 及碳化硅等功率器件是 光伏逆变器的核心，其决定着光伏逆变器的性能高低，进而直接影响光伏系 统的稳定性、发电效率以及使用寿命。据中商产业研究院数据，光伏逆变器 主要由机械件、电感和半导体器件构成，分别占比 27.6%、14.2%、11.8%。

综上，在电动汽车、充电桩以及光伏逆变器等多轮驱动下，功率器件有望稳健增 长，为千亿赛道奠定坚实路基。

功率器件材料端演进 SiC、GaN成未来功率新趋势

长期来看，相比传统Si基，宽禁带材料（SiC、GaN）能在耐压和开关频率上获得更好的器件性能，未来将 逐步替代硅基器件成为高压高频应用领域的市场主流。以电压场景来分，0-300V 区间内Si材料占据成本方面 优势，600V 以上的高压区间内SiC占据主要优势，300V-600V 区间则是GaN材料的优势领域。

SiC器件相对于Si器件的优势主要来自：Si 10倍的耐压，1/10的能量损耗、更容易实现小型化、更耐高温工 作。目前SiC功率器件的种类包括SiC 二极管、SiC MOSFET以及SiC模块，其中SiC MOSFET模块甚至能替代 硅基IGBT模块的应用区间。但由于衬底和外延的制造难度，SiC器件成本更高，在中高端场景优势更明显， 特别是需要高压、高能量密度应用场景，如充电桩、车载充电机及汽车电驱等。

GaN 器件相对于Si器件的优势来自：Si 10倍的开关频率，更适合高频率应用场景，但是在高压高功率场景 不如 SiC。目前GaN功率器件主要以GaN晶体管为主，随着成本的下降，GaN器件有望在中低功率领域替代二 极管、MOSFET 等硅基功率器件。

供不应求，国产IGBT市场黄金期到来

2022年中国IGBT产业进入爆发期，在经历了2020年始的两年汽车缺芯后，IGBT愈发紧俏，在2022年下半年，其甚至超越车用MCU，成为影响汽车扩产的最大掣肘。

此后随着新能源汽车的发展，IGBT成为产业发展焦点。中国汽车工业协会最新统计显示，2022年中国新能源汽车持续爆发式增长，产销分别完成705.8万辆和688.7万辆，同比分别增长96.9%和93.4%，连续8年保持全球第一。

IGBT作为新能源汽车核心零部件，需求量有增无减。今年IGBT芯片厂商英飞凌、意法半导体、安森美等交期不断拉长。业界2月预计，ST（意法半导体）、Microsemi（美高森美）、Infineon（英飞凌）、IXYS（艾赛斯）、Fairchild（仙童半导体）这5大品牌的IGBT Q1与2022年Q4的交期基本维持一致，交期依旧紧张，最长为54周。

具体来看，在2023年第一季度中，ST的IGBT 货期为47-52周，Microsemi的IGBT 货期为42-52周，IXYS的IGBT 货期为50-54周，Infineon的IGBT 货期为39-50周，Fairchild的IGBT 货期为39-52周。不过，这5大品牌的货期趋势和价格趋势都呈稳定状态，没有上升的趋势。

海外欧美电动车市场正处于高速增长期，在英飞凌、意法半导体、安森美等大厂优先保障本土供应情况下，国产IGBT厂商在车载IGBT领域的替代进程加速。

我国许多代表企业不断加强IGBT技术研发，如2022年上半年，斯达半导公司基于第七代微沟槽Trench Field Stop技术研发出的新一代车规级650V/750V IGBT芯片通过客户验证，在2022年下半年开始批量供货；士兰微则在2022年顺应新能源发展潮流，通过定增融资切入车规级IGBT模块以及SiC MOSFET领域，其推出的车规级IGBT等产品已经通过验证，并已批量交货上车。

公开资料显示，自2021年底起，时代电气、士兰微和华虹半导体等厂商的IGBT产能相继开出，企业营收也在攀升。同时，结合我国已经公布2022年财报的各大企业数据看，营收超过百亿的功率器件企业有时代电气（180.34亿元）和华润微（100.60亿元）。以净利润来看，华润微、时代电气超过20亿元。其中值得关注的是，在功率器件行业，多家企业虽然营收较为靠后，但是净利却排名较高，比如扬杰科技、斯达半导、捷捷微电、新洁能、芯导科技等，这些功率器件企业表现更强的盈利能力。

文章来源： 未来智库， 全球半导体观察