產業丨2021功率半導體趨勢明顯,國內企業奮起直追

2021-01-08 騰訊網

·聚焦:人工智慧、晶片等行業

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前言

2020年已到尾聲,一年的挑戰和不安都在近期變成了一份份財報,或悲觀或樂觀。2020年發生的種種,如疫情、複雜的國際形勢等,就像被打開的潘多拉魔盒。

藏在盒底的希望,又以不同的形式存在行業人士的心中,在2021年即將到來之際,這種希望呼之欲出。

作者| 方文

圖片來源 |網 絡

市場需求旺盛助推未來成長

功率半導體器件在電源管理行業應用越來越廣泛,未來工控、新能源、變頻家電、數據中心、5G、IOT等領域將是功率半導體器件快速增長的核心領域,IGBT需求量將持續增加。

功率半導體廣泛應用於各類電子類產品,2019年功率半導體市場規模為175億美元,Yole預測,2025年市場規模預計為225億美元,2019-2025年均增長率預計為4.3%。

消費電子及通信設備的種類繁多,電腦、手機等產品在電源控制及轉換方面,均需要使用功率晶片。

通信行業也是功率晶片的一大終端市場,5G將成為功率晶片在通信市場的增長動力,預計到2023年市場規模將達到562億美元,複合增長率約10%。

新增功率器件價值量主要來自於汽車的電力控制,電力驅動和電池三大系統,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。

當前消費電子行業IOT發展日盛,除手機之外的TWS(無線耳機)2020年銷量較好。

智能手錶、筆記本電腦等相關周邊產品也將帶動整個消費電子領域持續高景氣,進而傳導至上遊半導體領域。

2021年需求增長+漲價+國產替代

2019年5月開始,外部環境對我國科技產業的影響持續加深,半導體產業受到多方面的打壓。

華為在歐美市場拓展停滯,生產供應體系遭到嚴重破壞,半導體等領域在設計、製造、設備、材料等方面均受到不同程度的限制。

加之受到全球新冠疫情影響,2020年全球功率半導體將出現下滑,QYResearch預測2020年同比下滑9.1%,2021年有望在5G手機、電動汽車及IOT的需求帶動下同比增長8.1%。

2020年Q4,英飛凌、意法半導體、Diodes的安森美功率半導體產品交貨期普遍延長,部分MOSFET產品漲價趨勢明顯。

根據Yole數據,2019年全球功率器件市場規模為175億美元,中國產業信息網預計到2023年達到221.5億美元,複合增長率為6.07%。

隨著疫情穩步邊際改善,下遊汽車、家電、工控、消費電子等行業逐漸復甦,對功率半導體器件需求明顯回升,下遊補庫存需求旺盛。

而頭部廠商更易產生規模效益和更低的渠道成本,未來受益國產替代進程市場份額提升將更為顯著。

2021年功率半導體將在需求增長+漲價+國產替代的利好驅動下迎來發展良機,產業鏈積極受益。

國內廠商相比國外頭部廠商收入體量和份額低,有望伴隨細分市場的高速成長帶來較大的業績彈性。

MOSFET、IGBT未來五年增長強勁

當前缺貨嚴重的情況下,MOSFET漲價趨勢已現,預計功率器件先從渠道開始漲價,然後逐漸演變成全行業的價格逐次上調,帶來整體行業利潤的顯著增長。

受益於新能源及工控行業的快速發展,預測在2025年,IGBT模組整體將會達到54億美元,佔整個功率半導體市場的24%。

隨著5G帶來的萬物互聯及基站、數據中心數量的迅猛增長,及汽車電子化程度的不斷提升,MOSFET及IGBT有望持續放量,帶動功率半導體市場實現較快增長。

預測2025年全球新能源汽車有望達到1100萬輛,中國佔50%,2030年有望達到2800萬輛,2040年將達到5600萬輛。近幾年中國電動汽車發展較快,也帶動了IGBT產業的發展。

未來,MOSFET和IGBT是未來5年增長最強勁的半導體功率器件。

2021年汽車、消費類電子等抑制性需求釋放將帶動功率半導體市場整體迎來復甦,預計市場整體收入將反彈至460億美元,並在下遊需求的持續帶動下,有望實現未來4年年均5%的複合增速,穩步增長。

國內以斯達半導體為首的IGBT企業發展快速,在工控、電動汽車、風電、光伏、電力及高鐵等領域逐漸取得突破,不斷提升份額。

隨著汽車電子化以及工業系統智能化程度的不斷加深,預計到2022年MOSFET下遊應用中,汽車佔比為22%,計算機及存儲佔比為19%,工業佔比為14%。

中長期來看,新能源汽車、工業自動化、可再生能源設施建設及新興消費電子等領域將持續驅動行業增長。

SiC和GaN功率半導體將並駕齊驅

全球SiC和GaN功率半導體的銷售收入,預計未來十年,每年的市場收入以兩位數增長,到2029年將超過50億美元。

價格下降最終將刺激SiC MOSFET技術的更快採用。相比之下,GaN功率電晶體和GaN系統集成電路最近才出現在市場上。

從2021年起,SiC MOSFETs將以略快的速度增長,成為最暢銷的分立SiC功率器件。同時,儘管SiCJFETs的可靠性、價格和性能都很好。

Omdia預計到2029年,全SiC功率模塊將實現超過8.5億美元的收入,因為它們將被優先用於混合動力和電動汽車動力系統逆變器。

相比之下,混合型SiC功率模塊將主要用於光伏逆變器、不間斷電源系統和其他工業應用,帶來的增長速度要慢得多。

替代空間巨大,國內企業奮起直追

國內的功率器件龍頭企業,華潤微、斯達半導體、新潔能、揚傑科技、華微電子、士蘭微的年銷售額與國際巨頭們相差很大。

而且產品結構偏低端,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。

我國半導體廠商主要為IDM模式,生產鏈較為完善,產品主要集中在二極體、低壓MOS器件、晶閘管等低端領域,IGBT逐漸獲得突破,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。

目前中國主要功率半導體廠商在境內共有29條功率半導體產線,6條在建及擬建產線,晶圓尺寸以8寸、6寸及6寸以下產能為主。

12寸產線方面,除了聞泰科技外,華虹半導體擁有一條爬坡產線,華潤微擬建一條,士蘭微規劃投資170億元建設2條12英寸產線。

目前各大晶圓代工廠的8英寸產能已經爆滿,如國內8英寸代工廠如華虹、華潤微產能利用率均接近滿載,聯電的8英寸晶圓代工產能更是滿載到2021年下半年。

國內主流晶圓廠華虹半導體、華潤微等目前均保持產能滿載狀態,代工訂單排產至明年年中,行業漲價潮迭起。

聯電2020下半年已針對新追加投片量的訂單漲價10%,在2021年第一季度還會再調漲8英寸晶圓代工價格,其中,已經預訂的產能將調漲5%-10%,後續追加投片量的訂單,則以漲價後的價格再調漲10-20%。

隨著全球經濟的持續復甦,在新能源、家電、工控、消費電子等領域的需求拉動下,疫情後周期補庫存的需求下,8寸代工廠的產能吃緊的現象將愈發嚴重,漲價預計持續到明年年中。

2021年1月聞泰科技「12英寸車規級功率半導體晶圓製造項目」在上海自由貿易試驗區臨港新片區開工。

該項目總投資120億元人民幣,預計年產晶圓片40萬片,經封裝、測試後的功率器件產品,可廣泛應用於汽車電子、計算和通信設備等領域。

結尾:

功率半導體從原材料到設計、晶圓製造加工裝備、封測,幾乎可以實現全產業鏈國產化,對歐美技術或設備依賴度較小。

而中國是全球最大的功率半導體消費國,且增速明顯高於全球,未來在新能源、工控、變頻家電、IOT設備等需求下,中國需求增速將繼續高於全球,行業穩健增長+國產替代。

所以,功率半導體將是半導體產業中,可以真正實現進口替代的主要領域之一,將實現率先發展。

END

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