功率半导体器件市场现状,一文解释清楚(二)

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功率半导体器件材料迭代演进
 
半导体行业从诞生至今,先后经历了三代材料的变更历程,截至目前,功率半导体器件领域仍主要采用以Si为代表的第一代半导体材料。
 
但随着功率半导体器件逐渐往高压、高频方向发展,传统的硅基功率半导体器件及其材料已经接近物理极限,再往下发展的空间很有限。
 
而以砷化镓(GaAs)为代表的第二代化合物半导体材料又存在成本高、有毒性、环境污染大等缺点,难以被采用。
 
于是产业将目光向以SiC、GaN为代表的第三代半导体材料聚焦,以期开发出更能适应高温、高功率、高压、高频以及抗辐射等恶劣条件的功率半导体器件,目前各国仍在努力布局中。
 
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图表5 半导体材料比较
 
功率半导体器件市场规模
 
全球市场规模
 
综合Yole、IHS、Gartner多家分析机构数据得知,包含功率模块及功率分立器件在内的功率半导体器件在2017年的全球市场规模为181.5亿美元,2018年可达到187.6亿美元。
 
其中,中国大陆功率半导体器件市场规模约为全球的40%;并预估2023年全球功率半导体器件市场规模有望达到221.5亿美元规模,年复合增长率为3.38%。
 
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图表6 全球及中国大陆功率分立器件市场规模分析(来源:Yole、IHS、Gartner、中国半导体协会、赛迪顾问,单位:亿美元)
注:中国大陆市场规模按当年汇率换算成美元
 
功率半导体器件产品市场结构
 
2017年,功率IC继续占据总体市场的半壁江山;同时,在“功率模块+器件”市场结构中,MOSFET、二极管/整流桥、IGBT也占据了接近一半的市场份额,比例分别为17%、15%、12%。
 
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图表7 2017年全球功率半导体器件市场结构(来源:Yole、IHS、Gartner)
 
MOSFET厂商市场份额
 
据IHS统计数据,从市场份额来看,MOSFET几乎都集中在国际大厂手中,其中英飞凌自2015年收购美国国际整流器公司(International Rectifier)后超越富士电机一跃成为行业龙头;安森美也在2016年9月完成对仙童半导体的收购后,市占率跃升至第二位。
 
进入2017年,英飞凌的市占率同比再提高0.3%,达到26.1%,排名前五的企业合计占据了全球62%的市场份额。
 
前7大厂商排名继续保持不变,不过出现了两个明显的变量,一是新增安世半导体的统计数据,并位列全球第8名;二是本土企业士兰微市占率提升至2.5%,位列全球第10名。
 
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图表8 2017年全球MOSFET厂商市场份额(来源:IHS)
 
中国大陆市场部分,根据IHS的行业报告显示,2016年英飞凌以25.8%的比例占据第一位,前三大品牌的市占率超过了50%;而本土企业中,士兰微和华微电子分别以1.8%、1.1%的市占率位列第11、第15位。
 
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图表9 2017年中国大陆MOSFET厂商市场份额(来源:IHS)
 
IGBT厂商市场份额
 
作为全控型功率半导体器件的代表,IGBT的重要性日益显著,已成为全球工业的重要基础元件。
 
目前全球IGBT市场结构与MOSFET类似,主要被5大原厂所长期垄断,排名前五的企业占据了全球超过70%的市场份额,它们在中国大陆同样拥有超过70%的市占率。
 
根据赛迪智库统计,2017年英飞凌全球市场份额全球最高,占比达29%;其后分别为三菱电机(19%)、富士电机(12%)、安森美(9%)、ABB(5%)。
 
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图表10 2017年IGBT全球主要供应商市场份额(来源:赛迪智库)
 
功率二极管厂商市场份额
 
功率二极管是中国大陆发展最好的功率半导体器件领域,根据中国电子信息产业统计年鉴数据,2017年全球除Vishay(威世)以11.71%的市占率排名第1外,第2至第8名之间的市场份额差距均不大;又因功率二极管门槛低、毛利小,不少国际大厂正逐渐放弃该类别市场,产能有望向中国大陆和中国台湾转移。
 
另外,从2014年开始,中国大陆的二极管及相关产品就呈现出出口量超过进口量的走势;目前中国大陆功率半导体器件领头羊扬杰科技的功率二极管全球市占率已经达到2.01%。
 
不过,在美国第45届总统唐纳德·特朗普上任后,中美两国陷入了有史以来规模最大的贸易战,严重影响了中国电子产品的出口。自2017年年底以来,中国功率二极管的出口数量已经回落到与进口数量大致相当。
 
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图表11 中国二极管及类似半导体器件进出口情况(来源:中国电子信息产业统计年鉴,单位:百万个)
 
 
 
 
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