今年下半年，汽车芯片供应进一步缓解。而全球车企对于前两年“缺芯”的折磨，仍然记忆犹新，它们纷纷自己掏钱投资芯片产能。

十大类芯片里面，汽车常用的有主控芯片、MCU功能芯片、功率半导体、存储芯片、通信芯片及其它芯片（传感芯片为主）六大类。而现在仍能得到车企大量投资的，主要是功率半导体、控制类芯片（MCU和MPU等）和算力芯片。这两年供应出问题的，主要也在这三类里面。

功率半导体快速增长

不过高算力芯片（GPU、CPU和车载Soc）为高制程芯片，为少数大设计公司和代工厂垄断，技术门槛比较高，车企一时很难插手。MCU芯片受重视程度很高，但算力芯片发育起来之后，随着新一代架构逐渐问世，MCU的重要性有所下滑。

功率半导体的技术进化很快，新能源汽车产业已经成为功率器件需求增加最快的用户，2025年更会成为绝对需求量最大的用户。功率半导体属于成熟制程（90nm-300nm之间），其技术发展和产能并不遵循摩尔定律。

顺便说一句，功率半导体和功率芯片，虽然都用来实现功率转换、开关、整流等功能，是电能转换与电路控制的核心，但两者概念范围有所不同。前者包括功率器件（比如二极管、晶体管、闸晶管等），也包含功率IC（即功率芯片）。

而功率器件则包括电源管理、驱动、AC/DC（数模转换）、DC/DC（直流变换）。显然，前者既包括分立器件，也包括集成电路，而后者专指集成电路。

虽然《汽车人》讨论的重点是IGBT（绝缘栅双极型晶体管）和SiC（碳化硅），都是分立器件，但它们经常被集成到一个大的混合模块里面。因此，本文不再区分两者。

根据一家设在波士顿的研究所数据，如果从价值角度，燃油车里面MCU芯片价值占比最高（23%），其次为功率半导体（21%），传感器芯片排名第三（13%）。

在纯电车型中，功率半导体价值占比达到55%，其次是MCU芯片（11%）和传感器芯片（7%）。2022年，新能源汽车的单车功率半导体价值量达458.7美元，约为传统燃油车的5倍。而量价齐升带动，汽车领域功率半导体市场份额逐年提高，金额约为160亿美元。

虽然这已是一两年前的数据，但可以大略了解功率半导体的重要性。

这两年，随着电气化的深入，DC/DC模块、电机控制系统、BMS、高压电路的需求量急剧上升，功率半导体的需求水涨船高。在所有车用半导体里面，功率半导体占比已经达到35%，全球市场年交易价值超过200亿美元。这一数字还在快速提升。

功率半导体前十被美日欧大厂垄断

功率半导体作为电力电子装置电能转换与电路控制的核心，能够实现变频、变相、变压、逆变等功能，在当前的大功率、大电流、高频高速等应用领域有着无法替代的关键作用，国内外众多半导体厂商都把其作为业务布局的重点。

国际市场方面，根据Omdia的数据，2021年前十大功率半导体为英飞凌、安森美、意法半导体、三菱电机、富士电机、东芝、威仕、安世半导体、瑞萨、罗姆。其中，排名第一的英飞凌以48.69亿美元的销售额排名第一，市占率约20%左右。作为西门子集团的半导体部门独立出来的公司，凭借早前的技术积累，英飞凌在IPM、变频器、中压(风电，地铁)、高压(高铁，电网)、电动车、光伏等功率半导体领域占据优势地位；安森美以20.51亿美元的销售额紧随其后排名第二，市占率约9%左右；第3-10名合计市占率约30%左右，排名每年都稍微有所变化。

此外，值得注意的是企业榜单中有一半为日本企业，分别是三菱电机(第4)、富士电机(第5)、东芝(第6)、瑞萨(第9)、罗姆(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32%~33%左右。其中，三菱电机作为日本功率半导体的龙头，其在单管、IPM、高铁、电网、电动车等中高压功率半导体领域占据优势地位。

相比美日欧厂商强势的市占率，中国在全球功率半导体榜单中仅有安世半导体入选前十。据了解，安世半导体曾为飞利浦半导体标准产品事业部，拥有60年左右的发展历史，于2019年被闻泰科技收购，目前在全球拥有14000余员工、自有工厂6个，其产品线中二极管产品居于全球排名第一，小型号 MOSFET 居于全球排名第二。

国内市场方面，我国功率二极管、功率三极管、晶闸管等功率器件产品大部分已实现国产化，而功率MOSFET 特别是超级结MOSFET、IGBT 等高端功率器件产品由于其技术及工艺的复杂度，还较大程度上依赖进口。


国内企业正在崛起

目前，国内相关企业斯达半导、三安光电发展不错。

斯达半导在2020年全球IGBT模组厂商排名第 6，占比 2.8％，是唯一进入前 10 的中国厂商，主要下游应用包括工业控制和电源行业、新能源、变频白色家电等行业。受益于公司产品在新能源汽车、光伏发电、风力发电、储能等行业持续快速放量，2021 年公司实现营收 17.1 亿元，YoY+77.2％；归母净利润 4.0亿元，YoY+120.5％。

公司此前定增 35 亿元已经成功募资发行，其中高压特色工艺功率芯片研发及产业化项目将形成年产30万片6英寸高压特色工艺功率芯片生产能力；SiC芯片研发及产业化项目将形成年产6万片6英寸SiC芯片生产能力；功率半导体模块生产线自动化改造项目将形成新增年产400万片的功率半导体模块的生产能力。

三安光电主要从事化合物半导体材料与器件的研发与应用，以砷化物、氮化物、磷化物及碳化硅等化合物半导体新材料所涉及的外延片、芯片为核心主业，下游客户主要为 LED 封装企业及化合物半导体集成电路设计公司。2021 年公司实现营收 125.7 亿元，YoY+48.7％；归母净利润 13.1 亿元，YoY+29.2％。

截止2021年底，三安光电的碳化硅MOSFET工业级产品已送样客户验证，车规级产品正配合多家车企做流片设计及测试；碳化硅MOSFET车规级与新能源汽车重点客户的合作已经取得重大突破。另外，湖南三安长沙项目已于去年点火，业务涵盖衬底材料、外延生长、晶圆制造及封装测试等环节，打造了国内第一条、全球第三条SiC垂直整合产业链，项目总投资高达160亿元，产能3万片/月6英寸SiC晶圆。

对于汽车行业来说，从传统燃油方式转变成电动方式出行已成为各个国家以及各大型车企的共识，汽车行业电动化趋势势不可挡，在这一趋势下，汽车电子行业孕育出新的变化、新的机会。在汽车电子行业中，功率半导体作为最受益的细分赛道，将充分享受行业变革带来的新机遇。