作为新能源汽车电控系统和直流充电桩的核心器件，新能源汽车产业已经成为功率器件需求增加最快的领域，并且将进一步保持增长到2025年将成为需求量最大的领域。

2022年，新能源汽车的单车功率半导体价值量达到458.7美元，约为传统燃油车的5倍。显而易见，在全球芯片细分市场中，功率器件市场对我国芯片产业的重要性。近年来，包括不少车企在内，都在纷纷发力功率半导体。


MOSFET，功率器件的最大市场

MOSFET全称金属氧化物半导体场效应晶体管，适用于AC/DC开关电源、DC/DC转换器，应用市场同样很广泛，诸如消费电子、汽车电子、工业控制、医疗、国防和航空航天、通信等，其中消费电子与汽车电子的市场占比最高。具体如消费电子领域的主板、显卡、快充、Type-C需求，汽车电子领域的电动马达辅助驱动、电动助力转向及电制动等动力控制系统，及电池管理系统等功率变换模块领域均发挥重要作用。

过去国内的主流产品以平面栅MOSFET为主，近年来，在市场份额最大、竞争激烈的低压沟槽栅MOSFET领域，国内涌现出一大批创新公司，已开始逐渐取代国外产品，国内MOSFET产业将迎来飞速发展。

MOSFET是功率器件的最大市场，根据Yole统计，2020年全球MOSFET市场规模为76亿美元，预计2026年将达到95亿美元，年均复合增长率为3.8%。其中，2020年我国MOSFET市场规模为29亿美元，约占全球的38%，拥有全球最大的MOSFET消费市场。


功率半导体预测，SiC被看好

在世界各国政府针对脱碳、可再生能源需求不断增加以及提高电源效率的需求不断增加的背景下，功率半导体市场持续增长。Yole Group 旗下市场研究公司 Yole Intelligence 表示，报告称，2022年功率半导体市场规模将达到209亿美元，包括分立器件和模块，2022年至2028年将以8.1%的复合年增长率（CAGR）增长，这就意味着到2028年将达到333亿美元。

其中，离散器件2022年估值为143亿美元，预计到2028年将增长至185亿美元。推动这一增长的主要应用是 xEV、直流充电基础设施和汽车，其中消费市场仍然是最大的市场。此外，2022年占功率半导体总体市场68%、模块市场31%，但预计到2028年模块占比将增至总量56%、模块市场43% 。

在功率半导体市场，除了传统上一直是主流的硅之外，SiC和GaN作为下一代材料正在成长，预计硅将继续占据大部分市场。然而，随着xEV的普及，SiC在模块方面的势头正在增强，而GaN的市场也在扩大，主要用于消费类电源，因此市场主要在这一领域扩大的可能性不大，这也在意料之中。另外，GaN on GaN、Ga2O3、金刚石等的研究开发也在取得进展，但据说距离大规模实际应用还有很长的路要走。

由于全球电子化趋势，晶圆产量也在不断增加，功率半导体用硅晶圆数量预计将增加至每年约4700万片（200毫米等效），英飞凌科技和博世、三菱电机、东芝和Nexperia等一些制造商正在向300mm迈进，并试图进一步加速加工片材数量的增加。此外，从 150mm 到 200mm SiC 的过渡正在逐步进行，预计未来几年 SiC 的应用将会增加。


供应链安全迫在眉睫，国产厂商乘势而上

2023 年 3 月 3 日，美国商务部将 28 家中国实体加入“EL（Entity List，实体清 单）”。自 2018 年中兴和华为相继被制裁以来，美国对中国企业和科研机构等实施多 次贸易限制和打压，目标直指多家半导体相关企业。

半导体产业链全球化受阻。长期以来，半导体行业高度依赖全球化产业链的协同， 彼此分工明确，从设计、制造、封装、设备、材料、软件等全球通力合作，得以成就 全球半导体产业硕果。但是，近年来国际局势已经彻底改变了半导体制造商面临的处 境，全球化和自由贸易变得举步维艰。 国产替代，功率半导体先行。在缺芯之下，功率半导体因为需求大、技术门槛相 对较低、国内产业链基础好，且在消费和工业等有多数产品量产和应用，将有望成为 最先被国产化的领域之一。

国产芯片产量逐年增加，国产替代内部驱动力增强。据国家统计局数据，2021 年中国集成电路累计产量达 3594 亿块，同比增长 37.48%。从 2011 年至今的国内集 成电路产量数据可以看出，面对日益增长的市场需求，国内集成电路行业发展稳健， 产量逐年提高。

当下，车规功率半导体已然成为车企重点布局和投资热门领域之一。车载芯片种 类多、型号多、持续“缺芯”和车厂重要控制器自研，使得车厂开始建立控制器硬件 设计和供应链部门。车厂将直接参与芯片选型，直接建立与芯片厂家沟通渠道，打破 原有供应链的合作模式。车厂和 Tier1 都在开始往半导体设计和制造领域下沉，通过 投资或与芯片企业成立合资的形式进入半导体行业。他们主要聚焦重要、价值高的车 规级芯片并进行布局，与芯片企业共同合作开发，化被动为主动，以应对将来可能会 面临的汽车芯片供应链安全问题。而其中功率半导体，特别是 IGBT 和 SiC，成为车 企投资热门之一。

IDM 和 Fabless 各显其能。在功率半导体设计制造环节，目前主要有 IDM 模式 和垂直分工模式，两方竞争力孰强孰弱尚未分明，都在发挥各自优势。IDM 在缺芯时， 可以灵活协调产能以满足不同客户需求。在产品迭代上，IDM 也颇具优势。而代工模 式下，设计公司和 Foundry 可以共同合作开发先进工艺以提升产品竞争力。

IDM 模式一般重资产，工厂投入相对较大，对产能规划要求相对精准可控，对各 类专业人才需求大，在产能协同、成本控制、需求响应速度等多方面或具有较强优势。国内功率半导体 IDM 有时代电气、华润微、士兰微、华微以及扬杰科技等。 国内部分 Fabless 选择与头部 Foundry 深度合作，在产品设计、工艺融合优化、 产品规划、产能调配等方面能达到良好效果。且该模式下，两方既有各自分工合作， 又能做到优势互补。设计公司可以专注于产品设计与推广、可以更精准把握市场需求 和供应节奏，而 Foundry 可以专注于工艺控制和优化。国内成功案例如新洁能与华 虹宏力的合作、捷捷微电与中芯绍兴的合作。

目前，全球功率半导体市场上，头部的功率半导体多数是“IDM 模式”或“IDM 加委外代工混合模式”。后者即部分 IDM 将部分低端制程、即将 EOP（End Of Production）的产品委外专业代工厂加工，比如国内部分晶圆代工企业就接到不少此 类海外客户的订单。 据 ittbank 数据统计：中国大陆地区 Top60 的功率半导体（不含功率 IC）企业 里，其中 IDM 有 43 家，Foundry 有 5 家，以及 12 家 Fabless。

在我国大力发展新能源汽车的当下，车规级功率半导体具备政策支持、产业链完 整等优势，或将率先突围，实现国产化率稳步提升。