国产功率半导体攀登高端 士兰微等持续发力

由于电力电子产品对绿色、节能需求的持续强烈，MOSFET、IGBT是目前最重要、也最具发展潜力的功率半导体产品，应用范围从工业、汽车、无线通讯和消费电子，一直延伸到变频家电、轨道交通、新能源、智能电网等领域。但是，国外企业在这一领域还占据主导地位。例如，在MOSFET领域，根据IHS 的数据，前两大厂商英飞凌和安森美合计市占率45.9%；前五大厂商合计市占率约64%。在IGBT领域，英飞凌、三菱、富士电机、赛米控和安森美五大厂商合计市占率64.1%。

MOSFET、IGBT等高端功率半导体器件的进口替代动力主要来自三个方面。第一是产业政策的推动，第二是国际大厂的产品结构优化，为国内企业创造进入空间，第三是国内终端企业基于供应链成本、议价能力、服务响应等综合需求的考虑，国产化替代的愿望较为强烈。

近几年，国际大厂向工业自动化、汽车电子等高毛利领域发展，减少或剥离PC、手机、家电等消费领域的产品供给。2018年，英飞凌汽车电子营收占比达到42%、安森美及罗姆汽车电子营收占比达到31%，较2009年提升了10至20个百分点。2013年，瑞萨率先退出中低压MOSFET领域，2017年恩智浦（NXP）出售其低毛利的标准产品业务部门Nexpeira，专注于汽车电子和智能识别业务。

在需求动力上，国内终端企业基于供应链成本、议价能力、服务响应等综合考虑，国产化替代的需求逐渐提升。2019年以来，受到中兴华为及日韩事件影响，国内终端企业主动降低供应链安全风险的动力更强。他们向国内倾斜，给了国内上游芯片设计、制造企业更多的机会，也能够帮助上游芯片设计、制造企业提高产品研发和量产能力。

另一方面，随着中国在消费电子、家用电器、汽车、工业自动化、新能源、轨道交通等领域产能发展，国内功率半导体市场空间也日益增大。在此背景下，国内半导体企业从基础器件开始，向中高端攀登，值得注意的是，已有部分企业开始在各自领域进行单点突破，实现行业内的自主替代。

例如，扬杰科技是国内主要的二极管、整流桥及整流器芯片生产商，光伏二极管市占率超过30%，智能电表整流桥市占率约40%。捷捷微电晶闸管产品占国产45%的份额。

闻泰科技取得对安世半导体（Nexpeira）的绝对控制权；安世半导体分立器件、逻辑器件和MOSFET器件市占率皆居全球前三，目前年度产能超过1000亿建。但是，随着中美贸易摩擦在短期内难以消除，跨国并购难以成为国内企业向高端发展的主流模式。

士兰微是国产功率半导体龙头，主要产品包括功率IC、半导体功率器件及功率模块，产业链涵盖设计、制造及封装。2019年，士兰IGBT器件和智能功率模块（IPM）的营业收入均突破1亿元人民币，成为国内白电TOP客户的半导体供应商。士兰微电子生产的600V单管 IGBT产品已经在电焊机、变频器和IPM领域大规模应用，获得了业内广泛好评。

士兰IPM（智能功率模块）系列产品涵盖了从20W-3000W的功率段，可广泛应用于空调、冰箱、洗衣机、变频器、风机、水泵、电动工具等应用场合，所有芯片都在士兰微自有的芯片生产线上实现了大批量产出。在DIP系列IPM的基础上，士兰微推出了SOP系列IPM， 在其内部不仅内置了功率开关器件和驱动电路，还集成了控制单元MCU，使得系统更加集成化、小型化、智能化。士兰IPM已被海信、海尔、长虹、美的等知名白电厂商批量采用， 2019年上半年，士兰IPM在下游变频空调等白电整机上使用量超过300万颗。士兰微至今已形成IPM芯片设计、流片、封装、测试、系统验证一体的全流程体系以及完善的质量管控体系。

在IDM模式下，士兰微已形成特色工艺技术与产品研发的紧密互动，以及器件、集成电路和模块产品的协同发展，产品可以协同、成套进入整机应用系统，市场前景广阔。近两年，士兰微功率解决方案发展迅速，已经在变频电机控制领域推出完整的应用方案和配套电路，并完成产业布局，广泛应用于白色家电、电动工具、园林工具等无刷直流电机控制；在智能手机等便携式电子领域，士兰微已推出旅充、移动电源和车充的多协议快充解决方案系列芯片组。2019年上半年，士兰微宣布已研制成功全部芯片均自主研发的电动汽车主电机驱动模块，该产品参数性能指标先进，已交付客户测试。士兰微还在化合物功率半导体器件的研发上持续加大投入，争取尽快推出硅基GaN功率器件以及完整的应用系统；并在规划SiC功率器件中试线的建设。

2019年11月，士兰微公告新建“特色功率模块及功率器件封装测试生产线项目”，项目建成后，将形成年产4,800万块IPM特色功率模块、1.8亿颗TO系列等功率器件的封装测试能力，预计新增年销售收入2.92亿元，净利润4,460万元。这显示出公司持续看好国产自主中高端功率半导体的发展势头，继续加码。

而在细分市场上，中车时代电气专注于4500V以上IGBT研发，产品用于轨道交通领域，自主生产的IGBT全面应用于复兴号动车组。比亚迪于2005年开始组建IGBT团队，并于2008年收购宁波中纬，之后相继推出IGBT芯片及模块。2018年底，比亚迪搭载IGBT2.5芯片的模块开始外供，搭载IGBT4.0芯片的模块顺利装车。

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