根據世界半導體貿易統計組織（WSTS）的分類，半導體産業可細分為四大領域：集成電路、分立器件、光電子器件和傳感器。其中分立器件主要分為兩類，一類是功率器件（包括模塊），另一類是集成電路的功率IC。

IHS數據顯示，2019年全球功率半導體市場規模達到403億美元。從單個産品市場規模占比數據來看，功率IC與功率器件的總體市場規模占比基本持平，分别占比54%和46%。

中國是全球最主要的功率器件消費國，功率器件細分的主要産品在中國的市場份額均處于第一位。雖然國際大廠目前占據主要市場，但其高端産品價格高昂，無法滿足國内迅速爆發的市場需求，國産替代空間十分廣闊。

功率半導體是處理較高電壓的半導體器件，是電子裝置中電能轉換與電路控制的核心，主要用于改變電子裝置中電壓和頻率、直流交流轉換等，一般處理的電壓範圍在幾十伏到幾百伏之間。

功率半導體産業鍊包括上遊原材料，中遊的芯片制造設計封裝，以及下遊的應用。

功率半導體産業鍊上遊原材料層面，與整體半導體産業相似，晶圓供應商在上遊産業鍊中仍占據較大話語權。

全球範圍來看，12寸晶圓産能是過去幾年主流新建方向，8寸晶圓産能增長緩慢。在行業需求迅速回暖之時，功率器件代工供給資源更顯緊張。在供需失衡情況下，晶圓代工成本及功率器件售價均呈現上漲趨勢，行業有望迎來量價齊升。

數據來源：意法半導體

遊生産廠商産業鍊中層面，國内功率半導體廠商基本為IDM模式，即具備從設計、制造到封裝測試完整生産鍊，但絕大多數廠商隻在二極管、低壓MOS器件、晶閘管等相對低端器件的生産工藝方面較為成熟，對于IGBT等高端器件，國内隻有極少數廠商擁有生産和封裝能力，國内銷售的高端功率器件産品仍然被美、日、歐廠商所主導。

下遊幾乎應用于所有的電子制造業。功率模組多用于新能源汽車、智能電網、軌道交通等各傳統和新興産業中的DC/AC逆變器、整流器、驅動控制電路方面。

功率半導體行業是一個需求驅動型的行業。功率半導體器件主要包括功率二極管、功率三極管、晶閘管、MOSFET、IGBT等。

在各類半導體功率器件中，增長最強勁的産品是MOSFET與IGBT模塊。

MOSFET和IGBT屬于電壓控制型開關器件，相比于功率三極管、晶閘管等電流控制型開關器件，具有易于驅動、開關速度快、損耗低等特點。

據WSTS數據，MOSFET和IGBT分别占據全球功率半導體分立器件和模組市場41%和30%的市場份額，為價值量最大的兩個品種。

數據來源：華潤微招股說明書，Infineon 2020年Q3業績報告

IGBT是Insulated Gate Bipolar Transistor的縮寫，即絕緣栅雙極型晶體管，是一種大功率的電力電子器件，是能源變換和傳輸的核心器件，可以理解為“非通即斷”的開關，主要用于變頻逆變和其他逆變電路，将直流電壓逆變成頻率可調的交流電，俗稱電力電子裝置的“CPU”。

從20世紀80年代至今，IGBT芯片經曆了6代升級，從平面穿通型（PT）到溝槽型電場—截止型（FS-Trench），芯片面積、飽和壓降、關斷時間、功率損耗等各項指标經曆了不斷的優化，斷态電壓也從600V提高到6500V以上。

IGBT産業鍊可以分為四個環節，芯片設計、芯片制造、模塊設計及制造封測，其中芯片設計和模塊設計以及工藝設計都有非常高的技術壁壘，需要非常專業化的研發團隊和長時間的技術積累。

IGBT行業上遊産業主要包括半導體材料（矽片、光刻膠等）與設備（光刻機、刻蝕機、PVD、CVD等），是支撐IGBT行業發展的基石。

IGBT行業根據芯片制造的工序又可依次劃分為芯片設計、晶圓制造、模塊封裝與測試三個環節。

IGBT行業下遊産業為廣泛的各細分應用市場，IGBT在工業控制、新能源汽車、消費電子、電力儲存、軌道交通、家用電器等領域均大量應用。

半導體行業内一般依據覆蓋環節的不同而将各半導體公司分類為三種商業模式：

Fabless（無工廠芯片供應商）模式、Foundry（代工廠）模式與IDM（Integrated DeviceManufacture，集成器件制造）模式。

Fabless模式是指隻負責芯片的電路設計與銷售，将具體生産環節外包的公司，例如斯達半導、中科君芯等；

Foundry模式是指負責制造、封裝或測試的其中環節，不負責芯片設計的公司，例如上海先進、江蘇宏微等；

IDM模式是指集芯片設計、制造、封測多個環節于一身的公司，例如比亞迪、英飛淩、三菱、士蘭微等。

IGBT市場一直被英飛淩、三菱、富士電機、安森美等少數供應商所壟斷，國内功率半導體市場自給率偏低，2019年IGBT的自給率僅為16.3%，行業仍存巨大供需缺口，“國産替代”将會是未來重要的發展方向。

據Omdia數據，2019年全球IGBT模塊市場前十大廠商中有9家為海外廠商，國内僅斯達半導進入前十，市占率為2.5%。

過去我國電子産品制造企業，尤其是高端産品廠商，在器件原材料選用過程中往往偏好性能更為卓越的海外功率器件産品。近年來由于海外技術封鎖、中美貿易摩擦、“中興事件”、“華為制裁”等地緣政治事件影響，國内廠商開始嘗試引進本土半導體供應商，為我國功率半導體廠商提供發展機遇。

目前國内功率器件産業鍊中，IC設計部分主要有東威半導體、中科君芯、無錫新潔能；制造部分有華虹半導體、中芯國際、華潤微電子、上海先進，其中華虹半導體已經為IGBT代工；封裝部分有賽晶電力電子、中車永電、威海新佳、美林電子，其中賽晶電力電子是國内IGBT封裝較為成熟的公司，其也是外資ABB在國内最大的大功率半導體器件分銷商；IDM部分有比亞迪、中車時代電氣、斯達半導體及士蘭微，前三家公司主要從事IGBT器件的IDM生産。

據機構預測，國内市場預計受新能源汽車滲透率提升驅動，未來五年IGBT市場規模增速中樞将在20%-23%的高增長區間，到2025年全球車載IGBT市場規模将達到60億美金。同時，光伏風電和充電樁等也快速拉動着IGBT的需求，預計2025年IGBT整體市場有望超過100億美金。

金屬氧化層半導體場效晶體管，簡稱金氧半場效晶體管（Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor, MOSFET）是一種可以廣泛使用在類比電路與數位電路的場效晶體管。

功率MOSFET器件工作速度快，故障率低，開關損耗小，擴展性好。适合低壓、大電流的環境，要求的工作頻率高于其他功率器件。應用範圍覆蓋電源、發頻器、CPU及顯卡、通訊、汽車電子等多個領域，MOSFET采用IDM模式更具競争力。

MOSFET經曆了3次器件結構上的技術革新：溝槽型、超級結、Insulated Field Plates。每一次器件結構的發化，在技術指标上産品性能得到飛躍，大幅拓寬産品的應用領域。

MOSFET産業鍊：

圖表來源：方正證券

根據Omdia數據，全球功率MOSFET以歐系廠商占主導。2019年英飛淩在全球功率MOSFET占比達到25%，安森美和意法半導體各占12.8%和9.5%。

數據來源：Omdia

國内市場中則僅有華潤微進入前十，市占率為3.0%。

相對Omdia 2018年統計無國内企業進入IGBT模塊和MOSFET器件市場前十，國内功率廠商在銷售規模上已有明顯進步，但從絕對價值量和占比來說，國産替代空間仍十分廣闊。

我國功率半導體産業在IDM、制造、封裝等領域已經湧現出了華潤微、斯達半導、新潔能、揚傑科技、捷捷微電等衆多優秀企業。

部分功率半導體産業公司：

數據來源：Yole

随着IGBT即将逼近矽基材料的性能極限，近年來在國際廠商帶動下，以碳化矽（Sic）及氮化镓（GaN）為代表的第三代半導體材料（也稱寬禁帶半導體材料）成為新的替代材料的重點。

電動汽車目前為驅動功率半導體市場需求的最大增量，在傳動體系與傳統燃油車有顯著差異，其對于Mosfet、IGBT、SiC等各方面需求都有較大提升。

數據來源：YOLE, 海通證券

SiC市場當前受制于産能不足、良率低，在技術改進後，SiC功率半導體有望從2023年左右開始擴大市場，其中最大的市場是EV/HEV電機控制。而根據Yole數據，至2025年EV/HEV是功率器件增長最快的領域，将由6億美元增長至18億美元。

IHS數據顯示，到2027年全球SiC功率半導體市場規模為102億元，其中SiC肖特二極管占比為16.2%，SiC MOSFET占比31.3%，SiC JFET占比3%，混合SiC模塊占比25.9%，純SiC模塊占比23.6%。

根據英飛淩（Infineon）數據，相較傳統燃油汽車，48V/MHEV、FHEV/PHEV、及BEV在功率器件上單車價值量分别提升90、305和350美元。

數據來源：Infineon 2020年Q3業績報告

對于國内廠商來說，通過國際産業并購、自主技術突破以實現産品提升、進口替代，是當下的必然選擇。随着國内企業逐步突破行業高端産品的技術瓶頸，我國功率半導體器件對進口的依賴将會進一步減弱，進口替代效應将顯著增強，國内企業有望深度受益國産替代進程。伴随新興行業快速發展，功率半導體市場規模呈加速發展态勢。

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