2024年功率半導體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢分析
功率半導體器件是半導體器件的重要組成部分,是電力電子應用裝備的基礎和核心器件。它們廣泛應用于工業(yè)控制、新能源發(fā)電和電能質(zhì)量管理、汽車電子和汽車充電樁等領域,特別是在大功率、大電流、高頻高速、低噪聲等應用領域起著無法替代的關鍵作用。隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和智能制造的推進,功率半導體器件的需求持續(xù)增長,成為半導體行業(yè)中一個備受關注的細分領域。
功率半導體產(chǎn)業(yè)細分領域
功率半導體產(chǎn)業(yè)主要包括多個細分領域,如IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)、MOSFET(金屬氧化物半導體場效應晶體管)、FRED(快速恢復二極管)等。這些器件在電能轉(zhuǎn)換、功率放大、功率開關、線路保護、逆變(直流轉(zhuǎn)交流)和整流(交流轉(zhuǎn)直流)等方面發(fā)揮著重要作用。其中,IGBT是新能源汽車電機控制器的核心元件,也是風能、太陽能發(fā)電中逆變器的核心元器件;MOSFET則因其高頻特性和低成本,廣泛應用于消費電子、工業(yè)、通訊、汽車電子等領域。
功率半導體產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)
功率半導體產(chǎn)業(yè)鏈主要包括上游原材料及設備供應、中游生產(chǎn)制造以及下游終端系統(tǒng)應用。上游環(huán)節(jié)涉及硅片、電子特氣、光刻膠及配套試劑、濕電子化學品等半導體材料的供應,以及氣液流量控制系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、制程診斷系統(tǒng)等半導體設備的供應。中游環(huán)節(jié)包括芯片設計、制造、封裝和測試等生產(chǎn)制造環(huán)節(jié),產(chǎn)品包括功率IC、分立器件和模塊。下游環(huán)節(jié)則涵蓋消費電子、工業(yè)電子、汽車電子、醫(yī)療電子及航空、照明等眾多行業(yè)的應用市場。
功率半導體行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)院研究報告《2024-2029年功率半導體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢分析報告》分析
市場規(guī)模:近年來,受益于國際電子制造產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移以及行業(yè)下游需求的持續(xù)旺盛,功率半導體市場規(guī)模持續(xù)增長。中國作為全球功率半導體最大的消費國,市場規(guī)模同樣呈現(xiàn)穩(wěn)健增長態(tài)勢。
競爭格局:全球功率半導體市場集中度較高,主要被海外IDM(垂直整合制造)巨頭占據(jù),如英飛凌、德州儀器、安森美等。這些企業(yè)在中高端產(chǎn)品市場上具有顯著優(yōu)勢,特別是在IGBT和MOSFET等細分領域。然而,隨著國內(nèi)企業(yè)的崛起,市場競爭格局正在發(fā)生變化。中國功率市場競爭格局較為分散,但國內(nèi)企業(yè)在中低端產(chǎn)品市場上逐漸擴大份額,國產(chǎn)功率半導體正在快速崛起。
政策環(huán)境:為推動節(jié)能減排和促進電力電子技術和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,國家有關部門陸續(xù)出臺了一系列相關政策,支持新型電力電子器件的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。這些政策為功率半導體行業(yè)的發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境,推動了國內(nèi)企業(yè)在技術研發(fā)和市場拓展方面的積極進展。
技術進步:近年來,功率半導體行業(yè)在技術進步方面取得了顯著成果。國內(nèi)企業(yè)在IGBT、MOSFET等核心器件的研發(fā)和生產(chǎn)上取得了突破,逐步擺脫了對進口產(chǎn)品的依賴。同時,隨著SiC(碳化硅)和GaN(氮化鎵)等寬禁帶半導體材料的廣泛應用,功率半導體器件的性能得到了顯著提升,為行業(yè)帶來了新的發(fā)展機遇。
市場需求:隨著新能源汽車、光伏、風電等新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,以及智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興領域的興起,功率半導體器件的市場需求持續(xù)增長。特別是在新能源汽車領域,IGBT等功率半導體器件作為電機控制器的核心元件,市場需求旺盛。
挑戰(zhàn)與機遇:盡管功率半導體行業(yè)面臨激烈的市場競爭和技術挑戰(zhàn),但同時也迎來了巨大的發(fā)展機遇。一方面,國內(nèi)企業(yè)需要不斷提升技術水平和產(chǎn)品質(zhì)量,以應對國際競爭對手的激烈競爭;另一方面,隨著新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和智能制造的推進,功率半導體器件的市場需求將持續(xù)增長,為行業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間。
功率半導體,又稱電力電子器件或功率電子器件,是電子產(chǎn)業(yè)鏈中最核心的一類器件之一。近年來,隨著新能源汽車、智能電網(wǎng)等領域的快速發(fā)展,功率半導體市場規(guī)模持續(xù)增長。市場競爭激烈,國際知名廠商如英飛凌、安森美等占據(jù)重要地位。同時,國內(nèi)企業(yè)如華潤微、士蘭微等也通過技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級不斷提升自身實力,逐步在國際市場上占據(jù)一席之地。
從2024年第一季度業(yè)績來看,中國大陸主要的功率半導體公司如士蘭微、揚杰科技、華潤微等中,部分公司如時代電氣、華微電子等實現(xiàn)了歸母凈利潤的增長。由于不堪虧損的重負,一些企業(yè)如捷捷微電、揚州晶新微電子等對部分產(chǎn)品開啟了漲價模式,價格上調(diào)幅度在5%至20%不等。進入第二季度,沉寂了近兩年的功率半導體板塊迎來復蘇,各大晶圓廠的產(chǎn)能已經(jīng)接近滿載,漲價也成為行業(yè)內(nèi)熱議的話題。
重點企業(yè)情況分析
士蘭微:主營業(yè)務是電子元器件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,產(chǎn)品主要有集成電路、分立器件、發(fā)光二極管。2023年實現(xiàn)營業(yè)收入93.4億元,同比增長12.77%;歸母凈利潤虧損0.36億元。
華潤微:主營業(yè)務是功率半導體、智能傳感器及智能控制產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)及銷售,以及提供開放式晶圓制造、封裝測試等制造服務。2023年實現(xiàn)營業(yè)收入99.01億元,同比下降1.58%;實現(xiàn)歸母凈利潤14.79億元,同比下降43.48%。
時代電氣:業(yè)務主要由軌交裝備和新興裝備構(gòu)成,其中新興裝備業(yè)務包含了功率半導體器件等。功率半導體器件作為新興裝備業(yè)務的重要組成部分,近年來實現(xiàn)了快速發(fā)展。2023年實現(xiàn)營業(yè)收入217.99億元,同比增長20.88%;實現(xiàn)歸母凈利潤31.06億元,同比增長21.52%。
新潔能:主營業(yè)務為MOSFET、IGBT等半導體芯片和功率器件的研發(fā)設計及銷售。2023年實現(xiàn)營業(yè)收入14.77億元,同比下降18.44%;實現(xiàn)歸母凈利潤3.23億元,同比下降25.75%。
技術進步:隨著新材料(如碳化硅SiC、氮化鎵GaN等)和新工藝(如微細加工技術)的不斷發(fā)展,功率半導體器件的性能將得到進一步提升,滿足更高功率密度、更高效率、更低損耗的需求。
應用領域拓寬:功率半導體器件的應用領域?qū)⑦M一步拓寬,特別是在新能源汽車、智能電網(wǎng)、光伏儲能、工業(yè)控制等領域的需求將持續(xù)增長。隨著物聯(lián)網(wǎng)、智能家居等新興市場的興起,功率半導體器件在消費電子領域的應用也將不斷增加。
國產(chǎn)化加速:在國家政策的大力支持下,功率半導體器件的國產(chǎn)化進程加速推進。國內(nèi)企業(yè)在技術研發(fā)、生產(chǎn)制造等方面不斷提升實力,逐步縮小與國際先進水平的差距。
功率半導體行業(yè)前景
從市場需求和趨勢來看,功率半導體行業(yè)的前景廣闊。新能源汽車、智能電網(wǎng)等領域的快速發(fā)展將帶動功率半導體器件的市場需求大幅增加。據(jù)預測,到2024年,中國功率半導體市場規(guī)模將達到顯著水平,并有望繼續(xù)保持快速增長的態(tài)勢。
市場上的競爭對手和市場份額方面,國際知名廠商占據(jù)重要地位,但國內(nèi)企業(yè)通過技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級不斷提升自身實力,逐步在國際市場上占據(jù)一席之地。未來,隨著技術的不斷進步和市場的不斷擴大,國內(nèi)外企業(yè)之間的競爭將更加激烈。
功率半導體行業(yè)目前存在問題及痛點分析
技術實力不足:國內(nèi)部分企業(yè)在技術實力上與國際先進水平相比仍存在一定差距,需要加強技術研發(fā)和創(chuàng)新。
市場競爭激烈:功率半導體市場競爭激烈,中小企業(yè)生存空間受到擠壓,需要不斷提升自身實力以應對市場競爭。
產(chǎn)業(yè)鏈不完善:國內(nèi)功率半導體產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)之間的聯(lián)系不夠緊密,需要加強產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同與生態(tài)優(yōu)化。
人才短缺:芯片產(chǎn)業(yè)是高投入、高風險、高回報的產(chǎn)業(yè),而人才短缺是全球半導體產(chǎn)業(yè)共同面臨的痛點。中國半導體行業(yè)協(xié)會預測,2024年中國行業(yè)人才總需求為79萬人左右,而人才缺口將達到23萬人。
功率半導體行業(yè)作為半導體行業(yè)中的一個重要細分領域,具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的市場潛力。
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