全球及中國功率半導體市場規(guī)模分析

• 楊興杰 2024年3月26日 來源：中研網(wǎng) 580 32
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功率半導體按器件集成度可以分為功率器件和功率IC兩大類。功率器件包括二極管、晶體管和晶閘管三大類，其中晶體管市場份額最大，常見的晶體管主要包括MOSFET、IGBT、BJT等。

一、功率半導體行業(yè)概述

根據(jù)《功率半導體分立器件產(chǎn)業(yè)及標準化白皮書（2019版）》，功率半導體按器件集成度可以分為功率器件和功率IC兩大類。功率器件包括二極管、晶體管和晶閘管三大類，其中晶體管市場份額最大，常見的晶體管主要包括MOSFET、IGBT、BJT等。功率IC是指將高壓功率器件與其控制電路、外圍接口電路及各種保護電路等集成于同一芯片的集成電路，是系統(tǒng)信號處理部分和執(zhí)行部分的橋梁。

圖表：功率半導體產(chǎn)品范圍示意圖

二、功率半導體市場規(guī)模

功率半導體的應用十分廣闊，涉及電路控制和電能轉(zhuǎn)換的產(chǎn)品均離不開功率半導體的使用。根據(jù)Omdia的數(shù)據(jù)及預測，2021年全球功率半導體市場規(guī)模為462億美元（主要包括功率器件、功率IC和功率模組），預計2024年將達到522億美元。

圖表：全球功率半導體市場規(guī)模

數(shù)據(jù)來源：Omdia

中國的功率半導體行業(yè)在國家相關政策支持、國產(chǎn)化替代加速及資本推動等因素合力下，取得了長足的進步與發(fā)展。根據(jù)Omdia數(shù)據(jù)及預測，2021年中國功率半導體市場規(guī)模為182億美元，預計2024年將達206億美元，中國作為全球最大的功率半導體市場，發(fā)展前景十分廣闊。

圖表：中國功率半導體市場規(guī)模

數(shù)據(jù)來源：Omdia

三、功率器件市場

功率半導體主要可分為功率器件和功率IC兩大類。根據(jù)Omdia數(shù)據(jù)，2020年全球功率器件市場規(guī)模約為149.82億美元。隨著各個領域?qū)β势骷碾妷汉凸ぷ黝l率要求逐漸提升，能較好滿足該需求的MOSFET等功率器件產(chǎn)品成為了功率器件的主流產(chǎn)品。根據(jù)Omdia數(shù)據(jù)，2020年全球MOSFET器件市場規(guī)模為80.8億美元，在所有功率器件類別中占比最高，占比達53.90%，且增速與功率器件總體增速接近，需求保持穩(wěn)定增長。

圖表：功率器件各細分領域市場占比

數(shù)據(jù)來源：Omdia

四、MOSFET細分市場的情況

①MOSFET行業(yè)總覽

MOSFET全稱為金屬氧化物半導體場效應晶體管，是一種廣泛應用于模擬電路與數(shù)字電路的場效晶體管，用于將輸入電壓的變化轉(zhuǎn)化為輸出電流的變化，可實現(xiàn)開關和信號放大等功能，與雙極型晶體管（BipolarJunctionTransistor，也稱BJT、三極管）和絕緣柵雙極晶體管（InsulatedGateBipolarTransistor，也稱IGBT）同屬于晶體管領域。MOSFET具有開關速度快、輸入阻抗高、熱穩(wěn)定性好等特性，應用于包括通信、消費電子、汽車電子、工業(yè)控制在內(nèi)的眾多領域。

根據(jù)芯謀研究（ICwise）數(shù)據(jù)，2021年全球MOSFET市場規(guī)模為113.2億美元，預計2025年將增長至150.5億美元，年化復合增長率達7.4%。全球MOSFET市場規(guī)模預計將保持穩(wěn)定擴張，市場前景廣闊。

圖表：全球MOSFET市場規(guī)模及增長預測

2021年中國MOSFET市場規(guī)模約為46.6億美元，占全球市場的41%。預計2025年中國MOSFET市場規(guī)模將增長至64.7億美元，年化復合增長率為8.5%，增速高于全球市場增速。

圖表：中國MOSFET市場規(guī)模及增長預測

②MOSFET產(chǎn)品的技術特點

功率器件種類較多，主要包括二極管、三極管（BJT）、晶閘管、MOSFET和IGBT等。其中，二極管、晶閘管、三極管（BJT）的優(yōu)點是成本低，生產(chǎn)工藝相對簡單，在中低端領域大量應用；MOSFET、IGBT等器件結(jié)構相對復雜，工藝門檻和生產(chǎn)成本相對較高，系具有較高技術先進性的產(chǎn)品。根據(jù)Omdia數(shù)據(jù)，2020年全球MOSFET器件市場規(guī)模為80.8億美元，在所有功率器件類別中占比最高，占比達53.90%，需求保持穩(wěn)定增長。

③MOSFET細分產(chǎn)品情況

根據(jù)工作電壓劃分，以400V為分界，MOSFET可分為高壓MOSFET和中低壓MOSFET；根據(jù)器件結(jié)構劃分，MOSFET可分為平面MOSFET、溝槽型MOSFET、超結(jié)MOSFET等。

A.三類MOSFET的市場規(guī)模和國產(chǎn)化率情況

根據(jù)研究，2021年中國平面MOSFET的市場規(guī)模約為20.8億美元，預計2025年可增長至30.2億美元；2021年中國溝槽型MOSFET的市場規(guī)模約為19.0億美元，預計2025年可增長至23.9億美元；2021年中國超結(jié)MOSFET的市場規(guī)模約為6.8億美元，預計2025年可增長至10.7億美元。整體來看，未來三類MOSFET的市場規(guī)模均將繼續(xù)增長，三類MOSFET共存于市場。

國產(chǎn)化率方面，整體來看高壓MOSFET的國產(chǎn)化率低于中低壓產(chǎn)品。根據(jù)芯謀研究，2021年中低壓平面（400V以下）MOSFET的國產(chǎn)化率約為42.2%，高壓平面MOSFET的國產(chǎn)化率約為29.9%，超高壓平面MOSFET的國產(chǎn)化率約為18.2%。

B.三類MOSFET產(chǎn)品的研發(fā)差異

MOSFET的主要技術發(fā)展維度包括器件結(jié)構、制程、工藝、材料等多個方面，MOSFET的發(fā)展不高度依賴于先進制程工藝，更側(cè)重于打造特色平臺，在結(jié)構、工藝及材料方面不斷優(yōu)化。

基于MOSFET不追求極致線寬、不必遵循摩爾定律的技術發(fā)展特點，MOSFET產(chǎn)品的整體研發(fā)方向為：在考慮成本因素的前提下，進一步優(yōu)化工藝以提升良率、改進優(yōu)化器件參數(shù)，達到性能、成本、可靠性的最優(yōu)解。具體來看，三類MOSFET的研發(fā)難度各有側(cè)重；平面MOSFET偏重于設計和工藝的結(jié)合，溝槽型MOSFET和超結(jié)MOSFET偏重于實現(xiàn)工藝，對設備精度的依賴性更高。

C.三類MOSFET產(chǎn)品的市場前景

三類MOSFET均可應用于消費電子、工業(yè)控制等領域，以消費電子代表性品類智能家居產(chǎn)品為例，根據(jù)StrategyAnalytics數(shù)據(jù)，擁有一件以上智能家居產(chǎn)品的家庭比例將由2021年的15%上升至2025年的接近20%，智能家居市場規(guī)模將從2021年的1,230億美元增長至2025年的1,730億美元，亞太地區(qū)將成為最大的智能家居市場，市場前景廣闊。

以工業(yè)控制領域代表性應用產(chǎn)品逆變器為例，根據(jù)GlobalMarketInsight數(shù)據(jù)，全球光伏逆變器市場規(guī)模預計將從2021年的191.8億美元增長至2028年的270億美元以上，根據(jù)當前6%的功率器件成本占比計算，光伏逆變器中使用的功率器件市場規(guī)模超過100億元人民幣，市場前景廣闊。

超結(jié)MOSFET的下游應用市場主要受新能源汽車帶動，以其代表性應用場景新能源充電樁為例，根據(jù)中國電動汽車充電基礎設施促進聯(lián)盟數(shù)據(jù)，2021年中國新能源充電樁市場規(guī)模達418.7億元，預計2026年可增長至2,870.2億元，巨大增長空間中將產(chǎn)生大量超結(jié)MOSFET需求，具有廣闊的市場前景。未來三類MOSFET的市場規(guī)模將繼續(xù)保持增長，體現(xiàn)出三類MOSFET之間主要為互補關系；三類MOSFET的下游應用領域均包含消費電子、工業(yè)控制等，具有廣闊的市場前景。

④MOSFET市場的競爭格局

長期以來，以英飛凌、安森美、意法半導體、東芝、瑞薩為代表的國外品牌憑借先進制造優(yōu)勢、人才集聚優(yōu)勢、大規(guī)模研發(fā)投入和技術積累，目前占據(jù)全球MOSFET市場的主要份額。根據(jù)Omdia數(shù)據(jù)，以銷售額計，2020年MOSFET市場前七大品牌的市場占有率合計達到68.09%。市場競爭格局相對穩(wěn)定。我國知名功率半導體企業(yè)華潤微、士蘭微分別位列第八位和第十位，安世半導體（已被聞泰科技收購）位列第九位，三家合計市場份額占比10.26%。這表明國產(chǎn)品牌經(jīng)過多年發(fā)展已在國際競爭中嶄露頭角，但整體市場份額較國外品牌仍存差距。

圖表：全球市場各品牌MOSFET銷售額占比

數(shù)據(jù)來源：Omdia

根據(jù)Omdia數(shù)據(jù)，2020年英飛凌和安森美分別占據(jù)了中國MOSFET市場產(chǎn)品銷售額的24.87%和16.53%，中國本土最大的MOSFET品牌華潤微市場占有率約為9%，排名第三。

近年來，在政府的政策引導及資金扶持下，國內(nèi)MOSFET市場蓬勃發(fā)展，MOSFET廠商資本支出和研發(fā)投入持續(xù)提升，涌現(xiàn)出華潤微、士蘭微、華微電子、新潔能、東微半導等一批國內(nèi)廠商，與國外品牌進行市場競爭，標志著國內(nèi)MOSFET品牌與國外品牌的技術差距正在縮小。

圖表：中國市場各品牌MOSFET銷售額占比

數(shù)據(jù)來源：Omdia

想了解更多功率半導體發(fā)展情況及其他相關內(nèi)容，可關注中研網(wǎng)《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》。

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