2021年全球和中国MOSFET现状及格局.docx

2021年全球和中国MOSFET现状及格局一、MOSFET产业概述1、分类状况功率半导体是控制电力设备电能变换和进行电路控制的核心半导体器件，可对电路进行整流、分流、变压、逆变、稳压、变频、功率控制等，其下游应用十分广泛，涵盖汽车、高铁为代表的交通工具，手机、基站为代表的通信设备，光伏、风电为代表的新能源设备，电视、空调为代表的消费产品等。MOSFET属于单极型功率半导体，通过1980年代发展起来的硅基MOSFET工作频率达到兆赫级，标志功率器件正式进入电子应用时代。MOSFET产业定位2、市场定位功率半导体器件按集成类别主要可以分为功率IC、功率模组、功率分立器件三大类，功率IC主要用于将功率分立器件与外围驱动、控制、保护等电路集成，功率模组是将功率分立器件根据下游应用的特定需求封装组成特定的模块，而功率分立器件（IGBT、MOSFET等）是对电路特定进行变化的核心。从产品结构来看，电源管理IC占比61%，MOSFET占比20%，IGBT占比14%左右。中国功率半导体产品结构占比情况IGBT和MOSET、BJT对比二、MOSFET技术历程MOSFET演进方向：更高的开关频率、更高的功率密度以及更低的功耗。功率器件主要经历了工艺进步、器件结构改进与使用宽禁带材料三大方面的演进。未来沟槽MOSFET将替代部分平面MOSFET；屏蔽栅MOSFET将进一步替代沟槽MOSFET；高压领域下，超级结MOSFET将替代更多传统的VDMOS；以SiC、GaN为主的第三代半导体在高温、高压、高功率和高频的领域将取代部分硅材料。MOSFET技术迭代发展历程三、MOSFET产业链简析1、产业链简析目前，MOSFET等半导体企业采用的经营模式主要可以分为IDM模式和Fabless模式。IDM模式具有技术的内部整合优势，有利于积累工艺经验，但资金投入较大，且容易在半导体下行周期中受制于原有产能，陷入被动局面。随着全球半导体产业分工的逐步细化，Fabless模式已成为芯片设计企业的主流经营模式之一，行业整体呈现IDM与Fabless共存的局面。MOSFET产业链简析2、上游端：SIC 渗透率有望提高与相同功率等级的Si MOSFET 相比，SiC MOSFET 导通电阻、开关损耗大幅降低，适用于更高的工作频率，另由于其高温工作特性，大大提高了高温稳定性。但由于SiC MOSFET 的价格相当昂贵，限制了它的广泛应用。碳化硅MOSFET主要用于1200V应用领域,取代目标是硅基IGBT。预计未来随着成本SIC MOSFET成本持续下降，用SiC MOSFET替代IGBT，能有效减少开关损耗，实现散热部件的小型化。另外，碳化硅MOSFET能够在高频条件下驱动，满足严苛应用场景需求。目前主要应用于工业机器电源、高效率功率调节器的逆变器或转换器中。SIC MOSFET前道成本结构占比情况相关报告：华经产业研究院发布的；3、下游端MOSFET可分为中低压和高压产品，其中高压MOSFET指电压在400V以上的MOSFET功率器件，包括平面型和超级结型。高压MOSFET工业级产品广泛应用于新能源汽车直流充电桩、新能源汽车车载充电机、5G基站电源及通信电源等, 消费级产品则主要应用在PC电源、适配器、TV电源板和手机快充等领域。随着新能源汽车/充电桩、智能装备制造、物联网、光伏新能源等新兴产业领域对高效能电子器件的需求增加，将给MOSFET提供巨大的市场机遇。中国MOSFET下游应用结构占比情况各类功率器件的适用范围四、MOSFET市场现状1、市场规模MOSFET器件具有开关速度快、输入阻抗高、热稳定性好等特点，应用范围涵盖通信、消费电子、汽车电子、工业控制、电源管理等中低压高频领域。随着下游需求增长，2020年全球MOSFET市场规模超80元。国内而言，根据Odima数据显示，2020年中国高压超级结MOSFET产品的市场规模为4.2亿美元，中低压MOSFET产品销售额为4.1亿美元。2018-2021年全球功率MOSFET市场规模及预测2、市场结构目前MOSFET仍主要以中低压为主，高压仅占比15%左右，就趋势而言，预计高低压MOSFET将于未来逐渐分化，主要系中低压MOSFET技术相对成熟，市场准入门槛较低。伴随着终端市场的快速发展，下游需求的激增将不断推动新的市场参与者涌入中低压MOSFET领域，愈发激烈的市场竞争或将带来产品价格及盈利空间的缩减。2020年中国MOSFET市场结构占比情况五、MOSFET竞争格局功率二极管、功率三极管、晶闸管等分立器件产品大部分已实现国产化，而功率MOSFET特别是超级结MOSFET、IGBT等高端分立器件产品由于其技术及工艺的复杂度还较大程度上依赖进口，国内企业市场占比较少，国产替代空间广阔。全球MOSFET市场仍由欧、美、日等海外巨头垄断，但份额呈现下降趋势，国产化趋势明显。CR5分别为59.8%，其中英飞凌为全球龙头，占比达24.4%，头部厂商格局基本稳定，华润微市场份额提升至20年同时士兰微替代美格纳进入全球市场规模前十，表面MOSFET国产化进程取得部分进展。2020年全球MOSFET竞争格局占比情况六、高压MOSFET发展趋势高压超级结细分市场国产化率较低，东微为国内龙头。高压超级结细分市场的主要份额被海外厂商占据，包括英飞凌、德州仪器、安森美、意法半导体等国际功率半导体厂商，中国厂商仍处于追赶阶段。据东微招股书，2019年新洁能占有全球高压超级结市场规模的1.7%，2020年东微半导/龙腾半导体分别占有3.8%/0.7%，国产替代空间广阔。