行業(yè)上下游“哀鴻遍野”。
原廠端,包括韋爾股份、江波龍、上海貝嶺與景嘉微等在內(nèi)的廠商,2023Q1財務(wù)表現(xiàn)均出現(xiàn)斷崖式下滑;上游設(shè)備端,SEMI預(yù)測今年該市場將同比下滑22%,連ASML的光刻工具都被推遲下單;晶圓制造端,臺積電Q1凈利潤預(yù)計同比降5%,明年資本支出或同比呈雙位數(shù)下滑;需求端,Canalys調(diào)研稱Q1全球智能手機市場同比跌12%,連續(xù)第五個季度下滑。
不過,黑暗中總會出現(xiàn)零星光點。功率半導(dǎo)體領(lǐng)域,便是本輪寒冬中的例外之一,仍然活著且活得還不賴。
在寒冬中堅挺
據(jù)日本調(diào)研機構(gòu)富士經(jīng)濟(Fuji Keizai),因汽車電動化與太陽能發(fā)電等需求拉動,全球功率半導(dǎo)體市場規(guī)模在今年預(yù)計可年增12.5%達226億美元,至2035年可破千億美元大關(guān)。另據(jù)德勤中國,本土功率半導(dǎo)體市場規(guī)模至2027年有望達到238億美元。
功率半導(dǎo)體是電子裝置中電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心,可以分為功率IC和功率分立器件兩大類。功率IC則是將分立器件與各種功能的外圍電路集成而得來。分立器件可以進一步劃分為功率二極管、功率晶體管和功率晶閘管三大類,其中BIT、GTR、MOSFET和IGBT均屬于功率晶體管的范疇,SCR、GTO和IGCT則屬于功率晶閘管。按照材料區(qū)分,可分為硅基半導(dǎo)體和第三代功率半導(dǎo)體。
從產(chǎn)業(yè)鏈參與者維度,專注功率半導(dǎo)體制造設(shè)備的日本廠商DISCO,2022財年(截至2023年3月)的綜合營業(yè)利潤有望首破1000億日元(約51.79億元人民幣),同比增長近20%,連續(xù)3年刷新歷史最高利潤。
國際巨頭英飛凌與安森美,前者上調(diào)2023年財務(wù)展望,年營收有望超150億歐元,后者2022財年營收83.26億美元,同比增長24%,創(chuàng)紀(jì)錄新高。對于士蘭微、華潤微與斯達半導(dǎo)體等本土頭部廠商,金融分析平臺同花順給出2023年凈利潤預(yù)測分別為13.06億元(年增24.11%)、25.97億元(年增14.51%)與11.35億元(年增38.87%)。
MOSFET需求指數(shù)(APAC地區(qū))
信源 | 四方維商品動態(tài)商情報告
據(jù)四方維商品動態(tài)商情報告數(shù)據(jù)預(yù)測,APAC亞太地區(qū)市場對MOSFET需求在4月會有小幅下跌,但考慮到新能源汽車廠商為了應(yīng)對下半年到來的需求高峰,積極采購電子元器件,對MOSFET的需求會隨之將回暖,并在6月份達到峰值(如上圖)。
具體到功率半導(dǎo)體逆勢而起的驅(qū)動因素。首先是新能源汽車市場的爆發(fā)式增長。據(jù)Strategy Analytics數(shù)據(jù),傳統(tǒng)燃油車中功率半導(dǎo)體的價值量僅為71美元,混合動力汽車中的價值量提升至425美元,而純電動汽車中的價值量提升至387美元,是傳統(tǒng)燃油車的5.5倍。據(jù)調(diào)研機構(gòu)Goldman Sachs數(shù)據(jù)顯示,全球電動汽車產(chǎn)量將從2020年的200萬臺,升至2024年的7300萬臺。
此外,汽車車燈轉(zhuǎn)為LED大燈以后,MOSFET的需求量從原來每個車燈需要1顆增加至18顆,很多造車新勢力熱衷的車頂和側(cè)邊漸變玻璃對于MOSFET的需求也在增長。
本土廠商加快追趕
整體來看,功率半導(dǎo)體廠商可以分為三個梯隊,第一梯隊是英飛凌、安森美等歐美廠商為主,第二梯隊以三菱電機、富士電機等日本廠商為主,第三梯隊以華潤微、斯達半導(dǎo)、捷捷微電、新潔能、聞泰科技(安世半導(dǎo)體)等中國廠商為主。
MOSFET
數(shù)據(jù)顯示,全球MOSFET營收前十的廠商仍然以歐、美、日廠商為主,其中英飛凌以29.7%的市場份額遙遙領(lǐng)先,位居全球功率MOSFET市場第一,前2大廠商英飛凌和安森美營收共占比為40.9%(2020年數(shù)據(jù)),前10大公司營收之和占比高達80.8%。本土廠商方面,安世半導(dǎo)體和華潤微分別以4.1%和3%的市占率位列第8和第9。
作為全球最大消費電子生產(chǎn)國,中國市場對中低壓MOSFET需求較大,而以捷捷微電、新潔能等為代表的國產(chǎn)廠商,有望承接該領(lǐng)域的市場份額,實現(xiàn)國產(chǎn)替代;高壓領(lǐng)域,華潤微、新潔能等取得突破,高壓MOSFET產(chǎn)品相繼量產(chǎn)并貢獻利潤。具體來看,士蘭微已完成12英寸高壓超結(jié)MOS工藝平臺開發(fā);華潤微2022年Q1高壓超結(jié)產(chǎn)品收入超億元;揚杰科技2022年Q1汽車MOS訂單實現(xiàn)大幅增長。
IGBT
據(jù)Yole數(shù)據(jù)顯示,2022年全球IGBT市場規(guī)模約為68億美元,預(yù)計到2026年規(guī)模可達到84億美元。中國是全球最大的IGBT市場,約占全球IGBT市場規(guī)模的40%,預(yù)計到2025年中國IGBT市場規(guī)模將達到522億元。
IGBT市場中,安森美第三,前兩位是英飛凌和三菱電機。英飛凌和安森美在1700V 以下的中低電壓IGBT領(lǐng)域處于領(lǐng)導(dǎo)地位,三菱則主宰了2500V以上的高電壓IGBT領(lǐng)域。本土企業(yè)中,士蘭微在全球IGBT單管及IPM市占率達到3.5%、2.2%,均位列全球第八;斯達半導(dǎo)在全球IGBT模塊市占率達3.0%,位列全球第六。
據(jù)公開信息整理,斯達半導(dǎo)基于第七代微溝槽Trench Field Stop技術(shù)研發(fā)出的新一代車規(guī)級650V/750V IGBT芯片通過客戶驗證,在2022年下半年開始批量供貨;士蘭微2022年通過定增融資切入車規(guī)級IGBT模塊以及SiC MOSFET領(lǐng)域,其推出的車規(guī)級IGBT等產(chǎn)品已經(jīng)通過驗證,并已批量交貨上車。
第三代功率半導(dǎo)體
來自TrendForce集邦咨詢的分析稱,作為第三代半導(dǎo)體的代表材料,碳化硅(下稱SiC)和氮化鎵(下稱GaN)已經(jīng)成為高性能器件廠商的最佳選擇,在電動汽車、充電樁和基站功放場景中率先得到應(yīng)用。
使用SiC和GaN材料制備的功率元器件具備高速開關(guān)動作和耐熱性較高兩個特性,開關(guān)頻率越高,構(gòu)成電力轉(zhuǎn)換器的電感器等部件實現(xiàn)小型化就越容易。
歐美廠商在SiC功率器件市場占據(jù)主導(dǎo),安森美是少數(shù)能提供從襯底到系統(tǒng)的端到端SiC方案供應(yīng)商。與襯底龍頭Wolfspeed相比,其模塊封測和量產(chǎn)經(jīng)驗略勝一籌;對比器件設(shè)計具備優(yōu)勢的英飛凌,安森美又有GTAT SiC材料的加成。國內(nèi)廠商在 SiC 功率器件領(lǐng)域入局較晚,目前市場份額較小,格局尚未定型,仍呈追趕之勢。
近期,基本半導(dǎo)體車規(guī)級碳化硅芯片產(chǎn)線通線,產(chǎn)線配備光刻、氧化、激活、注入、薄膜、刻蝕等130臺專業(yè)設(shè)備,主要產(chǎn)品為6英寸碳化硅MOSFET晶圓等。早前,其位于無錫的汽車級碳化硅功率模塊制造基地已通線運行。
來自東微半導(dǎo)的消息稱,其自主研發(fā)的Si2C MOSFET 已通過客戶的驗證并開始小批量供貨,應(yīng)用領(lǐng)域包括新能源汽車車載充電機、光伏逆變及儲能等,實現(xiàn)了對采用傳統(tǒng)技術(shù)路線的 SiC MOSFET 的替代。
士蘭微已完成第一代平面柵SiC MOSFET技術(shù)開發(fā),并將其封裝到汽車主驅(qū)功率模塊上,已向客戶送樣。預(yù)計2023年年底將形成月產(chǎn)6000片6英寸SiC芯片的生產(chǎn)能力。此前公告顯示,待SiC功率器件生產(chǎn)線項目建成后,將新增年產(chǎn)14.4萬片SiC MOSFET/SBD功率半導(dǎo)體器件芯片的生產(chǎn)能力。
寫在最后
中國作為新能源應(yīng)用轉(zhuǎn)型的最前沿,已為本土功率半導(dǎo)體廠商們提供了足夠廣闊的市場空間。與此同時,從硅基到第三代半導(dǎo)體,也為本土廠商們提供了拉小差距的可能性。雖然目前來看,英飛凌與安森美等頭部廠商仍緊握大部分市場份額,但行業(yè)下行趨勢下,更多的本土廠商正在襯底材料、外延、設(shè)計制造等各個環(huán)節(jié),嘗試對標(biāo)。