【大國(guó)器重 功率半導(dǎo)體小行業(yè)大機(jī)會(huì)】半導(dǎo)體分立器件作為介于電子整機(jī)行業(yè)以及上游原材料行業(yè)之間的中間產(chǎn)品,是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)及核心領(lǐng)域之一。涵蓋了消費(fèi)類電子、安防、工控、汽車電子、新能源等配套領(lǐng)域,應(yīng)用范圍廣、用量大。隨著半導(dǎo)體功率器件行業(yè)新型技術(shù)特征的發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域也將不斷擴(kuò)大。
1市場(chǎng)概況
根據(jù)ICInsights的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2016年分立器件(不含光電和傳感器)全球出貨量占半導(dǎo)體元件44%,是半導(dǎo)體元件第一大銷量分支,但其全球銷售額僅占整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)總銷售額的5%-6%。
圖表11999-2017年全球半導(dǎo)體分立器件市場(chǎng)規(guī)模資料來(lái)源:WSTS
圖表2全球半導(dǎo)體分立器件增長(zhǎng)率資料來(lái)源:WSTS
半導(dǎo)體分立器件所服務(wù)的行業(yè)領(lǐng)域較廣,其受下游單一行業(yè)周期性變化影響并不顯著,但與宏觀經(jīng)濟(jì)景氣度有一定的關(guān)聯(lián)性。研究發(fā)現(xiàn),全球半導(dǎo)體分立器件銷售額增長(zhǎng)率與全球GDP增速高度正相關(guān)。
2幾種功率半導(dǎo)體的區(qū)別及市場(chǎng)規(guī)模
功率半導(dǎo)體分立器件是電力電子技術(shù)中用來(lái)進(jìn)行高效電能形態(tài)變換、功率控制與處理,以及實(shí)現(xiàn)能量調(diào)節(jié)的核心器件,主要用于電力電子設(shè)備的整流、穩(wěn)壓、開(kāi)關(guān)、混頻等,具有應(yīng)用范圍廣,用量大等特點(diǎn),在消費(fèi)類電子、汽車電子、電子儀器儀表、工業(yè)及自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)及周邊設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通訊等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用。近年來(lái),受益于國(guó)際電子制造產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移,以及下游汽車、光伏、計(jì)算機(jī)、通信、消費(fèi)類電子等需求的拉動(dòng),中國(guó)功率半導(dǎo)體分立器件行業(yè)保持了較快的發(fā)展態(tài)勢(shì)。
功率半導(dǎo)體種類繁多,按照器件種類可分為二極管、整流橋、晶閘管、MOSFED、IGBT等幾大類。
圖表3各種功率半導(dǎo)體的優(yōu)缺點(diǎn)比較
3下游需求分析:新能源汽車、光伏、LED迅猛發(fā)展
功率半導(dǎo)體分立器件的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域包括消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)及外設(shè)、通訊電信、電源電器等行業(yè),伴隨著分立器件芯片制造、器件封裝等新技術(shù)新工藝的發(fā)展,光伏、智能電網(wǎng)、汽車電子以及LED照明等熱點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域逐漸成長(zhǎng)為半導(dǎo)體分立器件的新興市場(chǎng)。
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圖表4全球功率半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域
圖表5中國(guó)功率半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域資料來(lái)源:Gartner
在傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域,功率半導(dǎo)體分立器件引領(lǐng)工業(yè)發(fā)展方式向節(jié)能型轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)家電工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。而隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、新能源、節(jié)能環(huán)保等新興產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,新興領(lǐng)域成為支撐功率半導(dǎo)體分立器件保持較好發(fā)展勢(shì)頭的重要市場(chǎng)。
中國(guó)功率半導(dǎo)體下游應(yīng)用領(lǐng)域中,消費(fèi)3C電子占比較大,汽車電子占比僅為15%。未來(lái),隨著新能源汽車的推廣普及,汽車電子有望成為功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的突破口。
3.1 需求端一:汽車電子
汽車領(lǐng)域是全球半導(dǎo)體分立器件最大的應(yīng)用市場(chǎng),目前全球排名前十的分立器件廠商主要營(yíng)收均為汽車電子。而根據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)車用電機(jī)電器委員會(huì)的計(jì)算方法,每輛新車發(fā)電機(jī)至少需要裝配1只車用整流器,每只車用整流器平均需裝配9只功率車用二極管。
2017年中國(guó)汽車產(chǎn)量2901.8萬(wàn)輛,車用大功率二極管芯片需求=2901.8萬(wàn)*9=2.61億只此外,新能源汽車和智能駕駛的逐步普及將會(huì)大幅增加半導(dǎo)體分立器件的需求。據(jù)統(tǒng)計(jì),半導(dǎo)體分立器件約占新能源汽車整車價(jià)值的10%。根據(jù)2016年國(guó)務(wù)院印發(fā)《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的通知》:到2020年中國(guó)新能源汽車實(shí)現(xiàn)當(dāng)年產(chǎn)銷200萬(wàn)輛以上,累計(jì)產(chǎn)銷超過(guò)500萬(wàn)輛。
另一方面,MOSFET、IGBT等功率模塊是直流充電樁等設(shè)備核心電能轉(zhuǎn)換器件,需求量已逐漸放大。據(jù)公開(kāi)資料調(diào)查顯示,目前直流充電樁價(jià)格是0.6-0.8元每w,即一個(gè)40Kw功率的直流充電樁,價(jià)格大概2.5-3萬(wàn)元,其中MOSFET或IGBT功率模塊價(jià)值約占成本的20%,即5000-6000元,充電樁的普及拉動(dòng)了功率半導(dǎo)體的需求。
3.2需求端二:光伏產(chǎn)業(yè)
光伏二極管約占光伏標(biāo)準(zhǔn)組件(以220W計(jì)算)成本的3‰至5‰,占光伏組件成本微小,價(jià)格彈性小。按常規(guī)配置計(jì)算,1MW的光伏組件約需太陽(yáng)能接線盒5000只,每只太陽(yáng)能接線盒平均約需光伏二極管5只左右,因此1MW光伏組件約需要2.5萬(wàn)只光伏二極管,1GW的光伏電池組件需光伏二極管2500萬(wàn)只。
根據(jù)中國(guó)國(guó)家能源局公布的2017~2020四年間的光伏裝機(jī)指標(biāo),普通電站指標(biāo)為54.5GW,領(lǐng)跑者指標(biāo)32GW,總計(jì)達(dá)86.5GW。據(jù)推算,到2020年中國(guó)光伏裝機(jī)將超過(guò)200GW。
預(yù)測(cè)到2020年中國(guó)光伏二極管需求約為:2500萬(wàn)只*200=50億只
3.3需求端三:LED照明
LED是一種新型的綠色光源產(chǎn)品,具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小等特點(diǎn),并廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域。目前,LED已經(jīng)成為性價(jià)比較高的生態(tài)光源,全面進(jìn)入照明替代市場(chǎng),在全球淘汰白熾燈和限制熒光燈(含汞)使用的大趨勢(shì)下,全球LED照明市場(chǎng)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。
3.4其它需求端
智能電表及輸變電:智能電表中需要二極管和橋式整流器來(lái)實(shí)現(xiàn)電路的數(shù)據(jù)處理,因此智能電表市場(chǎng)的發(fā)展將帶動(dòng)半導(dǎo)體分立器件產(chǎn)品的市場(chǎng)需求。一般情況下,每臺(tái)單相智能電表的電路由電源電路和數(shù)據(jù)處理電路構(gòu)成,電源電路需要用1~2只整流橋,數(shù)據(jù)處理電路需要用9~13只二極管。智能電表的更新?lián)Q代穩(wěn)步推進(jìn),保證了功率半導(dǎo)體的需求。
家用電器:功率半導(dǎo)體器件可以對(duì)驅(qū)動(dòng)家用電器的電能進(jìn)行控制和轉(zhuǎn)換,是家用電器的關(guān)鍵零部件,直接影響到家用電器的性能和品質(zhì)。在家用電器整體升級(jí)、市場(chǎng)擴(kuò)展的大背景下,半導(dǎo)體分立器件將隨著家電行業(yè)的發(fā)展而具有穩(wěn)定的市場(chǎng)發(fā)展前景。
4競(jìng)爭(zhēng)格局:國(guó)外巨頭占據(jù)高端市場(chǎng),中低端國(guó)內(nèi)廠商迎來(lái)契機(jī)
受成本壓力的影響,國(guó)際功率半導(dǎo)體巨頭近年來(lái)主攻高壓Mosfet、IGBT等應(yīng)用于汽車領(lǐng)域的高端市場(chǎng),逐步放棄中低端二極體的生產(chǎn)。目前Vishay在中低端二極管上占據(jù)龍頭地位,而英飛凌、安森美、意法半導(dǎo)體等國(guó)際巨頭發(fā)展戰(zhàn)略均以汽車電子、高端IGBT為主。
國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體企業(yè)主要產(chǎn)品不盡相同,并不構(gòu)成直接競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。
圖表6全球十大功率半導(dǎo)體公司
圖表7A股上市功率半導(dǎo)體公司
圖表8中外功率半導(dǎo)體企業(yè)對(duì)比
臺(tái)灣功率半導(dǎo)體企業(yè)主營(yíng)產(chǎn)品多為二極管、中低壓MOSFET,與大陸企業(yè)產(chǎn)品重合度較高,是大陸企業(yè)的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手??傮w來(lái)看,不同地區(qū)通過(guò)產(chǎn)業(yè)分工,形成了各自的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。美國(guó)在功率IC領(lǐng)域具有絕對(duì)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),歐洲在功率IC和功率分立器件方面也都具有較強(qiáng)實(shí)力,日本在分立功率器件方面競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)較強(qiáng),但主要集中在芯片方面,廠商數(shù)量眾多。