功率半導(dǎo)體主要用作電子元件中的開(kāi)關(guān)及整流器，同時(shí)是矽、砷化鎵、氮化矽等半導(dǎo)體材料，是在經(jīng)過(guò)電學(xué)屬性調(diào)整等一系列工藝后，所得到的電學(xué)元件。功率半導(dǎo)體的應(yīng)用十分廣泛，從幾十毫瓦的耳機(jī)放大系統(tǒng)，到上千兆瓦的高壓直流傳輸過(guò)程；從儲(chǔ)能、家電，到IT 產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)通訊，只要是涉及電的領(lǐng)域，都存在它的身影。

功率半導(dǎo)體器件分類(lèi)

從發(fā)展歷程看，功率半導(dǎo)體器件先后經(jīng)歷了：全盛于六七十年代的傳統(tǒng)晶閘管、近二十年發(fā)展起來(lái)的功率MOSFET及其相關(guān)器件，以及由前兩類(lèi)器件發(fā)展起來(lái)的特大功率半導(dǎo)體器件，它們分別代表了不同時(shí)期功率半導(dǎo)體器件的技術(shù)發(fā)展進(jìn)程。

概括來(lái)說(shuō)，功率半導(dǎo)體器件主要有功率模組、功率集成電路和分立器件三大類(lèi)。其中，功率模組是將多個(gè)分立功率半導(dǎo)體器件進(jìn)行模塊化封裝；功率IC對(duì)應(yīng)將分立功率半導(dǎo)體器件與驅(qū)動(dòng)/控制/保護(hù)/接口/監(jiān)測(cè)等外圍電路集成；而分立功率半導(dǎo)體器件則是功率模塊與功率IC的關(guān)鍵。

功率半導(dǎo)體器件又可根據(jù)對(duì)電路信號(hào)的可控程度分為全控型、半控型及不可控型；或按驅(qū)動(dòng)電路信號(hào)性質(zhì)分為電壓驅(qū)動(dòng)型、電流驅(qū)動(dòng)型等劃分類(lèi)別。

常用到的功率半導(dǎo)體器件有Power Diode（功率二極管）、SCR（晶閘管）、GTO（門(mén)極可關(guān)斷晶閘管）、GTR（大功率電力晶體管）、BJT（雙極晶體管）、MOSFET（電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管）、IGBT（絕緣柵雙極晶體管）、SIT（靜電感應(yīng)晶體管）、BSIT（雙極型靜電感應(yīng)晶體管）、SITH（靜電感應(yīng)晶閘管）、MCT（MOS控制晶閘管）、IGCT（集成門(mén)極換流晶閘管）、IEGT（電子注入增強(qiáng)柵晶體管）、IPEM（集成電力電子模塊）、PEBB（電力電子積木）等。

不同功率半導(dǎo)體器件，其承受電壓、電流容量、阻抗能力、體積大小等特性也會(huì)不同。實(shí)際使用中，需要根據(jù)不同領(lǐng)域、不同需求來(lái)選用合適的器件。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，功率半導(dǎo)體器件在不斷演進(jìn)。自上世紀(jì)80年代起，功率半導(dǎo)體器件MOSFET、IGBT和功率集成電路逐步成為了主流應(yīng)用類(lèi)型。

市場(chǎng)格局

功率半導(dǎo)體行業(yè)壁壘較高，在高端功率器件領(lǐng)域，以美、日、歐龍頭廠商為主導(dǎo)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，英飛凌、安森美、意法半導(dǎo)體、三菱電機(jī)、東芝半導(dǎo)體是全球前五的功率半導(dǎo)體供應(yīng)商，前五大供應(yīng)商市場(chǎng)占比達(dá)到42.6%，前十大供應(yīng)商占比達(dá)到60.6%。

而功率半導(dǎo)體廠商大多采用IDM模式，有完整的晶圓廠、芯片制造廠和封裝廠，垂直整合優(yōu)勢(shì)明顯，對(duì)成本和質(zhì)量控制能力很強(qiáng)，實(shí)力強(qiáng)勁。歐美日的功率半導(dǎo)體廠家大多是IDM模式，以高端產(chǎn)品為主；中國(guó)大陸的廠商大多也是IDM模式，產(chǎn)品以低端二極管和低壓MOSFET為主，實(shí)力較弱；中國(guó)臺(tái)灣以Fabless模式為主，主要負(fù)責(zé)芯片制造和封裝。

從供給端來(lái)看，全球功率半導(dǎo)體的主要產(chǎn)地集中在歐美日，占據(jù)全球功率半導(dǎo)體大部分的市場(chǎng)份額。其次是中國(guó)臺(tái)灣，目前占據(jù)全球10%的市場(chǎng)份額。中國(guó)大陸以二極管、低壓MOSFET、晶閘管等低端功率半導(dǎo)體為主，目前實(shí)力較弱，占據(jù)全球10%的市場(chǎng)份額。

從需求端來(lái)看，中國(guó)是全球最大的功率半導(dǎo)體消費(fèi)國(guó)。據(jù)數(shù)據(jù)，中國(guó)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)空間占全球比例39%，居第一位；如此看來(lái)，中國(guó)大陸功率半導(dǎo)體呈供需嚴(yán)重不匹配的格局，且國(guó)內(nèi)以低端產(chǎn)品為主，國(guó)產(chǎn)替代缺口巨大。隨著新領(lǐng)域的應(yīng)用增加以及歐美產(chǎn)品升級(jí)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移到國(guó)內(nèi)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)將有很大的增長(zhǎng)空間。

國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體突圍，迎來(lái)發(fā)展良機(jī)

我國(guó)是全球最大的功率半導(dǎo)體市場(chǎng)，國(guó)際龍頭企業(yè)較大部分收入來(lái)自中國(guó)地區(qū)，以達(dá)爾科技和恩智浦為例，其收入的58%和41%來(lái)自中國(guó)大陸。由此可見(jiàn)，我國(guó)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)需求量巨大，本土廠商擁有非常大的進(jìn)口替代空間。

在全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)上，中高端產(chǎn)品生產(chǎn)廠商主要集中在歐洲、美國(guó)和日本地區(qū)。歐美日的功率半導(dǎo)體廠商大部分屬于IDM廠商，英飛凌、達(dá)爾科技、安森美、恩智浦等是行業(yè)中的龍頭企業(yè)。

中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)也是較大的功率半導(dǎo)體產(chǎn)地，廠商大多屬于Fabless廠商，產(chǎn)品主要集中在低端領(lǐng)域。我國(guó)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)占據(jù)全球50%左右份額，在高端產(chǎn)品領(lǐng)域，90%依賴(lài)進(jìn)口。

我國(guó)半導(dǎo)體廠商主要為IDM模式，生產(chǎn)鏈較為完善，但產(chǎn)品主要集中在二極管、低壓MOS器件、晶閘管等低端領(lǐng)域，生產(chǎn)工藝成熟且具有成本優(yōu)勢(shì)，行業(yè)中的龍頭企業(yè)盈利水平遠(yuǎn)高于臺(tái)灣地區(qū)廠商。

而在新能源、軌道交通等高端產(chǎn)品領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)僅有極少數(shù)廠商擁有生產(chǎn)能力，高端產(chǎn)品市場(chǎng)主要被英飛凌、安森美、瑞薩、東芝等歐美日廠商所壟斷。

我國(guó)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)中，在低端領(lǐng)域生產(chǎn)工藝成熟，而在高端領(lǐng)域，市場(chǎng)仍被國(guó)外企業(yè)所壟斷。本土廠商在低端產(chǎn)品領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)口替代，但市場(chǎng)份額占比仍然較低。

國(guó)內(nèi)市場(chǎng)發(fā)展前景廣闊，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破、產(chǎn)品提升，以及進(jìn)口替代是我國(guó)功率半導(dǎo)體行業(yè)未來(lái)發(fā)展的必然選擇。隨著工業(yè)、汽車(chē)、無(wú)線通訊和消費(fèi)電子等領(lǐng)域新應(yīng)用的不斷涌現(xiàn)以及節(jié)能減排需求日益迫切，我國(guó)功率半導(dǎo)體有龐大的市場(chǎng)需求，容易催生新產(chǎn)業(yè)新技術(shù)，在國(guó)家政策利好下，功率半導(dǎo)體將成為“中國(guó)芯”的最好突破口。

責(zé)任編輯：gt