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近年来，万物互联的呼声越来越高，以轿车、高铁为代表的交通东西，以光伏、风电为代表的，都在不断进步电子化水平，其间又以新能源轿车的高度电子化最为有目共睹；与此一起，
简直全职业的电子化展开，必然大大添加了对功率半导体器材的需求。现在全球的功率半导体器材首要由欧洲、美国、日本三个国家和区域供给，他们凭仗先进的技能和出产制造工艺，以及抢先的质量办理体系，大约占有了全球70％的商场比例。
而在需求端，全球约有39％的功率半导体器材产能被我国大陆所耗费，是全球最大的需求大国，但其自给率却仅有10％，严峻依靠进口。
别的，当下我国大陆正寻求转型，要将“我国制造”进步为“我国智造”，许多新技能、新运用都走在了全球前列，如新能源轿车、风力发电等；我国大陆还运用人工智能技能对传统工业进行智能化晋级。未来，我国大陆对功率半导体器材的需求将会越来越大；供需矛盾或将持续被拉大。
为确保本乡电子制造业的平稳展开，国家从本钱、方针、工业链等多个维度对本乡功率器材企业给予了大力支撑。
值此工业晋级的要害期，本陈述将从商场规划、商场结构、各首要细分商场需求以及供需格式几个方面高度浓缩地介绍全球功率半导体器材的商场现状。
在了解了这些信息的根底上，我国大陆功率半导体器材的展开示状也就栩栩如生，从而从国产替代的机遇点、潜力企业、短期世界环境影响等方面打开国产替代剖析。
当然，第三代半导体资料是功率半导体器材的未来展开方向，本陈述也会就国内外对第三代半导体资料的研制进展及本乡工业链布局进行论述，以期给咱们最完好的信息参阅。
1940年贝尔实验室在研讨雷达勘探整流器时，发现硅存在PN结效应，1958年美国通用电气（GE）公司研宣告世界上榜首个工业用一般晶闸管，标志着电力电子技能的诞生。
从此功率半导体器材的研制及运用得到了飞速展开，并快速生长为电子制造业的中心器材之一，还独立成为电子电力学科。
作为制造业大国，功率半导体器材在我国大陆的工业、消费、军事等范畴都有着广泛运用，具有很高的战略位置。
从展开进程看，功率半导体器材先后阅历了：全盛于六七十年代的传统晶闸管、近二十年展开起来的功率MOSFET及其相关器材，以及由前两类器材展开起来的特大功率半导体器材，它们别离代表了不一起期功率半导体器材的技能展开进程。
归纳来说，功率半导体器材首要有功率模组、功率集成电路（即Power IC，简写为PIC，又称为功率IC）和分立器材三大类；其间，功率模组是将多个分立功率半导体器材进行模块化封装；功率IC对应将分立功率半导体器材与驱动/操控/维护/接口/监测等外围电路集成；而分立功率半导体器材则是功率模块与功率IC的要害。
功率半导体器材又可依据对电路信号的可控程度分为全控型、半控型及不行控型；或按驱动电路信号性质分为电压驱动型、电流驱动型等区分类别。
常用到的功率半导体器材有PowerDiode（功率二极管）、SCR（晶闸管）、GTO（门极可关断晶闸管）、GTR（大功率电力晶体管）、BJT（双极晶体管）、MOSFET（电力场效应晶体管）、IGBT（绝缘栅双极晶体管）、SIT（静电感应晶体管）、BSIT（双极型静电感应晶体管）、SITH（静电感应晶闸管）、MCT（MOS操控晶闸管）、IGCT（集成门极换流晶闸管）、IEGT（电子注入增强栅晶体管）、IPEM（集成电力电子模块）、PEBB（电力电子积木）等。
不同功率半导体器材，其接受电压、电流容量、阻抗才干、体积巨细等特性也会不同，实际运用中，需求依据不同范畴、不同需求来选用适宜的器材。
跟着技能的不断进步，功率半导体器材在不断演进。自上世纪80年代起，功率半导体器材MOSFET、IGBT和功率集成电路逐步成为了干流运用类型。
其间IGBT阅历了器材纵向结构、栅极结构以及硅片加工工艺等7次技能演进，现在可接受电压才干从第四代的3000V跃升到了第七代的6500V，并且完结了高频化（10-100kHz）运用。
作为电能/功率处理的中心器材，功率半导体器材首要用于电力设备的电能改换和电路操控，更是弱电操控与强电运转之间的沟通桥梁，首要作用是变频、变压、变流、功率放大和功率办理，对设备正常运转起到要害作用。
与此一起，功率半导体器材还具有绿色节能功用，被广泛运用于简直一切的电子制造业，现在正从传统工业制造和4C工业向新能源、电力机车、智能电网等范畴展开。
别的，不同的细分范畴，对功率半导体器材的电压接受才干要求也不相同，以IGBT为例，消费电子电压一般在600V以下，太阳能逆变器及新能源轿车要求在600V-1200V，而轨道交通要求最高，规划在3300V-6500V之间。
图表4 功率半导体器材的运用及作业频率（来历：Applied Materials）
半导体职业从诞生至今，先后阅历了三代资料的改变进程，到现在，功率半导体器材范畴仍首要选用以Si为代表的榜首代半导体资料。
但跟着功率半导体器材逐步往高压、高频方向展开，传统的硅基功率半导体器材及其资料现已挨近物理极限，再往下展开的空间很有限。
而以砷化镓（GaAs）为代表的第二代化合物半导体资料又存在本钱高、有毒性、环境污染大等缺点，难以被选用。
所以工业将目光向以SiC、GaN为代表的第三代半导体资料聚集，以期开宣告更能习惯高温、高功率、高压、高频以及抗辐射等恶劣条件的功率半导体器材，现在各国仍在尽力布局中。
归纳Yole、IHS、Gartner多家剖析组织数据得知，包含功率模块及功率分立器材在内的功率半导体器材在2017年的全球商场规划为181.5亿美元，2018年可到达187.6亿美元。
其间，我国大陆功率半导体器材商场规划约为全球的40％；并预估2023年全球功率半导体器材商场规划有望到达221.5亿美元规划，年复合添加率为3.38％。
图表6全球及我国大陆功率分立器材商场规划剖析（来历：Yole、IHS、Gartner、我国半导体协会、赛迪参谋，单位：亿美元）
2017年，功率IC持续占有全体商场的半壁河山；一起，在“功率模块+器材”商场结构中，MOSFET、二极管/整流桥、IGBT也占有了挨近一半的商场比例，比例别离为17％、15％、12％。
图表72017年全球功率半导体器材商场结构（来历：Yole、IHS、Gartner）
据IHS核算数据，从商场比例来看，MOSFET简直都会集在世界大厂手中，其间英飞凌自2015年收买美国世界整流器公司（International Rectifier）后逾越富士电机一跃成为职业龙头；安森美也在2016年9月完结对仙童半导体的收买后，市占率跃升至第二位。
进入2017年，英飞凌的市占率同比再进步0.3％，到达26.1％，排名前五的企业算计占有了全球62％的商场比例。
前7大厂商排名持续坚持不变，不过呈现了两个显着的变量，一是新增安世半导体的核算数据，并位列全球第8名；二是本乡企业士兰微市占率进步至2.5％，位列全球第10名。
我国大陆商场部分，依据IHS的职业陈述闪现，2016年英飞凌以25.8％的比例占有榜首位，前三大品牌的市占率超越了50％；而本乡企业中，士兰微和华微电子别离以1.8％、1.1％的市占率位列第11、第15位。
作为全控型功率半导体器材的代表，IGBT的重要性日益显着，已成为全球工业的重要根底元件。
现在全球IGBT商场结构与MOSFET相似，首要被5大原厂所长时刻独占，排名前五的企业占有了全球超越70％的商场比例，它们在我国大陆相同具有超越70％的市占率。
依据赛迪智库核算，2017年英飞凌全球商场比例全球最高，占比达29％；这以后别离为三菱电机（19％）、富士电机（12％）、安森美（9％）、ABB（5％）。
功率二极管是我国大陆展开最好的功率半导体器材范畴，依据我国电子信息工业核算年鉴数据，2017年全球除Vishay（威世）以11.71％的市占率排名第1外，第2至第8名之间的商场比例间隔均不大；又因功率二极管门槛低、毛利小，不少世界大厂正逐步抛弃该类别商场，产能有望向我国大陆和我国***搬运。
别的，从2014年开端，我国大陆的二极管及相关产品就呈现出出口量超越进口量的走势；现在我国大陆功率半导体器材领头羊扬杰科技的功率二极管全球市占率现已到达2.01％。
不过，在美国第45届总统唐纳德·特朗普就任后，中美两国陷入了有史以来规划最大的贸易战，严峻影响了我国电子产品的出口。自2017年年末以来，我国功率二极管的出口数量现已回落到与进口数量大致适当。
图表11我国二极管及相似半导体器材进出口状况（来历：我国电子信息工业核算年鉴，单位：百万个）
功率半导体器材在占比最大的工业范畴运用十分广泛，如数控机床的伺服电机、轧钢机和矿山牵引、大型鼓风机、发电体系等的电力电子变频调速部分均有选用。
从ABI Research和中商工业研讨院的核算数据可知，2017年全球工业半导体商场规划达490亿美元，其间功率半导体器材规划大约为98亿美元，占比到达20％，并以8.6％的年复合添加率持续生长，估计到2020年，全球工业功率半导体商场规划有望到达125亿美元。
不仅如此，功率半导体在工业范畴的商场比例比重也在不断进步，将由2016年的19.7％进步至2020年的20.8％。
图表122016-2020年全球工业范畴半导体全体商场及其功率半导体器材商场规划剖析（来历：ABI Research、中商工业研讨院，单位：亿美元）
光伏、风电职业现已成为电力职业的重要弥补，部分国家，如丹麦，40％的电力由风电供给，我国大陆近几年可再生新能源发电量更是快速添加中依据我国光伏职业协会、CWEA核算，2017年全球风电新增装机量为59.4GW，光伏新增装机量约为80GW，算计带动功率半导体器材商场规划约为16.6亿美元。
我国工业信息研讨院揣度，估计2020年全球光伏与风电商场将带动功率模块27.54亿美元。其间IGBT模块商场占比到达74％，约为20亿美元。
图表132015-2020年全球、我国大陆光伏、风电商场剖析（来历：我国光伏职业协会、CWEA）
近年来，最受注重的运用范畴为轿车职业，正在阅历轿车展开史上最快的电子化转型期，搭载电机、电池、电控的新能源轿车在轿车总产值中的占比由2014年的0.39％添加至2017年的1.26％，估计2020年占比有望到达4.65％。
2018年1~8月，我国大陆新能源轿车产销别离完结60.7万辆和60.1万辆，比上年同期别离添加75.4%和88%；其间，新能源乘用车销量占比达87%。
图表14全球新能源轿车产值及在总产值中的占比剖析（来历：搜狐、我国轿车工业协会）
结合英飞凌、中商工业研讨院数据得知，2017年全球轿车半导体商场规划约为347.69亿美元，并以3.3％的年复合添加率添加，估计到2020年，全球轿车半导体商场规划可扩大到383亿美元。
与此一起，功率半导体器材商场规划也到达了58亿美元，并以6.4％的增速展开，估计到2020年到达70亿美元。功率半导体器材的添加快度简直是轿车半导体商场增速的2倍，其比重也在不断增大，将从2014年的15.66％添加到2020年的18.27％。
图表15全球轿车半导体、功率半导体器材商场规划剖析（来历：英飞凌、中商工业研讨院、我国轿车工业协会）
充电桩是与新能源轿车工业相关的一大运用范畴，也是IGBT或MOSFET重要运用高地。
现阶段，干流直流充电桩的功率在60kw和120kw，假如选用15kw的功率模块，则需求4个或8个功率模块。现在充电桩的功率模块有两种处理方案，一是选用MOSFET芯片，另一种是选用IGBT芯片。
其间IGBT适用于1000V以上、350A以上的大功率直流快充，其本钱可达充电桩总本钱的20-30％；仅仅当下依据充电桩功率、作业频率、电压、电流、性价比等归纳要素考量，MOSFET暂时成为充电桩的干流运用功率半导体器材。
不过，近年新能源车选用快充方法越来越多，着眼未来，IGBT才是充电桩的最佳挑选，估计未来其将在充电桩范畴取得快速展开。
因为国内外新能源轿车工业展开进展不相同，对配套的公共充电桩、私家充电桩建造进展也不相同，下面以全球充电桩建造规划最大的我国大陆商场为例介绍。
据信息工业研讨院核算数据，到2018年4月，我国大陆在运营公共充电桩约为262058台，同比添加62.5%；其间沟通充电桩114472台、直流充电桩81492台、交直流一体充电桩66094台；别的还投建有281847台私家充电桩，一起国家方针也在向私家充电桩歪斜，猜测2020年，私家充电桩累计建造规划有望到达400万台。
图表16我国大陆2015-2020年充电桩新增建造规划剖析（来历：易车网、我国工业信息研讨院，单位：万台）
现在公共充电桩制造本钱约为3万元/台、私家充电桩约为5000元/台，若以每台充电桩中功率半导体器材本钱占比为25％核算，则有，2015-2020年我国大陆充电桩功率器材新增商场规划别离为：7.8亿、3.3亿、6.7亿、10.87亿、19.79亿、37.84亿元。
别的，从数据中咱们发现，2016年我国大陆因收拾新能源车企造假问题，充电桩产值增量大幅下滑，该年充电桩功率半导体器材商场增速为-56.9％，但进入2017年后，并估计到2020年，年增速不低于61％。
图表172015-2020年充电桩功率半导体器材新增商场规划剖析（来历：易车网、我国工业信息研讨院，单位：亿人民币）
通讯职业相同具有巨大的运用商场，细分商场首要包含路由器、交换机、通讯基站、光端机、对讲机等。
我国工业信息研讨院核算数据闪现，2017年全球路由器、无线路由器、交换机、光端机、通讯基站的商场规划别离为：153亿美元、266亿美元、97.9亿美元、36.6亿美元、530亿美元。
图表18全球通讯职业商场规划及结构剖析（来历：我国信息工业研讨院，单位：亿美元）
以2017年通讯范畴功率半导体器材占全体15％的比例核算，2017-2020年通讯范畴功率半导体器材商场规划将别离为57.45亿美元、59.39亿美元、62.44亿美元、65.96亿美元。其间，基站向5G晋级将会成为通讯设备功率半导体器材用量添加的最大改变要素。
图表192017-2020年通讯范畴功率半导体器材商场规划剖析（来历：我国信息工业研讨院、英飞凌，单位：亿美元）
消费类电子也是功率半导体器材的消费重地，因为消费电子产品类型十分多，包含电视机、电脑、冰箱、收/录机、数码像机、手机、平板电脑、平衡车、空调、照明等产品，因而消费类电子产品对功率半导体器材的运用类型也各不相同，一般以600V以内的产品为主，其间0-40V低耐压功率半导体器材是运用量最为巨大的类别产品。
别的，新式的无线充电等科技产品尽管比较涣散，但数量也比较可观，由此也是功率半导体器材不行疏忽的耗费大户。
依据中商工业研讨院数据，2017年消费类电子职业功率半导体器材商场规划为19.6亿美元，占全球全体商场比例的20％左右。估计到2020年，全球消费类电子职业功率半导体器材商场规划将到达23亿美元。
图表21 2017-2020年全球消费类功率半导体器材商场规划剖析（来历：中商工业研讨院，单位：亿美元）
限于技能实力、电子制造职业需求的不同，全球功率半导体器材的供需呈现出了十分显着的特色。
欧美日牢牢掌控并领导着全球功率半导体器材技能与商场的走向；即使在全球半导体商场有很强影响力的我国***，在功率半导体器材范畴也存在许多缺乏。
而我国大陆不管技能仍是产能更是落后，与之相对应的是，作为世界工厂，其需求却领衔全球，呈现出巨大的供需缺口，功率半导体器材首要依靠进口来满意。下面进行详细剖析。
全球功率半导体产能首要会集在欧洲、美国、日本三个国家和区域，具有先进的技能和出产制造工艺，质量办理也抢先其他国家和区域，是IGBT、中高压MOSFET等高端器材的首要供给方，长时刻占有全球70％的商场比例。
其次是我国***区域，从代工起步，现在技能水平较欧、美、日仍有间隔，大约占有全球10％的商场比例。
最终是我国大陆，处于功率半导体器材供给链结尾，以供给二极管、晶闸管、低压MOSFET等低端功率半导体器材为主；用于出产、制造的设备也需求从国外进口，全体实力还比较弱。
图表22 2017年全球功率半导体器材首要产地商场比例剖析（来历：东兴证券研讨院）
依据Yole和我国半导体协会数据闪现，2017年我国大陆功率半导体器材销售额达2170亿元人民币，同比添加3.93％，约占有全球商场比例的39％，其次才是欧洲区域的18％；别的，美国和日本的销售额占比差不多，别离为8％、6％。
图表23 2017年全球功率半导体器材销售额占比剖析（来历：Yole，中泰证券研讨院）
需求阐明的是，我国大陆现已成为世界功率半导体器材龙头企业的重要销售商场，乃至是它们在全球的最大商场，比方英飞凌、达尔、恩智浦等闻名企业。
图表242016-2017年度我国大陆商场3大功率半导体器材厂家营收比重剖析（来历：工业信息研讨院）
与许多逻辑、存储半导体厂家不同，功率半导体器材原厂根本都具有完好的晶圆厂、芯片制造厂、封装厂等工业链环节，尤其是几家龙头企业，均为IDM（整合组件制造商Integrated Design and Manufacture的英文缩写）形式，如英飞凌、安森美、罗姆等，无需代工就可独立履行产品制造的悉数流程，利于本钱的操控和对工艺及品控的改善。
全工业链布局，除了需求技能外，还需求足够的资金支撑，但职业界许多企业无法承当高本钱危险，所以也衍生出了专门的功率半导体器材规划企业，需求凭仗台积电/联电/中芯世界等代工厂、长电科技/***日月光等封装企业来辅佐完结制造。
当然，比较IDM功率半导体器材企业的规划来说，这部分厂家的产能及产值占比较小。
从地域散布来看，欧洲、美国、日本的功率半导体器材厂家多选用IDM形式，我国大陆也根本为IDM厂家，唯一我国***以Fabless为主。
功率半导体器材企业的散布相对来说较为会集，英飞凌、意法半导体、赛米控等不仅是欧洲的代表企业，更在全球独占鳌头；美国则有安森美、IR、凌力尔特等为其扬名立万；日本也是功率半导体器材的首要玩家，瑞萨东芝、富士电机、罗姆闻名全球。
我国***和韩国也有不少功率半导体器材企业，不过相对来说，他们的影响力较为有限。
作为需求大国，我国大陆也早已对功率半导体工业进行布局，但展开至今，本乡品牌的话语权仍较低，以IGBT为例，活泼于我国大陆的一线品牌为赛米控、EUPEC（优派，英飞凌子公司）、三菱电机、三垦电气、仙童半导体等以欧洲品牌为主导的欧美日公司。
二线品牌则以日企主导的欧美日队伍，如富士电机、IR、东芝、艾赛斯、意法半导体等；第三队伍才是我国大陆的本乡企业，如南车、华微电子、中环股份、无锡凤凰等。
图表28各国家/区域首要功率半导体器材代表企业（来历：芯师爷研讨院收拾）
功率半导体器材是一个规划高度会集的职业，依据IHS的剖析，2017年全球前10大厂商清一色为欧美日企业，供给规划占比到达了全球的60％以上，其间英飞凌（18.5％）、安森美（9.2％）、意法半导体（5.3％）别离位列榜首、二、三位。
尽管欧洲的企业数量没有美、日两国多，但简直都是职业界有着严峻影响力的企业，尤其是英飞凌，雄霸功率半导体器材商场榜首，市占率是排在第二位安森美的2倍。
我国大陆企业受起步晚、技能水平较低、产品线不完全、企业规划小等要素限制，现在还处于追逐阶段。
2016年建广财物以27.5亿美元收买恩智浦（NXP）规范件事务并独立为安世半导体（Nexperia），建广财物也由此成为了我国大陆半导体业规划最大且赢利最高的IDM（笔直一体化）企业，并成为我国大陆功率半导体器材的重要支柱，致力于添补国内轿车、工业IC范畴的空白。
而吉林华微作为我国大陆功率半导体器材排名榜首的企业，2017年其与职业龙头英飞凌的间隔，仅营收一项就达34倍以上，间隔依然十分显着。
图表302017年我国大陆功率半导体器材十强企业排名（来历：我国半导体协会）
现在，我国大陆在功率半导体器材范畴简直处于全工业链落后的被迫局势，包含世界大厂产能在内的国内商场自给率大约只要10％，而由本乡企业奉献的比例乃至只要5％，这其间还包含了功率二极管等本乡最具优势的中低端器材，其他产品供给首要依靠进口完结。
与活泼于我国大陆的世界功率半导体器材厂商比较，本乡企业优势不显着，如消费范畴为西门康、仙童半导体的全国；中等电压的工业级商场根本被ABB、英飞凌、三菱电机所操纵；而在3300V以上高电压范畴，更是被英飞凌、ABB、三菱电机三家所独占；在大功率沟槽技能方面，也为英飞凌、三菱电机亦步亦趋。
而在新资料技能方面，世界龙头的研制都比较早，如丰田早在上世纪80年代就开端进行SiC等第三代半导体资料研制，Cree、三菱也在上世纪90年代就初就取得了SiC效果，这些企业在第三代半导体范畴的技能堆集，抢先我国大陆20-30年，形成了现在本乡企业围住困难的局势。
但这不是说本乡企业就没有机遇。我国大陆是世界上工业链最完全的经济活泼区，在功率半导体范畴，相同活泼着一群本乡制造商，现在已根本完结了工业链的布局，且正处于快速展开傍边。尽管短期内仍与世界龙头存在十分大的技能间隔，但在他们的尽力下，已在中低端范畴完结了部分国产替代。
剖析以为，本乡企业在用量最大的0-40V低压范畴的替代机遇最大；一起在400-6500V的高压范畴开端有了本乡企业的声响；但在40-100V、100-400V运用较多的中心范畴，本乡企业还在尽力争取挤进世界前15大企业排名中；呈现出先展开南北极，再向中心围住的态势。
图表32功率半导体商场格式及国产化替换机遇剖析（来历：中信证券研讨部、中泰证券研讨所）
从职业走势看，因为世界大厂逐步往新能源轿车等高端范畴展开，对低端商场的投入将会逐步下降，给了我国大陆本乡功率半导体器材企业杰出的替代展开机遇；并在很多范畴开端展示多点开花的杰出局势，如耕耘MOSFET的华微、扬杰、士兰微，精于IGBT的嘉兴斯达、我国中车、比亚迪、士兰微，在SiC范畴有所建树的北京泰科天润等企业。
图表33我国大陆首要功率半导体器材厂家主营事务及商场位置剖析（来历：WIND）
以本乡车企比亚迪为例介绍，2018年9月，比亚迪榜首次对外宣告其新能源轿车选用了自主研制的IGBT功率半导体器材。
到2018年11月，比亚迪在该范畴累计请求IGBT相关专利175件，其间授权专利114件。其实比亚迪早现已在秦、唐等多个新能源车型中选用自主研制的IGBT模块。到现在，比亚迪车用IGBT装车量已累计超越60万只。
不仅如此，比亚迪还对功用更优异的第三代半导体资料SiC（碳化硅）投入巨资，并成功研制了SiC MOSFET，有望于2019年推出搭载SiC电控的电动车。估计到2023年，比亚迪旗下的电动车将全面搭载SiC电控。
现在，影响功率半导体器材价格走势的最大要素为中美贸易战，持续至今，对我国大陆电子产品及出口贸易的晦气影响日益闪现。现在美国仍掌控着大约5000亿美元关税的主动权，假如其在进入2019年后对这部分进口产品关税悉数进步至25％，将会加重我国大陆电子制造业的低迷走势。
与此一起，美国对华再三采纳禁运办法，严峻依靠进口的我国大陆功率半导体器材商场将受此影响，产品供给得不到安稳确保。
中美贸易战还会对我国大陆全工业链水平的持续进步产生影响，尤其是在制造设备和资料方面体现得最为显着。
现在本乡设备供货商并不能供给所需的一切设备，部分设备的技能水平间隔世界先进水平还有不少间隔，如国产设备芯片焊接空泛率高达20%-50%，而德国的真空焊接机可将空泛率操控低于1%。
即使能够经过世界收买也只能处理部分问题，不少设备很难收买得到，往往需求支付昂扬价值，如薄片加工设备；更有甚者，部分设备被制止进口，如日本的外表喷砂设备等。
因为世界功率半导体器材大厂近年寻求向新能源范畴产品晋级，又对原有产能的扩产方案反常慎重，使得原有产能无法应对新增需求。
直到2018年5月，英飞凌才在奥地利菲拉赫投入16亿欧元建300毫米芯片工厂，这是近年来功率半导体器材大厂的最大动作，不过该项目投产时刻最快要到2021年头；别的，罗姆也在日本方案投建新厂房来强化SiC功率元器材产能，但该项目基建至少要到2020年才干建成；扩产方案对当下缺货问题并无协助。
而轿车、高铁、动车、物联网以及智能手机等范畴又在持续展开中，尤其是新能源轿车，对功率半导体器材的需求量逐年快速上涨，导致了市道库存严重。
别的指纹识别IC、双摄芯片与第三代身份证IC等产品又不断抢占原有的8英寸、6英寸产能，导致用于MOSFET等功率半导体器材出产的晶圆产能萎缩；更为重要的是，不少8英寸晶圆厂开端转向赢利更高的12英寸晶圆制造，加重了功率半导体器材的可用晶圆的缺少。
我国大陆现在揭露的19个扩建产能项目中，仅有5个新工厂是针对8英寸晶圆制造，其间清晰用于功率半导体器材出产的工厂并不多，仅有万国半导体重庆厂、华润微电子重庆厂等少量几家。
图表35我国大陆晶圆厂新产能建造规划状况（来历：ittbank，安信证券研讨中心）
在2018年3月左右，功率半导体器材同比涨幅遍及在15%-20%区间，其间高压MOSFET商场缺口最大，到达了30％。尔后供需矛盾持续严重，到2018年第三季度，以MOSFET为首的功率半导体器材呈现了稀有的价格接连3个季度调涨状况。
由此，功率半导体器材成为了继MLCC等被迫元件之后，大幅提价的半导体器材；与之相伴而来的是，交货周期再三延伸，并致使首要功率器材原厂2019年上半年产能都被预定完。
图表362018年上半年低压（上图）、高压（下图）MOSFET交货周期状况（来历：ittbank、中泰证券研讨所）
直至2018年10月，功率半导体器材才收住了提价气势；不过2019年1月，合晶打响了2019年硅晶圆提价榜首枪，给功率半导体器材2019年的价格走势再次蒙上了一层暗影。
与此一起，在新能源轿车上运用的车规级IGBT的延期状况仍未得到有用处理。据全球闻名分销商富昌电子核算，2018年，运用于新能源轿车的IGBT模块的交货周期最长现已到达52周（IGBT的交货周期正常状况下为8-12周）。
而2018-2022年全球新能源轿车产值年复合添加率超越30%，但同期车规级IGBT产值的年复合添加率仅为15.7%（IGBT工业全体同期添加率为10.69%）。由此可见，车规级IGBT未来仍将持续面对交期延伸问题。
与世界大厂相同，本乡企业的扩产方案也处置得很慎重，不过本乡企业于2015-2016年间施行的产能扩产工程，简直都在本轮提价过程中得以顺畅投产，并加快了企业成绩的添加气势。
如扬杰科技的4寸线寸线扩产项目按期投产并完结产能开释，其在2018年上半年成绩同比添加了27.75%，第三季度再度同比添加24.93%；华微电子的赢利率更是一路走强，自进入2017年以来，净赢利率同比增速根本都维持在40％以上。
图表37本乡4大功率半导体器材企业2015-2018年上半年营收状况（来历：企业财报，单位：亿人民币）
华微电子正在进行的新式电力电子器材基地项目（二期）建造正在如火如荼进行中，建成后将成为大陆本乡首家以新能源范畴功率半导体芯片制造为中心、规划最大的八英寸出产线；该项目有望打破商场格式，享用进口替代盈利，华微电子也将借此具有加工8英寸芯片产能24万片/年的才干。
本乡IGBT龙头企业嘉兴斯达，在2018年上半年产销率已到达97％，根本到达了产销平衡；现在正方案扩建新产线，用于IPM模块出产，新增产能方案为700万个/年。
别的，捷捷半导体也在方案投建四条出产线及三条新产品研制线，一个产品功用检测和实验站，估计可构成年产90万片半导体分立器材芯片及11.48亿只半导体分立器材出产才干。
不仅如此，本乡企业还发力技能、人才及工业链布局，静待破发机遇。如扬杰科技一方面控股宜兴杰芯，进行6寸产线寸产线技能及人才储藏；另一方面收买成都青洋电子，以取得安稳外延片供给；一起加大第三代半导体SiC的技能储藏与产品开发作业。
传统的硅基功率半导体器材及其资料现已满意不了当下职业对高频、高温、高功率、高能效、耐恶劣环境及小型化功率半导体器材展开需求，且每取得一次打破都要支付昂扬的价值。
所以人们的目光转向了以碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）为代表的第三代半导体资料，它们具有禁带宽、击穿电场强度高、饱满电子迁移率高、热导率大、介电常数小、抗辐射才干强等长处，结合杰出的开关功用、温度安稳性和低电磁搅扰（EMI），更适用于如太阳能逆变器、电源、电动轿车和工业动力等下一代电源转化。
现在碳化硅器材定坐落功率在1kw-500kw的运用，作业频率在10Khz-10Mhz之间的场景，特别是一些对能量功率和空间尺度要求较高的运用，如电动轿车充电设备、电动轿车动力总成、光伏微型逆变器范畴等运用。
跟着技能缺点不断得到补足，以及规划化出产，SiC的本钱正在不断下降，如从2012-2015年3年中，SiC器材价格就下降了35-50％。
而跟着轿车、工业范畴的规划化运用，尽管单个碳化硅器材的本钱仍高于传统Si基产品数倍，但SiC凭仗其产品特性，大幅下降外围器材本钱，使得全体本钱与Si基方案的间隔现已缩小到可接受规划。
如单个60kw碳化硅功率模块的BOM（物料清单）本钱在732美元，而相应的硅基IGBT功率模块的BOM本钱约为458美元，碳化硅功率体系已本钱下降至硅基功率体系本钱的159.8%。跟着本钱进一步下降，未来SiC器材的替代将会加快。
从全球视点看，现在SiC的技能和商场都被世界企业所独占，首要为Infineon、Cree和Rohm，并且他们现已构成了产品体系。
罗姆于2008年收买出产SiC晶圆的德国SiCrystal公司后，构成了从晶圆制造、前期工序、后期工序再到功率模块的一条龙出产体系，并首先量产SiC器材。
这三家企业现在约占有了90％的SiC商场比例，处于鼎足之势的龙头位置。此外，意法半导体、丰田也在活跃进行SiC布局。
与世界大厂比较，我国大陆的碳化硅功率半导体器材研制起步晚，于20世纪末才开端注重SiC的开发，在技能上仍有很大间隔。
不过到2018年，我国大陆的SiC现已构成了相对完好的工业链，比方，泰科天润研制的碳化硅肖特基二极管产品已于2014年成功量产，产品包括600V-3300V等中高压规划，产品成品率到达世界先进水平；华天恒芯现已具有量产650V/1200V/1700V SiC肖特基二极管的才干；嘉兴思达、扬杰科技、三安光电等公司也在活跃布局SiC功率半导体器材。
图表40国内外碳化硅工业链代表企业一览表（来历：我国工业信息研讨院、创头条）
与适用于中大功率的SiC比较，GaN的方向是中小功率，因而GaN成为紧随SiC的第三代半导体资料。
世界上，住友电工、日立电线、古河机械金属和三菱化学等日本公司已能够出售规范2-3英寸HVPE制备的GaN衬底，具有4英寸衬底的小批量供给才干。
6英寸制备600V以上电力电子器材的Si上GaN外延资料则由美国Nitronex、德国Azzuro和日本企业供给；现在已推出耐压650V及以下系列Si基GaN功率半导体器材，首要运用于服务器电源（PFC）、车载充电、光伏逆变器等，美国Navitas、美国Dialog均为此类供货商。
GaN器材现在首要用于远间隔信号传输和高功率等级，如雷达、移动基站、卫星通讯、电子战等，首要玩家有东芝、三星等。
而我国大陆，在国家多项科研方案的扶持下，现已大幅缩小了与世界的技能间隔，并取得了不少成果，如中电13所已构成系列化GaN微波功率半导体器材和MMIC产品，已取得华为、中兴用于基站研制；姑苏纳维、东莞中镓具有2-4英寸GaN单晶衬底资料的供货才干。
姑苏能讯、姑苏晶湛、江苏能华、杭州士兰微、江苏华功半导体均已进入布局GaN电力电子资料和器材；三安光电也已建造GaN射频器材工艺线；海特高新经过其子公司海威华芯开端建造6英寸的第二代/第三代半导体集成电路芯片出产线，氮化镓（GaN）半导体芯片（6寸）项目建造规划为30000片/年。
2018年11月，聚力成半导体（重庆）有限公司奠基仪式在大足高新区举办，该项目以研制、出产全球半导体范畴前沿的氮化镓外延片、芯片为主，方案在12个月内完结一期厂房建造并开端试出产；该项目一起是聚力成在我国大陆的榜首个出产、研制基地，将有望打破德国、日本、美国对GaN的独占局势。
该项目建成后，可为高铁、新能源轿车、5G通讯、雷达、机器人等职业的电力操控体系和通讯体系的中心部件供给很多的氮化镓高功率半导体和高射频半导部件。
鉴于本乡与世界在第三代半导体资料范畴存在的巨大间隔，在2016-2017年2年时刻里，我国大陆以中央政府为主导，联合各地方政府会集出台了近30个第三代半导体资料相关方针，并分2批布置了11个研讨方向。
进入2018年，则转由地方政府为主导，对第三代半导体资料的展开进行详细推进及执行。
图表422016-2018年我国大陆第三代半导体资料相关支撑方针（来历：CASA，中信证券研讨部）
在运用端，我国大陆半导体照明工业是全球最大的半导体照明产品出产和出口地，成为我国大陆第三代半导体资料成功工业化的榜首个打破口。
以大基金入股三安光电/士兰微、安世半导体本乡化为标志，现在我国大陆已开端环绕长三角、珠三角、环渤海经济圈及闽赣区域展开第三代半导体工业布局，其间珠三角区域是我国大陆LED封装企业最会集、封装工业规划最大的区域，企业数量约占全国一半左右。
依据Yole的核算，2017年全球SiC模组商场为2.8亿美元，GaN模组的商场规划约为4000万美元左右；结合时下国内外展开状况，芯师爷研讨院猜测，至2020年，全球SiC模组商场将达7.8亿美元，GaN的模组商场规划也将扩大到1.1亿美元左右。
图表43全球SiC、GaN模组商场规划及增速剖析（来历：Yole，单位：百万美元）
因为第三代半导体资料及其制造的各种器材的优越性、实用性和战略性，未来，由SiC和GaN资料制成的半导体功率器材将支撑起当今节能技能的展开趋势，成为节能设备最中心的器材，许多发达国家已将第三代半导体资料列入国家方案，全面布置，极力抢占战略制高点。
依据展开方针，2018~2020年间，我国大陆将完结第三代半导体的工业根底建造，进行工业链的完善、中心配备研制、中心工艺开发、开发根底器材并开端演示运用等。
但因为我国大陆展开SiC、GaN资料和器材方面的研讨作业比较晚，与国外比较水平较低，在SiC和GaN资料的制备与质量等方面仍有较多亟待破解的问题。
现在看，阻止我国大陆第三代半导体研讨进展的重要要素是原始立异问题。凭仗功率器材工业的国产替代，或将能让我国大陆在实践运用中，更利于取得更多有利于第三代半导体资料研制的原始立异专利。
大都十倍，所以形成可靠性下降。从电源的寿数来看，决议开关电源寿数的是电解电容、光耦合器及排风扇等
（Power Electronic Device）。1940年贝尔实验室
技能，在芯片之上或许在芯片之外不断扩展新的功用。图1就闪现了手机芯片技能的
的热规划再进行一些详细阐明。近年来，“小型化”、“高功用化”、“规划灵活性”现已成为
的改变和热规划 /
的重要组成部分，跟着电力电子运用范畴的不断扩展和电力电子技能水平的进步，
高效氮化镓电源规划方案 GaN在依据图腾柱PFC的电源规划中完结高功率
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