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功率半導體大致可以分為功率半導體分立器件(PowerDiscrete,包括功率模塊)和功率半導體集成電路(Power IC)兩大類,晶體管屬於功率分立器件其中的一種,包括金屬-氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)和絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)。
回顧近幾年功率半導體市場表現,可以發現由於新冠疫情及半導體產能吃緊,使功率半導體一直面臨供給緊張及缺貨狀態。其中工控、車用的產品單價更是居高不下,同步讓功率半導體產品單價在近兩年開始明顯攀升,平均產品單價大約落在0.24美元。
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自2021年以來,功率晶體管的價格一路走高,國內功率半導體廠商士蘭微發布包括MOS 類、IGBT、SBD、FRD等部分產品品類的漲價通知;捷捷微電也對VDMOS、TRENCH MOS部分產品進行了漲價;長晶科技也宣布對全系列產品漲價,上漲幅度約為10%-20%。比亞迪半導體也對IPM、IGBT單管產品進行價格調整,提漲幅度不低於5%。
英飛凌、意法半導體、安森美、安世半導體等頭部的功率半導體大廠也是對產品的價格上調10%~15%。當時部分進口產品的交期長達52周,國產產品的交期也是長達三個月。高度的產能擴張瓶頸和價格上調,推高了功率晶體管的平均售價, 2021年功率晶體管的單位出貨量增長13%,銷售額增長了26%。
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IC Insights表示,2022年的功率半導體市場在IDM大廠漲價效應下,使平均產品單價達到近十幾年以來新高。其中去年平均產品單價漲幅將年增長8%,今年調幅更有望達到11%。
2022年初,英飛凌、意法半導體、恩智浦等海外功率半導體大廠均表達了對今年功率半導體高景氣的預期,重點器件平均交貨期超過一年,2022年全年產能已經全部排滿。在需求旺盛,產能緊張情況下,海外巨頭進行了新一輪漲價。2月,英飛凌率先向下遊客戶通知了漲價;3月,意法半導體宣布在Q2進行全線漲價,包括運輸在途和積壓產品。
功率半導體作為電動汽車的重要元件,在電動車及自動駕駛等趨勢持續推動下,使車內搭載的功率半導體元件需求每年都不斷明顯攀升,其中包含電池管理系統、車內通訊系統及儀錶板等功能升級,都成為功率半導體元件需求持續看升的關鍵。
不過,IC Insights也表示,預期明年全球經濟景氣放緩,將會有4%跌幅,功率半導體全年產值將下降2%至240億美元。
但到了2024年,功率半導體市場將進入新一波成長循環,預期到2026年功率半導體市場產值上漲至289億美元。
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在價格和交期趨勢向上的背景下,本土化替代成為功率半導體產業在供需緊缺環境下的強邏輯。這也意味着本土功率半導體公司的未來已來:國產加速替代進程,頭部企業迎來產品和客戶結構的持續升級。
在此輪高景氣度下,受益下游新能源產業發展,功率器件的需求有強支撐。以新能源汽車為例,2022年,以國內500萬輛新能源汽車估算,考慮平均單車用1.3隻IGBT模塊,折算需求量約達650萬隻。
國內幾大功率半導體龍頭企業也釋放了積極擴產的信號。
一方面,功率半導體的襯底材料朝大尺寸和新材料方向發展。從6英寸到8英寸再到12英寸更先進的產線投入,士蘭微領先推向12英寸產線,預計今年將達6萬片/月,而聞泰科技、華潤微等企業的12英寸亦正迎來爬坡,產線升級將助推工藝水平、產品能力的提升;同時,隨着第三代寬禁帶材料半導體迅速發展,SiC與GaN器件的應用規模開始持續增長。
另一方面,功率半導體器件結構朝複雜化演進,功率半導體廠商正迎來產品結構快速升級,以IGBT、SiC為代表的高端功率器件占營收結構持續提升。
聞泰科技IGBT系列產品也已流片成功,從2021年聞泰科技就開始籌備IGBT系列產品,未來幾年聞泰科技半導體業務板塊研發投入預計將達到15%以上,主要投向中高壓MOSFET、第三代半導體和IGBT等領域。
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