2018年功率半導體行業研究報告
行研君說
導語
根據世界半導體貿易統計組織(WSTS)的統計，全球半導體市場銷售額首次突破4000億美元，達到4122.21億美元，同比增長21.6%，增速創下7年新高(2010年增長31.8%)。其中2017Q4增速為22.5%，略高於年平均增速，說明半導體產業景氣度仍將延續。
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來源：WSTS
半導體指常溫下導電性能介於導體與絕緣體之間的材料，被廣泛應用於各種電子產品中。作為當今世界科技進步與經濟發展的基石，半導體產業已然成為國家綜合實力的體現。
根據世界半導體貿易統計組織(WSTS)的分類，半導體產業可細分為四大領域:集成電路、分立器件、光電子器件和感測器。
而半導體產業鏈主要分為核心產業鏈(IC設計、製造、封測)與半導體支撐產業鏈(材料與設備等)。
半導體和電子產業過去主要是終端的變化，近年來上游半導體支撐業、電子元器件也開始發生變化，如相變存儲帶來了半導體材料到集成電路的變化。
中國加大半導體產業資本投入，集成電路全球格局也在發生變化。
▌2017年半導體產業景氣度飆升，18年仍將延續
根據世界半導體貿易統計組織(WSTS)的統計，全球半導體市場銷售額首次突破4000億美元，達到4122.21億美元，同比增長21.6%，增速創下7年新高(2010年增長31.8%)。其中2017Q4增速為22.5%，略高於年平均增速，說明半導體產業景氣度仍將延續。
▌半導體產業鏈向中國轉移，自主可控大勢所趨
半導體產業是高度技術與資本密集的產業，受生產成本以及半導體自身發展周期性波動的影響，世界半導體產業呈現出向具有市場優勢、成本優勢的發展中國家產業鏈轉移的趨勢。
作為經濟高速增長的發展主體，中國依託龐大的市場需求及生產要素成本優勢成為半導體產業轉移的主要目的地。
中國半導體發展迅速，產業結構不斷優化
根據中國半導體行業協會統計，2017年中國集成電路產業銷售額達到5411.3億元，同比增長24.8%。
其中，製造環節銷售額達到1448.1億元，同比增長28.5%，設計業和封測業繼續保持快速增長，增速分別為26.1%和20.8%，銷售額分別為2073.5億元和1889.7億元。
中國半導體產業的增速明顯高於全球，已成為全球最大的半導體市場。
產業結構不斷優化，半導體設計發展較快。據中國半導體行業協會統計，IC設計銷售額佔比已由2004年的14.95%提高到2017年38.32%，是集成電路三大環節中增長最快、佔比最高的。
▌中國半導體逆差逐年增大，自主可控迫在眉睫
雖然中國半導體市場發展迅速，但仍依賴大量進口，自給率較低，與國外相比仍然存在巨大差距。
據中國海關統計，2017年中國進口集成電路3770億塊，同比增長10.1%，進口金額2601.4億美元，同比增長14.6%;2017年中國出口集成電路2043.5億塊，同比增長13.1%，出口金額668.8億美元，同比增長9.8%;進出口逆差1932.6億美元，自主可控迫在眉睫。
▌國家政策、大基金疊加工程師紅利，提供絕好契機
國家政策大力支持半導體產業。半導體是現代電子信息產業的核心與基石頭，是關係國民經濟和社會發展全局的基礎性、先導性和戰略性產業，其發展狀況直接影響國家經濟。為助力行業深度發展。
國家有關部門相繼出台了多項產業扶持政策，為我國半導體企業的發展營造了良好的政策環境。
國家大基金提供強有力的資金支持。2014年9月，國家集成電路產業投資基金(簡稱大基金)成立，第一次以市場化投資的形式推動該產業，改變了過去稅收土地優惠、研發獎勵等傳統補貼方式。
截至2017年底，大基金累計有效決策投資67個項目，累計項目承諾投資額1188億元，實際出資818億元，分別佔一期募資總額的86%和61%。
其投資範圍涵蓋IC產業製造、設計、封測、設備材料等環節，實現了產業鏈上的完整布局。
其中人工智慧、儲存器、物聯網的應用這三個大方向是集成電路產業關注的重點。
日前，工信部透露國家大基金二期已開始募集資金，預計資金規模1500億元-2000億元。
▌半導體分立器件—電力電子核心
半導體分立器件作為介於電子整機行業以及上游原材料行業之間的中間產品，是半導體產業的基礎及核心領域之一。
涵蓋了消費類電子、安防、工控、汽車電子、新能源等配套領域，應用範圍廣、用量大。隨著半導體功率器件行業新型技術特徵的發展，其應用領域也將不斷擴大。
根據ICInsights的統計數據，2016年分立器件(不含光電和感測器)全球出貨量佔半導體元件44%，是半導體元件第一大銷量分支，但其全球銷售額僅占整個半導體產業總銷售額的5%-6%。
半導體分立器件所服務的行業領域較廣，其受下游單一行業周期性變化影響並不顯著，但與宏觀經濟景氣度有一定的關聯性。
研究發現，全球半導體分立器件銷售額增長率與全球GDP增速高度正相關。
▌常用的幾種功率半導體
功率半導體分立器件是電力電子技術中用來進行高效電能形態變換、功率控制與處理，以及實現能量調節的核心器件，主要用於電力電子設備的整流、穩壓、開關、混頻等，具有應用範圍廣，用量大等特點，在消費類電子、汽車電子、電子儀器儀錶、工業及自動控制、計算機及周邊設備、網路通訊等領域均有廣泛的應用。
近年來，受益於國際電子製造產業的轉移，以及下游汽車、光伏、計算機、通信、消費類電子等需求的拉動，中國功率半導體分立器件行業保持了較快的發展態勢。
功率半導體種類繁多，按照器件種類可分為二極體、整流橋、晶閘管、MOSFED、IGBT等幾大類。
幾種功率半導體的區別及市場規模
功率半導體市場應用廣泛前景廣闊。
根據IHSmarkit(市場調研公司)數據統計，功率半導體中二極體、MOSFET、IGBT份額分別為33%、39%、27%。
WSTS數據顯示，2017年全球功率半導體市場規模為216.5億美元。即MOSFET、二極體、IGBT市場規模分別約為84.435、71.445、58.455億美元。
結合WSTS對全球半導體市場的判斷，我們預測2018年二極體、MOSFET、IGBT市場規模分別為483億元、570億元、395億元。
▌下游需求分析:新能源汽車、光伏、LED迅猛發展
功率半導體分立器件的傳統應用領域包括消費電子、計算機及外設、通訊電信、電源電器等行業，伴隨著分立器件晶元製造、器件封裝等新技術新工藝的發展，光伏、智能電網、汽車電子以及LED照明等熱點應用領域逐漸成長為半導體分立器件的新興市場。
在傳統應用領域，功率半導體分立器件引領工業發展方式向節能型轉變，實現家電工業轉型升級，優化產業結構。
而隨著物聯網、雲計算、新能源、節能環保等新興產業的高速發展，新興領域成為支撐功率半導體分立器件保持較好發展勢頭的重要市場。
中國功率半導體下游應用領域中，消費3C電子佔比較大，汽車電子佔比僅為15%。未來，隨著新能源汽車的推廣普及，汽車電子有望成為功率半導體產業的突破口。
需求端一:汽車電子
汽車領域是全球半導體分立器件最大的應用市場，目前全球排名前十的分立器件廠商主要營收均為汽車電子。
而根據中國汽車工業協會車用電機電器委員會的計算方法，每輛新車發電機至少需要裝配1隻車用整流器，每隻車用整流器平均需裝配9隻功率車用二極體。
2017年中國汽車產量2901.8萬輛，車用大功率二極體晶元需求=2901.8萬*9=2.61億隻
此外，新能源汽車和智能駕駛的逐步普及將會大幅增加半導體分立器件的需求。據統計，半導體分立器件約佔新能源汽車整車價值的10%。
根據2016年國務院印發《「十三五」國家戰略性新興產業發展規劃的通知》:到2020年中國新能源汽車實現當年產銷200萬輛以上，累計產銷超過500萬輛。
另一方面，MOSFET、IGBT等功率模塊是直流充電樁等設備核心電能轉換器件，需求量已逐漸放大。
據公開資料調查顯示，目前直流充電樁價格是0.6-0.8元每w，即一個40Kw功率的直流充電樁，價格大概2.5-3萬元，其中MOSFET或IGBT功率模塊價值約佔成本的20%，即5000-6000元，充電樁的普及拉動了功率半導體的需求。
需求端二:光伏產業
光伏二極體約佔光伏標準組件(以220W計算)成本的3‰至5‰，佔光伏組件成本微小，價格彈性小。
按常規配置計算，1MW的光伏組件約需太陽能接線盒5000隻，每隻太陽能接線盒平均約需光伏二極體5隻左右，因此1MW光伏組件約需要2.5萬隻光伏二極體，1GW的光伏電池組件需光伏二極體2500萬隻。
根據中國國家能源局公布的2017~2020四年間的光伏裝機指標，普通電站指標為54.5GW，領跑者指標32GW，總計達86.5GW。據推算，到2020年中國光伏裝機將超過200GW。
預測到2020年中國光伏二極體需求約為:2500萬隻*200=50億隻
需求端三:LED照明
LED是一種新型的綠色光源產品，具有節能、環保、壽命長、體積小等特點，並廣泛應用於各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領域。
目前，LED已經成為性價比較高的生態光源，全面進入照明替代市場，在全球淘汰白熾燈和限制熒光燈(含汞)使用的大趨勢下，全球LED照明市場呈現爆髮式增長。
其它需求端
智能電錶及輸變電:智能電錶中需要二極體和橋式整流器來實現電路的數據處理，因此智能電錶市場的發展將帶動半導體分立器件產品的市場需求。
一般情況下，每台單相智能電錶的電路由電源電路和數據處理電路構成，電源電路需要用1~2隻整流橋，數據處理電路需要用9~13隻二極體。智能電錶的更新換代穩步推進，保證了功率半導體的需求。
家用電器:功率半導體器件可以對驅動家用電器的電能進行控制和轉換，是家用電器的關鍵零部件，直接影響到家用電器的性能和品質。
在家用電器整體升級、市場擴展的大背景下，半導體分立器件將隨著家電行業的發展而具有穩定的市場發展前景。
▌競爭格局:國外巨頭佔據高端市場，中低端國內廠商迎來契機
受成本壓力的影響，國際功率半導體巨頭近年來主攻高壓Mosfet、IGBT等應用於汽車領域的高端市場，逐步放棄中低端二極體的生產。
目前Vishay在中低端二極體上佔據龍頭地位，而英飛凌、安森美、意法半導體等國際巨頭髮展戰略均以汽車電子、高端IGBT為主。
國內功率半導體企業主要產品不盡相同，並不構成直接競爭關係。
台灣功率半導體企業主營產品多為二極體、中低壓MOSFET，與大陸企業產品重合度較高，是大陸企業的主要競爭對手。
總體來看，不同地區通過產業分工，形成了各自的競爭優勢。美國在功率IC領域具有絕對領先優勢，歐洲在功率IC和功率分立器件方面也都具有較強實力，日本在分立功率器件方面競爭優勢較強，但主要集中在晶元方面，廠商數量眾多。
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