功率半导体行业特点和发展趋势
思瀚产业研究院 锴威特    2023-08-14

（1）海外龙头仍居第一梯队，国内厂商市场发展空间大

目前高端功率半导体产品仍然主要由美、日、欧龙头厂商主导，国内厂商与国外龙头公司仍存在较大差距。根据 Strategy Analytics 数据，2020 年全球功率半导体市场份额前五大公司占据近 70%市场份额，其中英飞凌处于绝对领先地位，独占 30%市场份额，市场份额前五大公司均为国外企业，国内厂商市场份额仅占 10%左右，发展空间大。

（2）第三代半导体材料带来新的发展机遇

以 SiC 为代表的第三代半导体材料给功率半导体行业带来了新的发展契机，SiC材料相对于硅基材料主要拥有如下优势：耐高压、耐高温、工作频率高。

① 耐高压 SiC 的击穿场强约为硅的 10 倍，这就意味着同样电压等级的SiC MOSFET 晶圆外延层厚度只要硅的十分之一，是应用于超高压功率器件的理想材料。

② 耐高温 SiC的禁带宽度是硅基材料的 3倍，SiC的热导率是硅基材料的2-3倍，故 SiC功率器件的应用可使散热器体积减小。

③ 高频 SiC 的电子饱和速度是硅基材料的 2-3 倍，SiC 功率器件可实现 10倍于硅基功率器件的工作频率4。

国家设立了“2030 年前碳排放达峰，2060 年前碳中和”的双碳战略目标，未来制造业企业将进一步提升能源利用效率、减少碳排放，SiC 凭借低功耗、耐高压、耐高温、高频等优势特性，在助力国家实现碳中和战略目标方面具有重要作用，其应用前景广阔。

（3）功率半导体的国产替代趋势逐渐加强

现阶段中国功率半导体的进口量和进口占比仍然较大，尤其是用于工业控制领域的高性能产品及用于高可靠领域的产品，国产化替代空间较大。根据CCID 的数据，中国功率器件市场中，接近 90%的产品均依赖进口。

根据半导体行业观察、国金证券研究所数据，中国模拟芯片仍高度依赖进口，2020 年国产化率仅为 12%左右。近年来，国产化替代需求随着中美贸易摩擦而更加迫切。近年来，国家颁布了《国家信息化发展战略纲要》《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》等政策，为功率半导体产业链自主可控提供了政策支持，功率半导体行业的国产化替代进程将进一步加速。

（4）功率器件技术发展趋势

功率器件的发展包含多个技术路径，包含线宽、器件结构、工艺进步、材料等多个方面，经过不断的发展，功率器件追求不断提高功率密度，实现功耗与成本的最优解，同时实现多种功能的集成。另外，功率器件的材料迭代（如第三代半导体材料）和集成化趋势也日益加强。