電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李彎彎）近段時(shí)間，功率器件的關(guān)注熱度再次升級(jí)，除了斯達(dá)半導(dǎo)、捷捷微電等功率器件廠商正加大產(chǎn)能建設(shè)，華為、小米、OPPO等手機(jī)廠商也在積極投資布局，功率器件相關(guān)熱門(mén)的第三代半導(dǎo)體材料碳化硅和氮化鎵更是被寫(xiě)入了“十四五”規(guī)劃。

近幾年新能源汽車、5G基站和變頻家電強(qiáng)勢(shì)發(fā)展，給功率器件帶來(lái)了新的增長(zhǎng)機(jī)會(huì)，另外快充，特高壓、城際高鐵交通等對(duì)功率器件的需求也在快速增長(zhǎng)，據(jù)Yole 預(yù)測(cè)，到2025年全球功率器件市場(chǎng)或達(dá)225億美元，2019到2025 年復(fù)合增長(zhǎng)率4.28%。

在新興應(yīng)用需求及政策的支持推動(dòng)下，國(guó)內(nèi)功率器件近年來(lái)發(fā)展也是相當(dāng)迅速，據(jù)芯謀研究統(tǒng)計(jì)，中國(guó)企業(yè)有5價(jià)進(jìn)入全球前20名，其中安世半導(dǎo)體更是進(jìn)入前十，位居第九。

圖表來(lái)自芯謀研究

全球芯片短缺 功率器件廠商積極擴(kuò)大產(chǎn)能建設(shè)

近年來(lái)全球半導(dǎo)體面臨短缺和漲價(jià)的局面，功率器件也不例外，新潔能、士蘭微、捷捷微電等廠商之前都發(fā)布過(guò)漲價(jià)通知，同時(shí)受益于市場(chǎng)需求旺盛，不少?gòu)S商近幾個(gè)月甚至是整個(gè)2020年都取得了相當(dāng)好的業(yè)績(jī)。

比如，捷捷微電近日發(fā)布2020年度報(bào)告顯示，公司2020年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入10.11億元，同比增長(zhǎng)49.99%；歸屬于上市公司股東的凈利潤(rùn)2.83億元，同比增長(zhǎng)49.45%。聞泰科技近日也表示受益于對(duì)全球消費(fèi)品和汽車市場(chǎng)的持續(xù)滲透，公司功率半導(dǎo)體業(yè)務(wù)從2020年第三季度開(kāi)始實(shí)現(xiàn)強(qiáng)勁增長(zhǎng)。

為了解決供貨緊張的情況，很多功率器件廠商正在加快項(xiàng)目建設(shè)及產(chǎn)能擴(kuò)展。捷捷微電近日表示，其在南通總投資25億元的高端功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目正式開(kāi)工，該項(xiàng)目分為兩期，項(xiàng)目建成后，一期和二期都將能形成年產(chǎn)Trench MOS 276000片、LV SGT 144000片、MV SGT 180000片的生產(chǎn)能力。

東芝也正在擴(kuò)產(chǎn)其電動(dòng)車功率半導(dǎo)體產(chǎn)能，據(jù)外媒報(bào)道，東芝將在位于日本石川縣的主力工廠引進(jìn)能大量生產(chǎn)純電動(dòng)汽車（EV）等使用的功率半導(dǎo)體制造設(shè)備，將計(jì)劃投資約投資約250億日元，將石川工廠的產(chǎn)能提高2成。

功率器件主要用于電力設(shè)備的電能變換和控制電路方面大功率的電子器件（通常指電流為數(shù)十至數(shù)千安，電壓為數(shù)百伏以上），比如在新能源汽車領(lǐng)域，功率器件將電力高效轉(zhuǎn)化成動(dòng)力可以降低電動(dòng)車等的耗電量。

功率器件大致分為幾種：二極管、晶閘管、MOSFET和IGBT。其中二極管和晶閘管現(xiàn)在較少被談到，不過(guò)上文提到的捷捷微電，其晶閘管業(yè)務(wù)占比較高，2020年?duì)I業(yè)收入占比達(dá)到42.11%，對(duì)晶閘管的依賴程度較高。

截圖自國(guó)海證券報(bào)告

現(xiàn)在業(yè)界談到較多的功率器件是MOSFET和IGBT，其中MOSFET在功率器件中占比較大，大概在41.18%，IGBT的市場(chǎng)占比大概是30.10%。因?yàn)閮?yōu)勢(shì)不一樣，MOSFET和IGBT的應(yīng)用領(lǐng)域也因此有所不同。

MOSFET 穩(wěn)定性好，適用于 AC/DC 開(kāi)關(guān)電源、DC/DC 轉(zhuǎn)換器，因此MOSFET 通常用于計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子、汽車和工業(yè)等領(lǐng)域。IGBT應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛，包括家電、數(shù)碼產(chǎn)品，航空航天、高鐵等領(lǐng)域，以及新能源汽車、智能電網(wǎng)等新興應(yīng)用領(lǐng)域。

被寫(xiě)入“十四五”規(guī)劃 第三代半導(dǎo)體功率器件未來(lái)可期

雖然現(xiàn)在全球90%以上的芯片和器件是基于硅材料生產(chǎn)，但是隨著5G、新能源汽車等新興應(yīng)用的出現(xiàn)，氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）等第三代半導(dǎo)體材料興起，并被寫(xiě)入“十四五”規(guī)劃，第三代半導(dǎo)體功率器件也憑借獨(dú)特優(yōu)勢(shì)逐漸獲得市場(chǎng)青睞。

碳化硅（SiC）功率器件有SiC二極管、SiC MOSFET，SiC二極管通常是SiC肖特基二極管，主要用于在 600V以上領(lǐng)域替代傳統(tǒng)的快恢復(fù)二極管。SiC MOSFET可部分取代硅基IGBT，SiC MOSFET具有較高的擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度，比傳統(tǒng)Si MOSFET更耐高壓，同時(shí)擁有更高的開(kāi)關(guān)頻率和下降的通態(tài)電阻，開(kāi)關(guān)速度比Si IGBT快，損耗比Si IGBT小，在高頻、高電壓領(lǐng)域?qū)⑷〈?Si IGBT 和 Si MOSFET。

根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)顯示，SiC功率器件在電動(dòng)汽車、電源和光伏三大終端市場(chǎng)的應(yīng)用占比合計(jì)約為67%，其中電動(dòng)汽車領(lǐng)域占比最大，達(dá)到30%，電源和光伏領(lǐng)域占比依次為22%、15%。新能源汽車被認(rèn)為是SiC功率器件應(yīng)用的主要驅(qū)動(dòng)力，被大量運(yùn)用在車載充電器、DC-DC轉(zhuǎn)換器和牽引逆變器等方面。

有不少?gòu)S商在碳化硅領(lǐng)域取得了不錯(cuò)進(jìn)展，泰科天潤(rùn)在今年1月初表示，其位于瀏陽(yáng)經(jīng)開(kāi)區(qū)（高新區(qū)）內(nèi)的項(xiàng)目，90%的生產(chǎn)設(shè)備已到位，而大部分設(shè)備處于工藝調(diào)試階段，該項(xiàng)目一期投資5億元，主要投入6英寸碳化硅基電力電子芯片生產(chǎn)線，項(xiàng)目建成滿產(chǎn)后可實(shí)現(xiàn)6萬(wàn)片/年的6英寸碳化硅功率芯片生產(chǎn)及銷售，公司董事長(zhǎng)陳彤稱，力爭(zhēng)春節(jié)前投產(chǎn)。

另外斯達(dá)半導(dǎo)也在積極推進(jìn)，該公司本月初發(fā)布公告稱，擬通過(guò)定增募資的方式，募集資金不超過(guò)35億元，計(jì)劃向高壓特色工藝功率芯片和SiC（碳化硅）芯片投入20億元，在本次總募資中占比為57%左右。斯達(dá)半導(dǎo)是國(guó)內(nèi)IGBT龍頭企業(yè)，近年來(lái)受高鐵、新能源汽車等多方市場(chǎng)需求增長(zhǎng)影響，公司業(yè)績(jī)快速提升。

資本對(duì)SiC功率器件企業(yè)也青睞有加，根據(jù)近日消息，SiC功率器件研發(fā)商飛锃半導(dǎo)體完成新一輪融資，該公司成立于2018年6月，主營(yíng)碳化硅SiC功率器件研發(fā)，主要應(yīng)用于消費(fèi)電子、汽車及工業(yè)領(lǐng)域。上文提到的泰科天潤(rùn)也在去年的5月宣布完成融資。

氮化鎵適用于超高頻功率器件領(lǐng)域，GaN器件最高頻率超過(guò)106 Hz，功率在1000W左右，開(kāi)關(guān)速度是SiC MOSFET的四倍，GaN定位在高功率、高電壓領(lǐng)域，集中在600V-3300V，中低壓集中在100V-600V，主要應(yīng)用于雷達(dá)、筆記本電源適配器等。

快充是氮化鎵的一大發(fā)展領(lǐng)域，據(jù)報(bào)道，從2018開(kāi)始就有不少氮化鎵快充充電器陸續(xù)量產(chǎn)，今年1月份獲得中國(guó)第一位置的OPPO，近日就與華勤聯(lián)合戰(zhàn)略投資了氮化鎵（GaN ）芯片廠商威兆半導(dǎo)體，威兆半導(dǎo)體成立于2012年12月，產(chǎn)品主要為開(kāi)關(guān)電源充電器用的大功率 MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管，此外還生產(chǎn)超低壓降肖特基、快恢復(fù)二極管及器件模塊化應(yīng)用設(shè)計(jì)，致力于提高產(chǎn)品能效比。

小結(jié)

就如上文所言，功率器件市場(chǎng)未來(lái)有不錯(cuò)的增長(zhǎng)空間，當(dāng)前英飛凌、安森美、意法半導(dǎo)體等國(guó)際大廠占據(jù)較大市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)廠商在二極管、晶閘管及部分MOSFET上占據(jù)不錯(cuò)市場(chǎng)，在某些中高端產(chǎn)品方面還有很大的提升空間，不過(guò)很明顯，包括新潔能、比亞迪、斯達(dá)半導(dǎo)、捷捷微電等在內(nèi)非常多優(yōu)秀的企業(yè)正在日漸成長(zhǎng)，未來(lái)值得期待。

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