7557
2023年对整个半导体产业来说并不轻松。根据WSTS的数据，2023年半导体元器件行业市场规模为5201亿美元，下跌9.4%，在所有元器件细分品类中，以功率器件为代表的分立器件是去年唯一正增长的，全年预计增长5.8%。
作为电能转化和电路控制的核心器件，功率器件下游应用十分广泛，按照下游应用划分，汽车领域占比达40%，其次是工业占比27%，消费电子占13%，其他领域（如通讯、计算机等领域）占20%，功率器件在汽车和工业领域应用较多，需求稳定性也较强，消费领域应用相对较少。
2023年，发生了什么？
- 需求侧：分化
2023年，功率器件下游市场需求呈现分化态势：国内汽车和光储市场持续上行，而本土工业自动化市场全年需求萎靡，同时全球个人电脑、手机等消费电子出货量亦同比下滑。
根据中汽协数据，预计2023年全年汽车销量将达到3000万辆左右，相比2022年的2686.4万辆，同比增长11.7%，同时中国市场的新能源车市场月度零售销量渗透率持续攀升，11月的渗透率已然达到40.4%，继而带动汽车充电桩市场的发展。作为功率器件最大的下游应用领域，汽车市场的上行态势是上游功率器件能够录得正增长的重要原因。
另外，根据四方维CIQ需求指数，亚太地区的二极管和MOSFET的2023年全年需求走势来看，在一季度出现高点后，随后需求维持走平或下行态势。
图 | 亚太地区二极管近两年需求指数，数据来源：四方维CIQ
图 | 亚太地区MOSFET近两年需求指数，数据来源：四方维CIQ
- 供给侧：供给增多，竞争加剧
功成半导体销售副总曹远迎表示：功率器件这个赛道，国产厂家目前有300多家，其中大部分是创业公司，品牌力和产品还处于被市场认可的过程中。大家基于前两年的产能紧张，在2022年Q4大规模投片计划，叠加2023年Q1开始的需求减弱和产能暴涨，行业内头部玩家主动降价，吃掉了大部分需求，大部分玩家在2023年积累了高水位的库存。为了降低库存回笼资金，市场从2023年Q3开始进入了疯狂的内卷，没有最低只有更低，从头部各大上市公司三季度财报看，大家的平均毛利同比下降了10%，可以想象剩下的玩家应该是在15-20%的毛利下降。
功成半导体销售副总，曹远迎
那2024年，机会在哪里？
英飞凌一直将自己定位为“零碳技术的创新伙伴”。 “创新”体现在两点：
一方面是英飞凌自身产品和技术的创新。在第三代半导体，英飞凌拥有近20年芯片研发、器件设计和应用的丰富经验，具有沟槽栅技术、.XT 连接技术，以及新推出的增强型M1H SiC MOSFET芯片技术。以此， 2023年，面向绿色能源和零碳工业应用发布了近30个型号的功率半导体器件和驱动芯片，包括业界首发的1200V H7 IGBT单管系列，2000V 62mm CoolSiC™ MOSFET模块，以及专门针对牵引应用量身定制的3.3 kV CoolSiC MOSFET等产品。
另一方面是与客户在应用领域的协同创新。 英飞凌推行“从产品到系统”的战略方针，与客户紧密合作，倾听客户的声音，积极投身于如绿氢这些新兴行业的早期项目，推出更多满足客户需求的创新产品，助力他们成为本土市场的技术引领者。
低碳化趋势将继续推动功率半导体市场强劲增长，尤其是基于宽禁带材料（SiC和GaN）的功率半导体,预计到2030年，SiC的市场规模将增长至约200亿欧元。就垂直细分市场来看，电网对可扩展性、现代化和灵活性的要求，带动着输配电和储能解决方案的市场需求增长。伴随新能源车的普及，作为满足车主快速充电需求的超充设备也将成为行业风口。
此外，英飞凌认为汽车电子领域SiC正在越来越多地被采用，特别是在车载充电器、高低压DC-DC转换器，以及牵引逆变器中。出于对小型化、更耐压功率器件的需求，国内外众多车企都已开始使用或研发下一代SiC逆变器。英飞凌在未来三到五年间将重点投资下一代更高效的半导体技术，包括Si及SiC，以提供更高功率密度、更高集成度、更高灵活度的封装模式的新产品。从新能源汽车实际应用的角度来看，续航里程和电池装机量是关键。SiC技术能够显著的提升续航里程，或者相同续航里程下，降低电池装机量和成本。这是越来越多的车厂开始规划新的SiC技术方案的原因。
对英飞凌而言， 2024年，我们还将坚定不移的加码新能源，保持技术和产品创新，坚持客户导向，通过合作共赢，共同赋能产业发展。
- Transphorm：GaN应用领域持续扩大
Transphorm业务拓展及市场营销高级副总裁Philip Zuk表示：“如今SiC器件已经在汽车市场上被采用。而GaN器件具有更高的性能（Transphorm已证明，与SiC产品相比，其损耗可降低25-35%），并且GaN器件的制造与硅基制程平台兼容，衬底材料更便宜，因此制造成本也更低，高压GaN已经开始用于手机充电器以外的应用。”
Transphorm是技术和产品覆盖低功率和高功率应用领域的GaN公司，不仅致力于低功率领域的笔记本电脑和电器应用，而且还致力于高功率领域应用：数据中心、人工智能电源、太阳能逆变器、UPS系统、电池管理、两轮/三轮和四轮电动车等。
2023年，GaN功率器件的市场规模和应用领域均有扩大。许多企业将GaN应用于较低功率领域，如：65瓦和更低功率的手机快速充电器，这一趋势将会延伸至笔记本电脑电源，以及基于人工智能的新型机器的电源。
Philip Zuk补充道：“5G的通信设备部署正在进行中，物联网增长非常快，人工智能也有着显著增长，Transphorm可以为这些市场提供动力。
此外，Transphorm预测GaN产品将于2024年应用于电动汽车，首先是两轮和三轮的电动车辆，然后是四轮的电动汽车，尤其是电动车的充电应用。
GaN的时代已经到来，产品性能、可靠性和高质量大面积大电流GaN芯片制造领域都有了显著进展。未来几年，在电力电子领域，GaN的增长率有望达到SiC的2倍，硅产品的10倍。”
Transphorm业务拓展及市场营销高级副总裁Philip Zuk
- 功成半导体：关注结构性产品需求变化、本地化的服务、国产SiC产品突围
与非网在采访功成半导体副总曹远迎关于功率器件在工业市场的机会时，曹远迎表示：高端模块电源、新能源等热门风口将逐渐企稳，一方面是国内需求持续增加，光伏新装预测超过200GW, 与汽车充电相关的工商业储能需求，以及海外光储市场的去库存结束迎来新增需求，总体看光储充新能源将是明年最优先的工业增长市场。这些领域将对更高频、低损耗的高性能SJ, IGBT、SiC产品市场需求有很大的助力。
在光伏逆变器和储能逆变器领域，MPPT和双向DC-DC变换上，对更高频率、低损耗的功率器件需求在进一步增强，随着SiC MOSFET的逐步降价，将会应用在这些高性能应用场景。
工业新能源对更高效率、更高功率密度的需求趋势，我们预计2024年市场将有5000万只1200/1700/2000V 30/40/60mR SiC MOSFET，以及配套的SiC Diode的准刚需。
除此外，低压和离网光伏应用，以微型逆变器和MPPT充电器为代表的市场，更多传统行业的玩家(家电、安防、水泵等)跑步进入这个市场，光储+传统产品的结合，为这些行业带来了新的市场价值，这些应用带来了SJ MOS, SGT MOS, 和小电流SiC产品的需求，我们相信这个离网光储市场将是中国本土客户主导的市场，成为出口的主力之一。”
功成半导体主要从事低压屏蔽栅SGT、高压超结SJ、沟槽栅场截止型IGBT、SiC SBD、SiC MOSFET、GaN HEMT、功率模块IPM、功率IC的设计和研发。2018-2020年主要以消费电源如照明、显示、快充起家，从2021年开始深入耕耘直流充电、通信电源、算力电源、服务器电源、光伏逆变器、储能等高端工业市场，目前Elite MOSFET系列150V SGT 3.8/5/5.5/7.5mR, 650V Super Junction 76/65/40/30/27/22/17mR已经成功应用在这些直流变换DC-DC电路，覆盖功率1-40KW，650V系列IGBT 40/50/75A产品在PFC, DC-AC电路中为客户系统提供更高效效率电力变换。
曹远迎补充：“工业场景中，模块电源、新能源、工业自动化等领域都是国内发展了多年的市场，国内产业链也很成熟，但是本土厂商的产品总体处于中低端，与海外品牌的同规格产品同场竞技，在价格上会吃亏，主要还是产品的效率、功率密度、可靠性等方面不能完全去和海外品牌对标。
但我们相信这些痛点可以通过本地化的服务，帮助我们的本土客户提升产品性能和可靠性，提升产品市场竞争力。功成半导体组建了系统集成方案团队，可以为客户提供板级的系统功率解决方案，这有利于我们与客户一起针对细分应用痛点，从差异化规格和差异化封装角度为客户量身打造最佳解决方案，并且以系统集成方案团队的板级支持来帮助客户产品迅速推向市场和更新迭代。
SiC器件作为功率半导体的未来方向之一，新能源汽车市场是最大目标市场。在工业新能源市场随着更高效、高功率密度需求，SiC产品需求增长很快，在MPPT, DC-DC等电路中被广泛采用，正在逐步成为这些应用场景的刚需。同时在工业自动化的电机驱动领域，随着电机极对数的增加，更高转速的要求，以及更高功率密度精密伺服的要求，都将是SiC MOSFET发挥特长的场景。目前这些工业场景，大多数客户都开展了对国产SiC产品的测试和认证，尤其是二极管已经是国产为主。但是SiC MOSFET由于这些应用场景的高端化和可靠性要求，国产品牌的份额还处于成长过程，尤其是国内制造的SiC MOSFET产品，还需要一段时间通过终端应用验证，以及可靠性测试方法来展示产品的性能和品质，目前这些应用在批量使用的大部分还是汉磊科技和X-FAB的代工的晶圆，以及来自欧美日品牌的SiC产品。
随着国内投入的加大和应用验证的推进，预计到2025年国产品牌SiC MOSFET产品在汽车以外的工业市场有能力占据50%的份额。”
下载ECAD模型
