（工商管理专业论文）湖南杰胜公司半导体器件国内市场拓展研究.pdf

摘要 伴随着世界半导体产业结构调整的步伐，中国半导体器件市场日 益成为全球关注的重点。a b b 等跨国巨头纷纷抢滩中国市场，国内同 行竞相改革创新轻装上阵，对暂时处于国内功率半导体器件行业较为 前列的湖南杰胜公司而言，在“十一五”新一轮的市场洗牌中，其市 场地位将面临着新的挑战。 本文分析了功率半导体器件国际市场、国内市场的产品供求状 况、竞争格局和发展态势等大环境，并结合湖南杰胜公司半导体业务 的现状，运用五种竞争力模型、s w o t 等分析工具，对杰胜公司器件 业务面临的优势和劣势、机遇与威胁等进行了分析研究。在此基础上， 对公司半导体器件国内市场拓展进行了规划。提出了国内市场拓展的 指导思想和发展目标，同时运用s t p 理论，对公司功率器件国内市场 进行了细分和定位，选择了高压变频市场、高压软启动市场等七个目 标市场，确立了其在主要目标市场的市场领先者定位。继而针对目标 市场，利用4 p 理论，研究提出了追踪高端产品、采取两条工艺线并 行、利用行业壁垒优势、高端切入弱势市场、瞄准标杆企业的产r i f t , 陛 能等一系列产品策略；高端高价、中低端差别定价、低端等外品随行 就市定价的价格策略；“公司本部+ 销售办事处”为主体，直销与经销 为补充的渠道策略；加强广告宣传、优化企业网站、参加行业展会、 办事处设服务专员、新产品免费试用服务等的促销策略。为确保市场 规划的有效实施，具体提出了科研开发、生产配套、营销体系构建、 质量服务保证等一系列保障措施。 关键词功率半导体器件，国内市场，市场规划，营销策略 a b s t r a c t c h i n as e m i c o n d u c t o rm a r k e th a sb e i n ga v e r yi m p o r t a n tm a r k e ty e a r o ny e a ru n d e rs e m i c o n d u c t o ri n d u s t r ys t r u c t u r ei sa d j u s t i n gw o r l d w i d e a sat e m p o r a r ys e m i c o n d u c t o rl e a d i n gc o m p a n yh u n a nj e s e m sm a r k e t s t a t u sw i l lf a c en e wc h a l l e n g ed u r i n g “e l e v e n t hf i v ep l a n ”d u et os u c ha s a b ba n do t h e r sm u l t i n a t i o n a lc o r p o r a t i o n sa r ee n t e r i n gc h i n am a r k e t a n di n t e r n a l c o n g e n e rc o m p a n i e s a l s oa r e g e t t i n g a c h i e v e m e n ti n i n n o v a t i o na n dr e f o r m a t i o n t h e p o w e r s e m i c o n d u c t o r s s u p p l y a n dd e m a n dc o n d i t i o no f i n t e r n a t i o n a la n di n t e r n a lm a r k e t ，c h a l l e n g es t a t u sa n dd e v e l o p m e n ta n d s oo nw i l lb ea n a l y z e di nt h et e x t ，a sw e l la st h ea d v a n t a g e ，d i s a d v a n t a g e ， o p p o r t u n i t ya n dr i s ko fs e m i c o n d u c t o rm a r k e to fh u n a nj e s e mc o m p a n y w i l lb ec o n s i d e r e da n dr e s e a r c h e dw i t hf i v e f o r c e sm o d e la n ds w o t a n a l y s i sa n de t c ，b a s e do nt h i ss i t u a t i o n ，t h ed e v e l o p m e n ti d e aa n dt a r g e t f o rd o m e s t i cm a r k e tp r o m o t i o nw i l lb ep l a n n e d m e a n w h i l eu s i n gs t p t h e o r yt o f r a c t i o n i z ea n dp l a c et h ei n t e r n a lm a r k e to fh u n a nj e s e m c o m p a n ya n dp l a ns e v e nt a r g e tm a r k e t ss u c ha sh i g hv o l t a g ei n v e r t e ra n d h i g h v o l t a g es o f to p e r a t i o n t ob u i l d u ph u n a nj e s e mc o m p a n ya s a l e a d i n gp i o n e e ri n s e m i c o n d u c t o rt a r g e tm a r k e t a c c o r d i n gt o t a r g e t m a r k e t ，t of o l l o w i n gh i g hq u a l i t yp r o d u c t ，u s i n gt w ow o r kc r a f tl i n e s ， m a r k e tb a r r i e r a d v a n t a g e ，e n t r a n c ew e a km a r k e ta n df o c u s i n gh i g h c a p a c i t yo fe x p e c t e de n t e r p r i s e so fp r i c ep o l i c ya r ei m p l e m e n t e di n4 p t h e o r y i na g r e e m e n tw i t hp r i c ep o l i c yo fd i f f e r e n tq u a l i t yi nd i f f e r e n t p r i c ea n ds a l e sp r i c ei nd i f f e r e n ts i t u a t i o n ，t h ec o m p a n ya n ds a l e so f f i c e a r ef i r s tp o s i t i o n s ，d i r e c ta n dn o n d i r e c td i s t r i b u t o r sa r ea ss u p p l e m e n t a l s a l e sw a y s ，m e a n w h i l et h ea d v e r t i s e m e n t ，w e b s i t e ，e x h i b i t i o n ，a g e n c y , s a l e s r e p r e s e n t a t i v e a n df r e e c h a r g e t ou s i n gn e wp r o d u c tw i l lb e s t r e n g t h e n e d t o p r o m o t ep r o d u c t t h er e s e a r c h & d e v e l o p m e n t ， p r o d u c t i o nc o n f i g u r a t i o n ，s a l e ss y s t e mb u i l d i n g ，q u a l i t ya n da r e r - s a l e s s e r v i c ea n do t h e r sa r ec o n c e r n e d t oe n s u r em a r k e tp l a nw i l lb e i m p l e m e n t e d k e yw o r d sp o w e rs e m i c o n d u c t o rd e v i c e s ，d o m e s t i cm a r k e t ， m a r k e tp l a n n i n g ，m a r k e t i n gs t r a t e g y 符号说明 符号 注释符号注释 c a g r复合年均增k 率m c t 场控品闸管 c r m客户关系管理 m o s 金属氧化物半导体 g c t门极换流品闸管m o s i ? e t金属氧化物半导体场效应管 g t o 门极可关1 折品闸管 o e m 原始设备制造商，亦称为授 权贴牌生产 g t rl 乜力晶体管 p e b b i u 力l 也予积水 h v d c高压直流输电 p i c 功率集成电路 h v i c高压集成电路 s m a t t p o w e r智能功率器件 i c 集成l u 路 s p i c智能功率集成电路 i g b t 绝缘栅双极刑晶体管 s v c 静i i 无功补偿器 i g c t 集成门极换流品闸管 t c s c可控串联补偿器 i p e m集成l 也力电子模块 u p s 不问断电源 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特另l j ) m 以标注和致谢 的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不 包含为获得中南大学或4 - ( w 电单位的学位或证书而使用过的材料。与我 共同： 作的同志对本研究所作的贡献均己在沦文中作了明确的说明。 作者签名1 3 期：吐年三月竺日 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留、使用学位沦文的规定，即：学校 有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；! 学校可以公布学位 论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论 文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。 储虢平坠聊签萌斟刚强丛锺月瑚 硕士学位论文 第l 章绪论 1 1 选题背景 第1 章绪论 神舟六号飞船的成功太空之旅，让人感受到中国人在微电子应用技术上的 卓越智慧。而现代电力电子技术在电力、机械、矿冶、交通、化工、轻纺等传 统工业改造中所发挥的作用，更是不可小视。尤其是在节能、环保日益引起全 球广泛关注的今天，电力半导体器件( 以下亦称电力电子器件或功率半导体器 件) 在功率变换、电能控制、节能环保等领域，发挥着不可替代的作用。据资 料显示，目前所有的能源中，电力能源约占4 0 ，而电力能源中有4 0 是经过 电力电子设备的转换才到使用者手中。其中5 5 以上是在马达和马达控制方面， 2 0 是照明方面。在这两个主要项目里，如果用很好的电力电子技术进行转换， 最少可：常省约1 3 的能源。而功率半导体器件正是担负着电力电子技术中的一个 关键角色。它的应用领域几乎涉及到国民经济的各个工业部门。近几年西方发 达的国家，尽管总体经济的增长速度较慢，但电力电子技术产业仍一直保持着 每年百分之十左右的增长。在一寸 国经济快速发展的今天，国内的电力电子技术 及其密切相关的电力电子器件产业更是以高达15 的速度持续增长，可谓方兴 未艾。 据中国电器工业协会电力f 乜予分会的不完全统计，2 0 0 5 年，国内从事电力 电子器件( 含少部分器件附件和电力电子设备) 生产经营的厂家有1 2 8 个。湖 南杰胜公司是一个主要从事电力电子器件研究、开发、生产及销售的高科技企 业，历经四十年的发展，现已在成为该行业中的佼佼者之一，1 2 8 家厂商中的重 要一员。当前，正值步入“十一五”规划实施的关键时刻，面对中国功率半导体产 业蓬勃发展的大好机遇，国内外功率半导体器件厂家个个虎视眈眈，纷纷摩拳 擦掌。在新一轮的市场洗牌中，杰胜公司如何把握机遇，继续以杰出的作为胜 人一筹? 不能不说是一个严峻而急迫的课题。 1 2 研究目的及意义 ( 1 ) 研究的目的 湖南杰胜公司尽管经过多年的打拼取得了显著的进步，但一直以来公司的 发展仅仅依靠的是一代又一代杰胜人的拼搏奉献和创业创新的悟性、经验，而 硕士学位论文 第1 章绪论 缺乏一种系统的、科学的经营理论为企业的发展提供指导。本文试图运用现代 企业市场营销的科学理论和研究手段，对国内功率半导体器件的市场规模、发 展态势和竞争环境进行深入地分析研究，进而因地制宣地提出市场竞争对策和 策略行动，为公司的战略发展提供一个科学的理论指导，为公司新时期树立新 的市场领先地位提供依据。 ( 2 ) 研究的意义 国内功率半导体企业经过多年的整合发展，迄今为止，能在行业或某一个 市场领域中叫得n 向的企业为数不多。目前，湖南杰胜公司半导体器件产业发展 势头十分强劲，继2 0 0 2 年销售收入突破亿元以来，公司的发展一年一个新台阶， j e 在快速缩小与国际先进水平的差距。面对新的发展机遇，面对国家支持鼓励 自主品牌产业发展的大好时机，能通过开展深入的市场和营销策略研究，为杰 胜公司进一步巩固、提升市场地位，拓展功率半导体器件业务的更大发展空间， 把公司培育成为行业的长青之树，中国的知名品牌注入新的思路，对支持民族 工业的发展是大有裨益的，意义深远的。 1 3 研究现状 电力电子技术包括功率半导体器件与i c ( 集成电路) 技术、功率变换技术 及控制技术等几个方面，其中电力电子器件半导体器件是电力电子技术的重 要基础，也是电力电子技术发展的“龙头”。从1 9 5 8 年美国通用电气公司研制出 世界上第一个工业用普通晶闸管开始，到了7 0 年代，非对称晶闸管、逆导晶闸 管、双向晶闸管、光控晶闸管等品闸管派生器件相继问世，功率半导体器件的 研制及应用得到了飞速发展。如果简单的把半导体器件中普通晶闸管、普通整 流管及其派生的器件划分为第一代电力电子器件，尔后出现了g t r ( 电力晶体 管) 、g t o ( 门极可关断晶闸管) 、功率m o s f e t ( 金属氧化物半导体场效应管) 等称为第二代电力电子器件，近年来出现的i g c t ( 集成门极换流晶闸管) 、i g b t ( 绝缘栅双极型晶体管) 等模块化及功率集成的器件作为第三代半导体器件的 话，d j 于国内工艺和技术水平与国际先进水准仍有一定的差距，国内目前所研 制生产的半导体器件基本上处在电力电子器件的第- - 4 4 。国外普遍认为第- - 4 4 器件属于夕阳产业，因而对其市场前景普遍不看好，仅有i s u p p l i 、s i a 等少数 国际市场研究机构附带地进行过这方面的市场研究。从国内来看，由于半导体 器件生产是一个高投入、很大程度上要靠工艺设备保障的行业，因持续投入跟 不上，很多原来从事半导体器件研制生产的老字号单位，如上海整流器厂、天 硕士学位论文第1 章绪论 津整流器厂、西安整流器厂等其器件生产线早就纷纷叫停，有的甚至整个企业 倒闭破产，有的仅仅从事半导体器件的下游产品一整流装置等的生产活动。尽管 由此而导致业界对传统半导体器件的生产前景不看好，但由于器件的实际需求 一直方兴未艾，所以国内仍有一些高校、专业科研院所和工业应用单位等的专 家学者对传统的功率半导体器4 4 q ，日关的市场发展较为关注。 张为佐在从电力电子到电源管理一文中认为，电源管理半导体中的整 流管是永远不会消失的半导体器件，中国在制造整流管方面对全球的作用将愈 来愈大。中国已有整流元件厂在全球的统计中排上了名次。中国在全球整流管、 晶闸管等传统半导体器件的生产中也将愈来愈重要。当然，中国必须进一步重 视更大功率的品闸管、整流管器件的研制和生产。 王彩琳在国内电力电子产品市场近期调查分析报告一文中指出，未来 几年中，国内电力电子产品市场需求的品种仍以晶闸管及其装置为主，新型器 件及其装置的需求上升较快，智能功率模块的发展将更加迅猛。认为电力电子 器件中需求较多的产品主要为电力半导体模块；大功率晶闸管、整流管市场需 求量增大：消费类产品所需的小容量电力电子器件的需求将逐步上升，成为电 力电子器件的另一个增长点。 冯玉春在功率半导体器件的发展和市场一文中认为，世界功率半导体 的销售按区域划分为三大块，即：亚太地区、欧洲地区和北美地区，从形势上 看，近年来器件销售主要集中在亚太和欧洲地区，而且亚太地区的年增长率高 于欧洲和北美，是未来功率半导体器件的最大潜在市场。 蒋超、陈海民在对电力电子器件发展应用现状的研究中指出，从结构上看， 器件将趋于复合型和模块化：从性能上看，发展方向将是提高容量、工作频率、 通态压降和多功能化等；从应用上来看，m o s f e t 、i g b t 、m c t ( 场控晶闸管) 等是最有发展前景的器件。 包锦明在新型电子元器件的发展与市场综述一文中认为，电力电子技 术在我国固民经济中占有十分重要的地位：它是：节约能源、节省材料的重要技 术，也是改造中幽传统产业、发展机电一体化及信息产业等的基础技术和高新 技术，同时也是信息电子与机电设备问的重要接口。同时指出，新型电力半导 体器件是当代电力电子技术的发展方向，尤其是i g b t 已成为电力电子技术和产 品的核心。然而令人遗憾的是，我国新型的电力半导体器件生产基本上处于空 白，市场几乎全被国外产品占领。 汤广福、李功新在电力电子技术在超高压直流输电网上的应用文章中 指出，先进的电力电子装置可以提高现有电网输电能力，优化电力资源配置， 硕士学位论文 第1 章绪论 有效防止大面积停电事故，改善电能质量等，因此，在我国高压直流输电 ( h v d c ) 、静止无功补偿器( s v c ) 、可控串联补偿器( t c s c ) 等电力电子装 置的市场前景十分广阔。相应的功率半导体器件也有很大的发展机遇。 总之，从国内外对半导体市场容量、发展前景等的研究来看，更多的专家 学者热衷于研究i c 电路等微电子领域或功率m o s f e t 、i g b t 等新一代的功率 器件，单纯对普通整流管、晶闸管等“过渡性器件”功率器件进行研究的相对很少。 目前为止，尚未有人对国内主要的功率半导体器件生产厂家的竞争结构与市场 策略等开展过针对性的研究。 1 4 研究方法及论文结构 ( 1 ) 研究方法 通过网上查询和翻阅图书资料方式，收集市场营销的相关理论文献和国内 外电力电子器件市场分析、发展前景展望等相关文献资料。同时，由于本人从 事杰胜公司功率半导体器件市场营销主管工作，利用开拓市场、走访用户、参 加行业展会等机会，广泛开展对国内器件业务市场的实地调研，与行业协会专 家沟通交流，以及通过供应商渠道了解竞争对手等方式，收集了大量与公司半 导体器件相关的市场信息。 在上述相关市场信息素材的基础上，通过结合杰胜公司的企业个案分析归 纳、预测，并运用五力模型、s w o t 分析、4 p s 等理论工具分析研究，最终得出 较为贴近企业实情的功率半导体器件市场开拓规划方案。 ( 2 ) 论文结构 全文共分5 章，具体结构如下： 第1 章为绪论，对论文的选题背景、研究意义和研究思路、内容等作了阐 述。 第2 章对功率半导体器件的国际市场、国内市场等市场拓展环境进行了分 析。 第3 章对湖南杰胜公司功率半导体器件业务现状、竞争力及国内市场拓展 机遇进行了分析论述。 第4 章具体对湖南杰胜公司半导体器件国内市场拓展的指导思想、发展目 标、市场细分与定位等进行了论述，并在此基础上阐述了应采取的营销组合策 略与行动。 第5 章阐述了市场拓展规划的实施保障措施。 硕士学位论文第1 章绪论 论文的具体内容体系结构如图1 - 1 所示。 j 第1 章绪论j ll 第2 章功率半导体器件市场拓展第3 章湖南杰胜公司半导体业务 环境分析现状及国内市场拓展机遇 国际市场分析、国内市场分析及国际竞争力分析、产业前景分析、s w o t 市场对国i ；j = | 市场的影响分析 l 第4 章湖南杰删i 公司半导体器件国内市场 拓展规划 l 4 3i 技 追踪高端产品、两条：i ：艺并 术先导型 行、行业壁垒优势、高端切 4 1 指导思想与发展目标 的产品 入弱势市场、锁定标杆质量 策略 性能 j 4 2 市场细分与市场定位432 差 高端高价、中低端差别定价 确立轨道交通、电化学掐 _ _异化的价 定价端等i脯行就市广 格策略 流电源、高压功补软启动 等7 个目标市场，及市场 领先者的定位43 3 条“公司本部+ 销售办事处”为 一 一块互补的 主体，业务人员直销与经销 i 渠道策略 网络并存 43 市场竞争策略行动l 4 3 4 服 加强广告宣传、企业网站、 务制胜的 行业展会、办事处兼服务中 促销策略 心、新产品免费试刚服务 图1 1 论文结构图 f - 场 拓 展 环 境 市 场 拓 展 规 划 f 市 场 拓 展 保 障 硕士学位论文第2 章功率半导体器件市场拓展环境分析 第2 章功率半导体器件市场拓展环境分析 功率半导体所包括的内容可以大致分成两大类，一类是分立功率器件( 5 a 以上) ：包括m o s f e t 、i g b t 、品闸管、晶体管、二极管及其派生器件等；另 一类是功率模拟集成电路( 图2 1 中大致可以看出功率半导体的分类情况) 。伴 随着现代化、信息化的发展，大规模硅集成电路技术与产品越来越凸现其重要 作用。但是功率半导体器件( 主要指分立功率器件) 在功率变换、电能传输与 控制、节能等领域仍然起着非常重要和不可替代的作用。 i 毡源管翌h ( 1 b 源街矬i # 群体) 图2 1功率半导体的分类及应用 资料来源：今日电子网站 2 1 功率半导体器件国际市场分析 2 1 1 产品供求状况 从功率半导体器件的国际需求情况来看，据i s u p p l i 市场研究公司的统计， 如表2 1 所示( 其中，电源管理又称功率管理或功率处理：c a g r 即复合年均增 长率) ，全球功率半导体营业额在2 0 0 3 年约为1 6 0 亿美元，其中功率半导体分 立器件为8 8 亿美元左右，器件的总需求量非常可观。 一茹一 硕士学位论文第2 章功率半导体器件市场拓展环境分析 表2 - 1电源管理半导体全球销售收入的发展和预测( 单位：百万美元) 2 0 0 2 焦2 0 0 3 年2 0 0 4 芷2 0 0 5 芷2 0 0 6 芷2 0 0 7 芷c a g r l u 压调制器 3 ，5 3 14 ，4 0 75 ，4 6 06 ，2 7 96 ，4 3 67 ，5 9 21 65 接1 5 1 汽车i c2 ，5 7 6 2 ，9 3 7 3 ，5 3 8 3 ，8 2 4 3 ，9 8 34 ，4 6 8 1 1 6 整流管 1 ，9 2 22 ，0 6 83 ，3 8 92 ，4 7 52 ，5 4 92 ，6 7 06 8 品闸管 5 7 66 5 07 2 27 7 57 8 58 3 97 8 功率晶体管 5 ，3 1 56 ，1 0 67 ，0 7 47 ，8 9 8 8 ，2 5 89 ，0 2 6 1 1 2 m o s f e t s3 ，3 3 23 ，9 6 84 ，6 8 35 ，2 8 25 ，5 9 96 ，2 9 91 3 6 i g b t8 6 61 ，0 3 71 ，1 9 01 ，3 2 01 ，3 8 21 ，4 4 91 0 8 双极型1 ，1 1 7 1 ，1 0 0 1 2 0 11 ，2 9 51 ，2 7 71 ，2 7 82 7 电源管理半导体 1 3 ，9 2 0】5 ，1 6 81 9 ，0 8 42 1 ，3 5 l2 2 ，0 l 】2 4 ，5 9 51 2 】 每年增长率5 7 1 6 1 1 8 0 1 1 9 31 1 1 7 注：统计中不包括射频功率晶体管。 资料来源：i s u p p l i 市场研究公司 从生产厂家来讲，国际知名品牌的功率半导体器件生产商有a b b 、 t o s h i b a 、h i t a c h i 、m i t s u b i s h i 、s a n s h a 、s e m i k o n 、w e s t c o d e 、 d y n e x 、i x i y4i r 等等。就产品结构而占，其产品主要集中为高端产品，即： 高电压、大电流、模块化、智能化的产品。普通晶闸管、普通整流管的性能较 中国产品稳定；电压电流等级偏高；i g b t 、s m a r t p o w e r ( 智能功率器件) 等新型器件组件已成为主流产品，只是其电压电流等级尚待提高。其器件的应 用领域主要为电能转换、电力传动、电机励磁、节能、环保、直流输电、电解 电化学等领域。 2 1 2 国际趋势分析 目前，全球市场对功率半导体器件的需求处于稳定增长的态势。据i s u p p l i 市场研究公司的测算，全球功率半导体营业额在2 0 0 7 将达到2 4 6 亿美元，年复 合增长率为1 】7 左右，其中功率半导体分立器件到2 0 0 7 年达到1 2 4 亿美元。 此外，从图2 2 、2 3 所示s i a ( 美国半导体工业协会) 对全球半导体器件 市场、区域市场、分立器件和大功率双极半导体市场进行的分析预测来看，亚 洲半导体器件市场上升速度很快，现已届世界第一。功率双极器件在整个半导 体领域所占的比例柱i 对值很小( 约为0 1 3 ) ，但其绝对值2 0 0 5 年已达到3 2 9 亿美元、2 0 1 0 约为4 1 1 亿美元。 硕士学位论文第2 章功率半导体器件市场拓展环境分析 图2 2 世界半导体消费市场趋势 资料来源：s i a ( 美国半导体工业协会) 图2 - 3 全球分立器件市场和大功率双极半导体器件增长趋势 资料来源：s i a ( 美国半导体工业协会) 2 1 3 市场结构与竞争分析 放眼全球，在分立功率半导体市场领先的厂商很多，国际知名的大公司也 不少。现就a b b ，d y n e x ，w e s t c o d e 等主要公司的产品及市场情况分析如 表2 2 所示，对其竞争格局也可略见一斑。 硕士学位论文第2 章功率半导体器件市场拓展环境分析 表2 - 2国际知名半导体主要厂家基本情况分析 年销售 公司 主要产品主要市场领域 收入 i g b t ，i g c t ，g t o ，普通脉冲电源，直流输电系统， 品闸管，大功率双向可控硅，灵活交流输电系统，机车6 9 7 6 万美 a b b 快速品闸管，普通整流管，牵引及辅助电源系统 兀 品闸管模块 超大功率i g b t 模块，普通机车牵引及辅助电源系 相控可控硅、g t o 、快速关统、二 业级电机拖动系统、 断可控硅、快速恢复二极管、舰船推动系统、h v d c 高 整流二极管、可控硅二极管压直流电力输送羽j 分配系2 4 0 0 万美 d y n e x 整流模块、风冷、水冷散热统、感应加热设备、励磁、 兀 组件、不对称可控硅、交流无功补偿、电镀电源、焊 开关等大功率半导体器件接、雷达电源以及能源再 生设各 普通品闸管，普通整流管， a c d c 驱动、整流电源、 w e s t c o d e9 4 0 0 万美 快速品闸管，怏恢复整流管，u p s 、焊接设备、感应加热 ( j x y s ) i g b t ，g 1 1 0 ，脉冲品闸管和铁路牵引等 资料来源：a b b 、d y n e x 、w e s t c o d e 企业网站 从国内外使用的经验显示：在高压晶闸管应用领域，a b b 具有绝对优势， 其次为w e s t c o d e 、d y n e x ；在i g b t 模块方面，s e m i k o n 、m i t s u b i s h i 较强；在快速t t 闸管应用上，w e s t c o d e 、a b b 最好；在电力牵引传动方面， a b b 、西门子器件应用最广泛；i r 公司则最擅长m o s f e t 器件。 2 2 功率半导体器件国内市场分析 2 2 1 产品结构分析 近年来，我国电力电子器4 - 1 二的发展十分迅速，已开始由早期的小功率、半 控、低频器件向超大功率、全控、高频器件发展。但是由于受生产工艺和新材 料应用技术水- t - b | j 约，目前国内生产的功率半导体器件以传统的普通晶闸管、 普通整流管及其派生器件等为主流。这些器件中，如果以电压和器件的芯片直 9 硕士学位论文第2 章功率半导体器件市场拓展环境分析 径分别为3 0 0 0 v 、3 英寸以下作中低档器件来分等级统计，则中低档产品的生产 数量占国内功率半导体器件中最重的份量。3 5 英寸、4 0 0 0 v 以上产品的生产厂 家在国内为数不多，5 英寸、6 5 0 0 v 以上档次的功率器件在国内只有目前2 家具 备生产能力，其中只有1 家具备批量生产能力，年产器件不足1 0 0 0 只。 表2 - 31 9 9 7 年国内各系列电力电子器件产量统计 电力半导体分立器件 电力半导体组合器件 整流管及其派生器件 品闸管及其派生器件 模块 组件 序号 i ! i j 过占分立一! 尚拾 占组 名称 产量产量趔砖趔谴 合器 口 器p m名称器p 饷 名称 口 0 骅l 韵 名称 、 只，、 套 件的 塑封静电膨 整流管 整流 l 二极 4 0 9 3 3 1 23 6 2 4应品僻4 5 2 3 2 8 54 0 0 45 1 9 4 4 2 4管组2 0 3 6 6 5 4 9 4 管 咎 栏缺 件 品闸汽车 黼 4 4 1 0 2 13 9 品闸省 4 1 1 0 31 9管组2 8 2 1 91 32 整流1 1 2 7 9 3 59 9 9闸管 模块 管件 旋转 怏遗品 混合模 3二极3 8 9 0 50 3 4 r 0 管 1 9 2 0 9 7 1 7 块 6 6 7 9 o 3 管 快速 双向品 i g b t 4 整流 3 7 5 6 2o 3 3 闸管 4 5 4 7 30 4 模块 1 4 0 0 管 普通 高煽g t r 0 1 5 整流7 7 0 1 1 96 8 2 闸管 2 3 5 3 l o 2 1 模块 6 0 0 管 低压可关断 m c t 61 02 1 6 61 0 2 硅堆觥 模块 快恢 逆导品 7 复整 6 0 o闸管 1 0 9 o 3 流管 高压 口r a 8l 功率品 4 6 硅堆 饼莹 小计 6 0 6 7 8 5 05 3 7 25 2 2 7 7 2 84 6 2 81 0 1 8 2 84 72 0 6 4 8 7 39 5 3 台计 1 1 2 9 5 5 7 82 1 6 6 7 0 1 i l 总 产量 8 3 91 6 1 的 总计 1 3 4 6 2 2 7 9 资料来源：半导体情报 g t o 、i g c t 等新型功率器件国内仅有个别单位试制成功，但其核心工艺和 测试技术仍需委托国外完成，目前尚未投入批量生产。i g b t 作为最新一代电力 硕士学位论文第2 章功率半导体器件市场拓展环境分析 电子产品，国内虽已；1 进了三条模块生产线，但由于其核心的芯片依赖进口， 国内只做封装，成本太高，无法与国外产品同台竞争，其产量也未能形成规模。 近年来，国内功率组合器件的生产总体上呈现上升的趋势。 表2 3 为1 9 9 7 年国内4 6 个电力电子器件生产厂家的全部产品，从中可以看 出，在1 3 4 6 万只产品中，分立器件占8 3 9 ，组合器件占1 6 i ；整流管及其 派生器件占分立器件的5 3 7 ，晶闸管及其派生器件占分立器件的4 6 3 ；电力 半导体组件占组合器4 ：l ：f i , o9 5 3 。另据统计，其中的小功率器件占1 5 6 ，中功 率的器件占8 4 ，大功率i i , j 器4 q ：占o 3 4 。 总体来况，同国外相比，目前我国电力电子器件的品种和质量存在很大的 差距，新一代的电力电子器件尚缺少生产能力。为此必须加大力度开发新型电 力电子器件，并尽快推向市场。据2 0 0 5 年的行业信息显示，今后一个时期，我 国电力电子行业将着力在四大类器件上下功夫：一是加速开发高档大功率晶闸 管、快速晶闸管、双向晶闸管、高频晶闸管、逆导晶闸管等高新技术产品。突 破高压器件设计、高压扩散技术、表面造型保护技术和全压接等关键技术。二 是加速开发1 g c t 产品。下大力急需解决g c t ( 门极换流品闸管) 的设计、均 匀扩散技术、透明发射极制造技术、精密光刻挖槽技术、表面造型及保护技术、 封装技术和硬门极触发设计及制造技术。三要加速丌发技术难度大、工艺装备 复杂的i g b t 产品。将大规模集成电路制造技术和大功率电力电子技术紧密结台 在一起，解决的是高压器件的设计技术、高压场环技术和i g b t 的：卷片封装与测 试技术。四是加速开发大功率快速软恢复二极管，尽快解决具有自建电场的杂 质浓度分布扩散技术、电场截1 l - 7 _ 毒区厚度及杂质分布控制技术等难题。就- 扣国 的国情而言，把上述四大类器件的开发和关键技术的突破作为一个方向目标是 切合实际的，可行的，也能够进一步提升国产器件的水平，优化国产器件的品 种结构。 2 2 2 供求状况分析 从需求情况来看，根掘s i a 和i s u p p l i 的统计，在居世界第一的亚洲半导体 市场中，中国和台湾的市场约占亚洲市场的2 1 3 。据分析，中国在2 0 0 2 年消费 半导体达2 5 0 亿美元，一与全球大约1 6 的份额，2 0 0 6 年，中国将消费半导体达 5 6 0 亿美元，1 5 - 全球的2 6 。无沦从绝对数字到相对百分比，中国半导体市场日 益占有举足轻重的地位，中国的功率器件需求量非常诱人。 从国内的供给情况来看，据统计，近年来我国晶闸管模块、整流管模块和 混合模块，约增长1 0 1 5 ，国内的功率半导体器件产品中，普通晶闸管、整 流管及其派生器件基本上能满足当前国内需要。 硕士学位论文 第2 章功率半导体器件市场拓展环境分析 大功率晶闸管、整流管市场需求增大，主要为3 5 英寸器件，如3 0 0 0 a 、 8 0 0 0 v ( 主要用于三峡工程高压直流输电) 的晶闸管和3 0 0 0 a 、4 0 0 0 v 整流管( 主 要用于铁路电力牵引) ，以及2 3 英寸大功率快速晶闸管( 主要用于中频电源) 。 新型电力电子器件i g b t 模块的需求量较大，约2 0 3 0 。i g b t 模块目 前广泛用于交流电机高频调速、逆变焊机、高频感应加热、u p s ( 不间断电源) 和其他通讯电源上，其需求上升较快，但国内的需求基本依靠进口。 消费类产品所需的小容量电力电子器件的需求逐步上升，是电力电子器件 的另一增长点。 表2 41 9 9 7 年国内电力电子装置产量统计表 序 、达类产品 整流管装置品闸管装置小计占总 号产- 。1 2 。1 系歹i 卜 千瓦千瓦千瓦 产量 的 电热冶金和电化 1 1 1 71 0 5 8 7 8 4 89 62 5 7 2 3 22 1 31 3 1 6 0 1 6 87 5 5 学用 2 牵引电源 3 12 9 3 2 57 78 5 8 4 l1 0 88 8 7 7 3 55 1 3 直流传动 1 07 5 5 86 6 86 0 5 4 6 56 7 86 1 3 0 2 33 5 4其他电源1 7 21 9 4 9 0 18 183 8 5 1 0 69 9 05 8 0 0 0 73 3 5 交流电力控制器 6 8 15 3 5 5 7 36 8 l5 3 5 5 7 33 1 6电机励磁川6 13 4 8 3 0 01 9 53 8 3 462 5 63 8 6 6 4 62 2 7中频电源1 6 93 1 6 9 21 6 93 1 6 9 21 8 8 静止无功补偿 4 1 1 6 2 0 0 4 1 1 6 2 0 00 9 9电镀电源 3 0 16 0 3 7 49 88 8 8 3 73 9 91 4 9 2 1 10 9 1 0 充电电源3 4 42 0 8 2 31 8 61 0 4 0 635 3 01 2 4 8 8 60 7 】1 一般 ：业用3 7 59 0 3 4 83 52 0 9 4 94 l o1 1 1 2 9 7o 6 1 2 高压整流电源 10 42 4 98 7 0 02 5 08 7 0 0 4o 5 1 3特殊用电源1 22 4 3 0 02 23 7 9 2 53 46 2 2 2 50 4 1 4 浮充电源 3 7 66 1 2 8 63 7 66 1 2 860 4 1 5弧焊整流器2 8 75 2 1 9 42 8 75 2 1 9 403 1 6软启动器3 23 4 8 73 23 4 8 70 2 1 7镉镢电池电源18 82 5 4 9 318 8 2 5 4 9 3 0 1 1 8 电加：l 川电源2 4 2 4 0 02 4 2 4 0 00 1 1 9合闸电源6 l】6 7 5 46 】1 6 7 5 4 2 0不停电电源5 01 5 7 65 01 5 7 6 2 1 交流l b 机调速 96 2 1 596 2 l5 o 3 2 2串级调迷屯源14 2 014 2 0 2 3电影放映用电源 1 02 5 9l o2 5 9 2 4 快速充1 1 = l l h 源 22 5 822 5 8 总计 1 7 7 2 1 14 3 2 7 2 9 4 0 2 75 9 8 7 5 8 65 7 9 91 7 4 2 0 3 1 51 占总产值的 3 4 3 76 5 6 31 0 0 资料来源：半导体情报 硕士学位论文 第2 章功率半导体器件市场拓展环境分析 表2 - 4 为电力电子装置产量统计表，作为功率半导体器件的重要应用对象， 电力电子装置的产量从一定程度上反映了晶闸管、整流管的市场应用情况。 2 2 3 国内趋势分析 ( 1 ) 宏观环境分析 在今后一段时期内，中国经济持续、稳定地增长，功率半导体器件在铁路、 电力、钢铁冶炼等几个行业内面临新的、更多的发展机遇。到2 0 2 0 年，我国要 实现国民经济总产值再翻两番。预i ：l 一在今后的一段时间内，我国经济将会以8 左右的速度持续、稳定的增长，近五年社会固定资产投资平均保持1 6 的增长 速度，2 0 0 5 年固定资产投入达到7 0 0 0 亿左右。这将会为功率半导体器件行业发 展提供稳定的经济环境。 铁路建设方面，据刚刚出台的铁路“十一五”规划介绍，从2 0 0 6 年到2 0 1 0 年，铁路将建成新线1 万公里，其中客运专线5 0 0 0 公里以上，既有线复线4 0 0 0 公里，既有线电气化6 0 0 0 公里。20 1 0 年，全国铁路营业里程由现在的7 4 万公 里增加到8 5 万公里，其中复线里程3 5 万公里，电气化里程3 5 万公里。根据 规划思路，2 0 1 0 年，铁路煤炭外运能力达到1 5 亿吨。铁道部将继续实施既有线 提速改造，2 0 1 0 年快速线路营业里程达到2 2 万公里。铁路电气化建设方面的 持续发展和投资所带来的铁路机车的稳定需求为功率半导体器件带来了发展机 遇。图2 - 4 为近年来国内铁路和机车装备的投资情况。 图2 - 4 近年中国铁路和机车装备投资情况 资料来源：铁道部统计中。 电力建设方面，近几年来，我国国民经济持续快速增长，带动用电需求超 硕士学位论文 第2 章功率半导体器件市场拓展环境分析 常增长。2 0 0 1 年以来电力供应持续紧张，到2 0 0 4 年甚至出现了“电荒”，电力供需 矛盾越来越加剧。解决电力供应紧张的首要途径就是加大电力建设力度，加快 电源建设，尽快提高发电装机容量及发电能力。在这种形势下，作为龙头产业 的发电设备制造业出现了订单饱满、产销两旺的火爆势头。2 0 0 4 年我国发电量 2 1 8 7 0 亿千瓦时，比上年增长1 4 8 ；用电量2 1 7 3 5 亿千瓦时，比上年增长1 4 8 8 ； 发电装机容量4 4 0 7 亿千瓦，比上年增长1 0 9 。有预测显示，未来5 年间新增装 机容量约2 1 5 2 4 5 亿千瓦，仅发电方面的投资就需要约1 0 0 0 0 亿元。因此从长 期看，作为国家经济先行和基础产业的电力在未来2 0 年内都将处于高速发展态 势。同时，在我国的电网建设规划中，为把西北、西南丰富的水火电资源远距 离输送到沿海经济发达地区，解决这些地区严重缺电的局面，解决三峡电站、 溪落渡和向家坝等金沙江梯级电站建成后大量电力的外送问题等，直流输电技 术是一个重要的实现手段。为此，国家正在组织实施“西电东送和大区联网”战略， 计划在2 0 1 0 年前后建成多达2 0 多个超高压大型直流输电工程，来满足上述电网 建设的要求。这些将为我国直流输电技术的发展提供千载难逢的发展机遇。 钢铁冶炼方面，中国钢铁工业发展，呈现明显的市场需求拉动特征，国内 市场的钢材消费总体上已经由前几年的高速增长转变为平稳较快增长。2 0 0 5 年 在社会固定资产投资快速增长的情况下，国内市场钢材表观消费量增长1 0 1 ， 钢产量突破3 亿吨大关，比2 0 0 4 年增长1 4 左右。同时钢铁企业向大型化发展， 经济效益明显提高。小规模企业面临关闭、合并局面，钢铁企业