2022-2023年半导体二极管行业洞察报告PPT

2022-10-1720XX年汇报人：阮晴桦2022-2023年半导体二极管行业洞察报告目录contens01行业发展概述02行业环境分析03行业现状分析04行业格局及发展趋势在《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《国家信息化发展战略纲要》等产业政策支持和国民经济发展的推动作用下，中国功率半导体分立器件行业整体的技术水平、生产工艺、自主创新能力和技术成果转化率有了较大的提升。宽禁带半导体材料逐渐普及随着技术的不断发展，半导体二极管产业也发生着深刻的变革，新材料将成为产业新的发展重心。以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等材料为代表的新材料半导体因其宽禁带、高饱和漂移速度、高临界击穿电场等优异的性能而受到行业关注，有望成为新型的半导体材料。宽紧带半导体材料在实际应用中展示了良好的材料属性，因为技术限制，制造成本较高，目前仅在高端应用场景中出现。随着未来技术的成熟，宽禁带半导体材料制造成本将进一步降低，逐渐成为未来半导体二极管行业主流产品材料。摘要页向附加值更高环节延伸规模优势是半导体二极管行业企业控制成本提高自身竞争力的重要手段，因此不具备规模优势的低端中小企业将难以持续投入资金进行研发、市场开拓，难以在行业内生存。近年来，中国半导体二极管产业加大整合力度，小企业逐步退出，市场集中度逐渐提高。但是在芯片外延环节等技术壁垒高、产品附加值高的工艺流程相对国际领先水平处于劣势地位。中国半导体二极管行业市场当前集中度逐渐提高，企业在资金充裕的情况下，研发投入逐步增大，尤其在SiC领域，绝大多数大型二极管企业都有资金布局。加之中国半导体二极管封装技术处于国际领先水平，封装行业的高标准将反过来促使半导体二极管芯片行业的加速发展，进而带动整个产业的发展，向附加值更高的环节延伸。第一章行业发展概述01行业定义半导体二极管是一种使用半导体材料制作而成的单向导电性二端器件，因其只允许电流从单一方向流过的特性而被广泛应用于整流场景，是最常用的电子元件之一。半导体二极管是最早出现的半导体分立器件之一，将其与电阻、电容、电感等多种元器件进行合理的组合连接，可构成具有不同功能的电路。这些电路可实现对交流电的整流，对调制信号的建波、限幅、钳位及对电源电压的稳压等多种功能。按照所用的半导体材料，二极管可分为锗（Ge）二极管和硅（Si）二极管。按照管芯结构，二极管又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。根据具体用途，二极管可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管、硅功率开关二极管、旋转二极管等。其中，应用较为广泛的有整流二极管、检波二极管、开关二极管、稳压二极管。二极管主要工作原理建立在PN结的单向导电性。在PN结上加上引线与封装，组成二极管。按照PN结的结构，半导体二极管可分为点接触型二极管、面接触型二极管、平面型二极管。半导体二极管行业定义中国半导体产业起步晚，处于独立摸索的阶段,国产半导体产品造价高昂，性能稳定程度低，难以实现商用行业发展历程萌芽期(1950-1980年)行业内的内资企业大多规模较小，大部分规模较大的制造厂为合营企业，主要代工国际品牌的产品，中方无法掌握实际生产技术成长期(1981-2000年)面对西方的技术封锁和优胜劣汰的市场竞争压力，中国半导体二极管企业开始自主研发，期望通过提高产品质量获得市场份额发展期(2001-2010年)当前中国半导体产业正向成长期后期过渡，逐渐形成大型企业引领市场标准，行业内整体产品质量提高的稳定发展局面快速发展期(2011年至今)产业链上游半导体二极管行业上游龙头企业已开始对产业链进行延伸，逐渐进军原材料生产领域，以规避高额进口原料的成本支出，攫取上游毛利。此外，伴随着上游原料生产企业的重组进程加快以及中国市场参与者技术水平的提高，半导体二极管行业上游原材料供应有望朝着专业化和规模化的方向继续发展，逐渐抢夺外资企业在行业内的话语权。产业链上游半导体二极管行业中游企业原材料大部分依靠进口，主要原因是下游消费终端为保障科研成果，对行业产品的质量稳定性要求较高，因此，中游科研用制备厂商更倾向于选择仪器先进、供应链稳定的进口原材料供应商。企业产品价格主要受市场供求关系的影响。由于半导体二极管企业的产品毛利较高，原材料价格波动不会对企业的盈利能力产生重大影响。产业链上游半导体二极管行业下游企业市场空间广阔、销售范围广、用户分散、单批数量少、销售单价高等特点。随着全球范围内生物医药行业研究的深入及产业化程度的提升，中国行业产品种类进一步丰富，应用领域持续增加，个性化、高端化的产品将逐渐获得更广阔的应用空间。第二章行业环境分析02010203行业政策环境1《国家信息化发展战略纲要》强调制定国家信息领域核心技术设备发展战略纲要的重要性，以体系化思维弥补单点弱势，打造国际先进、安全可控的核心技术体系，带动集成电路、基础软件、核心元器件等薄弱环节实现根本性突破。《“十三五”国家战略性新型发展产业发展规划》指出加快制定宽禁带半导体标准，推动电子器件变革性升级换代。加强低功耗高性能新原理硅基器件、硅基光电子、混合光电子、微波光电子等领域前沿技术和器件研发，形成一批专用关键制造设备，提升光网络通信元器件支撑能力。《国家信息化发展战略纲要》产业政策支持和国民经济发展的推动作用下，中国功率半导体分立器件行业整体的技术水平、生产工艺、自主创新能力和技术成果转化率有了较大的提升。中央办公厅、国务院国务院国务院重点支持电力电子功率器件核心产业，其中包括金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）、绝缘栅双极晶体管芯片（IGBT）及模块、快恢复二极管（FRD）、垂直双扩散金属-氧化物场效应晶体管（VDMOS）、可控硅（SCR）、5英寸以上大功率晶闸管（GTO）、集成门极换流晶闸管（IGCT）、中小功率智能模块。行业政治环境指出，未来工信部及相关部门将持续推进工业半导体材料、芯片、器件及IGBT模块产业发展，根据产业发展形势，调整完善政策实施细则，更好的支持产业发展。通过行业协会等加大产业链合作力度，深入推进产学研用协同，促进中国工业半导体材料、芯片、器件及IGBT模块产业的技术迭代和应用推广制造业优质企业聚焦实业、做精主业，创新能力强、质量效益高、产业带动作用大，在制造强国建设中发挥领头雁、排头兵作用。加快培育发展制造业优质企业，是激发市场主体活力、推动制造业高质量发展的必然要求，是防范化解风险隐患、提升产业链供应链自主可控能力的迫切需要。为贯彻落实党中央、国务院决策部署，加快培育发展以专精特新“小巨人”企业、制造业单项冠军企业、产业链领航企业(以下简称“小巨人”企业、单项冠军企业、领航企业）为代表的优质企业国家鼓励的集成电路设计、装备、材料、封装、测试企业和软件企业，自获利年度起，第一年至第二年免征企业所得税，第三年至第五年按照25%的法定税率减半征收企业所得税《六部门关于加快培育发展制造业优质企业的指导意见》《关于促进集成电路产业和软件产业高质量发展企业所得税政策的公告》《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》《关于加快支持工业半导体芯片技术研发及产业化自主发展的提案》半导体二极管行业政策支持十四五规划政府报告国家政策领导讲话国务院发布政策、十四五规划、政府报告、领导讲话等都有对半导体二极管行业做了一些纲领性的指导，合理的解读能够为半导体二极管行业做了好的发展指引。行业政策支持半导体二极管行业社会环境新能源汽车中，与半导体二极管相关的主要新增应用场景集中在充电桩、变流器以及逆变器等环节，其单台分立器件用量是传统汽车用量的5倍以上。2017年2月，国务院发布的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》中提出，到2020年中国新能源汽车年产销200万辆以上，累计产销超过500万辆，整体技术水平保持与国际同步，形成一批具有国际竞争力的新能源汽车整车和关键零部件企业。2015年11月，国家发改委印发的《电动汽车充电基础设施发展指南（2015-2020）》提出，到2020年中国充换电站数量达到2万个，分散式充电桩超过480万个。中国新能源汽车产业的迅速发展与中国企业研发创新能力的提升将对半导体二极管行业的发展产生较大的牵引及驱动作用。近年来，受益于国家经济刺激政策的实施以及新能源、新技术的应用，下游最终产品的市场需求保持着良好的增长态势，从而为半导体二极管行业的发展提供了广阔的市场空间。受环保因素的影响，新能源汽车与光伏发电行业在利好政策的扶持下近年来发展迅速。这些新型行业中半导体二极管的用量与价值远高于传统行业。行业社会环境行业社会环境自2015年起，中国新能源汽车产销量已经连续四年居世界第一。根据中国汽车工业协会统计，中国新能源汽车产量由2014年的7.8万辆大幅增至2018年的127.0万辆，年复合增长率达到了100.9%。随着中国新能源汽车产业链的成熟，及上、下游协同合作能力加强，新能源汽车生产工艺将获得改善和提高。同时智能化工厂的建设将有效提高新能源汽车的生产效率。到2023年，中国新能源汽车产量将达到350.0万辆。续航里程和充电时间是当前制约电动汽车发展的重要因素，而SiC器件是解决这一问题关键。SiC二极管作为加速电动汽车发展的重要助力，随着成本不断降低将被大量应用于汽车领域，新能源汽车的发展也将进一步扩大半导体二极管市场份额。行业社会环境随着电子整机、消费类电子产品等产业链下游行业市场份额的扩张，半导体二极管市场规模仍有可观的发展空间。巨大的市场需求促使众多研发力量与资金投入到这一领域，中国半导体分立器件制造行业固定投资额从2014年107.4亿元人民币增长至2018年563亿元人民币，半导体二极管作为出货量占比最高的细分市场，得到了大量投资者青睐，资本热进一步促使行业快速发展。第三章行业发展现状03行业现状中国是全球功率半导体最大的市场，本土厂商与下游客户的距离更近，沟通效率高，耗时短，链条环节少，对客户需求可作出更加快速的响应。在此背景下，本土厂商市场份额迅速扩大。在二极管产品线上，国际厂商通常设计在海外，制作在本土，前后段制程的区域分割使得海外厂商对客户的产品需求响应较慢，而大陆厂商芯片制造、封装、销售集中在某一区域，能为客户提供更好的技术服务。三十年的技术积累使国产半导体二极管产品性能趋于稳定，近五年来下游电子、通讯、新能源、汽车等行业的技术更迭反向驱动上游半导体二极管产品发展。受惠于人口红利带来的成本优势，高性价比的国产半导体二极管近十年来逐步参与国际市场的供应体系，在低端产品领域逐步实现进口替代，产品出口量逐年增长。如苏州固锝目前已成为全球最大的二极管生产商之一，每月产量可达5亿只，占全球总产量的8%-9%。中国的半导体二极管行业已在国际市场占有重要地位，并保持着持续、快速、稳定的发展。在中国半导体二极管市场下游需求迅速扩大的大环境下，中国半导体二极管行业的产销规模不断扩大，对国际产品的进口替代效应不断凸显。近十年来，中国科研团队在半导体材料领域不断有技术突破，随着第三代半导体材料在良品率以及成本等领域的技术发展，中国半导体二极管对进口的依赖将会进一步减弱，进口替代效应将显著增加。行业现状根据中国电子信息产业统计年鉴公开数据，随着中国半导体二极管行业整体不断发展，市场规模（以销量计）从2014年的2,856亿只增长到了2018年16,950亿只。虽在2014年到2016年，由于受到中国大陆半导体市场成长趋缓影响，以及电脑系统产业的大幅度衰退，及智慧型手机成长动能趋缓等因素导致整体销量下滑，在过去5年里，中国半导体二极管行业市场规模整体保持向上增长的趋势。尤其是近三年来，物联网、云计算、大数据、智能制造、智能交通、医疗电子等新兴应用领域的市场拓展促使中国半导体二极管行业市场规模自2017年起呈现爆发式增长的快速发展趋势。受半导体二极管应用的广泛性和不可替代性，未来中国半导体二极管还将继续保持稳定增长的态势。未来五年，中国半导体二极管行业市场规模（以销量计）将以20.1%的年复合增长率增长至42,348亿只。行业现状中国是世界上最大的半导体二极管市场，对半导体二极管有巨大的市场需求，受制于国产产品性能，大部分行业在原材料采购进程中不会将国产半导体二极管纳入选择范围。2018年“中兴事件”加速了中国通讯、汽车、电子等各行业对于半导体器件的国产化进程。经过几十年的技术研发，中国半导体二极管制作工艺水平已趋于稳定，部分产品在进口替代的基础上实现了对外出口。在近年宏观经济下行的背景下，2020年1-11月中国半导体二极管(但光敏二极管或发光二极管除外)的出口额为275亿美元。01020304行业现状半导体二极管产业链下游应用领域涵盖手机、计算机、家电等消费电子及汽车等多领域，并通过直接客户与汽车、计算机、家用电器等众多最终消费品配套。具体应用有应用于汽车（电动汽车、混合电动汽车）UPS、轨道交通领域（尤其是高铁）、光伏、风电（逆变转换）、马达驱动（整流）、工业领域（电焊机）以及医疗电子与消费电子领域。近年来，受益于国家经济刺激政策的实施以及新能源、新技术的应用，下游最终产品的市场需求保持着良好的增长态势，从而为半导体二极管行业的发展提供了广阔的市场空间。受环保因素的影响，新能源汽车与光伏发电行业在利好政策的扶持下近年来发展迅速。这些新型行业中半导体二极管的用量与价值远高于传统行业中国半导体二极管产业链上游半导体产业的发展离不开其支撑行业，半导体材料与半导体二极管制造设备是直接影响产品质量的重要生产资料。其中半导体材料成本占整个半导体二极管的45%以上，是至关重要的一环。半导体二极管晶圆片的尺寸主要为6英寸与8英寸，在国际市场中，功率器件多使用8英寸基片制造半导体二极管，加工技术成熟，产品性能稳定。在12英寸晶圆片领域，当前国际功率器件厂商只有英飞凌有相关技术，日本东芝、三菱以及台湾地区的功率半导体厂商主要产品集中于8英寸领域。在大尺寸硅片领域，中国半导体二极管企业具备8英寸晶圆片、12英寸晶圆片加工制作的能力，但受硅片表面COP等缺陷控制水平低，产品成品率低，良品率低的制约，中国半导体二极管产品多是以6英寸硅片为基础进行加工制作，其产品无论是在工作效率还是单位成本都落后于12英寸半导体二极管。热点三行业产品质量整体提高热点二科研服务市场持续增长热点一半导体二极管应用领域广泛半导体二极管行业具有市场空间广阔、销售范围广、用户分散、单批数量少、销售单价高等特点。半导体二极管行业技术提升，多元化科研服务平台持续扩张，促进高价值服务企业品牌形成。行业产品化发展，集研发、生产、销售于一体的综合性科研服务企业逐渐增多。半导体二极管行业产品质量有待提升制约半导体二极管行业发展。行业内产品质量参差不齐，导致研究结果可靠性难以保证，产品丧失市场竞争力。半导体二极管行业难形成统一的监督管理规范,产品质量主要靠企业自主检测保障，监管难度大。中国半导体二极管行业产品主要集中在中低端领域，高端领域被外资企业垄断，产品品质有待进一步提升。行业热点关键词关键词关键词关键词早在2010年，国家发改委《关于组织实施2010年新型电力电子器件产业化专项的通知》中，确立了功率半导体二极管产业化专项重点，支持众多量大面广的新型电力电子芯片和器件的研发与产业化。此后中国出台了一系列政策扶持半导体制造行业，培养了一批专业人才，行业内整体科研水平迅速提升，大批半导体二极管制造企业在短时间内迅速壮大，并在新技术、新产品领域布局研发力量。宏观环境助推国产品牌崛起行业驱动因素1政策支持在《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《国家信息化发展战略纲要》等产业政策支持和国民经济发展的推动作用下，中国功率半导体分立器件行业整体的技术水平、生产工艺、自主创新能力和技术成果转化率有了较大的提升。关键词关键词关键词关键词SiC材料制作的半导体二极管器件的主要用途为车载设备。SiC器件可使纯电动汽车、混合动力车的电机控制系统损失的功率降低到10%，全面实现低功耗化。同时SiC二极管可将新能源汽车效率提高10%，使用SiC材料生产的功率器件导通电阻更低、芯片尺寸更小、工作频率更高，可在更高温度环境下工作。第三代半导体材料成为行业新风口行业驱动因素2下游行业市场需求不断扩张半导体二极管是中国汽车工业、高铁、家电行业、电力工业等系统应用的核心零部件，战略地位突出，被广泛应用于一切电力应用场景。随着电子整机、消费类电子产品等产业链下游行业市场份额的扩张，半导体二极管市场规模仍有可观的发展空间。巨大的市场需求促使众多研发力量与资金投入到这一领域，中国半导体分立器件制造行业固定投资额从2014年107.4亿元人民币增长至2018年563亿元人民币，半导体二极管作为出货量占比最高的细分市场，得到了大量投资者青睐，资本热进一步促使行业快速发展第四章行业前景趋势04ABC半导体元器件行业属于技术密集型行业，技术升级快，企业是否具有研发能力是其是否能取得竞争优势的必要条件。从半导体子行业到显示器件行业，关键部件的核心专利和技术由外资企业控制，国内众多企业只能做代工，或者组装，即便生产出相同的产品，也要向专利发明人支付大量的费用。劳动力成本上升中国凭借庞大的人口优势，成为半导体产品的主要消费市场。半导体元器件行业在中国的发展非常迅速。尽管近年来增速有所下降，但收入绝对值仍在增长。国内企业研发能力不足行业发展问题半导体元器件行业之所以在过去10年得到快速发展离不开中国劳动力成本较低的贡献。随着刘易斯拐点的出现，中国人口红利逐渐减少，近年来劳动力成本在持续上升。半导体元器件行业时也属于劳动力密集型行业，在劳动力成本上升的情况下，自身的竞争优势进一步被削弱，行业价值更低。劳动力成本上升半导体行业亦属于人才密集型行业。涉及上千道工艺、数十门专业学科知识的融合，需要相关人才具备扎实的专业知识和长期的技术沉淀。同时，各环节的工艺配合和误差控制要求极高，需要相关人才具备很强的综合能力和经验积累。优秀的研发人员及工程技术人员是公司提高竞争力和持续发展的重要基础。技术人才短缺或流失的风险半导体二极管行业发展建议发展建议1发展建议2发展建议3技术泄密风险由于技术秘密保护措施的局限性、技术人员的流动性及其他不可控因素，半导体行业企业存在核心技术泄密的风险。如上述情况发生，可能在一定程度上削弱半导体行业企业的技术优势并产生不利影响。应对措施:重视对核心技术的保护工作，制定包括信息安全保护制度在内的一系列严格完善的保密制度，并和相关技术人员签署保密协议，对其离职后做出了严格的竞业限制规定，以确保核心技术的保密性。供应链的风险半导体行业对原材料和设备等有较高要求，部分重要原材料及核心设备等在全球范围内的合格供应商数量较少，且大多来自中国境外。未来，如果半导体行业企业的重要原材料或者核心设备等发生供应短缺、价格大幅上涨，或者供应商所处的国家和/或地区与中国发生贸易摩擦、外交冲突、战争等进而影响到相应原材料及设备等管制品的出口许可，且未能及时形成有效的替代方案，将会对生产经营及持续发展产生不利影响。研发风险半导体行业属于技术密集型行业，涉及数十种科学技术及工程领域学科知识的综合应用，具有工艺技术迭代快、资金投入大、研发周期长等特点。集成电路晶圆代工的技术含量较高，需要经历前期的技术论证及后期的不断研发实践。如果半导体行业企业未来不能紧跟行业前沿需求，正确把握研发方向，可能导致工艺技术定位偏差。同时，新工艺的研发过程较为复杂，耗时较长且成本较高，存在不确定性。如果半导体行业企业不能及时推出契合市场需求且具备成本效益的技术平台，可能导致竞争力和市场份额有所下降，从而影响后续发展。行业建议行业发展趋势1宽禁带半导体材料逐渐普及随着技术的不断发展，半导体二极管产业也发生着深刻的变革，新材料将成为产业新的发展重心。以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等材料为代表的新材料半导体因其宽禁带、高饱和漂移速度、高临界击穿电场等优异的性能而受到行业关注，有望成为新型的半导体材料。宽紧带半导体材料在实际应用中展示了良好的材料属性，因为技术限制，制造成本较高，目前仅在高端应用场景中出现。随着未来技术的成熟，宽禁带半导体材料制造成本将进一步降低，逐渐成为未来半导体二极管行业主流产品材料。向附加值更高环节延伸规模优势是半导体二极管行业企业控制成本提高自身竞争力的重要手段，因此不具备规模优势的低端中小企业将难以持续投入资金进行研发、市场开拓，难以在行业内生存。近年来，中国半导体二极管产业加大整合力度，小企业逐步退出，市场集中度逐渐提高。但是在芯片外延环节等技术壁垒高、产品附加值高的工艺流程相对国际领先水平处于劣势地位。中国半导体二极管行业市场当前集中度逐渐提高，企业在资金充裕的情况下，研发投入逐步增大，尤其在SiC领域，绝大多数大型二极管企业都有资金布局。加之中国半导体二极管封装技术处于国际领先水平，封装行业的高标准将反过来促使半导体二极管芯片行业的加速发展，进而带动整个产业的发展，向附加值更高的环节延伸。行业发展趋势2小企业逐步退出，市场集中度提高近年来，中国半导体二极管产业加大整合力度，小企业逐步退出，市场集中度逐渐提高。扩产的半导体二极管封装企业产值在亿元以上的企业比重占到60%以上。当前中国半导体产业正向成长期后期过渡，在数年后进入成熟期，形成“大型企业引领市场标准，行业内产品质量提高的稳定局面”。研发投入增大,大型企业在新材料领域布局中国二极管行业出货量逐年提高，在部分细分领域实现进口替代，但集中于价值链中下段。在芯片外延环节等技术壁垒高、产品附加值高的工艺流程相对国际领先水平处于劣势地位。中国半导体二极管行业市场当前集中度逐渐提高，企业在资金充裕的情况下，研发投入逐步增大，尤其在SiC领域，绝大多数大型二极管企业都有资金布局。半导体二极管行业标准化与定制化界限被打破，未来趋于融合。标准化加微定制的产品战略，有效平衡企业操作层面与消费者需求层面的矛盾让消费者既拥有足够的确定性，也有足够的弹性。半导体二极管行业大数据应用使得实际操作和施工赋能方式深入介入，使得平台从简单的流量供给入口转变为工具供给、技术供给、工人供给的模式。中国消费升级倒逼半导体二极管行业提高服务质量，用户需求从获取公司信息并与公司对接畅通转变为更加注重体验注重实际的效果，满足用户需求，提供个性化定制服务，成为半导体二极管行业新的发展方向。行业面临洗牌标准化趋势融合行业平台职能转化注重用户体验由于新冠疫情对经济的巨大冲击，各行各业都面临资源重新洗牌，因此半导体二极管行业也进入洗牌期。下游企业缺乏核心技术。投资融资主要集中于行业主流企业，对中小企业面临巨大挑战。半导体二极管行业发展前景趋势行业发展前景趋势半导体二极管行业投资风险服务更新速度不够，不能及时适应用户的需求。服务更新慢实体经济遭遇疫情“黑天鹅”疫情持续，对经济持续冲击。另一个是“灰犀牛”，债务衰退，在这次应对疫情的过程中，各国都用了非常多的财政政策，发了