2023-2028年IGBT功率半导体市场现状与前景调研报告

盛世华研·2008-2010年钢行业调研报告PAGE2服务热线圳市盛世华研企业管理有限公司2028年IGBT功率半导体市场2023-2028年IGBT功率半导体市场现状与前景调研报告报告目录TOC\o"1-3"\u第1章IGBT功率半导体行业监管情况及主要政策法规 41.1IGBT功率半导体行业分类 41.2行业主管部门及管理体制 51.3行业主要政策、法律法规 5第2章我国IGBT功率半导体行业主要进入壁垒 82.1资金壁垒 82.2技术壁垒 92.3客户壁垒 92.4人才壁垒 10第3章2022-2023年中国IGBT功率半导体行业发展情况分析 103.1功率半导体行业发展概况 103.2IGBT功率半导体器件总体市场规模 113.3传统工业控制及电源行业支撑IGBT市场稳步发展 133.4新能源行业加速IGBT未来市场 143.5IGBT等功率半导体器件进口替代空间巨大 163.6DC/DC电源转换器等电源模组行业发展概况 17第4章2022-2023年我国IGBT功率半导体行业竞争格局分析 184.1竞争格局 184.2国外同行业主要企业 19（1）英飞凌 19（2）三菱电机株式会社 20（3）富士电机株式会社 20（4）赛米控 214.3国内同行业可比公司 21（1）斯达半导（603290.SH） 21（2）士兰微(600460.SH） 21（3）扬杰科技(300373.SZ） 22（4）华微电子(600360.SH） 22（5）台基股份 23第5章企业案例分析：宏微科技 235.1公司的市场地位 235.2公司的技术水平及特点 255.3公司的竞争优势 265.4公司的竞争劣势 305.5宏微科技科技成果与产业融合情况 33第6章2023-2028年半导体行业整体发展分析及趋势预测 356.1全球半导体行业概况 356.2中国半导体行业概况 36第7章2023-2028年我国IGBT功率半导体行业面临的机遇与挑战 377.1行业发展势态及面临的新的机遇 37（1）国家政策大力扶持为中国半导体行业创造良好的发展环境 37（2）节能减排政策将推动功率半导体市场需求增长 38（3）新能源领域的应用将推动行业快速发展 38（4）新型功率半导体器件应用范围日益广泛 39（5）“进口替代”政策支持 397.2行业发展面临的挑战 39（1）我国功率半导体企业的国际竞争力有待提升 39（2）高端人才储备相对不足 40（3）行业基础相对薄弱 40（4）芯片国产率较低 41第1章IGBT功率半导体行业监管情况及主要政策法规1.1IGBT功率半导体行业分类根据中国证监会《上市公司行业分类指引》（2012年修订），IGBT功率半导体所属行业为计算机、通信和其他电子设备制造业，行业代码为“C39”；根据国家统计局发布的《国民经济行业分类（2017年修订）》（GB/T4754-2017），IGBT功率半导体所属行业为半导体分立器件制造，行业代码为“C3972”；根据国家统计局发布的《战略性新兴产业分类（2018）》，IGBT功率半导体所属行业为“新一代信息技术产业”之“电子核心产业”之“新型电子元器件及设备制造”。1.2行业主管部门及管理体制本行业宏观管理部门为国家发改委，主要负责产业政策的制定，推进可持续发展战略，组织拟订高技术产业发展、产业技术进步的战略、规划和重大政策，协调解决重大技术装备推广应用等。工业和信息化部是半导体分立器件制造行业的主管部门，其主要职责包括：提出新型工业化发展战略和政策，协调解决新型工业化进程中的重大问题，拟订并组织实施工业、通信业、信息化的发展规划，推进产业结构战略性调整和优化升级；制定并组织实施工业、通信业的行业规划、计划和产业政策；监测分析工业、通信业运行态势，统计并发布相关信息，进行预测预警和信息引导；指导行业技术创新和技术进步，以先进适用技术改造提升传统产业等。本行业的自律组织主要有中国电器工业协会电力电子分会及中国半导体行业协会分立器件分会。行业协会履行行业管理职责，主要负责贯彻落实政府有关的政策、法规，开展产业及市场研究，行业自律管理及代表会员单位向政府部门提出行业发展建议和意见等工作。半导体行业内企业在主管部门的产业宏观调控和行业协会自律规范的约束下，面向市场自主经营，自主承担市场风险。《国家集成电路产业发展推进纲要》、《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》等一系列政策法规的提出对大力发展半导体行业产生了积极而又深远的影响。1.3行业主要政策、法律法规半导体行业是国民经济支柱性行业之一，是信息技术产业的重要组成部分,是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业，属于国家高度重视和鼓励发展的行业，其发展程度是衡量一个国家科技发展水平的核心指标之一。近年来，国家相关部委出台了一系列支持和引导半导体行业发展的政策法规，主要情况如下：序号主要法律法规名称颁布日期颁布单位主要内容1《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》2006年6月国务院纲要提出将“突破制约信息产业发展的核心技术，掌握集成电路及关键元器件、大型软件、高性能计算、宽带无线移动通信、下一代网络等核心技术，提高自主开发能力和整体技术水平”作为信息产重要的发展思路。纲要还将“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件”（01专项）、极大规模集成电路制造技术及成套工艺（02专项）作为16个重大专项的前两位，并在科技投入、税收优惠、金融支持、知识产权保护等方面提岀了政策和措施2《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2011年度）》（2011年第10号）2011年10月国家发改委、科技部、工业和信息化部、商务部、知识产权局将集成电路电路、信息功能材料与器件、新型元器件等列入重点领域，其中包括“中大功率高压绝缘栅双极晶管（IGBT）、快恢复二极管（FRD）芯片和模块，中小功率智能模块；高电压的金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）；大功率集成门极换流晶闸管（IGCT）； 6英寸大功率晶闸管。3《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》2016年3月十二届全国人大四次会议大力推进先进半导体等新兴前沿领域创新和产业化，形成一批新增长点4《国家信息化发展战略纲要》2016年7月中共中央办公厅、国务院办公厅制定国家信息领域核心技术设备发展战略纲要，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5《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》2016年12月国务院提出做强信息技术核心产业，提升核心基础硬件供给能力，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，包括IGBT在内的功率半导体分立器件产业将迎来新的一轮高速发展期6《战略性新兴产业分类（2018）》2018年11月国家统计局将“新型电子元器件及设备制造”列为战略性新兴产业，其中中大功率高压绝缘栅双极晶体管（IGBT）、快恢复二极管（FRD）芯片和模块为重点产品7《关于政协十三届全国委员会第二次会议第2282号（公交邮电类256号）提案答复的函》2019年8月工业和信息化部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，促进我国工业半导体材料、芯片、器件及IGBT模块产业的技术迭代和应用推广8《产业结构调整指导目录（2019年本）》2019年11月国家发改委鼓励类中包括“新型电子元器件（片式元器件、频率元器件、混合集成电路、电力电子器件、光电子器件、敏感元器件及传感器、新型机电元件、高密度印刷电路板和柔性电路板等）制造与“半导体、光电子器件、新型电子元器件（片式元器件、电力电子器件、光电子器件、敏感元器件及传感器、新型机电元件、高频微波印制电路板、高速通信电路板、柔性电路板、高性能覆铜板等）等电子产品用材料''；新能源汽车关键零部件，大功率电子器件（IGBT,电压等级2750V,电流＞300A）9《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》2020年9月国家发改委“聚焦新能源装备制造'卡脖子'问题，加快IGBT、控制系统等核心技术部件研发10《基础电子元器件产业发展行动计划（2021-2023年）》2021年1月工业和信息化部实施重点产品高端提升行动，面向电路类元器件等重点产品，突破制约行业发展的专利、技术壁垒，补足电子元器件发展短板，保障产业链供应链安全稳定。重点产品包括“耐高温、耐高压、低损耗、高可靠半导体分立器件及模块”11《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》2021年3月十三届全国人大四次会议在事关国家安全和发展全局的基础核心领域，制定实施战略性科学计划和科学工程。瞄准人工智能、量子信息、集成电路、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等前沿领域，实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目。其中集成电路行业包括：集成电路设计工具、重点装备和高纯靶材等关键材料研发，集成电路先进工艺和绝缘栅双极晶体管（IGBT）等。国家相关政策已经明确了公司的IGBT、FRED系列产品在国民经济中的战略地位，上述政策和法规的发布和落实，为行业提供了财政、税收、技术和人才等多方面的支持，将给公司主营业务的发展提供良好的政策环境。第2章我国IGBT功率半导体行业主要进入壁垒2.1资金壁垒功率半导体行业属于资金密集型的行业，厂房建设成本高，同时较大比例的生产和检测设备需要进口，加上产品配套化及生产规模化的要求，新进入本行业的企业需要一次性投入大额的固定资产投资。此外，持续的新产品研发、试制、检测等也需要雄厚的资金实力保障，而且近年来随着部分原材料价格的上涨，企业运营对流动资金的需求量也越来越大，也对企业资金实力提出了更高的要求，从而进一步增加了行业新进入者的市场风险。2.2技术壁垒功率半导体行业同时也是技术密集型的行业，行业进入的技术壁垒除了体现在设计技术方面外，更多的是体现在制造工艺上。功率半导体器件制造对工艺设计和工艺过程控制的要求非常高，很多关键技术都需要通过工艺过程来实现，功率半导体行业的创新在很大程度上主要体现为产品生产工艺上的创新，技术水平也主要体现为产品加工的工艺水平。生产工艺的创新和技术水平主要来源于企业长时间、大规模的生产实践，需要持续的生产经验的积累，行业新进入者很难在短期内获得。此外，功率半导体器件企业和下游企业在技术和产品开发上具有非常紧密的互动关系，下游企业开发新产品往往需要所使用功率器件在工艺上进行改进或创新，甚至共同开发出新的工艺和技术。2.3客户壁垒根据半导体行业的特性，产品在向下游企业供货前，必须先经过下游企业严格的合格供应商认证，而认证标准通常远远高于国家或行业制定的标准，且认证周期较长，一般在半年以上。严格的合格供应商认证制度使新企业进入行业难度增大。此外，销售网络的建立、品牌基础、用户基础、和下游企业良好的协作关系也是构成行业壁垒的主要因素。2.4人才壁垒功率半导体行业技术含量较高，要求新进入者必须要有充足的研发人才储备，才能保证公司在技术方面的竞争力。同时，随着生产能力的不断扩大以及生产工艺的不断复杂化、精密化，对管理人才尤其是生产管理人才也提出了更高的要求，这形成了本行业的人才壁垒。第3章2022-2023年中国IGBT功率半导体行业发展情况分析3.1功率半导体行业发展概况功率半导体器件是半导体器件的重要组成部分，是电力电子应用装备的基础和核心器件，主要用于电力电子设备的整流、稳压、开关、变频等，具有应用范围广、用量大等特点。功率半导体器件主要包括二极管、晶闸管、晶体管等产品，其中晶体管是市场份额最大的种类，晶体管又可以分为IGBT、MOSFET和双极型晶体管等。功率半导体器件作为不可替代的基础性产品，广泛应用于工业控制、新能源发电和电能质量管理、汽车电子和汽车充电桩等领域，尤其是在大功率、大电流、高频高速、低噪声等应用领域起着无法替代的关键作用。根据IHSMarkit数据，2018年工业应用市场占全球功率半导体市场的35.08%，汽车领域占比23.55%。随着对节能减排的需求日益迫切，功率半导体的应用领域正逐步进入新能源、智能电网、轨道交通、变频家电等市场。近年来，受益于国际电子制造产业的转移，我国电力电子产品，尤其是新型电力电子器件如IGBT、FRED、MOSFET等功率半导体器件保持了较快的发展态势。目前，我国已经成为全球最大的功率半导体器件消费国，2018年市场需求规模达到138亿美元，增速为9.5%，占全球需求比例超过35%。我国功率半导体器件行业的高速发展，离不开下游应用产品的旺盛需求。从应用领域来看，工业控制、汽车电子等领域是我国功率半导体领域需求最大的几个领域。根据IHSMarkit预测，MOSFET和IGBT是未来5年增长最强劲的半导体功率器件。随着新能源车（电机控制器、车载空调、充电桩）、光伏等行业的快速发展，MOSFET.IGBT在功率半导体的市场规模占比有望持续提升。3.2IGBT功率半导体器件总体市场规模IGBT是国际上公认的电力电子技术第三次革命具代表性的产品，是工业控制及自动化领域的核心元器件，能够根据工业装置中的信号指令来调节电路中的电压、电流、频率、相位等，以实现精准调控的目的。IGBT核心技术包括IGBT芯片设计、生产以及IGBT模块的设计、封装测试等。IGBT芯片由于其工作在大电流、高电压、高频率的环境下，对芯片的可靠性要求较高，同时芯片设计需保证开通关断、抗短路能力和导通压降（控制热量）三者处于均衡状态，芯片设计与参数调整优化十分特殊和复杂。IGBT芯片设计是功率半导体器件产业链中对研发实力要求很高的环节，国内已有少数企业的技术实力逐步赶上国际主流先进企业水平。IGBT功率半导体器件广泛应用于电机节能、轨道交通、智能电网、家用电器、汽车电子、新能源发电、新能源汽车等领域，应用前景十分广阔。根据IHSMarkit报告，2018年全球IGBT市场规模约为62亿美金，2012年-2018年年复合增长率达11.65%。 我国IGBT市场规模增速快于全球，2012年-2019年我国IGBT年复合增长率为14.52%。根据集邦咨询预测，受益于新能源汽车和工业领域的需求大幅增加，中国IGBT市场规模将持续增长，到2025年，中国IGBT市场规模将达到522亿人民币，2018-2025年复合增长率达19.96%。IGBT可分为单管、模块和智能功率模块（IPM）三类产品，根据IHSMarkit数据,2018年IGBT模块、IGBT单管和IPM市场规模占比分别为52.08%、20.99%和26.92%，三者生产制造技术和下游应用场景均有所差异：在生产制造技术方而，单管产品和IPM模块采用环氧注塑工艺，标准模块采用灌胶工艺；在下游应用场景方而，单管主要应用于小功率家用电器、分布式光伏逆变器及小功率变频器，标准模块主要应用于大功率工业变频器、电焊机、新能源汽车（电机控制器、车裁空调、充电桩）等领域，IPM模块主要应用于变频空调、变频洗衣机等白色家电。受益于下游行业市场需求的推动，特别是在新能源汽车（电机控制器、车载空调、充电桩）、新能源发电、“十三五”节能环保产业发展规划等一系列国家政策措施的支持下，我国IGBT市场需求持续快速增长。3.3传统工业控制及电源行业支撑IGBT市场稳步发展工业控制行业的发展是我国制造业从低端向中高端转型升级的核心驱动。一方面，我国不断出台政策支持和鼓励先进制造业发展，为工业控制行业发展提供了有力的政策支持。另一方面，随着我国人口红利递减，人力成本逐渐上升，制造企业加快推进自动化进程，作为智能制造装备业重要组成部分，工业控制行业的市场规模预计将持续增长。根据赛迪顾问的数据，我国2018年包含产品及服务市场的工控市场规模达到1,797亿元，同比增长8.5%，预计到2021年，市场规模将达到2,600亿元，期间年复合增长率为13.10%。工业控制领域系功率半导体下游主要应用行业之一，功率半导体对于工厂的进一步自动化至关重要，随着制造业的不断升级，工业的生产制造、物流等流程改造对具有较高效能的电机需求不断增大，而功率半导体器件系电机控制的核心器件，对其性能起着关键影响，预计其需求未来将保持较快增速。根据中国产业研究院数据，2019年全球工业功率半导体市场规模为115亿美元，同比增长8.60%。IGBT在工业控制领域有广泛的应用，应用场景包括变频器、逆变焊机、电磁感应加热、工业电源等。根据集邦咨询数据，2019年全球工业控制IGBT市场规模约为140亿元，其中我国工业控制IGBT市场规模约为30亿元,预计到2025年全球工业控制IGBT市场规模将达到170亿元。近年来，我国变频器行业的市场规模总体呈上升态势。在一系列节能环保政策的支持下，变频器在冶金、煤炭、石油化工等工业领域的应用规模保持稳定增长，同时我国城市化进程的加快也推动变频器在市政、轨道交通等公共事业领域的需求持续增长。根据前瞻产业研究院统计，2019年我国变频器市场规模达到495亿元，预计到2025年市场规模将达到883亿元，变频器用IGBT模块和单管需求也有望保持稳定增长。随着焊割设备应用企业对焊割设备节能环保性能越来越重视，相对传统电焊机，具有体积小、重量小、能耗低、可控性强、造价低等优点的逆变焊割设备面临较好的发展机遇，其中逆变焊机的核心部件IGBT模块也有望快速发展。根据中国电器工业协会数据，2019年我国电焊机产量为950.06万台，同比增加96.76万台，电焊机市场的持续升温将进一步推动IGBT需求量的不断增长。同时，逆变式弧焊电源凭借优异的电源特性在电焊机市场持续渗透，推动逆变式弧焊电源的应用市场规模逐步扩大。随着变频器、逆变焊机等传统工业控制及电源行业的发展，IGBT的市场规模有望持续增长。3.4新能源行业加速IGBT未来市场在国际节能环保的大趋势下，IGBT下游的新能源汽车、新能源发电等领域发展迅速，对IGBT模块需求逐步扩大，新兴行业的加速发展将持续推动IGBT市场的快速增长。①新能源汽车行业IGBT模块在新能源汽车领域中发挥着至关重要的作用，是新能源汽车电机控制器、车载空调、充电桩等设备的核心元器件。新能源汽车中的功率半导体价值量提升十分显著，根据英飞凌年报显示，新能源汽车中功率半导体器件的价值量约为传统燃油车的5倍以上。其中,IGBT约占新能源汽车电控系统成本的37%，是电控系统中最核心的电子器件之一，因此，未来新能源汽车市场的快速增长，有望带动以IGBT为代表的功率半导体器件的价值量显著提升，从而有力推动IGBT市场的发展。②新能源发电行业IGBT是光伏逆变器和风力发电逆变器的核心器件，根据中国电力化工网的数据，2020年全球光伏发电装机容量将达736.62GW，同比增长20.48%，我国光伏发电装机容量继续保持快速增长，2020年累计装机有望达516GW，同比增长50%，装机容量位居世界第一。国家统计局预测，至2025年中国新能源发电通过柔性输电并网比例将会提升至71%，中国新能源发电IGBT市场规模将会增加到14.4亿元。 目前，以华为、阳光电源为主的本土厂商在光伏逆变器市场持续突破，根据SolarEdge统计，2018年，华为在全球逆变器帀场的份额达22%,帀占率位列全球第一。国内光伏逆变器厂商的快速发展和突出的市场地位也为国产IGBT替代带来了显著的区位优势和协同效应。公司现已成为华为技术光伏逆变器的的供应商之一。2020年2月，公司与华为技术签订了《关于光伏IGBT产品的合作协议》，合同期限至2025年12月31日。经过较长时间的技术开发与多维度可靠性验证，公司相关产品质量技术指标达到客户要求。3.5IGBT等功率半导体器件进口替代空间巨大我国功率半导体器件产业规模虽在近年来保持了较快的增长态势，但功率半导体器件的生产制造与自身消费之间仍存在巨大缺口。作为全球最大的功率半导体器件市场，我国功率半导体器件的芯片等产品仍大量依赖于国外供应商。在全球功率半导体器件产地分布中，不同国家、地区的技术水平与市场地位也有着显著的差距。我国处于功率半导体器件供应链的相对末端，产品以二极管、晶闸管、低压MOSFET等低功率半导体器件为主，而在以新型功率半导体器件如MOSFET、IGBT、FRED、高压MOSFET为代表的高技术、高附加值、市场份额更大的中高档产品领域，国外企业拥有绝对的竞争优势，国内市场所需产品大量依赖进口，与国外企业存在较大差距。根据IHSMarkit数据，2019年全球IGBT模块市场份额前五位的企业分别为英飞凌(InfineonTechnologies）>三菱(MitsubishiElectricCorporation）>富士(FujiElectric）>赛米控(SEMIKRON）和威科电子(Vincotech）,占据了全球68.8%的市场份额。同时，3300V以上的高端IGBT市场，海外厂商的IGBT产品的市场优势地位均十分明显。根据智研咨询数据，自2015年以来，我国IGBT自给率超过10%并逐渐增长，预计2024年我国IGBT行业产量将达到0.78亿只，需求量约为1.96亿只。总的来看，我国IGBT行业仍存在巨大供需缺口。基于国家相关政策中提出核心元器件国产化的要求，“国产替代”将会是未来IGBT行业发展的主旋律之一。在工业控制、新能源汽车和新能源发电等领域设备制造商崛起的同时，成本因素以及贸易摩擦等不确定性因素将促使国内客户更加重视进口替代选项，这为国内功率半导体行业提供了机会。SolarEdge数据显示，2018年，华为在全球光伏逆变器市场的份额达22%，位列全球第一，阳光电源的市场份额15%，位居全球第二位；汇川技术、中达电通、新时达等本土电机厂商也已在低压变频器市场打开局面，其中汇川技术2018年低压变频器占有率达14%，位列全球第二。本土下游厂商的优势地位叠加其供应链分散化考虑有望助力我国功率半导体企业进一步融入下游产业链，未来行业进口替代空间巨大。3.6DC/DC电源转换器等电源模组行业发展概况电源模组是由功率半导体分立器件和多个有源及无源元件按照一定的拓扑结构集成的电能转换装置，通过软件控制实现某种功能的整机产品。公司电源模组主要为车载DC/DC电源，系功率半导体下游应用市场之一。车载DC/DC电源转换器系把高压电池电压变换成隔离的低压直流电压,为车上的低压电气设备进行供电的电源转换器，主要用在电动专用车上，替代传统燃油汽车中的发电机。公司的车载DC/DC电源转换器等电源模组产品主要应用于新能源客车空调系统领域。近几年，新能源客车补贴政策出现了较大调整、市场竞争加剧，新能源客车补贴政策对国内新能源客车市场需求影响较大。2016-2020年，新能源客车销量跟随补贴政策的退坡而持续下滑，新能源客车销量年复合增长率为-14.60%。公司的电源模组产品作为新能源客车空调的重要部件之一，在下游整车市场需求下降背景下，经产业链传导，2019年产品销售收入亦大幅下滑。第4章2022-2023年我国IGBT功率半导体行业竞争格局分析4.1竞争格局我国IGBT、FRED市场需求增长迅速，但国内企业产业化起步较晚，相关专业技术人才缺乏，设计及工艺基础薄弱，主要生产测试设备及核心原材料主要依靠进口，国内企业自主生产的IGBT和FRED产品系列化程度、规模与国外先进企业存在较大差距。国内IGBT封装企业除了少数几家具有芯片设计和制造能力，大部分只能外购芯片，从事后道封装。近年来，少数国内企业掌握了IGBT芯片和FRED芯片在内的功率半导体芯片产业化的设计、制造技术并已实现批量生产，功率半导体芯片和模块产业化生产打破了国外厂商在我国市场上的垄断地位，迫使国外厂商相应产品不断降价，为国内功率半导体器件下游应用企业参与国内及国际市场竞争创造了有利条件。在IGBT模块市场，2019年全球市场份额前五位的企业分别为英飞凌(InfineonTechnologies）、三菱(MitsubishiElectricCorporation）>富士(FujiElectric）>赛米控(SEMIKRON）和威科电子(Vincotech），占据了68.8%的市场份额。国内IGBT模块主要企业包括采用IDM模式的中车时代、比亚迪、士兰微、华微电子等企业，以及具备设计和模块封测的企业，比如斯达半导、宏微科技、台基股份等。FRED模块市场，国外主要企业包括英飞凌(InfineonTechnologies）>安森美(ONSemiconductor）>富士(FujiElectric）等，国内企业主要为宏微科技、士兰微等。4.2国外同行业主要企业在功率半导体器件领域，国外同行业企业主要包括英飞凌、三菱电机株式会社、富士电机株式会社、赛米控等。国内同行业企业主要包括斯达半导、士兰微、扬杰科技、华微电子、台基股份。（1）英飞凌英飞凌公司的前身是西门子集团的半导体部门，于1999年独立，总部位于德国慕尼黑，是全球领先的半导体公司之一。英飞凌公司的主营业务涉及汽车、芯片卡与安全、工业电源控制和电源管理四个方面。根据英飞凌2019及2020年年报统计，英飞凌2019年度及2020年度营业收入分别为80.29亿欧元、85.67亿欧元。英飞凌公司作为行业龙头，是IGBT技术领导者。根据IHSMarkit数据,2019年，英飞凌在全球IGBT模块市场的份额达到35.6%,位列全球第1位，在低电压、中电压和高电压IGBT领域，英飞凌均占据领先地位。（2）三菱电机株式会社三菱电机株式会社是三菱集团的核心企业之一，成立于1921年。三菱电机在全球的电力设备、通信设备、工业自动化、电子元器件、家电等市场占据着重要的地位。三菱电机半导体产品包括功率模块（IGBT、IPM、MOSFET等）、微波/射频和高频光器件、光模块等。作为全球领先的IGBT企业，三菱电机在中等电压、高电压IGBT领域处于领先地位。根据IHSMarkit数据，2019年其在全球IGBT模块市场份额为11.90%，仅次于英飞凌。（3）富士电机株式会社富士电机株式会社成立于1923年，在全球生产和销售IGBT、MOSFET等功率半导体。富士电机IGBT芯片的设计和生产主要集中在本国进行，在英国、日本和菲律宾设有功率器件生产工厂。作为业内领先的IGBT企业，富士电机主要生产IGBT模块和IPM,产品在工业控制和变频家电中广泛使用。根据IHSMarkit数据，2019年其在全球IGBT模块市场份额为10.5%，位列第三。（4）赛米控赛米控成立于1951年，总部位于德国纽伦堡。赛米控是全球领先的电力电子制造商，发明了全球第一款带绝缘设计的功率模块，主要生产中等功率输出范围（约2KW至10MW）中广泛应用的电力电子组件和系统，生产产品包括芯片、单管、二极管、晶闸管、IGBT功率模块和系统功率组件。赛米控在低电压消费级IGBT领域具备一定优势，根据IHSMarkit数据，2019年其在全球IGBT模块市场份额为7.30%，位列第四。4.3国内同行业可比公司（1）斯达半导（603290.SH）斯达半导主要从事以IGBT为主的功率半导体芯片和模块的设计研发和生产,并以IGBT模块形式对外实现销售，相关产品广泛应用于工业控制及电源、新能源、变频白色家电等领域。根据IHSMarkit数据，2019年斯达半导在全球IGBT模块市场的份额约为2.5%，市占率排名位列全球第8位，国内第1位，是世界排名前十中唯一一家中国企业。（2）士兰微(600460.SH）士兰微目前为国内较大的以“设计制造一体”(IDM）模式为主要经营模式的综合性半导体产品公司，主要产品包括集成电路、半导体分立器件、LED(发光二极管）产品等三大类，相关产品广泛应用于工业、新能源汽车、新能源发电和家电等领域。士兰微从功率半导体芯片设计业务开始，逐步搭建了特色工艺的芯片制造平台，形成IDM的经营模式。士兰微陆续完成大功率IGBT、多芯片高压IGBT智能功率模块、超结MOSFET、高压集成电路等产品的研发、设计，功率半导体产品线不断丰富。根据IHSMarkit数据，2019年士兰微在全球IGBT单管市场份额约为2.2%，市占率排名位列全球第10位；在全球IPM模块市场份额约为1.1%，市占率排名位列全球第9位。（3）扬杰科技(300373.SZ）扬杰科技主要从事功率半导体芯片及器件制造以及集成电路封装测试等业务。扬杰科技主营产品为各类电力电子器件芯片、功率二极管、整流桥、大功率模块、DFN/QFN产品、MOSFET、IGBT及碳化硅SBD、碳化硅JBS等，相关产品广泛应用于消费类电子、安防、工控、汽车电子、新能源等领域。（4）华微电子(600360.SH）华微电子成立于1999年，是集功率半导体分立器件设计研发、芯片加工、封装测试及产品营销为一体的高新技术企业，拥有多条功率半导体分立器件及IC芯片生产线，主要生产功率半导体分立器件及IC，应用于消费电子、节能照明、计算机、PC、汽车电子、通讯保护与工业控制等领域。华微电子目前已建立了从高端二极管、单双向可控硅、MOS系列产品到第六代IGBT功率器件的产品体系。根据IHSMarkit数据,2019年华微电子在全球IPM模块市场份额约为0.8%，市占率排名位列全球第10位。（5）台基股份台基股份主要从事功率半导体芯片及器件的研发、制造、销售服务，主要产品为功率晶闸管、整流管、IGBT、电力半导体模块等功率半导体器件，广泛应用于工业电气控制和电源设备，包括冶金铸造、电机驱动、大功率电源、输变配电、轨道交通、新能源等行业和领域。台基股份拥有技术和产能国内领先的完整的大功率半导体器件生产线，具有年生产功率半导体器件200万只以上的能力，是国内大功率半导体器件主要的提供者之一。第5章企业案例分析：宏微科技5.1公司的市场地位公司致力于功率半导体芯片、单管、模块及电源模组研发与生产。公司曾荣获“新型电力半导体器件领军企业”、“苏南国家自主创新示范区瞪羚企业”、“PSIC2019中国新能源汽车用IGBT最具发展潜力企业称号”和“中国电气节能30年杰出贡献企业”等荣誉称号。2011年，公司的“75-100A/1200-1700V”高压大电流平面型“NPTIGBT”系列产品，经江苏省经信委、常州市科技局等组织专家鉴定达到国际同类产品的先进水平，其中1200V产品部分主要性能指标超过国际同类产品的先进水平；“2-200A/200-1200V”超快速软恢复外延二极管(FRED）芯片性能指标达到国际同类产品的先进水平。公司“超快软恢复外延型二极管(FRED）系列产品”、“一种新型的NPTIGBT结构”分别于2012年和2015年荣获中国半导体行业协会等授予的“中国半导体创新产品和技术奖”2015年，公司“高压大电流高性能IGBT芯片及模块的产业化”项目获得江苏省人民政府“江苏省科学技术奖三等奖”，“一种新型的NPTIGBT芯片和模块的开发及产业化”项目获得中国电源学会科学技术奖一等奖。公司通过技术创新、产品外延等手段不断延伸产品线，能够满足不同终端客户对产品的技术参数和性能多样性的需求，具有一定的市场占有率和较强的品牌影响力。公司凭借可靠的产品质量和优质的服务与众多知名企业客户保持了良好的商业合作关系，同时依托龙头客户产生的市场效应不断向行业内其他企业拓展。在工业控制领域，公司目前已经成为台达集团、汇川技术、合康新能等多家变频器行业领军企业，佳士科技、奥太集团、上海沪工等多家知名电焊机行业企业。在新能源领域，公司主要客户群有盛弘股份、科士达、英可瑞、华为技术等众多优秀企业，市场份额不断扩大；其中新能源汽车电控系统领域，公司车规级IGBT模块GV系列已实现对臻驱科技（上海）有限公司小批量供货，2019年度、2020年度分别实现销售收入39.50万元和122.76万元，部分客户汇川技术、蜂巢电驱动科技河北有限公司（长城汽车子公司）和麦格米特尚在对GV系列产品进行产品认证。5.2公司的技术水平及特点自上世纪80年代IGBT产品开启工业化应用以来，一直为国外知名公司所垄断，国外知名公司的产品布局全面，电压、电流范围较广，其中英飞凌已实现各种电压范围IGBT全覆盖，三菱、富士电机、安森美也涵盖了多个电压区间。近年来，IGBT技术经历了丰富的演变，涌现出不同的IGBT技术方案，这些方案主要由英飞凌、三菱电机和富士电机等海外厂商主导推动。海外厂商IGBT的结构设计仍在不断突破和创新，先后推出了微细槽栅结构、侧栅结构、鳍状基区结构等全新技术，推动了IGBT应用和市场的持续发展。同时IGBT的制造工艺也在持续革新，深沟槽、精准掺杂、深度扩散、超薄片加工以及质子注入等多种工艺的引入形成了较高的技术壁垒，制造技术也成为实现IGBT自主创新的关键。近几年来，国内IGBT无论是在芯片设计方面还是在芯片制造和封装方面虽有突破但与国外相比仍有一些差距。公司一直专注于功率半导体芯片、单管和模块研发及应用，在IGBT芯片及模块方面进行了大量的深入的研究和开发，积累了丰富的设计和制造经验。公司目前已掌握功率半导体器件行业的核心工艺技术，如IGBT沟槽结构+场阻断技术以及最新的微沟槽技术、FRED的超软恢复以及寿命控制技术、模块封装的纳米银烧结工艺和低分布参数的布线技术等。公司IGBT芯片及封装的1200VIGBT模块系列产品，性能上匹配国外同规格产品，被广泛应用于电机调速、电焊机、开关电源、光伏逆变器、风电变流器、SVG（静止无功补偿器）等领域。公司FRED芯片能够实现极快的反向恢复时间，且保持恢复时超软的特性。凭借领先的芯片技术和先进的模块封装技术，公司形成了“芯片、单管、模块和电源模组”产品链，掌握的核心技术全部用于主营业务，多项产品已通过诸多国内外知名企业验证，在行业内具有独特的竞争优势和广泛的应用场景。5.3公司的竞争优势（1）技术优势公司始终坚持以技术自主创新为驱动，以持续研发投入为保障，建立了完善的研发体系和强大的研发团队。公司目前已具备IGBT、FRED芯片和模块设计、工艺开发、产品封装测试的核心技术。公司被授予“国家高技术产业化示范工程基地”、“江苏省博士后创新实践基地”，积极参与IGBT国家和行业标准的制定、承担国家和省部级科技重大项目等。公司作为主要起草单位之一，制定了已实施的1项国家标准和10项团体标准，以及已发布即将实施的2项国家标准和尚未发布的5项IGBT相关行业标准。其次,公司承担了多项国家级及省部级研发项目，包括5项国家02重大专项（《极大规模集成电路制造技术及成套工艺》项目），2项国家科技部863科技计划项目，以及国家发改委、科技部、工信部等多项科研项目。截至2020年12月31日，公司已拥有授权专利合计95项，其中发明专利35项。同行业可比公司斯达半导和公司均采用以英飞凌为代表的国际先进的IGBT沟槽场阻断技术，两者技术水平相近。其他可比上市公司如士兰微、扬杰科技、华微电子、台基股份等功率半导体器件公司以单管为主，功率较小，其中士兰微、华微电子IGBT产品以小功率模块为主，与公司产品结构差异较大。（2）产品链优势目前，国内功率半导体企业大多以后道封装和测试为主，在购买芯片经封装后向市场销售成品。国内可以自主研发IGBT、FRED芯片的公司较少。公司系集芯片、模块设计、模块封装测试于一体，具备IGBT、FRED规模化生产能力的企业。芯片作为单管产品和模块产品的主要原材料，是单管及模块中的核心元件，其成本控制能力及产品性能的优劣将直接影响厂商的总体利润水平。公司依靠自身工艺、人才、技术等基础核心优势的长期积累，成熟运用芯片的核心设计技术，成功实现了产品链延伸，形成芯片、单管、模块和电源模组的多类型产品布局。同行业可比公司斯达半导和公司均具有IGBT芯片设计能力，并采用代工模式生产芯片，具备独立的模块自动化封装、测试等技术生产能力。除IGBT产品外，公司还自主设计与IGBT配套的FRED芯片。（3）多品种规模化供应优势功率半导体器件作为一种最基础的工业电子元器件，下游整机装备客户通常需要多种系列和规格的产品，为了确保整机产品的稳定性，客户倾向于选择同一品牌的一站式服务。公司产品系列齐全，品种繁多，目前公司已开发出IGBT、FRED、MOSFET芯片及单管产品100余种，IGBT、FRED、MOSFET、整流二极管及晶闸管等模块产品400余种，电流范围从3A到1000A，电压范围从60V到2000V，产品类型齐全。依托良好的技术优势及敏锐的市场洞悉能力，公司通过技术创新、产品外延等手段不断延伸产品线。在产品种类上，公司形成了从芯片设计到模块封装，从功率二极管到MOSFET到IGBT，从低频到高频器件，从小功率产品到大功率模块的全系列、多规格产品格局。在产品适用范围上，公司产品适用于变频器、电焊机、UPS电源、逆变电源、光伏、新能源大巴汽车空调、新能源汽车电控系统、新能源汽车充电桩等多元化领域。公司多品种、专业化、规模化的产品供应能力，使得公司具备突出的组合供应能力，能够为各领域客户提供多品种、多系列、专业化的一揽子产品解决方案。公司功率器件具有低导通损耗、低开关损耗和高可靠性等优势。公司功率器件产品的全面性及高性能确保了其能够满足不同客户的广泛应用需求。同行业可比公司斯达半导以IGBT模块为主，产品相对集中；公司除了IGBT产品外，还包括FRED芯片、单管和模块，整流二极管及晶闸管等模块产品，产品结构较为丰富，可为下游客户提供多种解决方案。（4）品牌及市场优势经过多年发展，公司目前已经逐步形成以IGBT、FRED模块为核心业务的科技型企业，IGBT模块销售额逐年增长，其中定制模块增长较为显著。公司产品应用领域不断升级和拓宽，广泛应用于工业控制（电焊机、变频器、UPS电源等）、新能源发电（光伏逆变器、无功补偿装置、有源电力滤波器等）、新能源大巴汽车空调、新能源汽车电控系统、新能源汽车充电桩和家用电器等多元化领域。公司目前已积累了知名的国内外客户群，产品及方案被不同终端领域广泛应用，市场认可度高。公司与众多国内外优秀客户拥有多年的合作经验，长期以来与之共同成长，与客户积累了深厚且紧密的合作关系。公司依托龙头客户产生的市场效应不断向行业内其他企业拓展。公司凭借可靠的产品质量和优质的服务与客户保持了良好的商业合作关系，培育了一大批忠实客户并取得了较好的市场口碑，为公司不断积累客户资源、取得长远发展提供了有力的保障。公司亦被多家知名客户企业如台达集团、汇川技术、奥太集团等知名企业客户评为“优秀供应商”或“重要供应商”。中国电器工业协会变频器分会、中国电器工业协会电焊机分会、中国电源学会电能质量专委会分别出具证明：公司产品性能指标达到国外同类产品水平,为我国功率器件下游应用领域实现进口替代作出了重要贡献。公司未来将通过技术创新保持在业内的领先优势，同时深耕进口替代的中国市场机会，不断推出适应市场需求的新技术、新产品，保持、巩固并提升公司现有的市场地位和竞争优势。（5）人才优势人才是半导体行业的重要因素，是功率半导体企业求生存、谋发展的先决条件。公司是由一批长期在国内外从事电力电子产品研发和生产，具有多种专项技术的科技专家组建的高科技企业，研发团队的核心成员均为从事电力电子器件行业20余载的高级技术人才，曾参加过国家“八五”、“九五”、“十一五”、“十二五”IGBT芯片和模块科技攻关，在国内外知名企业曾长期从事IGBT、VDMOS和FRED芯片的研究与科技攻关工作，有着丰富的设计和生产实践经验。公司团队曾被国务院侨务办授予“重点华侨华人创业团队”称号。公司实际控制人赵善麒先生是国家特聘专家、“国务院突出贡献专家特殊津贴”获得者、全国优秀科技工作者；是公司承担的国家重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”中“工业控制与风机高压芯片封装和模块技术研发及产业化”项目001和004子课题的首席专家。经过多年的实践积累，公司不仅培养了一支专业的技术队伍，还积累了大量的核心技术及丰富的项目经验，具备较强的技术储备和自主创新能力，对相关技术有深刻的理解和扎实的技术积淀。未来，公司为保证研发实力的持续提升，还将继续扩大公司技术团队规模，增加研发费用支出，为项目产品的技术领先提供持续动力。5.4公司的竞争劣势（1）融资能力不足功率半导体行业亦属于资本密集型行业，无论是技术研发还是产线建设都需要大量的资金投入。公司目前正面临新能源汽车、新能源发电等下游新兴产业带来的市场机遇。公司在未来发展和争取市场机遇过程中需投入大量的资金来进行产品及工艺的研发、人才的引进与产能的提升。公司的资金主要依赖于股东投入、间接融资和自有资金积累，融资手段有限，公司亟需拓展融资渠道，进一步提高公司的综合实力。（2）与国外龙头企业和同行业可比公司尚存在一定差距全球前五位的IGBT模块主要生产企业如英飞凌（InfineonTechnologies）＞三菱（MitsubishiElectricCorporation）＞富士（FujiElectric）＞赛米控（SEMIKRON）等，其占据了全球近70%的市场份额，且已经实现国际化销售布局。公司在技术能力、工艺积累、产品线丰富程度、企业规模、品牌知名度等各方面与英飞凌等国际知名企业相比尚存在一定差距，具体差异情况如下：1）技术能力、工艺积累方面国外龙头企业一般都采用完整的IDM模式即芯片设计、制造与封装一体化,具有深厚的技术积累，形成了比较高的技术壁垒和技术优势。如行业内龙头企业英飞凌公司于2010年推出英飞凌IGBT4系列和续流二极管芯片EmCon4系列产品，2014年底基于MPT技术推出了IGBT5系列，随后逐步推出了EDT2系列的IGBT芯片以及模块产品。公司芯片制造系委外代工，某些特殊的芯片制造工艺平台需依托于芯片代工厂进行开发，技术成熟的时间节点落后于国外龙头企业，公司于2017年推出了自研IGBT第三代产品对标英飞凌T4系列,2019年研发成功了自研第四代750VIGBT芯片对标英飞凌的EDT2产品，对标英飞凌IGBT5系列的芯片于2021年初完成了合格样品的制备；续流二级管芯片方面，公司于2019年度推出了对标英飞凌EmCon4的产品。由于续流二级管芯片的研发滞后，报告期内公司IGBT模块中所使用续流二极管芯片仍处于逐步进口替代过程中，由于进口续流二极管芯片单位成本相对自研芯片较高，综合使得公司模块产品毛利率水平较低。2）产品线丰富程度国外龙头企业经营历史悠久，产品组合丰富，如英飞凌公司的产品线除涉及功率半导体中的MOSFET、IGBT、二极管及晶闸管等外，还涉及汽车系统芯片、电源管理芯片、高可靠性器件、微控制器等其他半导体芯片及器件，而公司涉及的产品种类数量相对较少，主要涉及功率半导体的IGBT、FRED等。3）经营规模行业龙头企业研发资源和技术人才充裕，营收规模较高，如英飞凌2019年度及2020年度营业收入分别为80.29亿欧元、85.67亿欧元，斯达半导2019年度及2020年度营业收入分别为77,943.97万元、96,300.30万元。公司2020年度营业收入为人民币3.32亿元，因公司企业规模尚小，采用Fabless模式生产的芯片成本相对较高，对进口芯片采购的议价能力相对较低。同时，为拓宽市场份额，公司对部分潜在交易量较大的客户采取了适度优惠的定价策略，对部分行业龙头企业客户的产品议价能力相对较弱。4）品牌知名度根据IHSMarkit数据，2019年，英飞凌在全球IGBT模块市场的份额达到35.6%，位列全球第1位，斯达半导在全球IGBT模块市场的份额约为2.5%，市占率排名位列全球第8位，英飞凌品牌在全球具有较高的知名度，公司产品仅在国内市场具有一定知名度。5）产品结构报告期内，公司模块产品主要应用于工业控制及电源行业，各期对应领域收入占模块总收入比例分别为95.45%、95.73%和97.21%。公司的新能源汽车电控系统领域用产品收入比例很小，目前仍主要处于客户端认证阶段，与斯达半导相比，公司在新能源汽车电控系统领域销售规模和比例相对较小。5.5宏微科技科技成果与产业融合情况公司一直专注于功率半导体芯片、单管和模块研发及应用，在IGBT、FRED芯片及模块方面进行了大量的深入的设计和工艺研究及产品的开发，积累了丰富的设计和制造经验。公司一直专注于功率半导体芯片、单管和模块研发及应用，在IGBT、FRED芯片及模块方面进行了大量的深入的设计和工艺研究及产品的开发，积累了丰富的设计和制造经验。自成立以来，公司始终耕耘于功率半导体器件行业，已掌握了先进的IGBT、FRED芯片和工艺设计能力、模块的封装设计与制造能力、特性分析与可靠性研究能力、器件的应用研究与失效分析能力。经过十余多年的技术沉淀和积累，公司已在IGBT、FRED等功率半导体芯片、单管和模块的设计、封装和测试等方面积累了众多优秀核心技术，公司IGBT、FRED芯片等技术水平不断提升，产品迭代速度较快，宏微第三代M3iIGBT和宏微第四代M4iIGBT、及FRED芯片技术产品，各项性能指标与英飞凌同类产品接近，属于国内进口主流产品的技术水平，同时，公司被授予“国家高技术产业化示范工程基地”、“江苏省博士后创新实践基地”，并积极参与IGBT国家和行业标准的制定，以及承担国家和省部级科技重大项目。截至2020年12月31日，公司承担了多项国家级及省部级研发项目，包括5项国家02重大专项（《极大规模集成电路制造技术及成套工艺》项目），2项国家科技部863科技计划项目。此外，公司已拥有授权专利合计95项，发明专利35项。公司凭借领先的研发能力、可靠的产品质量和优秀的客户服务水平，在国内外积累了良好的品牌认知和优质的客户资源。目前公司产品集中应用于工业控制（电焊机、变频器、UPS电源等），部分产品应用于新能源发电（光伏逆变器、无功补偿装置、有源电力滤波器等）、新能源汽车（新能源大巴汽车空调、新能源汽车电控系统、新能源汽车充电桩）和家用电器等多元化领域，并积累了一大批优秀的行业知名企业客户群。第6章2023-2028年半导体行业整体发展分析及趋势预测6.1全球半导体行业概况半导体产业作为现代信息技术产业的基础，已成为社会发展和国民经济的基础性、战略性和先导性产业，是现代日常生活和未来科技进步必不可少的重要组成部分，在推动国家经济发展、社会进步、保障国家安全等方面发挥着广泛而重要的作用，是当前国际综合国力竞争的焦点和衡量一个国家或地区综合竞争力的重要标志。伴随着国内经济的不断发展和国家对半导体行业的大力支持，我国的半导体产业快速发展，产业规模不断扩大，技术水平不断提升，极大地推动了国家信息化发展。半导体产业链大致可以划分为上游、中游和下游。上游包括半导体原材料、制造所需辅助材料和化学试剂及气体、生产设备、计算机软件等；中游包括设计、制造、封测三大环节；下游主要为半导体应用，如工业控制、家用电器、交通、照明、新能源等等。半导体产业链环环相扣，每一个单独的产业都可以成为一个产业集群，辐射到国民经济各个角落。亚太地区半导体行业近年来发展迅速，已成为全球最大的半导体市场。全球半导体贸易统计组织（WSTS）数据显示，全球半导体行业2018年市场规模达到4,688亿美元，较2017年增长约13.73%。其中美国半导体行业市场规模约为1,030亿美元，占全球市场的21.97%；欧洲半导体行业市场规模约为430亿美元，约占全球市场的9.16%；亚太地区（除日本外）市场规模达2,829亿美元，已占据全球市场60.34%的市场份额。2019年，受中美贸易摩擦影响，全球半导体行业市场规模为4,121亿美元，相比2018年下降12.1%。根据全球半导体贸易统计组织（WSTS）预测，全球半导体市场2021年增速达到6.2%，市场规模达到4,522亿美元，全球各地都将呈增长态势。6.2中国半导体行业概况根据全球半导体贸易组织（WSTS）统计，2013年至2019年中国半导体市场规模的复合年均增长率为9.91%。2013年我国半导体市场规模为817亿美元,占全球半导体市场规模的26.73%，2019年我国的半导体市场规模达到1,441亿美元，占全球半导体市场规模的34.95%。2019年，受全球宏观环境及产业趋势影响，全球半导体市场同比大幅下滑12.1%，中国市场同样遭受影响，同比2018年下滑8.7%，下滑幅度小于全球整体下滑幅度，全球半导体产业链向中国转移的趋势仍在持续。 虽然我国半导体市场需求不断增加，但半导体行业自给率仍然偏低。根据勾股大数据的数据,2010年我国半导体的自给率仅有4.5%,到2018年增长至13.0%，预计到2020年将达