功率半導體是電子裝置中電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心,主要用于改變電子裝置中電壓和頻率、直流交流轉(zhuǎn)換。未來,隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和可再生能源的發(fā)展,以及物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展,功率半導體市場將迎來更加廣闊的發(fā)展前景。
一、產(chǎn)業(yè)鏈
功率半導體上游為各類原材料及設備,原材料包括硅晶圓、光刻膠、封裝材料、濺射靶材等,設備包括單晶爐、光刻機、刻蝕機等;中游為功率半導體,包括二極管、晶閘管、MOSFET、IGBT、電源管理芯片、驅(qū)動IC等;下游應用于消費電子、新能源汽車、光伏產(chǎn)業(yè)、工業(yè)控制、智能電網(wǎng)、家用電器、軌道交通等領(lǐng)域。
二、上游分析
1.光刻膠
(1)市場規(guī)模
目前,全球光刻膠市場已達到百億美元規(guī)模,市場空間廣闊。我國光刻膠產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善,且隨著下游需求的逐漸擴大,光刻膠市場規(guī)模顯著增長。2022年我國光刻膠市場規(guī)模約為98.6億元,同比增長5.68%,2023年約為109.2億元。2024年我國光刻膠市場規(guī)?蛇_114.4億元。
(2)重點企業(yè)分析
國內(nèi)半導體光刻膠國產(chǎn)化率極低,供應不穩(wěn)定性催化半導體光刻膠自主可控需求。在“進口替代”的趨勢下,光刻膠市場擁有極大的國產(chǎn)替代空間,目前國內(nèi)半導體光刻膠進展較快的公司包括上海新陽、容大感光、飛凱材料、廣信材料等。具體如圖所示:
2.封裝材料
(1)封裝基板
封裝基板產(chǎn)品有別于傳統(tǒng)PCB,高加工難度與高投資門檻是封裝基板的兩大核心壁壘。近年來,隨著國產(chǎn)替代化的進行,中國封裝基板的行業(yè)迎來機遇, 2023年中國封裝基板市場規(guī)模約為207億元,同比增長2.99%。2024年中國封裝基板市場規(guī)模將增至213億元。
封裝基板可為芯片提供電連接、保護、支撐、散熱、組裝等功效,以實現(xiàn)多引腳化、縮小封裝產(chǎn)品體積、改善電性能及散熱性、超高密度或多芯片模塊化的目的。
(2)鍵合絲
鍵合絲是芯片內(nèi)電路輸入輸出連接點與引線框架的內(nèi)接觸點之間實現(xiàn)電氣連接的微細金屬絲,直徑為十幾微米到幾十微米。根據(jù)材質(zhì)不同,分為非合金絲和合金絲,非合金絲包括金絲、銀絲、銅絲、鋁絲;合金絲包括鍍金銀線、鍍銅鍵合絲。
我國鍵合絲市場主要被德國、韓國、日本廠商占據(jù),本土廠商產(chǎn)品相對單一或低端。重點企業(yè)包括賀利氏、銘凱益、日鐵、田中、一諾電子、萬生合金等。
(3)引線框架
目前,國際上主要的引線框架制造企業(yè)主要集中在亞洲地區(qū),其中一些企業(yè)占據(jù)了全球市場的顯著份額。除了荷蘭柏獅電子集團在歐洲外,其他都在亞洲。中國大陸也有一些企業(yè)在引線框架制造領(lǐng)域取得了顯著成就,如寧波康強電子股份有限公司、寧波華龍電子股份有限公司等。
3.光刻機
(1)市場規(guī)模
近年來,在消費電子需求相對低迷的情況下,電動汽車、風光儲、人工智能等新需求成為半導體產(chǎn)業(yè)成長的新動能,全球光刻機市場規(guī)模平穩(wěn)增長。2022年全球半導體設備市場規(guī)模為1076.5億美元,其中光刻機市場占比約為24%,規(guī)模達到約258.4億美元,2023年約為271.3億美元。2024年全球光刻機市場規(guī)模將增至295.7億美元。
(2)重點企業(yè)分析
目前中國光刻機生產(chǎn)企業(yè)較少,主要企業(yè)包括上海微電子裝備有限公司、北京華卓精科科技股份有限公司、北京科益虹源光電技術(shù)有限公司、長春國科精密光學技術(shù)有限公司、北京國望光學科技有限公司、浙江啟爾機電技術(shù)有限公司、東方晶源微電子科技公司。
4.刻蝕機
(1)市場規(guī)模
刻蝕機主要用來制造半導體器件、光伏電池及其他微機械等。近年來,全球刻蝕機市場規(guī)模呈增長趨勢。2019-2022年,全球刻蝕機市場規(guī)模由115億美元增至139.9億美元,復合年均增長率達6.8%,2023年約為148.2億美元。2024年全球刻蝕機市場規(guī)模將達156.5億美元。
(2)重點企業(yè)分析
中國刻蝕機主要生產(chǎn)企業(yè)有北方華創(chuàng)、中微公司、中國電科、北京創(chuàng)世威納科技、屹唐半導體、北京金盛微納科技等。具體如圖所示:
三、中游分析
1.市場規(guī)模
近年來,功率半導體作為實現(xiàn)電氣化系統(tǒng)自主可控以及節(jié)能環(huán)保的核心零部件,在智能電網(wǎng)、新能源汽車等領(lǐng)域需求量將大幅提升。2022年中國功率半導體市場規(guī)模約為1368.86億元,同比增長4.4%,2023年市場規(guī)模約為1519.36億元。2024年中國功率半導體市場規(guī)模將增長至1752.55億元。
2.市場結(jié)構(gòu)
目前功率半導體市場中占比最多的是功率IC,以54.3%的占比成為功率半導體第一大細分市場,功率IC包括電源管理芯片、驅(qū)動芯片、AC/DC轉(zhuǎn)換器等;MOSFET、功率二極管、IGBT占比分別為16.4%、14.8%、12.4%。
3.晶閘管
晶閘管作為一種技術(shù)相對成熟的產(chǎn)品,其市場成長性趨于穩(wěn)定。2022年中國晶閘管市場規(guī)模約為26.46億元,同比增長25.17%,2023年約為29.12億元。2024年市場規(guī)模將達32.84億元。
4.MOSFET
MOSFET是一種可以廣泛使用在模擬電路與數(shù)字電路的場效晶體管,用于將輸入電壓的變化轉(zhuǎn)化為輸出電流的變化,起到開關(guān)或放大等作用。中國MOSFET行業(yè)市場規(guī)模也保持穩(wěn)定擴張趨勢,增速高于全球市場增速。2021年中國MOSFET市場規(guī)模約為46.6億美元,同比增長37%,預計2023年將達56.6億美元。
5.電源管理芯片
得益于國家政策的支持、下游應用市場的拉動以及國產(chǎn)替代化的推進,中國電源管理芯片市場目前正處于快速發(fā)展階段。2023年中國電源管理芯片市場規(guī)模達到約1243億元,近五年年均復合增長率達12.60%。2024年中國電源管理芯片市場規(guī)模將達到1452億元。
6.重點企業(yè)分析
目前,中國功率半導體相關(guān)上市企業(yè)主要分布在江蘇省,共11家。浙江省和廣東省分別有8家和7家,排名第二第三。
四、下游分析
1.消費電子
(1)手機
近年來,中國手機出貨量一直呈現(xiàn)下降趨勢,市場已經(jīng)接近飽和,消費者對于手機的需求逐漸減弱。信通院數(shù)據(jù)顯示,2024年6月,國內(nèi)市場手機出貨量2491.2萬部,同比增長12.5%,2024年1-6月,國內(nèi)市場手機出貨量1.47億部,同比增長13.2%。
(2)平板電腦
在經(jīng)歷2023年連續(xù)四個季度的下滑后,中國平板電腦市場需求迎來小幅回升。繼第一季度重回增長之后,中國平板電腦出貨量再次迎來同比提升,正式開啟新一輪換機和發(fā)展周期。IDC數(shù)據(jù)顯示,2024年上半年中國平板電腦出貨量達1433萬臺,其中,第二季度出貨量為720萬臺,同比增長7.0%。
2.新能源汽車
新能源汽車是汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、綠色發(fā)展的主要方向,加快新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展,是培育新的經(jīng)濟增長點的重要舉措,也是建設現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的戰(zhàn)略選擇。中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示,2024年1-7月,新能源汽車產(chǎn)銷分別完成591.4萬輛和593.4萬輛,同比分別增長28.8%和31.1%;新能源汽車新車銷量達到汽車新車總銷量的36.4%。
3.光伏產(chǎn)業(yè)
光伏發(fā)電是一種利用半導體界面的光生伏特效應將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿募夹g(shù)。近年來,在“雙碳”戰(zhàn)略目標下,我國光伏行業(yè)得到迅速發(fā)展,光伏裝機容量快速上升。數(shù)據(jù)顯示,2024年上半年,全國光伏新增容量1.02億千瓦,同比增長31%。截至2024年6月底,全國光伏發(fā)電裝機容量達到7.13億千瓦,同比增長52%。