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報道（文/黃山明）功率半導(dǎo)體作為電能轉(zhuǎn)換、電路控制的核心部件，被廣泛用于汽車、消費電子、計算機、網(wǎng)絡(luò)通信、工控等場景，其中汽車的需求占比最高，將近40%。但中國功率半導(dǎo)體行業(yè)起步較晚，國產(chǎn)化率低。恰逢近幾年國產(chǎn)替代浪潮興起，眾多企業(yè)開始入局功率半導(dǎo)體市場，不過在這大好前景下，日媒卻突然潑了一盆冷水，表示中國大幅增產(chǎn)功率半導(dǎo)體，已經(jīng)存在過剩的風(fēng)險。


日企的擔(dān)憂


5月16日，據(jù)日媒報道，中國正在大幅增產(chǎn)控制電力和電壓的功率半導(dǎo)體。日本半導(dǎo)體業(yè)界團體SEMI Japan（東京都千代田區(qū)）通過作為其會員的制造設(shè)備廠商，統(tǒng)計了中國截止到今年2月底的半導(dǎo)體工廠新建計劃，發(fā)現(xiàn)交易的中國新建半導(dǎo)體廠商有22家，其中12家為功率半導(dǎo)體工廠。


例如潤西微電子與富芯半導(dǎo)體均擴建了使用300mm直徑硅晶圓的功率半導(dǎo)體工廠，SEMI Japan判斷這兩家工廠推進建廠計劃的概率達到80%以上，而這兩家公司也計劃在今年引進日本半導(dǎo)體設(shè)備，用于新廠的擴建。


此外，還計劃引進相關(guān)日本半導(dǎo)體設(shè)備的廠商如捷捷微電子，不過使用的晶圓尺寸在200mm；成都高真科技，主要生產(chǎn)DRAM，采用300mm晶圓。


從技術(shù)方面來看，大多數(shù)中國新進功率半導(dǎo)體廠商使用的電路微細加工技術(shù)已經(jīng)較為成熟，不過使用的制造工藝基本為90nm，加工技術(shù)門檻較低。不過功率半導(dǎo)體的生產(chǎn)需要電路設(shè)計及制造方面有豐富經(jīng)驗的技術(shù)人員，但這些新建的工廠都有成熟的體系及人員來支撐擴產(chǎn)。


對此，日企方面比較擔(dān)憂，原因在于功率半導(dǎo)體雖是有望提高設(shè)備節(jié)能性能的基礎(chǔ)零部件，但供應(yīng)過剩可能會導(dǎo)致日本競爭廠商的收益惡化。


比如日本的三菱電機等功率半導(dǎo)體大廠仍有較大的國際競爭力，但是大多采用200mm晶圓生產(chǎn)，而國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)轉(zhuǎn)向300mm晶圓，一張晶圓便可以生產(chǎn)日企2.25倍的芯片。


另一方面，就在前不久，日本汽車零部件制造大廠電裝表示，將與臺灣聯(lián)電建立一個主要的功率芯片生產(chǎn)工廠。同時，日本的東芝、三菱電機等廠商都考慮將在近幾年擴建300mm晶圓生產(chǎn)設(shè)施，還有許多日本大廠也開始陸續(xù)向功率半導(dǎo)體領(lǐng)域投產(chǎn)。


有專家表示，日本芯片制造商規(guī)模較小，難以擴大生產(chǎn)和營銷規(guī)模。日本制造商也對進行大筆投資持謹慎態(tài)度，以免他們的同行做同樣的事情并導(dǎo)致供過于求。當(dāng)前日本芯片制造商面臨的問題在于，他們能否保住自己的利基市場。


鑒于這種形勢，中國大舉向功率半導(dǎo)體領(lǐng)域投資的舉動，無疑讓日企方面感到擔(dān)憂。一方面固然是擔(dān)心大家都擴產(chǎn)可能導(dǎo)致產(chǎn)能過剩的問題，而另一方面則是認為中國功率半導(dǎo)體可能會搶奪日本相關(guān)企業(yè)的市場。


功率半導(dǎo)體市場的窗口期


據(jù)Omida數(shù)據(jù)顯示，2021年年全球和中國功率半導(dǎo)體市場空間分別為462億美元和182億美元，至2025年，全球和中國市場空間有望分別達到548億美元和195億美元，年復(fù)合增長率達5.92%和4.55%


當(dāng)前，整個功率半導(dǎo)體市場國產(chǎn)化率不到30%，大部分中高端產(chǎn)品仍然依賴于進口。國內(nèi)廠商主要以二極管、晶閘管等技術(shù)壁壘相對較低的品類為主，在大功率MOSFET、IGBT等領(lǐng)域的國產(chǎn)化率更低。


如今全球正處于供應(yīng)鏈失衡的狀態(tài)中，近期數(shù)據(jù)來看，2022年一季度海外主流功率器件廠商交貨周期和價格均呈現(xiàn)上升態(tài)勢。以高壓MOS為例，英飛凌交期在52-65周，安森美在36-52周，意法半導(dǎo)體為47-52周。


同時下游對于功率器件的需求反而在持續(xù)增加，從2021年四季度數(shù)據(jù)來看，全球和國內(nèi)主要功率器件廠商的營收增速分別達到了40%和38.06%。


并且受益于新能源汽車的高速增長，對于功率器件的需求在不斷上升。以IGBT為例，英飛凌交期已經(jīng)在39-50周，意法半導(dǎo)體的交期也在47-52周。而越是缺貨，廠商便越會超額下單，往往導(dǎo)致采購的訂單要比真實需要更大。


不過即便是去掉那部分非真實需求訂單，預(yù)計真實訂單的需求為實際供貨能力的1.5倍，這也意味著IGBT的缺口在50%以上。甚至于產(chǎn)能滿載之下，一些廠商已經(jīng)決定暫停接單，如安森美已經(jīng)通知客戶，今明兩年的產(chǎn)能已全部售罄，沒有足夠產(chǎn)能，即便接單也無法交付，因此目前已停止接單。


這種局面也就造成不少國內(nèi)的下游廠商想要采購IGBT產(chǎn)品，也不得不在國內(nèi)市場尋找替代品，這也給了國內(nèi)的功率半導(dǎo)體廠商一個難得的國產(chǎn)替代窗口期。


仍以IGBT市場為例，2020年全球IGBT市場規(guī)模達66.5億美元，不過市場較為集中，英飛凌所占的市場份額超過了30%，前十大供應(yīng)商中，國內(nèi)供應(yīng)商的份額較少，僅有士蘭微、斯達半導(dǎo)體、華微電子在個別細分品類中進入了前十，市場中仍有較大的國產(chǎn)替代空間。


中國功率半導(dǎo)體會過剩嗎？


中國已經(jīng)成為全球功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重要市場，國內(nèi)功率半導(dǎo)體市場發(fā)展日益成熟，同時中國作為全球最大的功率半導(dǎo)體消費國，市場規(guī)模穩(wěn)步增長。從應(yīng)用領(lǐng)域來看，工業(yè)控制、汽車電子等領(lǐng)域是我國功率半導(dǎo)體領(lǐng)域需求最大的幾個領(lǐng)域。


新能源汽車市場的高速增長也將成為國內(nèi)IGBT最大且增速最快的應(yīng)用場景。據(jù)估算，至2025年國內(nèi)新能源車用IGBT市場有望達到231億元，5年CAGR增速達到48%，占國內(nèi)IGBT 需求的40%。并且應(yīng)用于新能源汽車的IGBT對于性能、穩(wěn)定性要求較高，讓毛利率達到了35%-40%，成為眾多功率器件廠商的香餑餑。


同時，從傳統(tǒng)燃油車轉(zhuǎn)換至新能源汽車，對于功能率器件的需求也有了較大的增長。通常而言，新能源汽車的功率越大，電氣化程度越高，單車功率半導(dǎo)體價值量也就越大。英飛凌數(shù)據(jù)顯示，新能源汽車的單車功率半導(dǎo)體價值量可以達到400美元，是傳統(tǒng)燃油車的5倍左右。


從國內(nèi)企業(yè)來看，有機構(gòu)統(tǒng)計截至2022年1月份，國內(nèi)的功率半導(dǎo)體約為88家，即便今年擴產(chǎn)或新建多家功能率半導(dǎo)體廠商，數(shù)量也僅在百家左右，對于全國市場，已足夠容納這些公司。


在這些國內(nèi)的功率廠商中，時代電氣、斯達半導(dǎo)體、比亞迪半導(dǎo)體、士蘭微、宏微科技等廠商已經(jīng)取得了車企的定點項目。如時代電氣已經(jīng)大批量供貨廣汽、東風(fēng)、小鵬、理想等客戶；斯達半導(dǎo)體與國內(nèi)大部分主流車企已有相關(guān)合作，包括比亞迪、廣汽、長安、奇瑞、北汽等；比亞迪半導(dǎo)體除了供給母公司，還小批量為東風(fēng)、長安等企業(yè)供貨；士蘭微主供客戶包括零跑、匯川、上汽、吉利等廠商。


當(dāng)前國內(nèi)的功率器件企業(yè)已經(jīng)可以與英飛凌4代（溝槽柵）和7代（精細溝槽柵）對標產(chǎn)品。同時IGBT廠商也在加快自有產(chǎn)線建設(shè)節(jié)奏，聞泰科技、時代電氣、士蘭微和華潤微等IDM廠商在IGBT產(chǎn)線上均有布局。


國內(nèi)功率IDM廠商已經(jīng)開始布局12英寸晶圓產(chǎn)線，產(chǎn)能有望在2022年逐步開出，進一步帶動廠商營收增長和產(chǎn)品性能提升。這些新增產(chǎn)能也讓日企方面較為憂慮，擔(dān)心市場產(chǎn)能過剩。


但巨豐投資首席投資顧問張翠霞曾表示，全球半導(dǎo)體芯片的產(chǎn)能每年以大約1%至3%的速度增長，但對芯片的需求卻基于科技的進步。業(yè)界對于產(chǎn)能過剩的預(yù)期往往是基于當(dāng)前市場需求進行的預(yù)測，沒有考慮到未來更多智能化產(chǎn)業(yè)的芯片需求。


盡管消費端市場在今年上半年需求減少，但汽車需求仍在不斷地增加，并且消費受影響主要在于疫情。隨著下半年疫情的緩解，有望將消費再次提振，對于功率半導(dǎo)體的需求也將更大。


小結(jié)


日本功率半導(dǎo)體企業(yè)主要市場集中在利基型領(lǐng)域，而中國的企業(yè)在發(fā)展初期主攻的恰好就是利基型市場，這與日本企業(yè)形成直接競爭。但不同的是，中國企業(yè)還擁有廣闊的市場空間，以及國產(chǎn)替代的絕佳窗口期，更具優(yōu)勢。


以往功率器件對產(chǎn)品性能和耐用性起到至關(guān)重要作用，因此下游廠商缺乏動力替換供應(yīng)商。即使產(chǎn)品性能一致，國內(nèi)廠商也缺乏機會進入供應(yīng)鏈。如今從供應(yīng)鏈安全角度來考慮，越來越多客戶考慮選擇了本土供應(yīng)商，一旦確立功率器件供應(yīng)，便不會再輕易更換。