威兆半导体郑勇刚：功率器件国产替代的机遇与挑战

在3月30日，由Aspencore在上海举办的2023中国IC领袖峰会上，深圳市威兆半导体股份有限公司市场总监郑勇刚先生作为演讲嘉宾分享《功率器件国产替代的机遇与挑战》。

图注：深圳市威兆半导体股份有限公司市场总监郑勇刚先生

中国作为全球最大的功率半导体消费国，有数据估计到2024年中国市场规模可以达到206亿美金。据Omdia数据显示，2021年全球前十大功率器件厂商中，英飞凌仍然排名名列前茅，紧接着是安森美，意法半导体。从区域划分来看，美日欧地位依然不可撼动，不过从细分领域来看，安世半导体已经挤进全球前十，中国功率器件厂商们也有长足进步。由于国际大厂们在高端功率器件市场占据主导地位，国内自给率不足，国产替代空间巨大。

对于国产器件厂商来说，在走Fabless或是IDM的道路选择上，目前大多数功率器件公司都是以Fabless为主，郑勇刚表示，我觉得中短期内这个格局不会有大的变化，走Fabless技术可以把更多资金投入在研发中，精细化可以让整个行业越来越专业，协作的可能性会更高，对应的生产效率也会有很大的提升。目前Fabless公司重点在于供应链稳定和可靠，但我预计在完成原始资本积累以后，企业还是希望往IDM方向发展。

作为电能转换核心器件，功率半导体起到了转换、放大、开关、线路保护、整流等作用，广泛应用于汽车、工业控制、新能源、消费电子、5G等电力电子领域。从全球功率半导体下游分布来看，根据集邦资讯的数据指出，汽车、工业和消费电子依然为主要需求，三者累计加起来多年占比超过75%。功率半导体市场主要是在汽车、工业和消费市场。

中国新基建政策也是功率半导体市场持续增长的重要支撑点，新基建七大板块中，有六个板块（5G、大数据中心、人工智能、特高压、新能源汽车充电桩、高铁/轨交）和功率半导体直接相关，其中工业互联网也是有一定的关联性。

5G方面，预计2025年基站建设要达到500-550万个。大数据中心方面，到2025年需要建成一定数量的大型和超大型数据中心和边缘数据中心，而IDC供电模块、算力供电、空调等都需要大量的IGBT。人工智能方面，在追赶人工智能道路上会用到很多的服务器，服务器需求的增长也将对功率器件提出更高需求。包括新能源汽车充电桩、高铁、轨交都将为功率器件带来更大的市场空间。

而且家电变频化也是支撑功率半导体市场持续扩张的一大动力，因为家电变频化使每台家电中的功率器件价值量显著提升。据英飞凌的资料显示，功率半导体作为家电变频的核心器件，在变频家电中的单机价值量为 9.5欧元，相比普通家电中的 0.7欧元提升了十倍以上。白电（冰箱、空调、洗衣机）中具有变频功能的核心控制部件是其内部将 IGBT、驱动电路以及保护电路封装在一起的 IPM 模块，从而使变频家电同时兼备低功耗和高可靠性。

渗透率方面，根据中怡康的数据，2020年智能变频家电产品中白电、厨电、生活电器等智能家电中变频家电占比分别为45%、25%和28%，未来有较大的升级空间。

郑勇刚表示，功率器件国产化面临的挑战有技术壁垒、竞争压力、市场变化、供应链问题、企业自身问题。功率器件市场长期由国际大厂主导，在制造和封装工艺上都需要深厚的积累，而且又有很高的认证门槛。功率器件在半导体行业中是算特殊工艺，虽然并不追求先进的工艺，除了光刻以外，像沟槽、减薄、能量注入，背面金属化这些独特工艺都加深了行业的壁垒，技术壁垒更是功率器件国产化的主要挑战之一。同时，功率器件市场需求变化非常地快，需要企业有快速响应市场变化的能力，包括灵活的产品研发，快速的生产响应，准确的市场预判。在国产化道路上，需要企业们进一步加强技术研发，提高生产能力，优化供应链管理，加强自身品牌建设，才能实现国产化的目标。展望未来，中国是功率半导体增量市场的重要贡献者，在中国的市场上功率器件国产化趋势已经不可阻挡，其中汽车和可再生能源和消费升级等都是促进这种趋势的主要原因，国内厂商无论是Fabless，还是IDM，都需要产业上下游合理分配资源来促进行业健康发展，避免一味的价格战。此外，凭借市场优势的同时，我们也需要提高技术实力，才能获得下游一线的认可，才能打破外商的垄断。