一、功率半導(dǎo)體概述

功率半導(dǎo)體是電子裝置電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心，本質(zhì)上，是通過利用半導(dǎo)體的單向?qū)щ娦詫崿F(xiàn)電源開關(guān)和電力轉(zhuǎn)換的功能，來實現(xiàn)變頻、變相、變壓、逆變、整流、增幅、開關(guān)等，被廣泛應(yīng)用于汽車、通信、消費電子和工業(yè)領(lǐng)域。

功率半導(dǎo)體主要分為功率器件、功率IC 。其中功率器件主要包括二極管、晶體管、晶閘管三大類別，其中晶體管是分立器件中市場份額最大的種類。常見晶體管主要有BJT 、IGBT和MOSFET。MOSFET 和IGBT逐漸成為主流，而多個IGBT 可以集成為IPM模塊，用于大電流和大電壓的環(huán)境。功率IC是由功率半導(dǎo)體與驅(qū)動電路、電源管理芯片等集成而來的模塊，主要應(yīng)用在小電流和低電壓的環(huán)境。

圖：功率半導(dǎo)體分類（中銀證券）

根據(jù)Yole 數(shù)據(jù)，2017年功率IC占全球功率半導(dǎo)體市場規(guī)模的54%，是市場份額占比最大的功率半導(dǎo)體產(chǎn)品；MOSFET 市場規(guī)模占比17% ；功率二極管市場規(guī)模占比15%；由于IGBT 的操作頻率范圍較廣，能夠覆蓋較高的功率范圍，市場規(guī)模占比12% 。

圖：功率半導(dǎo)體市場結(jié)構(gòu)（新時代證券）

二極管：二極管是最簡單的功率器件，通常用于穩(wěn)壓電路、整流電路、檢波電路等。整流器由二極管與一些金屬堆疊而成，二者在功能上相似。根據(jù)Yole 的數(shù)據(jù)，2016年全球二極管及整流器市場規(guī)模為33.43億美元，其中整流器市場規(guī)模為27.58億美元最大功率二極管，占比為82.50%。

MOSFET （金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）：可廣泛運(yùn)用于數(shù)字電路和模擬電路，運(yùn)用于開關(guān)電源、鎮(zhèn)流器、高頻感應(yīng)加熱等領(lǐng)域。MOSFET 在功率器件中占比最高，2018年全球MOSFET市場規(guī)模為59.61億美元，占功率器件市場的39.78% 。預(yù)計2020 年全球市場規(guī)?？蛇_(dá)68.81億美元。

圖：全球MOSFET 市場規(guī)模（新時代證券）

IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）：是電機(jī)驅(qū)動的核心，廣泛應(yīng)用與逆變器、變頻器等，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，小到家電、數(shù)碼產(chǎn)品，大到航空航天、高鐵等領(lǐng)域，新能源汽車、智能電網(wǎng)等新興應(yīng)用也會大量使用IGBT 。IGBT分為IGBT芯片和IGBT模塊，IGBT模塊常用于大電流和大電壓環(huán)境。預(yù)計2022 年全球IGBT芯片市場規(guī)模為14.07億美元，IGBT模塊市場規(guī)模為47.75億美元。

圖：全球IGBT 市場規(guī)模

功率IC ：功率IC 通常由功率器件、電源管理芯片和驅(qū)動電路集成而來，能承受的電流比較小，能承受大電流的模塊一般是IGBT集成形成的IPM模塊。功率IC可以分為以下五大類：線性穩(wěn)壓、開關(guān)穩(wěn)壓器、 電壓基準(zhǔn)、開關(guān)IC和其他功率IC。

二、功率半導(dǎo)體的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，市場規(guī)模持續(xù)增長

根據(jù)Yole 數(shù)據(jù)，2017年全球功率半導(dǎo)體市場規(guī)模為327億美元，預(yù)計到2022年達(dá)到426億美元，復(fù)合增長率為5.43%。其中，工業(yè)、汽車、無線通訊和消費電子是功率半導(dǎo)體的前四大終端市場。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)，2017 年工業(yè)應(yīng)用市場占全球功率半導(dǎo)體市場的34%，汽車領(lǐng)域占比為23%，消費電子占比為20%，無線通訊占比為23%。隨著對節(jié)能減排的需求日益迫切，功率半導(dǎo)體的應(yīng)用領(lǐng)域從傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域和4C領(lǐng)域逐步進(jìn)入新能源、智能電網(wǎng)、軌道交通、變頻家電等市場。

圖：全球功率半導(dǎo)體市場規(guī)模

圖：功率半導(dǎo)體終端市場格局

受益于工業(yè)、電網(wǎng)、新能源汽車和消費電子領(lǐng)域新興應(yīng)用不斷出現(xiàn)，功率半導(dǎo)體器件市場規(guī)模不斷增長。根據(jù)Yole 數(shù)據(jù)，2017年全球功率半導(dǎo)體器件市場規(guī)模為144.01億美元，預(yù)計到2022年功率半導(dǎo)體器件市場規(guī)模將達(dá)到174.88億美元，復(fù)合增長率為3.96%。

圖：全球功率半導(dǎo)體器件市場規(guī)模