應用市場(chǎng)：汽車(chē)、工業(yè)雙輪驅動(dòng)

功率半導體可以用來(lái)控制電路通斷，從而實(shí)現電力的整流、逆變、變頻等。一般將額定電流超過(guò)1安培的半導體器件歸類(lèi)為功率半導體，其阻斷電壓從幾伏到上萬(wàn)伏。常見(jiàn)的功率半導體有金屬氧化物半導體場(chǎng)效應管(MOSFET)、絕緣柵雙極晶體管芯片(IGBT)、快恢復二極管(FRD)、垂直雙擴散金屬-氧化物場(chǎng)效應晶體管(VDMOS)、可控硅(SCR)、大功率晶閘管(GTO)等。

從市場(chǎng)角度看，功率半導體從 2016年下半年開(kāi)始行情回暖，此后需求持續旺盛。根據IHS Markit的數據，2017年包括功率離散元件、功率模組在內的全球整體功率半導體市場(chǎng)銷(xiāo)售額達383億美元，增長(cháng)率約達7.5%。在接受采訪(fǎng)時(shí)，英飛凌工業(yè)功率控制事業(yè)部中國區負責人于代輝表示，繼續看好2018年功率半導體市場(chǎng)，特別是中國的功率半導體市場(chǎng)規模迅速增長(cháng)。

功率半導體廣泛應用于汽車(chē)、家電、光伏、風(fēng)電、軌道交通等領(lǐng)域，滲透進(jìn)了人們生活的方方面面。業(yè)界普遍認為，帶動(dòng)功率半導體旺盛需求的一個(gè)重要原因是下游新能源汽車(chē)的高速增長(cháng)。我國作為全球最大的新能源汽車(chē)市場(chǎng)，2017年前十月新能源汽車(chē)產(chǎn)量達51.7萬(wàn)輛，同比增長(cháng)45.63%，預計全年70萬(wàn)輛銷(xiāo)售目標有望完成。 而汽車(chē)電子是功率半導體器件最主要的應用領(lǐng)域之一。根據行業(yè)研究數據，新能源汽車(chē)所用的IGBT約占電動(dòng)汽車(chē)總成本的10%。2016年國務(wù)院印發(fā)《“十三五”國家戰略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃的通知》：到2020年，新能源汽車(chē)實(shí)現當年產(chǎn)銷(xiāo)200萬(wàn)輛以上，累計產(chǎn)銷(xiāo)超過(guò)500萬(wàn)輛。

另一個(gè)預計將呈現爆炸性增長(cháng)的市場(chǎng)是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。威世半導體亞洲區銷(xiāo)售高級副總裁Johnson Koo此前在接受記者采訪(fǎng)時(shí)表示，《中國制造2025》是中國版的工業(yè)4.0，是中國在建成制造強國三個(gè)十年“三步走”戰略的第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)。工業(yè)4.0的實(shí)現本身就需要制造業(yè)的轉型升級。這些新興的需求將為半導體公司提供更多市場(chǎng)機會(huì )，包括工業(yè)傳感器、微控制器、電子標簽和功率器件等。

新產(chǎn)線(xiàn)：士蘭微、華潤相繼投資

中國功率半導體市場(chǎng)增長(cháng)雖然很快，廠(chǎng)商實(shí)力與國際巨頭相比還有較大差距，不過(guò)近年來(lái)國內的企業(yè)也在積極追趕，并取得了一定成果。賽迪顧問(wèn)報告指出，目前我國功率器件龍頭企業(yè)處于加速整合海外優(yōu)質(zhì)資源，加速向中高端市場(chǎng)邁進(jìn)的進(jìn)程中。因此，預計2018年國內功率半導體產(chǎn)業(yè)有望如集成電路產(chǎn)業(yè)一樣，掀起一輪發(fā)展熱潮。

2017年年底，士蘭微宣布將在廈門(mén)市海滄區建設兩條12英寸65nm—90nm的特色工藝芯片生產(chǎn)線(xiàn)。根據士蘭微的公告，第一條產(chǎn)線(xiàn)總投資70億元，工藝線(xiàn)寬90nm，達產(chǎn)規模8萬(wàn)片/月;分兩期實(shí)施，一期總投資50億元，公司以貨幣出資3億，實(shí)現月產(chǎn)能4萬(wàn)片。第二條產(chǎn)線(xiàn)初步概算總投資100億元，工藝線(xiàn)寬為65nm—90nm。這兩條產(chǎn)線(xiàn)的主要產(chǎn)品為MEMS、功率器件。而華潤微則在2018年1月8日與重慶市經(jīng)信委、重慶西永微電子產(chǎn)業(yè)園區開(kāi)發(fā)有限公司簽約，將在重慶設立一座國家級功率半導體研發(fā)中心、建設國內最大的功率半導體制造中心，同時(shí)完善上下游產(chǎn)業(yè)鏈，形成從原材料制造、IC設計到封裝測試的完整產(chǎn)業(yè)鏈條，帶動(dòng)當地集成電路產(chǎn)業(yè)基地升級。

更重要的是，經(jīng)過(guò)這些年的培育與發(fā)展，國內功率半導體的產(chǎn)業(yè)鏈有了長(cháng)足的進(jìn)步。中國電器工業(yè)協(xié)會(huì )電力電子分會(huì )秘書(shū)長(cháng)肖向峰表示，近5年來(lái)我國電力電子器件產(chǎn)業(yè)鏈在多個(gè)方面取得進(jìn)展，包括電子材料、IGBT用高阻區熔中照單晶、IGBT用平板全壓接多臺架陶瓷結構件、IGBT專(zhuān)用焊錫、IGBT用氮化鋁DBC覆銅板、IGBT用鋁碳化硅基板、6英寸碳化硅晶圓及外延、6英寸碳化硅、8英寸SiC襯底的GaN外延、6英寸藍寶石襯底的GaN外延等。這些領(lǐng)域的發(fā)展成熟為未來(lái)我國功率半導體產(chǎn)業(yè)的成長(cháng)打下了較為堅實(shí)的基礎。

新材料：SiC領(lǐng)先GaN牽引功率器件迅猛發(fā)展

半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一代半導體材料以硅(Si)為代表，第二代半導體材料砷化鎵(GaAs)也已經(jīng)廣泛應用，而第三代半導體材料以氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)、氧化鋅(ZnO)等寬禁帶為代表。第三代半導體材料突出優(yōu)點(diǎn)是在導熱率、抗輻射能力、擊穿電場(chǎng)、電子飽和速率等方面，因此更適用于高溫、高頻、抗輻射的場(chǎng)合。

以SiC材料為基礎的功率半導體技術(shù)上較為成熟，市場(chǎng)在2016年正式形成，市場(chǎng)規模約在2.1億—2.4億美元之間。作為國內成立最早規模最大的SiC單晶襯底高新企業(yè)天科合達公司發(fā)展迅猛，已連續八年被YOLE公司列為國際SiC單晶襯底主要制造商。Yole預測，到2021年將上漲至5.5億美元，復合年均增長(cháng)率預計將達19%。氮化鎵器件則相對滯后一些。

不過(guò)，2017年以來(lái)功率氮化鎵的產(chǎn)品技術(shù)也在加快成熟，預計2018年將是功率氮化鎵較具成長(cháng)性的一年。潘大偉告訴記者，英飛凌將推出的一個(gè)功率GaN的系列產(chǎn)品，能夠提高功率轉化的頻率，功率的密度非常高，可以達到硅片10到100倍的改善的效果。Yole公司的報告也印證了這一點(diǎn)：2016年全球功率氮化鎵有了大約1400萬(wàn)美元的市場(chǎng)。這相對于總規模達到300億美元的硅功率半導體市場(chǎng)，當然還顯得很微不足道。不過(guò)，功率氮化鎵技術(shù)憑借其高性能和高頻解決方案適用性，短期內預計將展現出巨大的市場(chǎng)潛力。

在中國功率GaN技術(shù)也有較快發(fā)展。2017年11月英諾賽科的8英寸硅基氮化鎵生產(chǎn)線(xiàn)通線(xiàn)投產(chǎn)，成為國內首條實(shí)現量產(chǎn)的8英寸硅基氮化鎵生產(chǎn)線(xiàn)。華潤微規劃建設的化合物半導體項目，判斷生產(chǎn)線(xiàn)主要是GaN工藝。該項目將分兩期實(shí)施，其中一期項目投資20億元，二期投資30億元。