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2024/06/16

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预见2024:《2024年中国MOSFET行业全景图谱》(附市场规模、竞争格局和发展前景等)

行业概况

1、 定义

功率半导体 (power semiconductor)是电子装置中电能转换与电路控制的核心,主要用于改变电子装置中电压和频率、直流交流转换等。功率半导体可以分为功率 IC(Power IC)和功率分立器件(Power Discrete,包括功率模块)两大类,其中功率器件是功率半导体分立器件的简称,而功率IC则是将功率半导体分立器件与驱动/控制/保护/接口/监测等外围电路集成而来。MOSFET即金属-氧化物半导体场效应晶体管,简称金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET),归属于功率分立器件,是场效应晶体管(Field Effect Transistor-FET)中的重要分类,属于电压控制型半导体器件。具有工作频率高、功耗低、输入阻抗高、导通电阻低、能效高、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。

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2、 MOSFET应用领域广泛

工业生产、电器设备等多个领域均离不开功率器件的应用,不同功率分立器件特性各不相同,应用场景差异明显,相互之间难以替代。近年来,MOSFET的应用领域不断拓展,新型的SiC、GaN基MOSFET产品也凭借高压、高频的特性优势,在汽车和快充市场得到了较为广泛的应用。

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3、 不同类别各有优势

MOSFET是一种全控制型半导体功率分立器件,通过栅极电压的变化来控制输出电流的大小,并实现开通和关断。常用产品种类较多,按载流子类型可分为N型和P型MOSFET两大类。按沟道形成方式可分为增强型和耗尽型MOSFET两种,增强型MOSFET是主要产品类型。具有输入阻抗大、导通电阻小、功耗低、漏电小、工作频率高,工艺基本成熟,成本低的特点。MOSFET应用领域非常广,主要使用在电源和驱动控制两类电子产品中。

当前,按照沟道结构划分,可以将目前的MOSFET功率器件分为平面型、沟槽型和超结型三类,其相关特征具体如下:

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4、 产业链各环节参与者众多

MOSFET行业产业链上游包括原材料及设备,其中原材料包括硅晶圆、光刻胶、电子特气、金属材料等,生产设备覆盖MOSFET生产的各个环节,包括光刻机、刻蚀设备、清洗设备、检测设备等;中游覆盖MOSFET制造的全流程,总体与半导体元器件制造流程一致,包括设计、制造与封测;下游包括网络通信、消费电子、汽车电子、工业电子等多个领域。总体来看,产业链各环节参与者众多,部分重要环节有多家海外厂商参与国内市场的竞争。

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行业发展历程:MOSFET国产替代不断推进

MOSFET作为功率半导体的重要细分领域,其发展历程总体跟随功率半导体领域进行发展。相对于发达国家,中国的功率半导体行业发展起步相对较晚,其发展大致可划分为拓荒时代、本土联盟、结构性变革以及国产替代四个阶段。从进入21世纪以来,随着一批国有化厂商的崛起,MOSFET行业从产能和技术的起步,逐步切入新能源汽车、电机电控等应用领域。2017年以来,随着一批本土功率半导体厂商的上市,MOSFET 产品的在碳化硅、氮化镓新型领域的国产替代正稳步推进。

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行业政策背景:政策密集出台推进行业技术攻坚

我国对于MOSFET行业的政策指导主要依托于对集成电路和功率半导体器件的推动进行。由于包括MOSFET在内的功率半导体具有巨大的国内和国际市场,且在产业结构升级、节能减排等领域发挥着不可替代的重要作用,为了鼓励国内功率半导体产业的发展,打破国外企业在此领域的垄断,增强科技创新能力,推进节能降耗,建设资源节约型和环境友好型社会,国家各相关部门制订了一系列政策以鼓励、支持、促进国内功率半导体行业的发展,详细汇总情况如下:

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行业发展现状

1、MOSFET在功率半导体领域占比较大

根据ICWISE的数据,MOSFET在全球功率半导体的细分市场中占比最高,2021年市场规模占比超过40%; IGBT其次,占比达30%左右,而随着新能源汽车、光伏等领域的飞速发展,MOSFET和IGBT的占比将进一步提高,其中MOSFET由于高压承受能力较强,能耗小等特点,未来应用领域将持续拓展。

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注:尚未有2021年以后的数据披露。

2、平面型MOSFET占比最大

根据ICWISE的初步统计,2022年,以新能源汽车为最主要的应用领域,在市场对高压MOSFET需求的驱动下,平面型及沟槽型MOSFET的市场需求持续增长,其中,平面型MOSFET在市场中占比最大,接近45%。

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3、2022年市场规模突破50亿美元

根据ICWISE的数据,近年来,电子信息产业的飞速发展为MOSFET产品带来了广阔的应用前景,随着功率半导体新兴应用领域的拓展,MOSFST的下游需求将持续增长,2022年中国MOSFET行业的市场规模将突破50亿美元,初步统计,2023年将接近57亿美元。

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行业竞争格局

1、区域竞争:江苏省产业布局最为完善

从我国MOSFET上市企业区域分布情况来看,MOSFET产业链企业仅在我国经济以及科技水平较为发达的地区存在较为密集的布局,这表明MOSFET产业链的发展的构建需要大量的资金与技术支持,具体来看,上市公司的布局区域主要以江苏、广东、上海为主,其中江苏省的布局最为完善。

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2、企业竞争:行业代表性厂商包括士兰微、扬杰科技、华润微

MOSFET作为半导体功率器件中占比最大的细分种类,各功率器件领先厂商均涉及MOSFET产品的研发生产,在MOSFET产品过于细分、尚未有权威榜单公布,因此前瞻选择通过功率器件厂商排名反映企业在MOSFET领域的企业竞争情况。2023年7月20日-21日,第十七届中国半导体行业协会半导体分立器件年会暨2023年中国半导体器件技术创新及产业发展论坛于杭州萧山举行。会上,中国半导体行业协会公布了2022年中国半导体行业功率器件十强企业名单,其中,士兰微、扬杰科技、华润微等知名上市厂商位列其中。

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行业发展前景及趋势预测

1、国产化替代为行业发展的核心主线

当前,在下游应用以及外部环境的共同作用下,MOSFET行业的国产化替代将成为行业发展的核心主线。具体来看,MOSFET行业未来的发展趋势总结如下:

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2、车用MOSFET成为支撑行业发展的中坚力量

据中国汽车工业协会数据,2023年中国新能源汽车总产量将从2022年705.8万辆增长到940万辆,年产量大增33%,汽车电子需求旺盛,MOSFET作为汽车功率器件中最为重要的组成部分,亦将迎来广阔的应用空间。根据ICWISE的数据,车用MOSFET的增速将在未来中短期内总体高于行业整体的增速,成为支撑MOSFET行业的中坚力量,预计到2026年,车用MOSFET在MOSFET领域的占比将升至34%。

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3、2029年中国MOSFET市场规模预计将超过80亿美元

在我国“新基建”和能源革命的背景下,MOSFET行业迎来了较为广阔的应用空间,与此同时,MOSFET领域的国产替代趋势较为明确,多因素叠加下将促进中国MOSFET行业规模稳步增长,前瞻初步预计2029年中国MOSFET行业市场规模将突破80亿美元。

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转载自腾讯网---@前瞻产业研究院

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