功率半导体是目前半导体领域最受关注的细分领域之一。
一方面，功率半导体是电能转换与电路控制的核心，几乎用于所有需要电能处理和转换的场景，随着新能源汽车、新能源发电的快速增长，其需求存在长期提升空间；另一方面，功率半导体为特色工艺产品，不必遵循摩尔定律，不依赖先进制程。
汽车是功率半导体最主要的下游应用领域，而功率半导体也是单车价值量增长最多的细分领域。据测算，从燃油车到BEV（纯电动汽车），功率半导体单车价值量预计从71美元上升至355美元。
随着国内功率厂商不断加大研发投入，国内功率半导体行业有望迎来新能源车高景气与国产份额提升的“戴维斯双击”。但华安证券电子行业首席分析师胡杨对第一财经表示，车规级产品需要经历两年左右的长周期验证，虽然目前产品紧缺为国产替代打开窗口，但国产功率芯片“上车”最大壁垒仍在于下游客户的认可。
从燃油车到BEV，功率半导体单车价值量增长最大
功率半导体主要分为功率IC和功率器件。
功率IC是把控制电路和大功率器件都集成在同一块芯片上的高度集成电路，主要产品有电源管理IC、AC/DC以及DC/DC；功率器件包括二极管、晶闸管、晶体管等产品，其中晶体管又可以分为IGBT、MOSFET和双极型晶体管（BJT）等。
根据IHSMarkit数据，2021年全球功率市场规模将增长至441亿美元，年化增速为4.1%。中国市场预计约为159亿美元，占全球市场的36.1%，为全球最大的功率半导体消费国。
从下游应用领域的占比来看，汽车是功率半导体最主要的下游应用领域，而功率半导体也是单车价值量增长最多的细分领域。
根据英飞凌的数据，从燃油车到BEV（纯电动汽车），单车半导体价值量将从457美元提升至834美元，单车价值量增长最大的排序依次为：功率半导体>传感器>MCU（主控）。
胡杨对第一财经表示，根据功率半导体在车用半导体中所占比例来测算车载功率半导体的单车价值量，预计单车的价值量会从71美元上升至355美元。
MOSFET、IGBT是半导体功率器件最主要的细分市场。
MOSFET，即金属氧化物半导体场效应管，是一种广泛使用在模拟与数字电路的场效应晶体管，在汽车上主要应用于车载中低压领域。
根据Yole数据，因为辅助系统的采用和电气化的增加，包括EV（电动汽车）在内的汽车对硅功率MOSFET的需求将大幅提升，其中辅助电机驱动器提升低压MOSFET需求，而电气化则提升DC/DC转换器或车载充电器系统中所包含的高压MOSFET的需求，这两个细分市场2020年占MOSFET市场的21%，预计到2026年比例将增加到32%，市场规模达到30亿美元，全球MOSFET市场将达到94亿美元。
IGBT，即绝缘栅双极型晶体管，是能源交换与传输的核心器件，俗称电力电子装置的“CPU”，能够把直流电变为交流电。IGBT分为IGBT芯片和IGBT模块，其中IGBT模块是由IGBT芯片封装而来，具有参数优秀、最高电压高、引线电感小的特点，是IGBT最常见的应用形式，常用于大电流和大电压环境。
在汽车应用上，IGBT适宜中高压领域，是当前新能源车中应用最广的功率器件。从不同动力类型的新能源汽车来看，随着动力性要求增强，使用的IGBT组件个数激增，以特斯拉为例，其三相交流异步电机共使用96个IGBT。根据EVtank数据，预计2025年中国车规IGBT市场规模将达165亿元。
半导体市场降温，车规功率半导体紧缺依旧
“全球半导体市场的增速正在放缓，半导体市场正在迎来一个从热向冷的周期性转变。”胡杨对第一财经表示，全球缺芯潮已逐渐演变为结构性缺芯。
美国半导体行业协会数据显示，2022年3月，半导体市场增速从2月32.4%降至23.0%。Gartner预计，2022年全球半导体收入增长13.6%，相较于2021年的26.3%有明显下滑。
不过，汽车芯片，尤其是车规功率半导体的缺货和涨价仍在持续。
根据知名电子元器件分销商富昌电子的数据，海外龙头MOSFET、IGBT的交期已达40~50周以上，且仍有延长态势，其价格同样也有增长的趋势；晶体管的交期/价格同样也有延长/上涨的态势。
具体来看，2020年三季度英飞凌IGBT产品的交期为18-20周，而2022年二季度已拉长至39-50周，是正常交期的2倍以上。2022年1-3月英飞凌积压订单超过370亿欧元，是2021财年营收的3.3倍。
安森美表示其车用IGBT订单已满且不再接单，2022-2023年产能已全部售罄。ST意法半导体发布涨价通知，宣布于今年二季度提高所有产品线价格。
恩智浦表示下游汽车、工业等领域在未来4~5个季度仍然相当紧缺，渠道库存下降到1.5个月，持续低于预期的2.4~2.5个月，2022年年内无法解决该失衡问题。
瑞萨公司及渠道库存均低于目标水平，且周转天数还在下降。截至去年四季度，公司累计未完成订单超过1.2万亿日元（2021年全年营收9944亿日元），并且难以在2022年全部交付，主要受限于供应链限制和疫情的不确定性。
东北证券认为，在海外功率厂商提价和行业供需加剧的背景下，国内厂商也有望提价抬升利润率，叠加国内功率IDM厂商和代工厂的产能释放，有望提升功率半导体企业的全年经营业绩。
据悉，目前部分国内企业如士兰微、新洁能的部分产品渠道价格有所上涨。
自给率低，国产功率半导体产品陆续完成车规认证
全球功率半导体行业集中度高，欧美厂商占据第一梯队。不过，功率半导体需求大、难度相对较低、海外大厂产能紧缺给国内厂商导入打开了时间窗口。随着技术逐步突破，国内功率半导体产品陆续完成车规认证。
相较于消费级与工规级产品，车规级产品本身需要通过更严格的认证（温度、湿度、抗震等），对可靠性要求更高，门槛也更高。通常，功率半导体厂商进入车载市场需要获得AEC-Q100等车规级认证，认证时长约为12~18个月，通过认证门槛后，IGBT厂商还需与汽车厂或Tier1供应商进行2~3年的车型导入测试认证。
“车规级产品需要经历长周期验证，在两年左右，且替代周期也较长，车规级产品要求保证至少5~10年的稳定供货周期。”胡杨对第一财经表示，此外，由于车规级产线与工规/消费不重合，且国内车规级产线较少（海外车规级产品供应商多为IDM），所以也在一定程度上影响了国产车规级产品制造的难度。
胡杨表示，芯片上车目前最大的壁垒在于下游客户的认可。当车规级产品不紧缺时，车厂对于更换供应商持保守态度，虽然目前产品紧缺为国产替代打开窗口，但相关车规级产品仍多用于后装及其它非核心车规级产品上，下游客户在核心前装产品上仍首选国际龙头。
当前国内IGBT制造商（IDM）主要有士兰微、闻泰科技（600745.SH）、比亚迪半导体、时代电气（688187.SH）、华润微（688396.SH）等，设计厂商中斯达半导（603290.SH）业务规模领先。
2021年上半年，士兰微基于自主研发的V代IGBT和FRD的电动汽车主电机驱动模块已在国内多家客户通过测试，并对部分客户开始批量供货。
华润微部分MOSFET和IGBT产品已经应用在汽车领域，实现销售收入；时代电气的750V和1200VIGBT已应用至新能源汽车，客户包括一汽、长安等；比亚迪半导体掌握车规级IGBT和FRD设计及工艺、车规级功率模组设计及封装等技术。
东北证券预计，中国IGBT市场的国产化率将从2021年的31%提升至2025年的73%，结合中国IGBT市场21%的行业增速，预计2021-2025年中国IGBT企业国内收入增速有望达到56%。
MOSFET方面，中国产业信息网数据显示，国内市场份额排名前十的全是海外巨头，国内厂商士兰微排名最高，为第十一名，但市占率只有2%。
此外，新洁能（605111.SH）12英寸SGT-MOS平台产品已成功进入新能源汽车头部企业；东微半导（688261.SH）的高压超级结MOSFET已用于新能源汽车车载充电器，中低压屏蔽栅MOSFET用于新能源汽车电机控制；闻泰科技拥有车规级二极管、三极管、MOSFET，2022年3月公司公告称IGBT流片成功，仍需经过客户验证，后续量产计划具有不确定性。
本文不构成任何投资建议，投资者据此操作，一切后果自负。市场有风险，投资需谨慎。
