2017年中国分立器件行业发展概况及未来发展空间分析【图】

分立器件 2017-12-11 08:12

海外公司技术先进，国内增长潜力巨大

分立器件比在全球半导体市场中占比5%~6%，2016 年市场规模 194 亿美元。分立器件与集成电路相对，由于不受原件面积限制，单个器件特性好，使用更为灵活，尤其是高功率场合，分立器件依然发挥着重要作用。WSTS 预计全球增速将保持在 3%-4%，2018 年市场规模超 200 亿美金，中国市场增速将超过 10%。

全球半导体分立器件市场规模及增长率（百万美元）

数据来源：公开资料整理

第一代Si 基器件仍占主流。依据分立器件所使用材料，可以分为三代，第一代半导体材料为硅单质（Si），第二代半导体材料为砷化镓（GaAs），第三代半导体材料是以氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）、金刚石、氧化锌（ZnO）为代表的的宽禁带半导体材料。因硅单质较为常见，且具有规模经济，制造成本低，技术门槛极低，目前市场主流的功率半导体器件仍由 Si 器件占据。二代、三代材料则是未来趋势，目前在高端应用中有使用。

三代半导体材料发展趋势

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第三代 SiC 、GaN 器件潜力巨大。SiC、GaN 功率器件比 Si 器件具有更低导通电阻及更高切换速度，具有高耐压、低损耗、高导热率等优异性能，有效实现电力电子系统的高效率、小型化和轻量化。SiC 功率器件的能量损耗只有 Si 器件的功率 50%，发热量也只有 Si器件的 50%；且有更高的电流密度。在相同功率等级下， SiC 功率模块的体积显著小于 Si功率模块,以智能功率模块 IPM 为例，利用 SiC 功率器件，其模块体积可缩小至 Si 功率模块的 1/3～2/3。

Si/SiC/GaN 关键性能对比

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Si/SiC/GaN 适用频率和功率

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元器件类型方面，IGBT 为目前最为热门的功率半导体器件，是光伏、风力发电以及新能源汽车中将直流电转换为交流电的逆变器之核心部件。IGBT（绝缘栅双极型晶体管）应用涉及中低电压的消费电子、家电产品、新能源汽车领域，以及高电压的光伏太阳能、风电、轨道交通、智能电网领域。预计大规模应用包括高铁动车组以及新能源汽车的电力驱动系统、车载空调系统以及充电桩。

不同材料的功率模块市场预测（百万美元）

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海外厂商占据中高端市场。分立器件高端厂商主要应用为汽车，其次为工业及消费电子。海外高端厂商多凭借第三代半导体材料技术，占据中高端市场，目前分立器件中高端生产商集中分布在欧美、日本及中国台湾地区，欧美、日本多为 IDM 厂商，我国台湾多为 Fabless厂商。

SiC/GaN方面，大陆起步时间晚尚在追赶。SiC 关键技术由海外公司垄断，CREE 占SiC 晶元制造市场 90%以上，CREE 和英飞凌在 SiC 功率器件市场合计占 85%以上份额。此外，ROHM 和意法半导体等公司也在积极进军 SiC 市场。相比于美国 CREE 公司于 2003年推出 SiC 产品，大陆公司起步晚，技术相对落后。直到 2015 年初，泰科天润才首次实现了碳化硅肖特基二极管的量产，目前大陆 SiC 产业规模与海外相比尚有较大差距。

SiC/GaN 功率器件商业化应用时间

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IGBT方面，海外厂商为主流，高铁应用中国有突破。尽管中国功率半导体市场占世界市场的 50%以上，但在 IGBT 主流器件上，90%主要依赖进口，目前仅在大功率轨道交通领域实现完全国产化。从 2016 年 IGBT 全球市场份额来看，国内嘉兴斯达、中国中车入榜，份额占比分别为 1.6%、0.6%。

中国大陆厂商积极布局、增速较快。大陆厂商在一、二代半导体材料低端市场中占据了一席之地，应用于电源、光伏、LED 照明等领域。大陆厂商扬杰科技为功率半导体 IDM 企业，为国内分立器件领域经营最优，近年来业绩成长较快，2016 年归母净利润增长达 47%，2017H1 增长 38.21%，公司积极研发新一代材料，目前联合五十五所、西安电子科技大学深度合作开发 SiC，布局 SiC 市场；士兰微为国内分立器件、集成电路 IDM 企业，2017H1分立器件产品营收同比增长 17.54%，除现有低端产品线外，公司积极布局高功率 IGBT 产品，未来轨道交通及新能源汽车放量将带来巨大增量市场。

相关报告：智研咨询发布的《2017-2023年中国分立器件行业运营态势与投资战略研究报告》

本文采编：CY334