功率器件行业发展的关键拐点出现在2022年:在消费类半导体因手机、PC砍单陷入低迷时,功率器件却凭借新能源需求逆势扩张,供需缺口放大、补库周期拉长,行业景气度与传统半导体板块形成明显分化。这一拐点的本质是需求结构从消费电子向光伏、新能源汽车切换,叠加海外大厂产能受限,为国产IGBT厂商打开了替代窗口。
需求结构转变:新能源成为核心驱动力
功率器件作为新能源产业的“卖水人”,其需求增长主要来自两大下游:光伏和新能源汽车。光伏方面,逆变器出货量跟随总装机量增长,且工商业、分布式装机比例提升,单GW所需逆变器高于集中式电站,直接带动IGBT需求增加。新能源汽车方面,随着电气化水平提高,单车功率半导体价值量持续提升——从传统燃油车到纯电动车,单车价值量呈现阶梯式上升。
正是这两大需求的持续超预期上行,使得2022年成熟工艺的供需缺口反而放大,与消费类芯片提前结束被动补库形成鲜明对比。
国产替代:海外产能受限开启窗口期
国际龙头厂商的产能瓶颈是另一关键变量。在光伏领域,由于海外大厂产能受限已部分停止发货,国内IGBT厂商迎来扩张机遇,市场份额实现翻倍增长。在车规级领域,英飞凌主产能供给国际车厂,安森美主供欧洲,两大龙头均无过多产能覆盖国内需求,这为国内厂商提供了验证和导入的机会。
国产厂商在A级及A00级车型上已获取较多份额,而更适合IDM模式的厂商则被看好在中型车以上市场提升份额。对于相关公司而言,能否在下游客户中通过验证,是决定后续发展的关键。
功率半导体的基本分类
功率半导体按集成程度可分为功率集成电路(Power IC)和功率分立器件(Power Discrete,含功率模块)。日常提到的IGBT、MOSFET均属于分立器件,在2021年全球功率分立器件分类中,IGBT占比36%、MOSFET占比27%,分列前两位。多个分立器件组合封装在覆铜板上即形成模块,模块再组合构成集成电路。
常见问题
为什么2022年功率器件能逆势扩张?
因为需求端出现了结构性变化。光伏装机增长和新能源汽车渗透率提升带动IGBT需求持续超预期,而消费类芯片因手机、PC砍单需求下滑,两者形成分化。方正电子的库存周期图显示,成熟工艺从2022年开始供需缺口反而放大,补库周期进一步拉长。
国产IGBT厂商的替代进度如何?
光伏领域进展较快,国内IGBT厂商市场份额实现翻倍增长。车规级领域,斯达半导在A级及A00级车型占有较多份额,A级以上车型则更看好中车及士兰微的份额提升。整体来看,国际龙头产能有限,无法覆盖国内需求,这给了国产厂商加速替代的机会。
IGBT和MOSFET有何区别?
两者都是功率分立器件的主流产品,2021年合计占全球功率分立器件市场超过六成份额。随着社会对电压和频率要求提高,这两种器件逐渐成为主流。IGBT适用于更高电压场景,在光伏逆变器和新能源汽车电驱系统中应用广泛,而MOSFET在中低电压领域更具优势。