全球功率器件按集成程度可分为分立器件、模块、功率IC三个层级,中国在这三个层级中呈现“中低端分立器件已占主导、模块环节快速追赶、功率IC仍相对落后”的梯队格局。在2021年全球功率分立器件分类占比中,IGBT占36%、MOSFET占27%,二者合计超过六成,是分立器件市场的主流产品。与英飞凌、安森美等海外巨头相比,中国厂商在车规级IGBT等高端领域仍有差距,但正凭借海外大厂产能受限留下的窗口期加速渗透。
分立器件:中低端主导,高端加速突破
分立器件是功率半导体中结构最简单的形态,IGBT和MOSFET是其中占比最大的两类产品。在光伏和新能源车两大下游需求的拉动下,国内厂商在中小功率领域的市场份额已具备较强竞争力。以车规级IGBT为例,英飞凌主产能供给国际车厂,安森美主供欧洲车厂,两大龙头并无过多产能覆盖国内需求,这为斯达半导、士兰微、中车等国内厂商提供了替代机遇。斯达半导在A级及A00级车型上已占有较多份额,而A级以上车型则更看好中车及士兰微的份额提升。
模块:封装环节快速追赶
功率模块是将多个分立器件组合并安装在覆铜板(DCB)上形成的更高集成形态。模块封装相比器件封装需要额外增加衬底等材料,技术壁垒更高。国内厂商中,士兰微、中车采用IDM模式,在模块环节具备一定成本优势;斯达半导则以委外代工模式为主,客户群最为广泛。整体来看,国内模块环节正处于快速追赶阶段,在车规级模块上已通过国内车厂验证并实现小批量出货。
功率IC:与国际龙头差距最大
功率IC是集成程度最高的形态,由不同模块组合构成集成电路。这一环节的技术门槛最高,国内厂商与国际龙头之间的差距相对分立器件和模块更为明显。从全球竞争格局看,英飞凌、恩智浦、意法半导体、安森美等海外巨头在功率IC领域占据主导地位,国内厂商仍处于追赶早期。
| 集成层级 | 中国所处位置 | 主要差距与机遇 |
|---|---|---|
| 分立器件 | 中低端已占主导,高端加速突破 | 车规级高压产品与国际龙头仍有差距 |
| 模块 | 快速追赶,车规级已小批量出货 | IDM模式具备成本优势,客户验证持续拓展 |
| 功率IC | 相对落后,处于追赶早期 | 技术门槛最高,海外巨头主导格局明显 |
常见问题
中国功率器件国产替代进展如何?
光伏领域,国内IGBT厂商在海外大厂产能受限后迎来扩张机遇,国产化率快速提升;车规领域,斯达半导、中车、士兰微等均已通过国内车厂验证并实现小批量出货。海外大厂产能有限、无法充分覆盖国内需求,是国产替代加速的核心驱动。
为什么英飞凌、安森美等海外巨头仍占据高端市场?
英飞凌主产能供给国际车厂,安森美主供欧洲车厂,二者在车规级高端产品上积累了深厚的技术与客户壁垒。国内厂商在开关损耗、电压裕量等性能指标上与海外产品仍有差距,但差距处于可接受范围内。
功率器件三大层级的区分标准是什么?
按集成程度从低到高,分立器件是最基础形态,多个器件组合成模块,模块再进一步构成集成电路(IC)。集成程度越高,技术壁垒和制造难度越大,这也是中国在三大层级中位置差异的根本原因。