摘要：功率半導體器件廣泛用于所有電氣和電子系統中，每個應用領域都有不同需求。2022年全球功率半導體市場規模達481億美元。中國作為全球最大的功率半導體消費國，貢獻了約40%的功率半導體市場，2022年中國市場規模為191億美元，2023年規模進一步擴大。整體來看，我國功率半導體雖起步較晚，但發展迅速。功率半導體作為實現電氣化系統自主可控以及節能環保的核心零部件，在新能源汽車領域有著大量且迫切的需求，功率半導體也成為新能源汽車增量最大的半導體品類。

一、定義及分類

功率半導體是全球第二大半導體產業，功率半導體是電力電子裝置實現電力轉換及控制的核心器件，主要功能為改變電路中的電壓、電流、頻率、導通狀態等物理特性，以實現對電能的管理。功率半導體按照集成程度分為功率器件和功率IC兩大類，其中功率器件主要包括二極管、晶閘管、MOSFET、IGBT等，而功率IC則是將功率半導體分立器件與各種功能的外圍電路集成得來。二極管、MOSFET、IGBT、電源管理IC等功率半導體均在汽車中扮演著重要的角色。

二、行業政策

1、國家層面相關政策

功率半導體是我國的支柱性、戰略性、前瞻性產業。功率半導體是汽車核心零部件之一，直接影響到整車的性能效率。為了鼓勵國內汽車功率半導體產業的發展，打破國外企業在該領域的技術壟斷，提升汽車產業鏈供應鏈韌性。近年來，國家相關部門制訂了一系列政策，通過完善產業頂層設計、制定稅收優惠政策等，鼓勵包括汽車功率半導體在內的半導體產業發展。2024年1月，工業和信息化部發布了《國家汽車芯片標準體系建設指南》，提出功率芯片標準規范汽車用于處理高電壓、大電流工況的芯片技術要求及試驗方法。標準重點建設方向包括電動汽車用IGBT模塊、功率模塊、功率分立器件等。

2、地方層面相關政策

地方政府也十分重視汽車功率半導體產業發展，鼓勵企業加強技術投入。如2024年1月，重慶市人民政府發布了《重慶市集成電路封測產業發展行動計劃（2023—2027年）》，提出要面向智能網聯新能源汽車、電子信息、先進制造等支柱產業，重點圍繞特色芯片高可靠性、定制外形的封測需求，積極培育車規級汽車芯片、功率半導體、硅光芯片、MEMS傳感器等特色封測企業。

三、行業壁壘

（1）技術壁壘

汽車功率半導體的研發生產過程涉及微電子、半導體物理、材料學、機電工程等諸多學科，行業內企業需要綜合掌握微細加工、模擬仿真、版圖設計、外延、封裝測試等多方面技術或工藝，并進行有機整合。因此，汽車功率半導體行業屬于較為典型的技術密集型行業，專業性較強，復雜程度較高，有較高的技術門檻。汽車功率半導體行業內企業需要具備充足的技術、工藝儲備和豐富的產業化經驗，才能緊跟市場需求并及時創新，自主研發出高性價比且滿足客戶多樣化需求的產品。相對而言，新進入企業較難在短時間內掌握并保持技術先進性，因而構成了行業較高的技術壁壘。

（2）人才壁壘

汽車功率半導體行業作為技術密集型和勞動密集型產業，相關廠商需要大量專業背景扎實、履歷豐富的技術研發人員來進行高質量、高效率的設計、制造并對技術工藝進行持續創新。近年來，隨著行業的高速發展，經驗豐富的高技術水平人才呈現出明顯供不應求的態勢，鑒于相關人才的培養需要大量時間和經濟成本，對行業新進者構成了較高的人才壁壘。

（3）客戶壁壘

汽車功率半導體與汽車領域發展態勢緊密關聯，汽車的質量、性能在較大程度上受到功率半導體產品的影響。因此，汽車廠商對功率半導體產品性能指標、可靠性和穩定性的要求嚴格，整體驗證周期較長，當通過認證并建立起穩定的合作關系后，下游汽車廠商一般不會輕易更換供應商。因此，對行業新進入者而言，想要通過優質客戶的認證程序需要一定的周期和過硬的綜合實力，構成了進入行業的客戶壁壘。

四、產業鏈

1、行業產業鏈分析

汽車功率半導體上游包括原材料及生產設備，原材料包括硅晶圓、光刻膠、光掩模、電子特氣、拋光材料及其他原材料；生產設備覆蓋汽車功率半導體生產的各個環節，包括光刻機、刻蝕設備、清洗設備、檢測設備等。中游主要是汽車功率半導體研發設計、生產制造、封裝測試等生產制造環節；下游應用市場為汽車。

汽車功率半導體行業產業鏈

硅片

上海硅產業集團股份有限公司

杭州立昂微電子股份有限公司

TCL中環新能源科技股份有限公司

寧波賽邦國際貿易有限公司

光刻膠

彤程新材料集團股份有限公司

蘇州瑞紅電子化學品有限公司

深圳市容大感光科技股份有限公司

江蘇南大光電材料股份有限公司

靶材

電子特氣

上游

吉林華微電子股份有限公司

華潤微電子有限公司

揚州揚杰電子科技股份有限公司

江蘇捷捷微電子股份有限公司

中游

燃油車

新能源汽車

下游

2、行業領先企業分析

（1）吉林華微電子股份有限公司

華微電子是集功率半導體器件設計研發、芯片加工、封裝測試及產品營銷為一體的國家級高新技術企業。公司擁有4英寸、5英寸、6英寸與8英寸等多條功率半導體分立器件及IC芯片生產線，芯片加工能力每年400萬片，封裝資源每年24億支，模塊每年2400萬塊。目前已形成以IGBT、MOSFET、SCR、SBD、IPM、FRD、BJT、多芯片模塊、寬禁帶半導體等為營銷主線的系列產品，廣泛應用于新能源汽車、光伏等戰略性新興領域。近年來，公司不斷拓展新能源汽車配套業務，除OBC、汽車空調、車載逆變、車載DC-DC變換器等多個模組的功率器件全面配套并實現大批量銷售外，在商用汽車領域的電控部分實現了新突破，產品涵蓋IGBT單管、FRD、高低壓MOS、PM模塊等。2023年前三季度，華微電子營收為12.65億元，同比下滑17.60%；歸屬于上市公司股東的凈利潤為2159.0萬元，同比下滑41.4%，主要系半導體市場規模增速減緩，市場競爭激烈，華微電子受市場環境影響，訂單量減少，銷售收入下降，毛利額減少。

（2）華潤微電子有限公司

華潤微是華潤集團旗下負責微電子業務投資、發展和經營管理的高科技企業，公司擁有芯片設計、掩膜制造、晶圓制造、封裝測試等全產業鏈一體化運營能力，產品與方案業務板塊產品聚焦功率半導體、智能傳感器和智能控制三大領域，終端應用主要圍繞八大領域，其中2023年上半年汽車領域應用占比19%，期間集成電路業務實現營收49.40億元。2022年公司在汽車電子領域銷售規模同比增長185%，產品進入比亞迪、吉利、蔚來、一汽、長安等重點車企，公司成功召開車規級產品發布會，發布先進溝槽柵MOS/SJMOS/IGBT/SiCMOS等系列化車規級產品。

五、行業現狀

功率半導體器件廣泛用于所有電氣和電子系統中，每個應用領域都有不同需求。2022年全球功率半導體市場規模達481億美元。中國作為全球最大的功率半導體消費國，貢獻了約40%的功率半導體市場，2022年中國市場規模為191億美元，2023年規模進一步擴大。整體來看，我國功率半導體雖起步較晚，但發展迅速。在汽車領域，汽車電動化轉型持續推進，純電動汽車的BMIC和ADAS系統將極大地推動功率半導體的發展，應用規模將不斷壯大。預計到2026年，純電動汽車將占功率半導體總市場的30%。

六、發展因素

1、有利因素

（1）國家政策大力支持

2023年12月，國家發展改革委發布了《產業結構調整指導目錄（2024年本）》，將大功率電子器件（IGBT，電壓等級≥750V，電流≥300A；SiC MOSFET，電壓等級≥1200V，電流≥600A）等新能源汽車關鍵零部件納入鼓勵類。一系列政策法規為我國半導體產業的發展提供了良好的政策環境，推動了汽車功率半導體產業在近年來迅速發展。在產業政策支持和推動作用下，中國汽車功率半導體行業整體的技術水平、生產工藝、自主創新能力和技術成果轉化率有了較大的提升。

（2）新能源汽車對功率半導體需求量更大

汽車的電動化轉型，重塑了成本結構，也極大增加了對功率半導體的需求。與傳統燃油車相比，電動汽車減少了發動機及周邊系統，取而代之的是三電（電池、電機、電控）以及周邊系統（包括了車載DCDC、電空調驅動、車載充電器（OBC）等電力電子裝置），還有配套的充電樁。功率半導體作為實現電氣化系統自主可控以及節能環保的核心零部件，在新能源汽車領域有著大量且迫切的需求，功率半導體也成為新能源汽車增量最大的半導體品類。

（3）產品國產化替代不斷推進

新能源汽車的崛起，尤其是眾多國內造車新勢力品牌的發展壯大，一定程度打破了原有的汽車電子供應鏈格局，為國內功率半導體廠商加速進入汽車電子產業鏈提供了良好機遇，疊加近年來，我國企業不斷加強汽車功率半導體研發投入，產品性能不斷提升，有利于進一步推動汽車功率半導體國產化替代。

2、不利因素

（1）高端人才相對缺乏

汽車功率半導體行業作為技術密集型產業，對技術人才的專業能力、從業經驗、創新素養都有較高的要求。高端人才的儲備和培養是企業積累技術研發實力的重要途徑，是中國企業在全球市場形成并保持足夠競爭力的關鍵要素。中國汽車功率半導體產業整體起步較晚，盡管在多年的高速發展之下，國內已有大批汽車功率半導體相關行業從業人員，但高端人才數量仍無法滿足市場的旺盛需求。未來一段時間內，高端人才相對缺乏仍將是制約行業發展進程的重要因素之一。

（2）供應鏈穩定性受到挑戰

我國汽車功率半導體產業發展至今，仍有較多關鍵材料、核心設備主要依賴進口，如在光刻機領域，基本被ASML、Nikon和Canon三大企業所壟斷，在高端半導體光刻膠領域，市場主要被JSR、東京應化、信越化學等日本公司壟斷，占據了全球90%左右的市場份額。在貿易摩擦加劇的大背景下，國內對外資供應商的依賴使得汽車功率半導體產業鏈供應鏈穩定性受到挑戰，不利于汽車產業平穩、健康運行。

（3）國產產品競爭力有待提升

由于我國汽車功率半導體行業起步較晚，研發基礎相對薄弱，且歐美發達國家對我國半導體產業實施技術封鎖，致使我國高端汽車功率半導體產品性能與國際領先水平仍有較大差距，產品競爭力有待提升，英飛凌、安森美、意法半導體等海外企業占據較大市場份額。

七、競爭格局

國內汽車功率半導體市場呈現梯隊化競爭格局。第一梯隊為國際大型半導體公司，如英飛凌（Infineon）、意法半導體（ST）、安森美公司（ONSEMI）、薩瑞電子（Renesas）等，國際廠商在技術和工藝方面具有先發優勢，產品門類更為齊全，形成規模經濟，整體競爭力較國內企業更具優勢。第二梯隊為少數突破了功率半導體芯片技術瓶頸的本土公司，如比亞迪半導體、華潤微、華微電子、捷捷微電、立昂微、芯微電子等，相較于第三梯隊企業，第二梯隊企業研發設計制造能力相對突出，在細分產品和細分市場具備比較優勢；第三梯隊為功率半導體封裝企業，缺乏芯片設計制造能力，利潤空間相對較低。

八、發展趨勢

新能源汽車持續提升充電功率、縮短充電時間，電壓平臺從400V提升到800V、1000V甚至更高的水平，高電壓成為了新能源汽車行業的發展趨勢，對電能轉換效率、穩定性、高壓大功率需求及復雜度提出了更高要求，高壓大功率型半導體功率器件產品成為行業開發的主流技術趨勢。隨著電動汽車、智能駕駛等技術的快速發展，汽車行業對功率半導體的需求將日益增長，汽車行業將成為推動功率半導體持續增長的主要動力。第三代半導體功率器件，如碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）器件，以其高效、高頻率和高溫度等優異性能，逐漸成為汽車行業的新寵。未來，第三代半導體功率器件有望在更高頻率、更高溫度、更高功率等方面取得更大突破，進一步推動汽車行業的創新發展。隨著我國半導體方面科技實力不斷增強和國內應用市場需求的持續擴大，我國汽車功率半導體企業不斷成長壯大，逐漸縮小與國外領先企業的技術差距，國產汽車功率半導體的進口替代效應愈加強勁。