半导体是什么意思,半导体是什么东西

  

  国源证券表示,与逻辑芯片相比,功率半导体追赶国际标准的技术难度相对较小,国内配套产业链更加完整,有望成为国产替代进度最快的板块之一。功率半导体作为半导体产业的一个重要分支,是电子器件中电能转换和电路控制的核心。   

  

  电力的应用领域从工业控制、消费电子扩展到新能源、轨道交通、智能电网、变频家电等多个子方向,市场规模呈现稳步增长趋势。   

  

  作为全球最大的功率半导体需求市场,中国占全球需求的35%。受电动汽车和产业需求的提振,国内市场有望继续保持快速增长。   

  

  国源证券预计,到2025年,国内功率半导体市场的纯增量规模有望达到200亿元。   

  

  国内替代方面,追赶功率半导体的技术难度相对较小,国内配套产业链更完整。   

  

  考虑到市场需求、技术难度等因素,在可预见的未来,功率半导体有望成为国内替代进展最快的细分领域之一。   

  

  什么是功率半导体?电源属于半导体行业的一个重要细分,这就是电能转换和电路控制的核心器件.它主要用于电压和频率转换,DC-交流转换等。在电子设备中。器件核心是使用最小的输入控制功率保证输出功率的大小和时延。   

  

  图片来源:国信证券   

  

  按集成度来说,功率半导体可分为功率IC和功率分立器件两个大类:前者是将控制电路和大功率器件集成在同一芯片上的高度集成电路;后者主要包括三极管、晶体管、晶闸管等。根据不同的耐受电压和工作频率适用于不同的领域。   

  

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  晶体管是分立器件的主要组成部分,其细分产品包括双极晶体管、MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)和IGBT(绝缘栅双极晶体管)。   

  

  MOSFET和IGBT因其优越的性能而被广泛使用。近年来,市场规模快速增长,结构比例不断提高。Markit预测MOSFET和IGBT将是未来5年增长最强劲的半导体功率器件。   

  

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  工业和汽车占比最大,汽车增速最快。从应用场景来看,目前功率半导体的主要应用领域包括六个方向:电动汽车、可再生能源发电、工业和自动化、储能、数据中心和服务器、消费类电子产品/白色家电。   

  

  在电动汽车领域,功率半导体组件是向汽车的高扭矩电机供电所需的转换器,用于降低电池电压的DC/DC转换器,以及用于电池充电器的附加类似组件,是电动汽车运行的关键.与传统汽车相比,电动车上的功率半导体价值增加了5倍之多。   

  

  图片来源:汽车之家   

  

  在工业领域,IGBT变速驱动器在工业应用中越来越多地取代传统电机:它们可以显著提高能源效率,精确控制工业电机,并节省约20-30%的能耗。   

  

  从市场份额来看,WSTS统计数据显示,2014-2018年功率半导体的主要应用领域为工业、汽车和消费电子。占比最大的是工业领域,2018年占比超过40%;其次是电动汽车领域,2018年占比26.4%。   

  

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  除了市场份额,汽车和工业领域功率半导体需求增速同样突出的年复合增长率分别为8.2%和3.8%。约尔预言到2023年,工业和新能源车领域功率半导体市场空间有望达到37亿美元,工业领域为25亿美元。   

  

     

  

  中国在400亿美元市场的需求超过全球市场的30%,功率半导体市场规模呈现稳定增长趋势。根据IHS Markit数据,2018年全球功率半导体市场规模约为391亿美元。预计到2021年,市场规模将增长至441亿美元,年化增长率为4.1%。   

导体是什么意思,半导体是什么东西8.jpg">图片来源:广发证券

  

而中国则是世界最大功率半导体消费市场。

  

IHS Markit数据显示,2018年中国市场需求规模达到138亿美元,增速为9.5%,占全球需求比例高达35%。市场普遍预计未来中国功率半导体将继续保持较高速度增长,2021年市场规模有望达到159亿美元,年复合增速达4.8%。

  

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在供应端方面,海外大厂依然在功率半导体供应方面占据主导地位。

  

WSTS数据显示,2018年全球排名前十功率半导体企业大多来自于美国、欧洲和日本,包括英飞凌, TI, NXP,日本瑞萨等。前十名厂商占有57%的市场份额。但相对于集成电路行业,功率半导体市场集中度较低,商业生态壁垒不高。

  

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在头部企业方面,目前市场占比最大的企业是英飞凌,约占19%左右。公司最重要的产品是MOSFET和IGBT。

  

英飞凌同样是MOSFET和IGBT细分市场的领先者,分别以27%和28%的市占率位居全球第一的位置。不同于二极管市场和晶体管市场的高度分散化,IGBT和MOSFET市场由于其技术门槛更高,具备更高的市场集中度。

  

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国内功率半导体供应方面,海外大厂同样占据主导地位:市场前五大供应商分别为英飞凌、安森美、德州仪器、高通和Dialog,合计市场份额为42%,英飞凌凭借14%的市占率位居首位。

  

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国产替代进度最快的细分领域之一?海外巨头占据供应主导地位并不意味着国内功率半导体厂商完全没有机会。考虑到市场需求、技术难度等多方因素,功率半导体在可预见将来有望成为国产替代进度最快的细分领域之一 。

  

国元证券指出,相对于逻辑芯片,功率半导体追赶的技术难度相对较小,国内配套的产业链也更完整。

  

在行业属性方面,功率半导体不需要追赶摩尔定律(投资门槛较低),倚重制程工艺、封装设计和新材料迭代,整体趋向集成化、模块化。

  

同时国内产业链配套齐全,制造和封测环节处于国际先进,材料和设备刚需国产化难度低。设备可以采用国产或二手,新材料刚刚开始大规模产业化,国内外技术差距不大,容易赶超。

  

在政策方面,国务院此前已印发 《关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》,全面支持国内半导体行业。

  

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在市场需求、政策、人才、资金和技术多因素催化下,国内功率半导体行业未来3―5年有望进入黄金发展期。功率半导体在可预见将来有望成为国产替代进度最快的细分领域之一。

  

国元证券分析认为,目前国产功率器件在中低端产品上替代进度很快,未来将会持续向中、高端领域延伸。包括华微电子、士兰微等国内功率半导体领先者值得持续关注。

  

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