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文檔簡介
中國半導體分立器件產業(yè)蓬勃發(fā)展,產銷規(guī)??焖僭鲩L,國內市場需求迅速擴大,進口數量和進口金額均呈現下降趨勢
(一)半導體行業(yè)基本情況
1、半導體概況
(1)半導體的概念
半導體是一種導電性可受控制,常溫下導電性能介于導體與絕緣體之間的材料。半導體的導電性受控制的范圍為從絕緣體到幾個歐姆之間。半導體具有五大特性:摻雜性(在形成晶體結構的半導體中,人為地摻入特定的雜質元素,導電性能具有可控性)、熱敏性、光敏性(在光照和熱輻射條件下,其導電性有明顯的變化)、負電阻率溫度特性,整流特性。半導體產業(yè)為電子元器件產業(yè)中最重要的組成部分,在電子、能源行業(yè)的眾多細分領域均都有廣泛的應用。
(2)半導體行業(yè)分類
按照制造技術的不同,半導體產業(yè)可劃分為集成電路、分立器件、其他器件等多類產品,其中集成電路是把基本的電路元件如晶體管、二極管、電阻、電容、電感等制作在一個小型晶片上然后封裝起來形成具有多功能的單元,主要實現對信息的處理、存儲和轉換;分立器件是指具有單一功能的電路基本元件,主要實現電能的處理與變換,而半導體功率器件是分立器件的重要部分。分立器件主要包括功率二極管、功率三極管、晶閘管、MOSFET、IGBT等半導體功率器件產品;其中,MOSFET和IGBT屬于電壓控制型開關器件,相比于功率三極管、晶閘管等電流控制型開關器件,具有易于驅動、開關速度快、損耗低等特點。半導體器件的分類示意圖
在分立器件發(fā)展過程中,20世紀50年代,功率二極管、功率三極管面世并應用于工業(yè)和電力系統。20世紀60至70年代,晶閘管等半導體功率器件快速發(fā)展。20世紀70年代末,平面型功率MOSFET發(fā)展起來;20世紀80年代后期,溝槽型功率MOSFET和IGBT逐步面世,半導體功率器件正式進入電子應用時代。20世紀90年代,超結MOSFET逐步出現,打破傳統“硅限”以滿足大功率和高頻化的應用需求。2008年,英飛凌(Infineon)率先推出屏蔽柵功率MOSFET,半導體功率器件的性能進一步提升。對國內市場而言,功率二極管、功率三極管、晶閘管等分立器件產品大部分已實現國產化,而MOSFET、IGBT等分立器件產品由于其技術及工藝的先進性,還較大程度上依賴進口,未來進口替代空間巨大。分立器件各代產品特點及市場狀況
2、半導體行業(yè)基本情況
(1)全球半導體行業(yè)
全球半導體行業(yè)近二十年來發(fā)展迅速,已形成龐大的產業(yè)規(guī)模。在移動智能互聯終端、PC、平板電視以及工業(yè)應用領域等市場需求拉升的強力推動下,全球半導體行業(yè)銷售規(guī)模從2007年的2,554.85億美元增長到2017年的4,122億美元,行業(yè)銷售額年均復合增長率達到4.90%。預計2018年全球半導體銷售額達4,512億美元,較2017年的增長9%。全球半導體2007年至2017年銷售規(guī)模及增幅情況
從下游市場應用來看,半導體產品主要應用領域集中于通信(含手機)、計算機、消費電子、汽車電子、工業(yè)、醫(yī)療、政府/軍事等領域。市場研究機構研究表明,半導體產品在通信(含手機)和計算機領域的應用合計占比達到約74.0%,消費電子占比10.7%,汽車電子和工業(yè)、醫(yī)療領域占比14.4%,政府/軍事占比0.9%1。而且,隨著電子產品的升級,半導體在電子產品中應用將逐步提高,未來在下游電子產品市場需求增長的帶動下,半導體產業(yè)將保持較好的增長態(tài)勢。
從全球半導體發(fā)展區(qū)域分布來看,美國、日本、歐洲、亞太地區(qū)(除日本外的西太平洋地區(qū))是半導體產品的主要市場。雖然美國一直保持著半導體技術的行業(yè)龍頭地位,但亞太地區(qū)已經成為全球半導體銷售的第一大區(qū)域,其中中國市場占據重要地位。而且從增速看,2016年歐美地區(qū)半導體銷售額呈下滑態(tài)勢(其中美國市場下降4.7%,歐洲市場下降4.5%),而亞洲地區(qū)呈增長態(tài)勢(其中亞太增長3.6%,日本增長3.8%),其中以中國大陸市場的增幅最大,以9.2%領跑其它市場。2017年,受到存儲器單價上漲因素的影響,世界各地半導體銷售額均呈現增長趨勢,其中美洲銷售額年增35.0%;亞太(除日本)年增19.4%;歐洲年增17.1%;日本年增13.3%。2016年和2017年全球半導體產業(yè)區(qū)域發(fā)展結構情況(單位:億美元)
隨著近年來半導體產業(yè)技術轉移,半導體產業(yè)逐漸從美國向其他發(fā)展中國家轉移。中國半導體產業(yè)快速發(fā)展,有望成為推動半導體行業(yè)保持穩(wěn)定增長的全新動力。
(2)我國半導體行業(yè)
改革開放以來,伴隨著我國國民經濟的整體迅速發(fā)展和工業(yè)體系的不斷健全,半導體產業(yè)已經成為我國建設信息化社會、實現綠色經濟、確保國防安全的基礎性和戰(zhàn)略性產業(yè)。特別是,受益于我國不斷出臺的鼓勵半導體行業(yè)發(fā)展的產業(yè)和財政政策,近年來我國半導體產業(yè)發(fā)展不斷取得突破。我國半導體行業(yè)的固定資產投資的規(guī)模和增速均保持較高水平。進入新世紀以來,我國經濟發(fā)展不斷轉型升級,新興產業(yè)占國民經濟的比重不斷提升,計算機、消費電子、通信等電子產業(yè)增長及產品結構持續(xù)升級直接拉動了對上游半導體產品需求的迅速增長。市場需求的增長直接催動我國半導體行業(yè)的固定投資,近年來,我國半導體行業(yè)的固定投資維持較快增速,累計投資規(guī)模持續(xù)擴大。2016年我國半導體產業(yè)完成固定資產投資1,001.13億元,其中半導體分立器件產業(yè)完成固定資產投資額121.56億元,同比增長96.4%。我國半導體行業(yè)的市場需求不斷擴大。2011年,我國半導體行業(yè)的市場需求規(guī)模約為9,238.8億元,至2017年市場需求規(guī)模達到16,708.6億元,市場需求的年均復合增長率達10.38%,呈現快速增長態(tài)勢。隨著國家對半導體產業(yè)的相關鼓勵政策持續(xù)推出以及下游行業(yè)迅速發(fā)展等多重利好因素的推動,國內半導體市場將迎來更廣闊的前景,市場需求將保持高速增長。2018年至2020年我國半導體市場需求將有望分別達到18,603.3億元、20,311.5億元和21,933.9億元。2011-2017年我國半導體市場需求規(guī)模情況
在半導體行業(yè)投資規(guī)模和半導體下游行業(yè)需求均不斷擴大的勢頭的帶動下,我國半導體行業(yè)市場銷售規(guī)模不斷攀升。從2000年至2015年,我國半導體市場銷售增速領跑全球,達到21.4%,遠高于全球半導體年均增速3.6%。2011年至2017年,我國半導體產業(yè)銷售規(guī)模擴大了2倍以上,2017年我國半導體產業(yè)實現銷售收入7,885.2億元,與2016年的6,573.2億元同比增長20.0%。目前,我國半導體占全球市場份額已超過50%,成為全球半導體的核心市場。2011-2017年我國半導體產業(yè)銷售額增長情況
此外,我國近年來半導體的自主生產比例不斷提高,進口替代效應顯現。2017年中國半導體分立器件進口金額為281.8億美元,相較于2014年進口額下降了10.20%。在半導體進口主要品種中,集成電路產品和半導體分立器件主要進口品種均同比下降。
(3)半導體行業(yè)整體發(fā)展趨勢
半導體行業(yè)發(fā)源于歐美。上世紀八十年代以來,日本半導體產業(yè)吸收美國技術并整合其工業(yè)高質量品控體系,實現半導體產業(yè)迅速崛起;九十年代以來,韓國半導體行業(yè)開拓高性價比IC產品,帶動了亞洲電子產業(yè)鏈崛起;同時期,半導體產業(yè)多元化發(fā)展,臺灣半導體行業(yè)創(chuàng)立Foundry代工模式,強力推動臺灣電子組裝產業(yè)向半導體產業(yè)集群的產業(yè)升級。雖然中國半導體起步晚、追趕難度較大,但隨著半導體產業(yè)的轉移,以及新能源汽車/充電樁、節(jié)能環(huán)保、4G/5G、人工智能、AR/VR等新興領域快速發(fā)展,國內半導體廠商有望在產業(yè)競爭中獲得更大發(fā)展機會。半導體行業(yè)的整體發(fā)展呈現以下趨勢:
①產業(yè)的發(fā)展動力逐漸從技術驅動轉向應用驅動
由于新應用領域的出現,使得半導體產業(yè)發(fā)展的驅動力更多來自于應用及相應功能的開發(fā)。目前半導體產業(yè)的應用熱點已從最初的計算機、通信拓展至新能源汽車/充電樁、節(jié)能環(huán)保、4G/5G、人工智能、AR/VR等新興領域。
②競爭加劇產業(yè)的國際化和扁平化發(fā)展
隨著產業(yè)發(fā)展的變革,半導體行業(yè)已從單一垂直化生產向扁平化結構轉變,國際分工日益明顯。在日益激烈的國際競爭中,世界各地遵循成本效益原則形成了以美國為主導的高端產品設計與關鍵技術制造,以日本、韓國為核心的大眾消費品生產,以及以中國臺灣及大陸地區(qū)為主體的封裝加工業(yè)共同發(fā)展的產業(yè)格局。但是大陸地區(qū)已經逐步切入到半導體設計、研發(fā)以及封裝測試等相關領域。
③半導體產業(yè)鏈轉移趨勢明顯
受生產要素成本以及半導體產業(yè)自身發(fā)展周期性波動的影響,世界半導體產業(yè)呈現向具有成本優(yōu)勢、市場優(yōu)勢的發(fā)展中國家產業(yè)鏈轉移的趨勢。作為經濟高速增長的發(fā)展主體,我國依托龐大的市場需求及生成要素、成本優(yōu)勢及人才優(yōu)勢成為國際半導體產業(yè)轉移的主要目的地,以歐美、中國臺灣地區(qū)為主的大型半導體制造業(yè)通過OEM、并購、合資等多種方式向我國轉移半導體產業(yè)。
(二)半導體分立器件行業(yè)的基本情況
1、半導體分立器件行業(yè)發(fā)展現狀
分立器件行業(yè)是半導體產業(yè)中一個重要分支。近幾年來,分立器件行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)主營業(yè)務收入占半導體行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)主營業(yè)務收入的比重維持在22%-25%之間。半導體分立器件是電力電子產品的基礎之一,也是構成電力電子變化裝置的核心器件之一,主要用于電力電子設備的整流、穩(wěn)壓、開關、混頻等,具有應用范圍廣、用量大等特點,在消費電子、汽車電子、電子儀器儀表、工業(yè)及自動控制、計算機及周邊設備、網絡通訊等眾多國民經濟領域均有廣泛的應用。從細分市場來看,半導體分立器件受益于智能制造、電力改造、電子通訊升級、互聯網等普及的趨勢,其市場也逐步向高端推進。近年來,受益于國際電子制造產業(yè)的轉移,以及下游行業(yè)需求的拉動,我國半導體分立器件行業(yè)保持了較快的發(fā)展態(tài)勢。
相較于國際半導體行業(yè)集中度較高、技術創(chuàng)新能力強等特點,我國半導體分立器件行業(yè)起步晚,受制于國際半導體公司嚴密的技術封鎖,大多依靠自主創(chuàng)新。國內半導體分立器件企業(yè)通過長期技術積累,一些半導體芯片技術已突破瓶頸,芯片的研發(fā)設計能力不斷提高,品牌知名度和市場影響力也日益增強。目前,我國已經成為全球最重要的半導體分立器件制造基地和全球最大的半導體分立器件市場,中國半導體分立器件收入占全球比重上升趨勢明顯。2017年我國半導體分立器件市場規(guī)模已達到2,473.9億元。但從技術發(fā)展水平看,目前國內半導體分立器件行業(yè)整體技術水平仍與國際領先水平存在一定的差距。隨著國家鼓勵政策的大力扶持、半導體分立器件國產化趨勢顯現以及下游應用領域需求增長的拉升,我國半導體分立器件行業(yè)蘊含著巨大的發(fā)展契機。
2、半導體分立器件行業(yè)市場規(guī)模
(1)行業(yè)產銷規(guī)模
改革開放以來,我國電子電氣在下游行業(yè)的應用分布越來越廣泛,計算機、消費電子、汽車電子、工業(yè)電子等眾多下游行業(yè)呈現爆發(fā)式增長,直接拉動國內半導體分立器件行業(yè)的蓬勃發(fā)展,半導體分立器件的產銷規(guī)模持續(xù)、快速增長。
2011年,我國半導體分立器件行業(yè)的整體銷售規(guī)模為1,388.6億元,至2016年銷售規(guī)模已達2,237.7億元;2016年以來,隨著國內經濟結構轉型升級,物聯網、新能源、新材料、節(jié)能環(huán)保和新一代通信網絡等新興行業(yè)強力發(fā)展,推動了我國電子制造產業(yè)快速回升,大大拉升了對上游半導體分立器件產品的需求。2017年,我國半導體分立器件全年銷售規(guī)模已達2,473.9億元,較2016年增長10.60%。2011年至2017年,我國半導體分立器件的銷售規(guī)模年均復合增長率達到10.10%。2011-2017年我國半導體分立器件產業(yè)銷售額增長狀況
下游市場需求直接拉動了半導體分立器件的生產規(guī)模。改革開放以來,特別是進入21世紀后,我國半導體分立器件行業(yè)內企業(yè)不斷增加,分立器件的產量隨之攀升;2011年,我國半導體分立器件的整體生產規(guī)模為4,134.1億只,至2017年增長至7,301.5億只,年均復合增長率達到9.94%。2011-2017年我國半導體分立器件生產規(guī)模
(2)行業(yè)整體市場需求規(guī)模
我國分立器件市場各應用領域均保持著較高的增長速度,占據我國分立器件市場主要份額的應用領域為計算機、消費電子、汽車電子、工業(yè)電子市場等。近年來新能源汽車/充電樁、智能裝備制造、物聯網、光伏新能源等新興應用領域將成為國內半導體分立器件產業(yè)的持續(xù)增長點,行業(yè)呈現良好的發(fā)展態(tài)勢。國內半導體分立器件行業(yè)內企業(yè)在技術研發(fā)、先進設備方面進行了大量投資,緊跟國際先進企業(yè)的技術發(fā)展,并向中高端產品領域滲透。從市場需求來看,2011年至2017年國內半導體分立器件市場需求保持了13.11%的年均復合增長;2017年國內半導體分立器件市場需求達到2,458.1億元,同比2016年的2,218.2億元增長率達到10.80%,繼續(xù)保持著高速增長趨勢。其中,半導體功率器件仍是帶動中國半導體分立器件市場加速增長的主要動力。2011-2017年我國半導體分立器件市場需求增長狀況
技術水平的提升使得分立器件應用領域逐步拓展,并推動了國內半導體分立器件需求的高速增長。新能源汽車/充電樁、智能裝備制造、物聯網、光伏新能源等新興領域的增長點持續(xù)火熱,這為我國半導體分立器件的產業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了良好的市場機遇。隨著“中國制造2025”、“互聯網+”等行動指導意見以及“國家大數據戰(zhàn)略”相繼組織實施,國內半導體分立器件市場將迎來更廣闊的前景。預計2018年,在市場需求拉動以及產業(yè)政策、資本市場等多重有利因素支持下,國內半導體分立器件將保持高速增長。2018年中國半導體分立器件市場需求將達到2,673.1億元,到2020年分立器件的市場需求將達到3,103.5億元。從中長期來看,國內半導體市場需求仍將呈現較快的增長勢頭。2018-2020年我國半導體分立器件市場需求發(fā)展預測
(3)半導體分立器件進出口規(guī)模
半導體行業(yè)發(fā)源于歐美,日韓及中國臺灣在產業(yè)轉移中亦建立了先進的半導體工業(yè)體系。中國半導體起步晚、追趕難度較大。近年來,我國高度重視半導體行業(yè)的發(fā)展,不斷出臺多項鼓勵政策大力扶持包括分立器件在內的半導體行業(yè)。隨著國內半導體分立器件廠商逐步參與到國際市場的供應體系,以及下游行業(yè)大力創(chuàng)新對上游分立器件行業(yè)的驅動,我國半導體分立器件行業(yè)已獲得長足發(fā)展,并逐步形成對國外產品的替代。2010年至2014年中國半導體分立器件產品進口額基本保持增長趨勢,2014年進口額達313.8億美元。2017年中國半導體分立器件進口金額為281.8億美元,相較于2014年進口額下降了10.20%。我國半導體分立器件產品進口情況
在國內半導體分立器件市場需求迅速擴大的態(tài)勢下,我國對半導體分立器件的進口數量和進口金額均呈現下降趨勢。近年來,我國半導體分立器件行業(yè)的產銷規(guī)模不斷擴大,對國外產品的進口替代效應不斷凸顯。未來,隨著國內半導體分立器件行業(yè)逐步突破高端產品的技術瓶頸,我國半導體分立器件對進口的依賴將會進一步減弱,進口替代效應將顯著增加。
(4)半導體功率器件市場需求規(guī)模
半導體功率器件是半導體分立器件中的重要組成部分。半導體功率器件是帶動中國半導體分立器件市場加速增長的主要動力。半導體功率器件主要包括功率二極管、功率三極管、晶閘管、MOSFET、IGBT等,幾乎用于所有的電子制造業(yè),包括計算機、網絡通信、消費電子、汽車電子、工業(yè)電子等電子產業(yè)。此外,新能源汽車/充電樁、智能裝備制造、物聯網、光伏新能源等新興應用領域逐漸成為半導體功率器件的重要應用市場,從而推動其需求增長。
在各類半導體功率器件組件中,未來增長最強勁的產品將是MOSFET與IGBT模塊。主要的半導體功率器件(MOSFET和IGBT)的市場需求規(guī)模如下:
①MOSFET
金屬-氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)是一種可以廣泛使用在模擬電路與數字電路的場效晶體管,具有導通電阻小,損耗低,驅動電路簡單,熱阻特性好等優(yōu)點,特別適合用于電腦、手機、移動電源、車載導航、電動交通工具、UPS電源等電源控制領域。隨著消費電子、汽車電子和工業(yè)電子為主的市場銷售穩(wěn)定增長,2016年MOSFET市場規(guī)模持續(xù)增長。得益于市場對高效能電子器件的需求增加,預計MOSFET市場未來將繼續(xù)穩(wěn)定增長。2016年,全球MOSFET市場規(guī)模達到62億美元,預計2016年至2022年間MOSFET市場的復合年增長率將達到3.4%;預計到2022年,全球MOSFET市場規(guī)模將接近75億美元3。特別地,隨著全球新能源汽車規(guī)模的增長,2016年至2022年間MOSFET在汽車應用領域的市場需求預計將以5.1%的復合年增長率快速增長;到2022年,其在汽車應用領域的需求將超越計算機和數據存儲領域,占總體需求市場的22%。
②IGBT
絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)是由雙極型三極管(BJT)和MOSFET組成的復合全控型電壓驅動式半導體功率器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和雙極型三極管(BJT)的低導通壓降兩方面的優(yōu)點,IGBT驅動功率小而飽和壓降低,非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統,如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等。IGBT是新能源汽車電控系統和直流充電樁的核心器件,成本占到新能源汽車整車成本的10%,占充電樁成本的20%。由于未來幾年新能源汽車/充電樁等新興市場的快速發(fā)展,IGBT等半導體功率器件將迎來黃金發(fā)展期。在全球市場上,未來IGBT市場規(guī)模的快速增長主要受益于其在節(jié)能、能效提升等方面發(fā)揮的重要作用。2018年全球IGBT市場總值將達到60億美元,市場空間巨大。預計未來五年我國新能源汽車和充電樁市場將帶動200億元IGBT模塊的國內市場需求。截至2015年,我國IGBT市場規(guī)模達到94.8億元,2008年至2015年復合增長率達到13.65%;但我國IGBT起步晚,未來進口替代空間巨大。
3、半導體分立器件行業(yè)發(fā)展趨勢
(1)行業(yè)集中度提升,呈現外延式發(fā)展趨勢
全球前十大半導體分立器件廠商均為國外企業(yè),其總體份額占全球市場份額的50%以上且格局較為穩(wěn)定。相較于國外,我國半導體分立器件行業(yè)較為分散,雖然我國規(guī)模以上半導體分立器件行業(yè)內企業(yè)數量眾多,但只有少數企業(yè)具備芯片研發(fā)、設計、制造等方面的競爭優(yōu)勢。隨著少數具備競爭優(yōu)勢的企業(yè)通過持續(xù)技術積累和自主創(chuàng)新不斷擴大產品知名度和市場占有率,國內半導體分立器件行業(yè)的整體集中度將不斷提升。近年來,全球半導體分立器件行業(yè)出現收購熱潮,擁有制造能力成為國際龍頭企業(yè)的重要戰(zhàn)略發(fā)展方向。借鑒其發(fā)展經驗,國內行業(yè)內企業(yè)也將不斷拓展封裝測試甚至芯片代工等方面的制造能力,向制造端延伸的外延式發(fā)展將成為未來發(fā)展的主流趨勢。
(2)替代外資同類產品市場空間巨大
目前全球半導體分立器件中高端產品生產廠商主要集中在歐美、日本和中國臺灣。我國半導體分立器件行業(yè)的整體實力與上述地區(qū)仍有較大差距,仍需從國外進口大量的特別是高端的半導體分立器件產品。但近幾年來,國內半導體分立器件企業(yè)技術水平和供應能力逐步提升,半導體分立器件產業(yè)發(fā)展迅猛,這為國內半導體分立器件產品替代進口同類產品創(chuàng)造了巨大的空間。2017年中國半導體分立器件進口金額為281.8億美元,相較于2014年進口額下降了10.20%。未來,國內行業(yè)內優(yōu)秀企業(yè)將憑借地緣、技術和成本等方面的優(yōu)勢獲得更多的發(fā)展機會,這也將大大增強我國半導體分立器件產品替代外資同類產品的能力。
(3)模塊化、集成化的行業(yè)技術發(fā)展趨勢
半導體分立器件應用于廣泛的產品類別,下游產品對電能轉換效率、穩(wěn)定性、高壓大功率需求及復雜度提出了更高要求。半導體分立器件的組裝模塊化和集成化能有效滿足上述要求,并有助于增進便利性、優(yōu)化客戶使用體驗及保障產品配套性和穩(wěn)定性,將成為行業(yè)技術發(fā)展的主流趨勢。同時,隨著工藝技術的不斷升級,分立器件能夠實現更高性能、更快速度、更小體積,這為模塊化和集成化創(chuàng)造了技術條件。
(4)國內半導體材料有望實現突破
當前半導體分立器件產業(yè)正在發(fā)生深刻的變革,其中新材料成為產業(yè)新的發(fā)展重心。以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)等材料為代表的新材料半導體因其寬禁帶、高飽和漂移速度、高臨界擊穿電場等優(yōu)異的性能而受到行業(yè)關注,有望成為新型的半導體材料。SiC、GaN等半導體材料屬于新興領域,具有極強的應用戰(zhàn)略性和前瞻性。目前美歐、日韓及臺灣等地區(qū)已經實現SiC、GaN等新材料半導體功率器件的量產。國內行業(yè)內企業(yè)通過多年的技術和資本積累,依托國家產業(yè)政策的重點扶持,也已開始布局新型半導體材料領域。由于新型半導體材料屬于新興領域,國內廠商與國際巨頭企業(yè)的技術差距不斷縮小,因此有望抓住機遇、實現突破并搶占未來市場。
(三)半導體分立器件行業(yè)的下游需求情況
隨著國民經濟的快速發(fā)展及行業(yè)技術工藝的不斷突破,半導體分立器件的應用領域有了很大的擴展。近年來,受益于國家經濟轉型升級以及新能源、新技術的應用,下游最終產品的市場需求保持良好的增長態(tài)勢,從而為半導體分立器件行業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的市場空間。半導體分立器件的下游覆蓋消費電子、汽車電子、工業(yè)電子等領域,且在上述領域應用基本保持穩(wěn)定的增長。在國家產業(yè)政策的支持下,新能源汽車/充電樁、智能裝備制造、物聯網、光伏新能源等新興產業(yè)領域將成為國內分立器件行業(yè)新的增長點,特別是該等應用領域將給MOSFET、IGBT等分立器件市場中的主流產品提供巨大的市場機遇。
(1)消費電子
MOSFET等半導體功率器件是消費電子產品的重要元器件,消費電子市場也是半導體功率器件產品的主要需求市場之一。中國消費電子產品的普及程度越來越高,而且近年來消費者對消費電子的需求從以往的臺式PC、筆記本電腦為主向平板電腦、智能電視、無人機、智能手機、可穿戴設備等轉移,直接推動消費電子市場的快速發(fā)展。消費電子產品更新換代周期短以及新技術的不斷推出,使得消費電子市場需求量進一步上升。2013年中國消費電子市場整體規(guī)模達到16,325億元,成為全球最大的消費電子市場,2017年中國消費電子市場將突破2萬億,預計增長7.1%。目前我國筆記本電腦、彩色電視機等眾多消費類電子產品的生產規(guī)模已經位居全球第一,同時以智能電視、無人機等為代表的新興消費類電子產品也開始在國內實現量產。智能電視是互聯網快速發(fā)展的產物,2016年國內智能電視銷量達4,098萬臺,預計到2018年智能電視銷量將突破5,000萬臺。近年來我國無人機市場規(guī)??焖僭鲩L,我國航拍無人機的市場規(guī)模將由2016年的39萬臺增加到2019年的300萬臺,年均復合增長率高達97.40%。上述消費電子產品市場規(guī)模的快速增長,有力地拉動了對上游半導體功率器件的需求。
(2)汽車電子
汽車電子為汽車整車的核心部件之一。隨著各類電子技術的發(fā)展,汽車電子應用不斷升級,從傳統的娛樂應用(如汽車音響)向動力控制系統、倒車雷達、車載導航等輔助電子設備升級。汽車電子在汽車整車成本中占據十分重要的部分,特別對于中高端汽車、電動汽車等其占比更高。汽車電子在整車成本中的占比
汽車電子是全球半導體分立器件主要的應用領域之一,特別是MOSFET等半導體功率器件在汽車電子領域得到了廣泛的應用,是各類汽車電子應用中最常見的半導體功率器件。隨著汽車整車的產銷規(guī)模擴大和汽車電子應用形態(tài)不斷豐富,汽車電子行業(yè)對MOSFET等半導體功率器件的需求亦將穩(wěn)步增長。中國已成為全球乘用車產量排名第一的國家。國內汽車產銷規(guī)模的擴大將持續(xù)推動MOSFET等半導體功率器件需求的增加。
(3)工業(yè)電子
工業(yè)電子是研制和生產電子設備及各種電子元件、器件、儀器、儀表的工業(yè),由廣播電視設備、通信導航設備、雷達設備、電子計算機、電子元器件、電子儀器儀表和其他電子專用設備等生產行業(yè)組成。20世紀以來,工業(yè)電子發(fā)展迅速,工業(yè)電子由于生產技術的提高和加工工藝的改進,其中使用的半導體差不多每三年就更新一代;光纖通信、數字化通信、衛(wèi)星通信技術的興起,使工業(yè)電子成為一個迅速崛起的高技術產業(yè)。工業(yè)電子市場的增長速度將領跑到2020年左右,年增速預期為4%。半導體分立器件廣泛應用于工業(yè)電子領域,工業(yè)電子的快速發(fā)展離不開半導體功率器件的生產應用和技術升級,反之亦然。
(4)新能源汽車/充電樁
電控系統是新能源汽車三大核心部件之一,占整車成本約20%,而電控系統需要運用大量的MOSFET和IGBT等半導體功率器件。因此,新能源汽車產銷規(guī)模擴大將拉動對MOSFET、IGBT等半導體功率器件的需求。鑒于新能源汽車對于半導體功率器件的巨大需求,未來半導體功率器件市場規(guī)模有望快速增長。
2017年我國新能源汽車生產79.4萬輛、銷售77.7萬輛,比上年同期分別增長53.8%和53.3%。根據國務院頒布的《節(jié)能與新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》,到2020年我國純電動汽車和插電式混合動力汽車生產能力達200萬輛、累計產銷量超過500萬輛。未來隨著新能源汽車進入爆發(fā)期,半導體功率器件行業(yè)將進一步受益,預計未來五年內新能源汽車將帶動MOSFET、IGBT等的巨大的需求。
充電樁是新能源汽車產業(yè)的重要配套設施,其中直流充電樁的核心是以MOSFET、IGBT為控制單元的充電模塊。作為新能源汽車必不可少的基礎配套設施,國家陸續(xù)出臺了多項有關充電樁的鼓勵政策。根據國家發(fā)改委印發(fā)的《電動汽車充電基礎設施發(fā)展指南(2015-2020)》規(guī)劃中指出,2020年國內充換電站數量將達到1.2萬個,分散式充電樁超過480萬個。未來五年,國內新能源汽車充電樁(站)的直接市場規(guī)模有望達到1,320億元。充電樁市場的快速發(fā)展將推動MOSFET、IGBT等半導體功率器件的需求高速增長。
(5)智能裝備
智能裝備是指具有感知、分析、推理、決策、控制功能的制造裝備,是高端裝備的核心,其中,關鍵的傳感和控制功能的實現需要大量MOSFET和IGBT等半導體功率器件。隨著中國制造2025、智能制造“十三五”發(fā)展規(guī)劃等政策的出臺,未來,我國智能制造裝備行業(yè)將高速發(fā)展?!笆濉逼陂g,智能裝備行業(yè)的銷售收入年復合增長率將達到27.23%,預計到2022年,智能裝備行業(yè)的銷售收入將超過3.8萬億元。智能裝備行業(yè)的快速發(fā)展,將有力擴大MOSFET和IGBT等半導體功率器件的市場需求。
(6)物聯網
物聯網即通過信息傳感設備,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡。其產業(yè)鏈包括四個環(huán)節(jié):感知層、網絡層、平臺層、應用層。其中,感知層主要為芯片及傳感器,其生產制造過程需要使用大量MOSFET等功率器件。2017年,工信部下發(fā)《關于全面推進移動物聯網(NB-IoT)建設發(fā)展的通知》和《信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃物聯網分冊(2016-2020年)》,明確提出目標,到2020年我國NB-IoT網絡基站規(guī)模要達到150萬,NB-IoT連接總數超過6億,物聯網產業(yè)規(guī)模將突破1.5萬億元。物聯網產業(yè)的快速發(fā)展,將有效帶動MOSFET等半導體功率器件市場需求的提升。
(7)太陽能光伏等新能源
新型可再生能源的接入和管理需要大量半導體功率器件來實現控制。半導體功率器件為太陽能光伏發(fā)電等新能源電力轉換組件中的核心部件。MOSFET、IGBT等半導體功率器件在太陽能光伏發(fā)電過程中大量使用。截至2017年底,我國光伏發(fā)電新增裝機5,306萬千瓦,累計裝機容量1.3億千瓦,新增和累計裝機容量均為全球第一,其中光伏電站3,362萬千瓦,同比增加11%;分布式光伏1,944萬千瓦,同比增長3.7倍。太陽能光伏等新能源的快速發(fā)展,將有效提升對半導體功率器件的市場需求。
(四)半導體分立器件行業(yè)競爭格局
經過多年的發(fā)展,國內廠商在中低端分立器件產品的技術水平、生產工藝和產品品質上已有很大提升,但在部分高端產品領域仍與國外廠商有較大的差距。由于國外公司控制著核心技術、關鍵元器件、關鍵設備、品牌和銷售渠道,國內銷售的高端半導體功率器件仍舊依賴海外進口。面對廣闊的市場前景,國內廠商在技術水平和市場份額的提升上仍有較大的開拓空間。我國半導體分立器件行業(yè)起步較晚,近年來在國家產業(yè)政策的鼓勵和行業(yè)技術水平不斷提升等多重利好因素推動下,行業(yè)內部分企業(yè)以國外先進技術發(fā)展為導向,逐步形成了以自主創(chuàng)新、突破技術壟斷、替代進口為特點的發(fā)展模式。半導體分立器件行業(yè)內,新潔能等部分企業(yè)掌握了MOSFET、IGBT等產品的核心技術,通過產品的高性價比不斷提高市場占有率,在與國外廠商的競爭中逐步形成了自身的競爭優(yōu)勢。
(五)半導體分立器件行業(yè)的經營模式及其他特征
1、行業(yè)特有的經營模式
半導體分立器件行業(yè)產業(yè)鏈包括芯片設計、芯片制造、封裝測試、對外銷售等環(huán)節(jié)。根據是否擁有產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié),行業(yè)內企業(yè)的經營模式可以分為垂直一體化模式和垂直分工模式。
(1)垂直一體化模式
垂直一體化的模式即IDM模式,是指半導體企業(yè)除進行半導體設計外,業(yè)務范圍還包括芯片制造、封裝和測試等所有環(huán)節(jié)。因此,采用IDM模式的半導體企業(yè),不僅自身擁有強大的研發(fā)設計團隊,還需自建芯片制造、封裝和測試生產線,在完成半導體的設計、芯片制造、封裝測試等環(huán)節(jié)后銷售給下游客戶。因為自建芯片制造和封裝測試生產線需要巨額的資金投入,因此采用IDM模式的企業(yè)往往除了擁有強大的研發(fā)技術實力外,還必須擁有雄厚的資本實力。IDM模式下企業(yè)的經營業(yè)務流程
采用IDM模式的企業(yè)擁有強大的研發(fā)能力,掌握了先進技術,能夠充分整合內部資源,獲取產業(yè)鏈較高的附加值,但IDM模式下需要高額資本投入和產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)專業(yè)人才。行業(yè)內采用
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