集微网 · 2023年11月07日 · 江苏

【芯版图】逆周期实现投资额翻番,国内功率半导体产业迎来“翻盘时刻”?

集微网消息,半导体下行周期似乎丝毫不影响国内功率半导体赛道的稳健增长。

在新能源汽车、储能发电等产业应用驱动,以及碳化硅、氮化镓等新材料在高压场景中的应用趋于成熟,近两年国内功率半导体产业项目建设热潮持续,呈现如火如荼的热闹场景,在投资额、规模方面逐步走高。

集微网统计显示,2022年取得进展(签约、开/竣工、投产等)的功率半导体相关项目,总投资规模超1100亿元。而仅2023年上半年,取得进展的功率半导体相关项目总投资已超千亿规模,截至今年9月底,这一数字已达到1500亿元。其中,新签约项目占比较大。2022年全年实现400亿元新签约功率半导体项目落地;2023年前9个月,实现超800亿元新签约项目落地,无疑实现了逆周期增长。

逆周期增长,功率半导体发展动力“源源不断”

功率半导体主要用于电力设备的电能变换和电路控制,是进行电能处理的核心器件,细分产品主要有MOSFET、IGBT、BJT等。其中,IGBT作为一种新型功率半导体器件,是国际上公认的电力电子技术第三次革命最具代表性的产品。

目前,随着世界各国对节能减排的需求越来越迫切,功率半导体器件已从传统的工业控制和4C(通信、计算机、消费电子、汽车)领域迈向新能源、新能源汽车、轨道交通、智能电网、变频家电等诸多产业。据Yole数据预测,至2025年,全球功率半导体分立器件和模块的市场规模将分别达到76亿美元和113亿美元。

在大规模投入的背景下,我国功率半导体项目投入也呈现出覆盖产业链多个环节、产能覆盖多应用场景等特点:在产业链建设方面,涵盖了晶圆、基板、器件、设备、模块等多种项目类别;在应用端,新能源汽车成为新建设项目集中发力的方向,但也不乏如中车时代在轨道交通、智能电网等领域的投入。

值得一提,中车已经相继在株洲、宜兴等地投资建设功率半导体项目。今年6月,其母公司时代电气发布公告指出,“中车时代半导体已经形成了一定的产业竞争优势”,“产能扩充的需求迫切”,同意中车时代半导体启动新一轮融资,投资中低压功率器件产业化建设项目,总额约1,111,869万元。

投资额加大,SiC产能建设加速

在相当长一段时间里,功率半导体市场一直由欧、美、日等老牌玩家主导,随着近年来本土新能源汽车的发展,国内企业在各细分市场实现了迅速的成长。

据Omdia统计,2021全球IGBT单管和模块TOP3企业为海外企业,市场份额分别为53%和56%,国内企业士兰微在单管市场中份额为4%,斯达半导和中车时代在模块市场中份额分别为3%和2%。中商产业研究院给出预测,随着国产替代程度加深,国产化率在2023年有望升至32.9%。

多项数据和分析表明,我国功率半导体已经逐步从工业控制、中低压等低门槛细分应用,走向了汽车、储能等高压应用,并伴随着以碳化硅为代表的第三代半导体材料产业建设,在国产化上走向纵深。

在电动汽车续航里程越来越长、充电时间越来越短的趋势下,基于硅的技术在尺寸、重量和电源效率方面逐步走向了物理极限,越来越多厂商转向碳化硅,特别是碳化硅在新能源汽车动力系统应用中的重要性愈发凸显。而伴随“碳化硅上车”进程加速,碳化硅产业建设也成为了今年各家加大项目投资的主旋律之一。

集微网不完全统计显示,新签约第三代半导体(功率项目)数量上,2023年前9个月即比2022年全年增长了近两倍。

集微咨询(JW Insights)此前给出预计,到2026年,全球汽车新能源汽车中的功率器件市场规模将达到850亿元,全球新能源汽车SiC功率半导体市场规模将接近280亿元,渗透率超过30%。

目前在国内积极建设的碳化硅项目中,高额投资项目履现。除了6月份在重庆签约的三安意法8英寸碳化硅项目,还有于近期投建的长飞先进第三代半导体功率器件基地,据悉,该项目总投资预计超过200亿元。其中,项目一期总投资100亿元,可年产36万片SiC MOSFET晶圆,包括外延、器件设计、晶圆制造、封装等,预计2025年建设完成。湖北工信消息指出,届时该项目将成为国内最大的SiC功率半导体制造基地,产能规模将居行业领先地位。

产能规模、技术的领先已经是国内企业在投入之后可以触达的目标。英飞凌曾在其2023财年Q3电话会议上直接否定了投资者对中国供应商的质疑,指出过去一个季度来自中国供应商的碳化硅材料份额达到了20%左右,这一份额将在未来几个季度翻一番。“我们对天岳先进和天科合达取得的进展感到高兴。”

伴随国内各家项目的推进,国内功率半导体相关产品产能在不断爬升,产业链完备度也在不断提高,已经形成了从天岳先进、天科合达等材料企业,到连城凯克斯科技等设备厂商,再到积塔半导体等制造厂商,以及时代电气、斯达半导、芯粤能等产品企业各核心环节的覆盖。

以下为今年以来进入试产投产阶段的部分功率半导体项目:

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