汽車芯片供應(yīng)緩解，但功率器件仍舊是香餑餑，國產(chǎn)已突圍中低端市場

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今年下半年，汽車芯片供應(yīng)進一步緩解。而全球車企對于前兩年“缺芯”的折磨，仍然記憶猶新，它們紛紛自己掏錢投資芯片產(chǎn)能。十大類芯片里面，汽車常用的有主控芯片、MCU功能芯片、功率半導(dǎo)體、存儲芯片、通信芯片及其它芯片（傳感芯片為主）六大類。而現(xiàn)在仍能得到車企大量投資的，主要是功率半導(dǎo)體、控制類芯片（MCU和MPU等）和算力芯片。這兩年供應(yīng)出問題的，主要也在這三類里面。

功率半導(dǎo)體快速增長不過高算力芯片（GPU、CPU和車載Soc）為高制程芯片，為少數(shù)大設(shè)計公司和代工廠壟斷，技術(shù)門檻比較高，車企一時很難插手。MCU芯片受重視程度很高，但算力芯片發(fā)育起來之后，隨著新一代架構(gòu)逐漸問世，MCU的重要性有所下滑。功率半導(dǎo)體的技術(shù)進化很快，新能源汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為功率器件需求增加最快的用戶，2025年更會成為絕對需求量最大的用戶。功率半導(dǎo)體屬于成熟制程（90nm-300nm之間），其技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)能并不遵循摩爾定律。順便說一句，功率半導(dǎo)體和功率芯片，雖然都用來實現(xiàn)功率轉(zhuǎn)換、開關(guān)、整流等功能，是電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心，但兩者概念范圍有所不同。前者包括功率器件（比如二極管、晶體管、閘晶管等），也包含功率IC（即功率芯片）。而功率器件則包括電源管理、驅(qū)動、AC/DC（數(shù)模轉(zhuǎn)換）、DC/DC（直流變換）。顯然，前者既包括分立器件，也包括集成電路，而后者專指集成電路。雖然《汽車人》討論的重點是IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）和SiC（碳化硅），都是分立器件，但它們經(jīng)常被集成到一個大的混合模塊里面。因此，本文不再區(qū)分兩者。根據(jù)一家設(shè)在波士頓的研究所數(shù)據(jù)，如果從價值角度，燃油車里面MCU芯片價值占比最高（23%），其次為功率半導(dǎo)體（21%），傳感器芯片排名第三（13%）。在純電車型中，功率半導(dǎo)體價值占比達到55%，其次是MCU芯片（11%）和傳感器芯片（7%）。2022年，新能源汽車的單車功率半導(dǎo)體價值量達458.7美元，約為傳統(tǒng)燃油車的5倍。而量價齊升帶動，汽車領(lǐng)域功率半導(dǎo)體市場份額逐年提高，金額約為160億美元。雖然這已是一兩年前的數(shù)據(jù)，但可以大略了解功率半導(dǎo)體的重要性。這兩年，隨著電氣化的深入，DC/DC模塊、電機控制系統(tǒng)、BMS、高壓電路的需求量急劇上升，功率半導(dǎo)體的需求水漲船高。在所有車用半導(dǎo)體里面，功率半導(dǎo)體占比已經(jīng)達到35%，全球市場年交易價值超過200億美元。這一數(shù)字還在快速提升。

功率半導(dǎo)體前十被美日歐大廠壟斷功率半導(dǎo)體作為電力電子裝置電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心，能夠?qū)崿F(xiàn)變頻、變相、變壓、逆變等功能，在當前的大功率、大電流、高頻高速等應(yīng)用領(lǐng)域有著無法替代的關(guān)鍵作用，國內(nèi)外眾多半導(dǎo)體廠商都把其作為業(yè)務(wù)布局的重點。國際市場方面，根據(jù)Omdia的數(shù)據(jù)，2021年前十大功率半導(dǎo)體為英飛凌、安森美、意法半導(dǎo)體、三菱電機、富士電機、東芝、威仕、安世半導(dǎo)體、瑞薩、羅姆。其中，排名第一的英飛凌以48.69億美元的銷售額排名第一，市占率約20%左右。作為西門子集團的半導(dǎo)體部門獨立出來的公司，憑借早前的技術(shù)積累，英飛凌在IPM、變頻器、中壓(風(fēng)電，地鐵)、高壓(高鐵，電網(wǎng))、電動車、光伏等功率半導(dǎo)體領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢地位；安森美以20.51億美元的銷售額緊隨其后排名第二，市占率約9%左右；第3-10名合計市占率約30%左右，排名每年都稍微有所變化。此外，值得注意的是企業(yè)榜單中有一半為日本企業(yè)，分別是三菱電機(第4)、富士電機(第5)、東芝(第6)、瑞薩(第9)、羅姆(第10)，五家企業(yè)的營收在過去三年內(nèi)大體保持在榜單總營收的32%~33%左右。其中，三菱電機作為日本功率半導(dǎo)體的龍頭，其在單管、IPM、高鐵、電網(wǎng)、電動車等中高壓功率半導(dǎo)體領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢地位。相比美日歐廠商強勢的市占率，中國在全球功率半導(dǎo)體榜單中僅有安世半導(dǎo)體入選前十。據(jù)了解，安世半導(dǎo)體曾為飛利浦半導(dǎo)體標準產(chǎn)品事業(yè)部，擁有60年左右的發(fā)展歷史，于2019年被聞泰科技收購，目前在全球擁有14000余員工、自有工廠6個，其產(chǎn)品線中二極管產(chǎn)品居于全球排名第一，小型號 MOSFET 居于全球排名第二。國內(nèi)市場方面，我國功率二極管、功率三極管、晶閘管等功率器件產(chǎn)品大部分已實現(xiàn)國產(chǎn)化，而功率MOSFET 特別是超級結(jié)MOSFET、IGBT 等高端功率器件產(chǎn)品由于其技術(shù)及工藝的復(fù)雜度，還較大程度上依賴進口。國內(nèi)企業(yè)正在崛起目前，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)斯達半導(dǎo)、三安光電發(fā)展不錯。斯達半導(dǎo)在2020年全球IGBT模組廠商排名第 6，占比 2.8％，是唯一進入前 10 的中國廠商，主要下游應(yīng)用包括工業(yè)控制和電源行業(yè)、新能源、變頻白色家電等行業(yè)。受益于公司產(chǎn)品在新能源汽車、光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、儲能等行業(yè)持續(xù)快速放量，2021 年公司實現(xiàn)營收 17.1 億元，YoY+77.2％；歸母凈利潤 4.0億元，YoY+120.5％。

公司此前定增 35 億元已經(jīng)成功募資發(fā)行，其中高壓特色工藝功率芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目將形成年產(chǎn)30萬片6英寸高壓特色工藝功率芯片生產(chǎn)能力；SiC芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目將形成年產(chǎn)6萬片6英寸SiC芯片生產(chǎn)能力；功率半導(dǎo)體模塊生產(chǎn)線自動化改造項目將形成新增年產(chǎn)400萬片的功率半導(dǎo)體模塊的生產(chǎn)能力。三安光電主要從事化合物半導(dǎo)體材料與器件的研發(fā)與應(yīng)用，以砷化物、氮化物、磷化物及碳化硅等化合物半導(dǎo)體新材料所涉及的外延片、芯片為核心主業(yè)，下游客戶主要為 LED 封裝企業(yè)及化合物半導(dǎo)體集成電路設(shè)計公司。2021 年公司實現(xiàn)營收 125.7 億元，YoY+48.7％；歸母凈利潤 13.1 億元，YoY+29.2％。截止2021年底，三安光電的碳化硅MOSFET工業(yè)級產(chǎn)品已送樣客戶驗證，車規(guī)級產(chǎn)品正配合多家車企做流片設(shè)計及測試；碳化硅MOSFET車規(guī)級與新能源汽車重點客戶的合作已經(jīng)取得重大突破。另外，湖南三安長沙項目已于去年點火，業(yè)務(wù)涵蓋襯底材料、外延生長、晶圓制造及封裝測試等環(huán)節(jié)，打造了國內(nèi)第一條、全球第三條SiC垂直整合產(chǎn)業(yè)鏈，項目總投資高達160億元，產(chǎn)能3萬片/月6英寸SiC晶圓。對于汽車行業(yè)來說，從傳統(tǒng)燃油方式轉(zhuǎn)變成電動方式出行已成為各個國家以及各大型車企的共識，汽車行業(yè)電動化趨勢勢不可擋，在這一趨勢下，汽車電子行業(yè)孕育出新的變化、新的機會。在汽車電子行業(yè)中，功率半導(dǎo)體作為最受益的細分賽道，將充分享受行業(yè)變革帶來的新機遇。

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