在新兴的汽车电子系统中，需要慢慢的变多的电力供应，使得汽车制造商向现有的功率控制和功率转换技术提出更高的要求，推动着用于汽车的功率半导体和封装技术向前发展，其所涉及的领域也已经不只是功率MOSFET晶体管。

  汽车功率电子科技类产品正成为半导体行业的关键驱动因素之一。这些电子科技类产品包括功率元器件，是支撑新型电动汽车续航里程达到至少200英里的核心部件。虽然智能手机的出货量远高于汽车，但汽车的半导体零件含量却高得多。汽车功率IC稳健增长，2015 - 2020年该行业的年复合增长率预计将达8%。尤其是电池驱动的电动汽车在该行业成为强劲增长推动力，宝马i3为代表的电动汽车物料清单中包含100多个电源相关芯片。

  根据 Nomura’s的研究结果，目前功率半导体在汽车领域的功率及成本如上图所示。在纯电动汽车（含燃料电池汽车）中，功率半导体功能表现虽然相对简单，但 单车价值量最大。在混合动力汽车当中，虽然功能表现丰富，但往往单车价值量在250 USD 左右，不及纯电动价值量大。

  功率半导体是各行各业能源转换的核心器件，处产业链核心环节，技术壁垒极高，对于电动汽车而言尤为关键，对于其他产业也非常重要。本文将梳理功率半导体产业全貌。

  半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，被广泛应用于各种电子产品中。作为当今世界科技进步与经济发展的基石，半导体产业已然成为国家综合实力的体现。

  根据世界半导体贸易统计组织（WSTS）的分类，半导体产业可细分为四大领域：集成电路、分立器件、光电子器件和传感器。而半导体产业链主要分为核心产业链（IC设计、制造、封测）与半导体支撑产业链（材料与设备等）。

  半导体和电子产业过去主要是终端的变化，近年来上游半导体支撑业、电子元器件也开始发生变化，如相变存储带来了半导体材料到集成电路的变化。中国加大半导体产业资本投入，集成电路全球格局也在发生变化。

  2017年半导体产业发展迅猛，景气度飙升。根据世界半导体贸易统计组织（WSTS）的统计，全球半导体市场销售额首次突破4000亿美元，达到4122.21亿美元，同比增长21.6%，增速创下7年新高（2010年增长31.8%）。其中2017Q4增速为22.5%，略高于年平均增速，说明半导体产业景气度仍将延续。

  半导体产业是高度技术与资本密集的产业，受生产成本以及半导体自身发展周期性波动的影响，世界半导体产业呈现出向具有市场优势、成本优势的发展中国家产业链转移的趋势。作为经济高速增长的发展主体，中国依托庞大的市场需求及生产要素成本优势成为半导体产业转移的主要目的地。

  根据中国半导体行业协会统计，2017年中国集成电路产业销售额达到5411.3亿元，同比增长24.8%。其中，制造环节销售额达到1448.1亿元，同比增长28.5%，设计业和封测业继续保持快速增长，增速分别为26.1%和20.8%，销售额分别为2073.5亿元和1889.7亿元。中国半导体产业的增速明显高于全球，已成为全球最大的半导体市场。

  产业结构不断优化，半导体设计发展较快。据中国半导体行业协会统计，IC设计销售额占比已由2004年的14.95%提高到2017年38.32%，是集成电路三大环节中增长最快、占比最高的。

  虽然中国半导体市场发展迅速，但仍依赖大量进口，自给率较低，与国外相比仍然存在巨大差距。据中国海关统计，2017年中国进口集成电路3770亿块，同比增长10.1%，进口金额2601.4亿美元，同比增长14.6%；2017年中国出口集成电路2043.5亿块，同比增长13.1%，出口金额668.8亿美元，同比增长9.8%；进出口逆差1932.6亿美元，自主可控迫在眉睫。

  国家政策大力支持半导体产业。半导体是现代电子信息产业的核心与基石头，是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业，其发展状况直接影响国家经济。为助力行业深度发展。国家有关部门相继出台了多项产业扶持政策，为我国半导体企业的发展营造了良好的政策环境。

  国家大基金提供强有力的资金支持。2014年9月，国家集成电路产业投资基金(简称大基金)成立，第一次以市场化投资的形式推动该产业，改变了过去税收土地优惠、研发奖励等传统补贴方式。截至2017年底，大基金累计有效决策投资67个项目，累计项目承诺投资额1188亿元，实际出资818亿元，分别占一期募资总额的86%和61%。其投资范围涵盖IC产业制造、设计、封测、设备材料等环节，实现了产业链上的完整布局。其中人工智能、储存器、物联网的应用这三个大方向是集成电路产业关注的重点。

  日前，工信部透露国家大基金二期已开始募集资金，预计资金规模1500亿元-2000亿元。

  工程师红利提高充足的人才保障。一方面，中国普通高等院校毕业人数与研究生毕业人数逐年上升，其中工科生占比较高，2007-2016年十年间中国共培养了工科大学生936.26万人、工科研究生156.35万人。另一方面，留学回国人数稳步提升，高层次人才回流趋势明显。据教育部统计，十八大以来，已有231.36万人学成归国，占改革开放以来回国总人数的73.87%。

  半导体分立器件作为介于电子整机行业以及上游原材料行业之间的中间产品，是半导体产业的基础及核心领域之一。涵盖了消费类电子、安防、工控、汽车电子、新能源等配套领域，应用范围广、用量大。随着半导体功率器件行业新型技术特征的发展，其应用领域也将不断扩大。

  根据IC Insights的统计数据，2016年分立器件（不含光电和传感器）全球出货量占半导体元件44%，是半导体元件第一大销量分支，但其全球销售额仅占整个半导体产业总销售额的5%-6%。

  半导体分立器件所服务的行业领域较广，其受下游单一行业周期性变化影响并不显著，但与宏观经济景气度有一定的关联性。研究发现，全球半导体分立器件销售额增长率与全球GDP增速高度正相关。

  功率半导体分立器件是电力电子技术中用来进行高效电能形态变换、功率控制与处理，以及实现能量调节的核心器件，主要用于电力电子设备的整流、稳压、开关、混频等，具有应用范围广，用量大等特点，在消费类电子、汽车电子、电子仪器仪表、工业及自动控制、计算机及周边设备、网络通讯等领域均有广泛的应用。近年来，受益于国际电子制造产业的转移，以及下游汽车、光伏、计算机、通信、消费类电子等需求的拉动，中国功率半导体分立器件行业保持了较快的发展态势。

  功率半导体种类繁多，按照器件种类可分为二极管、整流桥、晶闸管、MOSFED、IGBT等几大类。

  二极管：二极管是传统的不可控功率器件，如普通功率二极管、快恢复二极管、肖特基二极管等，主要用于整流、开关、稳压等。其最大特点是单向导电性，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。

  整流桥：分全桥和半桥，全桥是将连接好的桥式整流电路的四个二极管封在一起。半桥是将四个二极管桥式整流的一半封在一起，用两个半桥可组成一个桥式整流电路，一个半桥也可以组成变压器带中心抽头的全波整流电路，选择整流桥要考虑整流电路和工作电压。整流桥具有将单相（三相）交流电转换成直流电功能，其体积小、使用方便，在家用电器和工业电子电路中应用非常广泛。

  晶闸管：简称可控硅，又称半导体控制整流器，是基础型功率半导体分立器件。自问世以来，在普通晶闸管的基础上派生出许多不同性能的新型晶闸管，主要包括单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管、高频晶闸管等。每个类别按照不同的参数可继续划分为不同规格型号，晶闸管技术和器件是一个广义的概念，形成功率半导体分立器件的细分行业。

  晶闸管的特点是具有可控的单向导电，即与一般的二极管相比，可以对导通电流进行控制。晶闸管具有以小电流（电压）控制大电流（电压）作用，其能承受的电压和电流容量是目前电力电子器件中最高的。此外，晶闸管具备体积小、轻、功耗低、效率高、开关迅速等优点，广泛用于无触点开关、可控整流、逆变、调光、调压、调速等方面。

  MOSFET：金属氧化层半导体场效晶体管，简称金氧半场效晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET）是一种可以广泛使用在类比电路与数位电路的场效晶体管。主要优点：热稳定性好、安全工作区大。缺点：击穿电压低，工作电流小。

  IGBT：绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR（电力晶体管）的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

  功率半导体市场应用广泛前景广阔。根据IHS markit（市场调研公司）数据统计，功率半导体中二极管、MOSFET、IGBT份额分别为33%、39%、27%。WSTS数据显示，2017年全球功率半导体市场规模为216.5亿美元。即MOSFET、二极管、IGBT市场规模分别约为84.435、71.445、58.455亿美元。结合WSTS对全球半导体市场的判断，我们预测2018年二极管、MOSFET、IGBT市场规模分别为483亿元、570亿元、395亿元。

  功率半导体分立器件的传统应用领域包括消费电子、计算机及外设、通讯电信、电源电器等行业，伴随着分立器件芯片制造、器件封装等新技术新工艺的发展，光伏、智能电网、汽车电子以及LED照明等热点应用领域逐渐成长为半导体分立器件的新兴市场。

  在传统应用领域，功率半导体分立器件引领工业发展方式向节能型转变，实现家电工业转型升级，优化产业结构。而随着物联网、云计算、新能源、节能环保等新兴产业的高速发展，新兴领域成为支撑功率半导体分立器件保持较好发展势头的重要市场。

  中国功率半导体下游应用领域中，消费3C电子占比较大，汽车电子占比仅为15%。未来，随着新能源汽车的推广普及，汽车电子有望成为功率半导体产业的突破口。

  汽车领域是全球半导体分立器件最大的应用市场，目前全球排名前十的分立器件厂商主要营收均为汽车电子。而根据中国汽车工业协会车用电机电器委员会的计算方法，每辆新车发电机至少需要装配1只车用整流器，每只车用整流器平均需装配9只功率车用二极管。

  2017年中国汽车产量2901.8万辆，车用大功率二极管芯片需求=2901.8万*9=2.61亿只

  此外，新能源汽车和智能驾驶的逐步普及将会大幅增加半导体分立器件的需求。据统计，半导体分立器件约占新能源汽车整车价值的10%。根据2016年国务院印发《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划的通知》：到2020年中国新能源汽车实现当年产销200万辆以上，累计产销超过500万辆。

  另一方面，MOSFET、IGBT等功率模块是直流充电桩等设备核心电能转换器件，需求量已逐渐放大。据公开资料调查显示，目前直流充电桩价格是0.6-0.8元每w，即一个40Kw功率的直流充电桩，价格大概2.5-3万元，其中MOSFET或IGBT功率模块价值约占成本的20%，即5000-6000元，充电桩的普及拉动了功率半导体的需求。

  光伏二极管约占光伏标准组件（以220W 计算）成本的 3‰至 5‰，占光伏组件成本微小，价格弹性小。按常规配置计算，1MW的光伏组件约需太阳能接线万只光伏二极管，1GW的光伏电池组件需光伏二极管2500万只。

  根据中国国家能源局公布的2017~2020四年间的光伏装机指标，普通电站指标为54.5GW，领跑者指标32GW，总计达86.5GW。据推算，到2020年中国光伏装机将超过200GW。

  LED是一种新型的绿色光源产品，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，并广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。目前，LED已经成为性价比较高的生态光源，全面进入照明替代市场，在全球淘汰白炽灯和限制荧光灯(含汞)使用的大趋势下，全球LED照明市场呈现爆发式增长。

  智能电表及输变电：智能电表中需要二极管和桥式整流器来实现电路的数据处理，因此智能电表市场的发展将带动半导体分立器件产品的市场需求。一般情况下，每台单相智能电表的电路由电源电路和数据处理电路构成，电源电路需要用1～2只整流桥，数据处理电路需要用9～13只二极管。智能电表的更新换代稳步推进，保证了功率半导体的需求。

  家用电器：功率半导体器件可以对驱动家用电器的电能进行控制和转换，是家用电器的关键零部件，直接影响到家用电器的性能和品质。在家用电器整体升级、市场扩展的大背景下，半导体分立器件将随着家电行业的发展而具有稳定的市场发展前景。

  受成本压力的影响，国际功率半导体巨头近年来主攻高压Mosfet、IGBT等应用于汽车领域的高端市场，逐步放弃中低端二极体的生产。目前Vishay在中低端二极管上占据龙头地位，而英飞凌、安森美、意法半导体等国际巨头发展战略均以汽车电子、高端IGBT为主。

  台湾功率半导体企业主营产品多为二极管、中低压MOSFET，与大陆企业产品重合度较高，是大陆企业的主要竞争对手。总体来看，不同地区通过产业分工，形成了各自的竞争优势。美国在功率IC领域具有绝对领先优势，欧洲在功率IC和功率分立器件方面也都具有较强实力，日本在分立功率器件方面竞争优势较强，但主要集中在芯片方面，厂商数量众多。

  扬杰科技成立于2006年，2014年上市。公司集研发、生产、销售于一体，专业致力于芯片、二极管、整流桥、电力电子模块等半导体功率器件领域的产业发展。公司产品主要用于汽车电子、LED照明、太阳能光伏、通讯电源、开关电源、家用电器等多个领域。

  管理治理结构优秀。公司股权结构稳定，创始人梁勤董事长为公司实控人，公司管理层多为70后，凝聚力、执行力较强，锐意进取、充满活力。此外，公司通过股权激励管理人员及核心技术人员，将公司经营业绩与员工个人利益绑定，确保公司未来发展战略与目标的实现。得益于管理层卓越的战略目光，公司准确把握中国光伏市场发展机遇，大力发展的光伏二极管产品迅速占领国内市场，将扬杰科技打造成国内功率半导体领军企业，未来有望成为国际知名品牌。

  公司业绩处于成长期，18年Q1实现营收3.96亿元同比增长31.05%；扣非归母净利润0.54亿元同比增长30.15%。

  IDM模式竞争优势凸显。功率半导体器件的性能由其内部芯片决定，而芯片的设计参数必须通过严谨精湛的生产工艺得以体现，因此，器件的设计与工艺制造密切相关。按照半导体分立器件的生产环节完整性，行业的经营模式分为IDM垂直整合式和代工式。IDM模式包含芯片设计、制造及器件封装和销售等所有环节，其中核心竞争力在于强大的芯片设计能力和精湛的生产工艺，产品附加值高，高盈利性主要体现在芯片设计和制造环节。以代工为经营模式的企业主要为有芯片设计、制造能力的企业提供后道封装工序代工业务，竞争激烈，利润空间较小。

  此外，从资金投入上看，功率半导体采用特色工艺，并不需要追求先进的制程，资金投入远小于集成电路，国内厂商可以利用资本优势获得先进工艺，快速追赶海外巨头；从技术上看，国内企业从低端功率器件起家，积累多年开始向高端器件进军，以中车、比亚迪为代表的厂商已实现技术突破，成功实现国产化 IGBT 在高铁和新能源汽车中的应用。而扬杰科技、华微电子、捷捷微电等在功率半导体上的技术储备与国外差距很小，国产替代大势所趋。

  扬杰科技从2006年开始建立第一条生产线年IPO过会后更是加快了产能的扩张，2015年非公开发行股份募集资金建设新一代生产线。目前扬杰设立两大生产中心：封装运营中心和晶圆运营中心。封装运营中心下设8个工厂单元，其中光伏工厂采用聚焦式竞争模式，专注于光伏领域，其他7个工厂采用总成本领先的竞争模式。晶圆运营中心下设4个工厂单元，专注开发高技术含量产品，实行大规模生产，采用差异化竞争模式。公司4寸线 寸线产能逐步释放。

  公司一方面通过降低一定毛利不断提高产品的市场占有率，另一方面持续推出新产品获得高毛利。随着6寸线产能的逐步释放，公司高利润率产品占比不断提升，给未来业绩奠定良好基础。

  在全球半导体产业向中国转移的大背景下，公司借助本土企业的优势，凭借一流的产品逐步提高其在二极管、整流桥方面的市场占有率，有望成为功率半导体国产替代领军企业。

  国家大基金投资预期。目前国家大基金二期已开始募集资金，而杨杰科技作为国内功率半导体领军企业，质地优秀，正处于高速扩张期，有望迎来国家资本进驻。参考士兰微获得大基金一期投资8寸线的案例，若大基金二期投资落地，公司有望提前完成8寸线的布局，增强整体实力。

  扬杰科技在专注主营业务内生成长的同时亦重视公司外延发展，通过并购突破发展瓶颈。

  2015年收购MCC100%股权，打造“MCC”+“扬杰”双品牌运营模式，凭借产品的核心竞争力成功切入海外市场，增厚公司业绩。2017年收购成都青洋60%股权，顺利将产业链延伸至硅片原材料领域，保证公司核心原材料供给，降低成本、增强了公司的盈利能力。2017年收购广盟半导体88.3176%股权，为公司进一步参与产业投资与并购打下基础。目前广盟半导体拥有瑞能半导体25.5%股权（瑞能半导体为NXP与建广资产合建）。

  一方面：扬杰科技在光伏二极管、整流桥等传统产品方面技术储备充足，具备与国外一线品牌竞争的实力。在MOSFET、IGBT方面，公司已组建相关器件研发团队，现已实现部分中低压MOSFET产品的量产，IGBT技术研发亦有所突破。

  另一方面：扬杰科技积极布局第三代半导体，半导体按照材料类型又可划分为三代：

  第一代：以硅（Si）、锗（Ge）等材料为主的单质半导体。由于硅单质在自然界中较为常见，且具有规模经济，制造成本低，技术门槛低，目前市场主流的功率半导体器件仍由 Si 器件占据。

  第三代：以碳化硅 (SiC)、氮化镓(GaN)为代表，即宽禁带半导体材料。第三代半导体材料具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优点，可以满足现代电子技术对高温、高功率、高压、高频以及抗辐射等恶劣条件的新要求，是半导体材料领域最有前景的材料。

  国内目前正处于积极推进第三代半导体相关产业的过程当中。国务院在2016年7月颁布的《“十三五”国家科技创新规划》中提出发展新一代信息技术，发展微电子和光电子技术，重点加强极低功耗芯片、新型传感器、第三代半导体芯片等技术与器件的研发。同时，各地方政府也在加大对第三代半导体产业的扶持力度。

  2015年3月18日，扬杰科技与西安电子科技大学签订协议，合作成立“第三代半导体产业化工程技术中心”，开展第三代半导体材料与器件的产业化应用研究工作。2015年6月收购国宇14.95%股权，通过国宇与与中国电子科技集团公司第五十五研究所展开合作，为公司SiC半导体领域的研发提供有力的技术支撑。2016年公司非公开发行股份，建立SIC芯片、器件研发及产业化项目，为公司第三代半导体产业化打下基础。目前，公司自主封装的碳化硅SBD、碳化硅JBS产品已送样给电动汽车、充电桩及光伏逆变器等领域客户试用，收到良好反馈。

  捷捷微电是一家专业从事半导体分立器件、电力电子器件研发、制造及销售的高新技术企业，主要产品为晶闸管系列及半导体防护器件。同时公司也是国内生产“方片式”单、双向可控硅最早及品种最齐全的厂家之一。公司具有自主开发能力和自主知识产权，具有自己的产品结构特点和独特工艺技术。

  晶闸管主要用于电力变换与控制，可以用微小的信号功率对大功率的电流进行控制和变换，具有体积小、重量轻、耐压高、容量大、效率高、控制灵敏、使用寿命长等优点，是迄今为止能承受的电压和电流容量相对较高的功率半导体分立器件。

  捷捷微电国际竞争对手主要为意法半导体、瑞萨、NXP，国内台基股份的晶闸管产品与捷捷微电应用领域不同，不构成直接竞争。捷捷微电作为国内晶闸管龙头，其技术已经达到国际先进水平，凭借产品的质量优势和价格优势获得国际客户的认可，打破了国内功率半导体分立器件市场受国外技术制约的局面。

  捷捷微电披露：国际上晶闸管的市场规模大概在60亿人民币左右，国内晶闸管的市场规模大概在30亿人民币左右，其中45A以下约20亿人民币，国内的市场规模大约占全球规模的一半左右，目前70%以上的晶闸管产品需要进口，未来几年国产替代进口的空间还是很大的。捷捷微电的晶闸管产品可以占到国产晶闸管产品的45%以上，目前市占率排在ST、NXP之后。

  华微电子是国内功率半导体行业的龙头企业，成立于1999年，其继承了吉林市半导体器件厂（1965年）部分资产，2001年华微电子登陆资本市场，是国内功率半导体行业首家上市企业。华微电子主要从事功率半导体器件的设计、芯片加工、封装及销售业务，产品主要服务于家电、绿色照明、计算机及通讯、汽车电子四大领域。

  公司具备自主研发能力，拥有一整套具有自主知识产权的高反压大功率晶体管的专用生产技术，其中大屏幕彩电用高反压大功率晶体管的生产技术列入国家“九五”重点科技成果推广计划。公司的MOSFET、IGBT产品亦达到国内领先水平，且公司是国内为数不多具备MOSFET、IGBT实际量产能力的企业。公司现拥有4寸、5寸、6寸多条晶圆生产线，是中国最大的半导体分立器件制造基地之一。

  富满电子是集成电路设计企业，主要从事高性能模拟及数模混合集成电路的设计研发、封装、测试和销售。依托公司的技术研发、业务模式、快速服务和人才储备等优势，公司已成为集成电路行业电源管理类芯片、LED控制及驱动类芯片等细分领域的优秀企业。公司主要产品有电源管理类芯片、LED控制及驱动类芯片、MOSFET类芯片及其他芯片等，在电源管理类芯片、LED控制及驱动类芯片、MOSFET类芯片的产品应用市场中，拥有较高知名度。

  士兰微成立于1997年，于2003 年上市，是一家专业从事集成电路以及半导体微电子相关产品的设计、生产与销售的高新技术企业，属于同时具备设计和制造等业务的 IDM 类公司。公司主要产品包括有集成电路、半导体分立器件和LED等三大类产品。士兰微的MEMS传感器项目得到了国家02科技重大专项的支持，是国内唯一一家有能力为国内主要手机厂商提供除摄像头和指纹传感器外所有其他全部传感器产品的企业。

  2016年，士兰微获得国家集成电路产业基金（大基金一期）6亿投资，用于其8英寸芯片生产线月，士兰微与与厦门半导体投资集团拟共同投资170亿元，在厦门(海沧)建设两条以MEMS、功率器件为基本的产品的12寸集成电路制造生产线亿元建设先进化合物半导体器件生产线。返回搜狐，查看更多