【嗶哥嗶特導(dǎo)讀】目前，受國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)的影響，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)實(shí)現(xiàn)自主獨(dú)立的迅速發(fā)展。其中國(guó)內(nèi)功率器件企業(yè)不斷加大研發(fā)與投入，部分產(chǎn)品與技術(shù)已達(dá)到質(zhì)的飛躍，多項(xiàng)應(yīng)用領(lǐng)域深入拓展，逐步實(shí)現(xiàn)完全的國(guó)產(chǎn)替代......

前言

不可否認(rèn)，我國(guó)目前已經(jīng)成為全球重要的半導(dǎo)體功率器件制造基地和應(yīng)用市場(chǎng)。隨著國(guó)家鼓勵(lì)政策的大力扶持、功率器件國(guó)產(chǎn)化趨勢(shì)顯現(xiàn)以及下游應(yīng)用領(lǐng)域需求增長(zhǎng)的拉升，我國(guó)半導(dǎo)體功率器件行業(yè)蘊(yùn)含著巨大的發(fā)展契機(jī)。據(jù)部分統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)多數(shù)功率器件企業(yè)在今年研發(fā)投入力度加大，實(shí)現(xiàn)業(yè)績(jī)同比大幅增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)全面國(guó)產(chǎn)替代的實(shí)力與信心倍增。

產(chǎn)品和技術(shù)接近國(guó)際水平或?qū)崿F(xiàn)完全替代

受益于國(guó)家對(duì)新基建項(xiàng)目的重視，新能源電動(dòng)汽車、充電樁和5G基站建設(shè)速度迅猛。應(yīng)新能源汽車?yán)m(xù)航里程提升和快速充電的要求，充電樁的功率已高達(dá)120KW到180KW。同樣，5G領(lǐng)域也同樣追求高效性，5G基站單站滿載功率近3700W，約為4G基站的2.5~3.5倍，電費(fèi)亦會(huì)隨之攀升至3G、4G的4~5倍之大。面對(duì)這些用電大戶，耗電問(wèn)題將是5G時(shí)代運(yùn)營(yíng)商無(wú)法回避的問(wèn)題。降低能耗，提升電源效率，是選擇功率半導(dǎo)體器件時(shí)的主要考慮因素。

據(jù)了解，上海維安半導(dǎo)體有限公司(簡(jiǎn)稱“維安”)推出高壓超結(jié)MOS型號(hào)：WMJ120N60CM，導(dǎo)通阻抗低至16.5mΩ，和全球頂尖品牌英飛凌14mΩ參數(shù)相差無(wú)幾，已達(dá)到全球領(lǐng)先水平。WMJ120N60CM具有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的導(dǎo)通電阻Rdson，并且是TO-247通用封裝，在有效提升電源功率密度的同時(shí)又節(jié)省了空間。目前此款產(chǎn)品主要面向高功率電源模塊，比如新能源汽車地面充電樁模塊電源，通信電源和高功率充電機(jī)等行業(yè)，在減少成本費(fèi)用的情況下實(shí)現(xiàn)高效，加速新基建全面落地。

近期國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程中，江蘇長(zhǎng)晶科技有限公司(簡(jiǎn)稱“長(zhǎng)晶科技”)功率器件MOSFET的中低壓產(chǎn)品也已經(jīng)逐步接近國(guó)際水平，并在市場(chǎng)端開(kāi)始批量替代。產(chǎn)品主要是以SGT為主，其優(yōu)勢(shì)在于具有較低的RDS(on)，過(guò)流能力出色，同時(shí)具有優(yōu)秀的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)和快速開(kāi)關(guān)切換能力。

由于深圳真茂佳半導(dǎo)體有限公司(簡(jiǎn)稱“真茂佳”)持續(xù)地投入功率器件的研發(fā)，目前公司的中低壓MOS、SiC二極管、GaN器件已經(jīng)接近國(guó)際水平，能夠完成完全的國(guó)外產(chǎn)品替代。另外，真茂佳產(chǎn)品擁有出色的優(yōu)值、魯棒性、可靠性，其硅基產(chǎn)品達(dá)到符合車規(guī)要求。

值得一提的是，目前捷捷半導(dǎo)體有限公司(簡(jiǎn)稱“捷捷半導(dǎo)體”)可控硅、TVS、TSS等半導(dǎo)體保護(hù)器件達(dá)到國(guó)際水平，已經(jīng)完全可以替代。捷捷半導(dǎo)體市場(chǎng)總監(jiān)何建新表示，這一類產(chǎn)品，因?yàn)閲?guó)內(nèi)技術(shù)已經(jīng)成熟，歐美品牌也是在國(guó)內(nèi)工廠代工，他們自己已經(jīng)沒(méi)有把精力放在這些上面。

重慶平偉實(shí)業(yè)股份有限公司(簡(jiǎn)稱“平偉實(shí)業(yè)”)研發(fā)生產(chǎn)的SGT-MOS、SiC-MOS、SiC-SBD、SJ-MOS、IGBT等半導(dǎo)體功率器件產(chǎn)品正逐步接近國(guó)際化水平。據(jù)平偉實(shí)業(yè)企宣專員李其芳介紹，公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、網(wǎng)絡(luò)通信、工業(yè)控制等領(lǐng)域，目前已被聯(lián)想、三星、臺(tái)達(dá)、戴爾、富士康、偉創(chuàng)力、雅特生、比亞迪、vivo、OPPO的眾多國(guó)際五百?gòu)?qiáng)客戶認(rèn)可并大量使用。

同時(shí)廣州飛虹半導(dǎo)體有限公司(簡(jiǎn)稱“飛虹”)在功率器件MOSFET和SBD方面的產(chǎn)品和技術(shù)也已經(jīng)接近國(guó)際水平，并且基本都實(shí)現(xiàn)了完全國(guó)產(chǎn)替代。據(jù)了解，飛虹功率器件產(chǎn)品在抗沖擊性與穩(wěn)定一致性方面很有優(yōu)勢(shì)。因?yàn)槊款w功率器件產(chǎn)品從研發(fā)、小批量、大批量，都經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的測(cè)試評(píng)估與驗(yàn)證，尤其在低內(nèi)阻、一致性方面。

功率器件國(guó)產(chǎn)替代主要聚焦哪些領(lǐng)域?

據(jù)維安功率器件市場(chǎng)經(jīng)理龍紫劍介紹，維安功率器件產(chǎn)品主要聚焦在LED電源、充電樁、充電器/適配器等應(yīng)用領(lǐng)域。其中充電樁領(lǐng)域，其超結(jié)MOS需求量巨大，國(guó)產(chǎn)化不足20%，并且受到國(guó)家重點(diǎn)關(guān)注，符合國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展方向的重點(diǎn)行業(yè)。

另外LED電源領(lǐng)域的產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣，市場(chǎng)潛力巨大，目前大功率器件部分以英飛凌、ST、東芝為主，國(guó)產(chǎn)替代空間大。值得一提的是，維安已擁有歐司朗、飛利浦、茂碩、崧盛、伊戈?duì)枴⒗资康群献骰锇椋瑖?guó)產(chǎn)替代成效顯著。同時(shí)充電器/適配器領(lǐng)域的市場(chǎng)應(yīng)用功率逐漸擴(kuò)大，對(duì)超結(jié)MOS的需求激增，維安于2016年就成為三星SJ-MOS唯一國(guó)內(nèi)供應(yīng)商，并逐漸進(jìn)入小米，VIVO體系。

而長(zhǎng)晶科技功率器件國(guó)產(chǎn)替代主要聚焦在電源類行業(yè)。長(zhǎng)晶科技市場(chǎng)總監(jiān)陳煒表示，功率器件中低壓MOSFET作為長(zhǎng)晶科技的強(qiáng)項(xiàng)與重點(diǎn)產(chǎn)品，應(yīng)用在電源類行業(yè)比較符合;同時(shí)SGT工藝產(chǎn)品針對(duì)電源類行業(yè)重點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)景——電源模塊開(kāi)關(guān)以及同步整流等應(yīng)用領(lǐng)域，使用條件適宜，替代性較高，產(chǎn)品能力與研發(fā)難度適中，適合國(guó)產(chǎn)替代化快速切入與攻破。

捷捷半導(dǎo)體功率器件產(chǎn)品則從消費(fèi)，安防，通訊，工業(yè)控制逐步到汽車電子等行業(yè)都已經(jīng)涉足。與此同時(shí)，捷捷半導(dǎo)體在創(chuàng)新應(yīng)用領(lǐng)域主要滿足5G應(yīng)用場(chǎng)景的一些保護(hù)器件產(chǎn)品，也得到了客戶的認(rèn)可。

目前真茂佳主要聚焦在電機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域和電源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域。真茂佳銷售總監(jiān)王長(zhǎng)泰表示，之所以聚焦此領(lǐng)域，第一主要因?yàn)檫@些領(lǐng)域是功率器件的主要應(yīng)用領(lǐng)域，第二這些領(lǐng)域?qū)ζ骷囊筝^高，可以持續(xù)提升產(chǎn)品性能。

另外，飛虹功率器件產(chǎn)品在市場(chǎng)應(yīng)用范圍非常寬廣，主要應(yīng)用在LED驅(qū)動(dòng)、工業(yè)等開(kāi)關(guān)電源、新能源電動(dòng)車、BMS、音響功放設(shè)備、逆變器與UPS電源、家用電器等。據(jù)飛虹副總經(jīng)理江波分享，因?yàn)樵谶@些領(lǐng)域，飛虹對(duì)功率器件的耐壓電流內(nèi)阻等參數(shù)方面要求高，不同于小信號(hào)電源類產(chǎn)品，而從2002年建廠初期就發(fā)現(xiàn)大功率半導(dǎo)體產(chǎn)品都是國(guó)外進(jìn)口的天下，而終端用戶在價(jià)格與交貨期方面沒(méi)有發(fā)言權(quán)，是行業(yè)痛點(diǎn)。要想替代原裝進(jìn)口，這類型的產(chǎn)品是終端用戶最需要的。

總體來(lái)看，受益于市場(chǎng)需求和國(guó)家政策的推動(dòng)，目前國(guó)內(nèi)部分功率器件企業(yè)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代的領(lǐng)域主要聚焦在大功率電源、充電設(shè)備、汽車電子和家用電器等多項(xiàng)應(yīng)用。相信進(jìn)行進(jìn)一步的投入與研發(fā)，功率器件的產(chǎn)品性能、技術(shù)工藝將會(huì)得到大幅提升，實(shí)現(xiàn)全面國(guó)產(chǎn)替代指日可待。

國(guó)產(chǎn)替代信心與實(shí)力源于技術(shù)創(chuàng)新

功率器件一直是半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的核心與重頭戲，近年來(lái)國(guó)家對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的支持以及國(guó)產(chǎn)替代的發(fā)展與趨勢(shì)逐步擴(kuò)大。長(zhǎng)晶科技功率器件目前在BLDC以及BMS等行業(yè)內(nèi)也有突破性的創(chuàng)新與進(jìn)展。陳煒認(rèn)為，打鐵還需自身硬，國(guó)產(chǎn)功率器件廠商應(yīng)該更加堅(jiān)定信心發(fā)展，提升自身硬實(shí)力。

據(jù)了解，真茂佳每年用于研發(fā)的投入均超過(guò)公司營(yíng)收的15%，持續(xù)高強(qiáng)度投入。目前主要投入的功率器件研發(fā)領(lǐng)域主要有車規(guī)級(jí)硅基器件和車規(guī)級(jí)SiC和GaN器件。其硅基產(chǎn)品已經(jīng)批量投入到汽車領(lǐng)域，SiC和GaN車規(guī)產(chǎn)品正在驗(yàn)證階段。此外，真茂佳在用GaN器件實(shí)現(xiàn)電池保護(hù)領(lǐng)域進(jìn)行一些探索。

另外了解到，飛虹每年投入大量的資金與人力物力在功率器件研發(fā)方面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于公司廣告方面投入，均是百萬(wàn)級(jí)乃至千萬(wàn)級(jí)別的資金投入。從產(chǎn)出方面來(lái)看，一般一兩年內(nèi)看不到太多收益，但從近5年的數(shù)據(jù)看，飛虹每年新產(chǎn)品的銷售都有超過(guò)1千萬(wàn)以上的收入。

隨著國(guó)產(chǎn)替代的范圍逐漸擴(kuò)大，飛虹功率器件產(chǎn)品應(yīng)用在向小型化、高度一致性與低能耗方面，尤其是低內(nèi)阻的產(chǎn)品，從近一兩年的客戶使用效果看，非常顯著。因?yàn)樵谕瑯芋w積的功率器件，飛虹提供更低內(nèi)阻的產(chǎn)品，意味著在溫升與產(chǎn)品壽命方面提到了很好的提升，其中SGT芯片工藝、大載芯板工藝的實(shí)現(xiàn)。客戶與市場(chǎng)均認(rèn)為這是功率器件的發(fā)展方向與趨勢(shì)，必將取代之前的平面與普通溝槽工藝。

隨著近年國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程的加速，江波認(rèn)為這是國(guó)際國(guó)內(nèi)大環(huán)境造成的，也是必然的趨勢(shì)。他表示：“作為國(guó)內(nèi)功率器件廠家，我們深感責(zé)任重大與不易，因?yàn)槲覀円呀?jīng)有近20年的生產(chǎn)制造經(jīng)驗(yàn)，而不論是同期和我們一起發(fā)展的以及新進(jìn)入該行業(yè)領(lǐng)域的同行，大家都應(yīng)該攜手共進(jìn)。其實(shí)我們的生產(chǎn)制造工藝、產(chǎn)品在應(yīng)用方面，已經(jīng)有長(zhǎng)足進(jìn)步，有些產(chǎn)品甚至比原裝進(jìn)口都做的好，我們經(jīng)常說(shuō)我們有些客戶對(duì)我們的要求比對(duì)國(guó)外原裝進(jìn)口的還要高，這些客戶與市場(chǎng)應(yīng)用這些年讓我們整個(gè)行業(yè)都在不斷加速進(jìn)步、追趕!現(xiàn)在很多客戶對(duì)國(guó)貨已經(jīng)很認(rèn)可，且我們產(chǎn)品也出口到國(guó)外的一些客戶手上。這說(shuō)明我們是能夠完全替代原裝進(jìn)口的功率器件的，我們是有這個(gè)信心和實(shí)力在全球功率器件領(lǐng)域做到更好!為中國(guó)的半導(dǎo)體行業(yè)，大家一起努力。”

王長(zhǎng)泰也認(rèn)為，國(guó)內(nèi)的功率器件公司完全有信心在各個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。因?yàn)楣β势骷a(chǎn)品的性能、質(zhì)量、交期、價(jià)格不但沒(méi)有明顯的劣勢(shì)，在某些方面還有一定優(yōu)勢(shì)，同時(shí)更貼近市場(chǎng)，了解市場(chǎng)的需求。

“功率器件國(guó)產(chǎn)化的趨勢(shì)是必然的，就像傳統(tǒng)平面MOS，進(jìn)口品牌基本已放棄這個(gè)市場(chǎng)。我們只需要搞好供應(yīng)鏈，把控好品質(zhì)，持續(xù)加大研發(fā)的投入，服務(wù)好客戶，未來(lái)SJ-MOS一定是國(guó)產(chǎn)化的天下。”龍紫劍告訴記者。

未來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)功率器件企業(yè)逐步突破行業(yè)高端產(chǎn)品的技術(shù)瓶頸，我國(guó)功率器件對(duì)進(jìn)口的依賴將會(huì)進(jìn)一步減弱，進(jìn)口替代效應(yīng)將顯著增強(qiáng)。伴隨新興行業(yè)快速發(fā)展，功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)市場(chǎng)需求增加及技術(shù)工藝的不斷進(jìn)步，功率器件應(yīng)用已逐步擴(kuò)展到5G基站、新能源、物聯(lián)網(wǎng)、變頻家電等新興領(lǐng)域，目前部分國(guó)內(nèi)功率器件企業(yè)的產(chǎn)品、技術(shù)工藝已經(jīng)接近國(guó)際水平，甚至可以實(shí)現(xiàn)完全替代。未來(lái)，隨著下游應(yīng)用旺盛的市場(chǎng)需求和創(chuàng)新研發(fā)的投入，國(guó)內(nèi)功率器件產(chǎn)品還將在BLDC、汽車電子等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的拓展和深耕。我們預(yù)測(cè)，如果就功率器件產(chǎn)品而言，未來(lái)國(guó)產(chǎn)替代最大的空間將會(huì)是車規(guī)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)。目前來(lái)看，功率器件實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代已經(jīng)打下一部分的基礎(chǔ)，并且國(guó)產(chǎn)替代的進(jìn)程逐步加快，國(guó)內(nèi)功率器件企業(yè)也將具備充足的信心和實(shí)力迎來(lái)我國(guó)功率器件行業(yè)的黃金發(fā)展期。

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