功率半導體趨勢：圍繞性能升級，向更高頻高壓領域進發

功率半導體分類：功率分立器件+功率模塊+功率IC

功率半導體是電力電子裝置實現電能轉換、電路控制的核心器件，其主要用途包括變頻、整流、變壓、 功率放大、功率控制等。 按器件集成度劃分，功率半導體可以分為功率分立器件、功率模塊和功率IC三大類。

早期二極管 VS 晶閘管 VS 三極管：開關速度慢，常用于低頻領域

早期開發的功率分立器件 二極管、三 極管、晶閘管，在結構上都由簡單的 PN結組成，開關速度慢，常用于低頻 領域。

二極管：僅單向導通，是最常見的功 率分立器件；晶閘管：可正向觸發導通， 具備開關特性；三極管：依靠小電流控 制開關通斷，有線性放大功能。

主流功率器件MOSFET VS IGBT：向更高頻領域 VS 更高壓領域

目前主流功率器件為MOSFET和IGBT，MOSFET開關頻率高，更適用于高頻中高壓領域（100-1000KHz， 20-1200V），IGBT耐壓很高，更適用于高壓中低頻領域（＜100KHz， 600-6500V）。

MOSFET具有開關速度快的優點，但高耐壓下導通電阻會很高。IGBT作為MOSFET+BJT結構的復合型器 件，相比MOSFET：（1）串聯結構耐壓更高，導通電阻低，（2） 能放大電流，（3）但拖尾電流使其開關頻率更低。

功率器件結構端演進：器件結構迭代性能升級，工藝復雜度提升

從器件內部結構來看，MOSFET從“平面型→溝槽型→超級結→屏蔽柵”的演變，IGBT分別從“穿通→非 穿通→場截止” 和“平面柵→溝槽柵”的 演變，這些優化都在不斷提升器件耐壓、降低損耗和導通電阻。

功率器件產品端演進：功能集成模塊化，更適用高壓大電流場景

相比單管的功率分立器件，集成度更高的功率模塊和功率IC能夠實現高可靠、高集成、高效率的性能，在 高壓大電流場景和消費電子場景應用廣泛。

功率模塊由多個分立的功率單管按特定功能串、并聯組成。相比單管，功率模塊能簡化外部連接電路，更 適合高壓和大電流場景，可靠性更高。比如同一制造商的同系列產品，IGBT模塊的最高電壓一般會比IGBT 單管高1-2個等級，如果單管產品的最高電壓規格為1700V，則模塊有2500V、3300V乃至更高電壓規格的產品。

功率IC通常由功率器件及其驅動電路、保護電路等外圍電路集成而成，主要包括各類電源管理芯片（PMIC）。 相比器件單管和功率模組芯片，功率 IC 集成度更高，但適用的電流電壓范圍也較低，多應用于消費電子領域。

功率器件材料端演進：性能突破硅限，SiC、GaN成未來功率新趨勢

長期來看，相比傳統Si基，寬禁帶材料（SiC、GaN）能在耐壓和開關頻率上獲得更好的器件性能，未來將 逐步替代硅基器件成為高壓高頻應用領域的市場主流。以電壓場景來分，0-300V 區間內Si材料占據成本方面 優勢，600V 以上的高壓區間內SiC占據主要優勢，300V-600V 區間則是GaN材料的優勢領域。

SiC器件相對于Si器件的優勢主要來自：Si 10倍的耐壓，1/10的能量損耗、更容易實現小型化、更耐高溫工 作。目前SiC功率器件的種類包括SiC 二極管、SiC MOSFET以及SiC模塊，其中SiC MOSFET模塊甚至能替代 硅基IGBT模塊的應用區間。但由于襯底和外延的制造難度，SiC器件成本更高，在中高端場景優勢更明顯， 特別是需要高壓、高能量密度應用場景，如充電樁、車載充電機及汽車電驅等。

GaN 器件相對于Si器件的優勢來自：Si 10倍的開關頻率，更適合高頻率應用場景，但是在高壓高功率場景 不如 SiC。目前GaN功率器件主要以GaN晶體管為主，隨著成本的下降，GaN器件有望在中低功率領域替代二 極管、MOSFET 等硅基功率器件。

公司橫向對比：各有千秋，時代、斯達、BYD產品優勢凸顯

維度一：產品線多樣化布局，究竟孰強孰弱？

從品類布局的廣度來看，目前國內在功率半導體產品布局最完善的廠商是聞泰科技旗下的安世半導體和華 潤微，覆蓋到80%的功率器件品類，士蘭微也覆蓋到73%的品類。其中，安世半導體作為全球領先的分立功 率半導體IDM龍頭廠商，小信號二極管和晶體管出貨量全球第一、小信號MOSFET全球排名第一、車規級 PowerMOS全球排名第二、功率分立器件全球第六，體量優勢最大。

整體來看，越來越多公司開始往IGBT、SiC器件等高附加值產品切入，第三代半導體器件布局趨向全面， 其中九成以上的公司布局SiC賽道。在SiC方面，在已統計的12家功率公司中，11家公司（占比達92%）有SiC 產品布局，其中時代、斯達、BYD等7家（占比達58%）公司在SiC MOSFET產品線上布局。在GaN方面，已 有聞泰科技、華潤微、士蘭微、三安光電等6家（占比達50%）公司切入GaN FET產品線。

維度二：IGBT/SiC/GaN最新進展，技術各有千秋

在IGBT領域，國內目前具備領先技術實力、能實現對標英飛凌最新第七代IGBT的IDM公司主要有BYD半導 體、時代電氣、斯達半導、士蘭微。

在IGBT電壓范圍上，時代電氣IGBT產品包括從750V到6500V的電壓區間，覆蓋范圍最廣。從應用場景來看， 時代電氣覆蓋750V-6500V電壓，覆蓋范圍最廣，是國內軌交IGBT的龍頭廠商；BYD半導覆蓋600-1200V電壓， 是國內供應新能源車規IGBT的龍頭廠商，先發優勢明顯；斯達半導覆蓋100-3300V電壓，在家電領域積累多年， 車規級IGBT模塊也已大批量出貨；士蘭微在家電領域為主的IPM模塊市場占據明顯優勢，目前已切入車載領域。

國內GaN器件最新進展：聞泰、三安、華潤微硅基GaN技術量產

在GaN器件領域，國內目前相關產品進展最快的是聞泰科技，其次是三安光電和華潤微，均進入量產階段。 國內廠商陸續布局氮化鎵領域，主要完成研發、驗證階段，其中聞泰科技、三安光電、華潤微產品已實現量產。

在參數范圍上，聞泰科技GaN器件覆蓋650V等級的34.5-60A電流區間，車規驗證產品技術領先。從參數范圍 來看，聞泰科技旗下的安世半導體硅基GaN器件覆蓋650V 34.5-60A的更大電流值區間，具備領先技術實力、已 通過AECQ認證測試并實現量產；華潤微自主研發硅基GaN FET可覆蓋650V、900V電壓級別；三安光電可覆蓋 650V 5-20A區間。

維度三：各產品價格對比，議價能力或見分曉

功率龍頭公司器件單價對比：時代、BYD、斯達IGBT定價領先

整體來看，主營功率器件越高端，產品平均單價越高，其中時代、BYD、斯達IGBT模塊定價領先，均價高 于百元量級。從年報數據預測價格來看，相比其他公司，時代電氣、BYD半導、斯達半導這三家以IGBT模塊 為主營業務的公司均價都在高于百元的量級，而主營MOSFET、晶閘管、二極管等功率器件業務的公司均價 都在個位數水平。這一方面主要來源于模塊產品與單管產品價格的差異，另一方面也來源于IGBT的高附加值。

從IGBT模塊產品定價梯度來看，時代電氣產品定價最高，IGBT模塊單價高達近千元。從IGBT模塊定價來 看，各梯度劃分來源于應用范圍上的差異：時代電氣以軌交應用為主，IGBT模塊均價高達近千元，BYD半導 則集中在車規應用，IGBT模塊均價400+元，而斯達半導以家用電器領域為主，IGBT模塊均價100+元。

從MOSFET、晶閘管、二極管等各類功率器件來看，東微半導定價最高，達到2.84元/顆。這主要來源于其 在高壓超級結MOSFET、中低壓溝槽柵MOSFET以及超級硅MOSFET等主營產品上的技術領先優勢，以及在 新能源車、光伏等領域的應用優勢。

功率龍頭公司單管價格橫向對比：士蘭微全品類價格優勢凸顯

相比于年報測算價格，經銷商對于消費者的定價普遍在更高水平，這主要來源于終端銷售的溢價。其中， IGBT單管均價與年報測算價格呈現出近1:12的倍數關系，主要由單管與模塊單管數量上帶來的價格差異所致。

整體來看，同樣呈現出器件越高端，價格越高的趨勢。同時，士蘭微在功率分立器件全品類的價格優勢凸 顯。細分各品類中，在各類二極管和三極管方面，士蘭微均價最高；在MOSFET方面，東微半導均價最高， 華潤微、士蘭微位居二、三名，在IGBT方面，斯達半導單管均價最高，其次是華潤微、士蘭微。其中，士蘭 微覆蓋超結MOSFET、IGBT、FRD、高性能低壓分離柵MOSFET等分立器件的技術平臺，產品性能達業內領 先水平，在分立器件的全品類里均能占據一定的定價優勢。

維度四&五：公司經營情況之市占地位&管理效率

各公司財務數據對比：聞泰科技市占地位最高，東微人均產值最高

從功率半導體板塊的營收來看，目前市占地位最高的是聞泰科技，以138億元位列第一，其次是華潤微、士 蘭微，分別有102億元、61億元的規模。主要原因對應于其產品線布局最全，其中，聞泰科技旗下的安世半導 體是全球領先的功率芯片IDM龍頭廠商，擁有近1.6萬種產品料號。不僅與國內重點的新能源汽車、電網電力、 通訊等領域企業均建立了深度的合作關系，在2021年安世躋身全球第六大功率半導體公司，相比2020年上升 三位，并穩居國內功率半導體公司第一名位置。

從人均創收來看，東微半導以1043萬元排名最高，其次是新潔能，以487萬元位列第二。值得一提的是，人 均創收前二的企業均為以設計業務為主的Fabless公司，相比IDM公司，其總員工人數更少，管理效率更高， 員工的生產效率更高。

維度六&七：公司經營情況之研發支出&盈利能力

各公司財務數據對比：聞泰研發投入最高，圣邦微盈利能力最強

從研發支出來看，聞泰科技由于收入體量最大，其研發費用也以37億元高居榜首，其次是時代電氣。其中， 2021年聞泰科技在半導體業務研發投入8.37億元，在第三代半導體方面也已布局，目前推出的硅基氮化鎵功率 器件（GaN FET）已通過AECQ認證測試并實現量產；碳化硅二極管產品也已經出樣。而時代電氣不僅有車規級、 軌交級IGBT模塊產品，同樣布局車規級SiC模塊，擁有全電壓等級（750V-3300V）SiC MOSFET及SBD芯片產 品，應用于新能源汽車、軌道交通、工業傳動等多個領域，在研發支出上也有較高投入。

從功率半導體板塊毛利率來看，大多數公司的毛利率在35%-40%區間。其中，盈利能力最強的是圣邦微，毛 利率高達53%，主要原因在于公司的產品結構以PMIC等高附加值產品為主。而捷捷微電以47%的毛利率緊隨其 后，這主要是由于售價端的拉動，公司的產品雖然以晶閘管為主，但其可靠性與國外產品相當，且相對國外產 品性價比更高，在行業內具有一定的定價權，能夠維持產品的高毛利率。

維度八：公司經營情況之運營能力

各公司財務數據對比：聞泰科技、蘇州固锝運營能力最強

從平均存貨周轉天數來看，庫存變現周期最短的是聞泰科技（45天），其次是蘇州固锝（48天），公司存貨管理 水平最高，運營能力強。聞泰科技、蘇州固锝由于產品應用領域結構不同，公司應用于消費級產品的生命周 期較一般應用于工業終端的產品相對更短，市場需求量大，相應的存貨放置期也較短，從而存貨余額相對較 低。橫向比較中，三安光電的庫存變現需要時間最長，存貨減值風險較高。

從平均應收賬款周轉天數來看，應收賬款變現速度最快的是圣邦微（20天） 和新潔能（33天）。圣邦微主要 功率IC產品和管理效率在業界屬于領先水平，且客戶結構以經銷商為主（占比94.97%），應收賬款周轉天數 進而降低。新潔能在溝槽MOS，屏蔽柵SGT-MOS和超結SJ-MOS等高附加值的MOSFET產品具備技術領先優 勢，是國內率先掌握超結理論技術，最早同時擁有溝槽型功率MOSFET、超結功率MOSFET、SGTMOSFET產 品平臺的本土企業，行業地位高，對上下游更有話語權。

來源：未來智庫

審核編輯 ：李倩