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新冠疫情对全球 功率半导体行业的影响

2020-07-20 15:03:37 出版:MIR睿工

【新冠疫情对全球 功率半导体行业的影响】

  近期,国内疫情已初步得到控制,但国外疫情仍在蔓延,形式严峻。有不少业内人士担忧全球疫情会对功率半导体市场及供应链上下游厂商造成不小的影响,MIR睿工业根据对全球功率半导体工厂的分布、市场格局、近期状况等方面,为您详细分析此次疫情对功率半导体行业的影响。

  全球功率半导体工厂分布情况

  全球功率半导体产能主要集中在欧洲、美国、日本三个地区,其次是中国台湾和中国大陆(图1)。

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图1 全球功率半导体器件主要产地市场份额

  ● 欧美日:拥有先进的技术和生产制造工艺,品质管理也领先其他国家和地区,是IGBT、中高压MOSFET等高端器件的主要提供方,长期占据全球70%的市场份额;

  ● 中国台湾地区:从代工起步,目前技术水平较欧、美、日仍有差距,大约占据全球10%的市场份额;

  ● 中国大陆:处于功率半导体器件供应链末端,以提供二极管、晶闸管、低压MOSFET等低端功率半导体器件为主。用于生产、制造的设备也需要从国外进口,整体实力还比较弱,但国内厂商在服务客户需求和降低成本等方面具有竞争优势。

  全球功率半导体消费市场情况

  功率半导体在中国的销售额占比最高(图2),但国内市场基本被国际巨头垄断。

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图2 全球功率半导体消费市场占比

(数据来源:Yole、中国半导体协会、MIR整理)

  全球功率半导体厂商竞争格局

  全球IGBT市场主要竞争者有德国英飞凌、日本三菱、富士电机、美国安森美、瑞士ABB等,前五大企业的市场份额超过70%(图3):

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图 3全球功率半导体厂商竞争格局

(数据来源:Yole、IHS、MIR整理)

  ● 1700V及以下电压等级的消费IGBT:主要应用于电力设备、汽车电子、高铁及动等车,目前西门康、仙童等在领域处于优势地位;

  ● 1700V以上的工业级IGBT:主要应用于轨道交通动车组等,目前ABB、英飞凌和三菱电机在该领域占据优势;

  ● 3300V以上电压等级的IGBT:主要应用于智能电网、风力发电等,目前英飞凌、ABB和三菱电机位居垄断地位,代表作国际IGBT技术的最高水平。

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表1 全球半导体主要企业工厂近况

  全球半导体主要企业工厂近况(见表1)

  从地区来看,位于在中国的半导体工厂受疫情影响较小,几乎没有停工停产;位于在欧美日的半导体工厂有因疫情影响导致停工停产现象,其中日本最为严重,其次是欧洲国家和美国,以及东南亚的一些国家,例:马来西亚、菲律宾等国家。

  从停工停产时间来看,整体是与海外疫情大爆发时间趋势相同的。日本及其他东南亚国家主要集中在3月中旬开始陆续有阶段性停工停产现象,而美国和其他欧洲国家大多是从3月末开始的。

  近日,美国半导体产业协会(SIA)已经和美国国土安全部(DHS)合作,建议半导体业应被标志为关键产业,即便地方政府下令封锁,半导体业也应持续营运。不过,据知情人士称,除部分位于人迹罕至之地的工厂外,其他位于美国本土的设备工厂以及小部分材料工厂都已经关闭,目前计划停产一个月时间;

  台积电原订六月于竹科十二B厂装设3nm试产线,因欧美疫情升高,相关关键设备无法如期交货,装机人员也受到境外人士不能抵台等限制,无法如期到达,供应链透露装机将延至今年十月。南科十八厂的3nm试产线恐怕也被迫延后至少一季。

  影响和分析

  全球功率半导体器件的产地主要集中在欧美日,而中国是最大的消费国。海外疫情目前尚不明朗,持续时间俞长,将对中国的影响越大,主要影响清洁能源、新能源汽车、轨道交通等行业;

  随着疫情在全球范围内爆发,各国都对货物进出口执行了更严格的检疫标准。货物运输受阻,原材料则不能按时到货,导致供应链出现问题,加上物流的成本飞涨,需要跨国进出口的功率半导体企业面临着较大的压力;

  全球IGBT市场的主要竞争者英飞凌、三菱电机、安森美等半导体企业的海外工厂受疫情较为严重(图4),大多复工时间都还尚未明确,这将对伺服、变频器市场造成一定的冲击。

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图4 IGBT—全球主要供应商市场份额

(数据来源:赛迪智库、中国汽车工业信息网、MIR整理)

  国内疫情已经缓解,国外疫情加剧,半导体材料格局将在短期内有新的调整,半导体材料国产化将进一步推进。

  目前还看不到全球疫情得到控制的趋势,未来仍有很多不确定性,预计今年全球功率半导体市场将出现负增长。

  新兴半导体材料碳化硅

  目前碳化硅器件不但具有禁带宽、热导率高、临界电场高、饱和电子漂移速率高,而且还具有极好的物理及化学稳定性、极强的抗辐照能力和机械强度等,目前在高压直流输电、绿色能源、机车牵引高铁、新能源汽车方面有很好的应用潜力(图5)。

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图5 碳化硅器件具有很好的应用潜力

  碳化硅市场持续火爆,新玩家不断加入。近日,博世计划于2021年下半年在位于德国高科技中心“硅萨克森州”中心的工厂进行首次碳化硅芯片的生产;

  碳化硅产业链可分为三个产业环节,一是上游衬底,二是中游外延片,三是下游器件制造。纵观整个碳化硅产业,美日欧呈现三足鼎立态势,寡头竞争局面明显;海外疫情形式严峻,对碳化硅产业链也造成了不小的影响。

  中国目前是碳化硅最大的应用市场,消耗全球约一半的使用量;海外疫情影响碳化硅产业链,将对中国的轨道交通、功率因数校正电源、风电、光伏、新能源汽车、充电桩、不间断电源等行业带来不良影响。

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供稿:MIR睿工

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