詳解汽車(chē)上的功率半導(dǎo)體

發(fā)布時(shí)間：2022-03-10作者來(lái)源：薩科微瀏覽：3192

隨著汽車(chē)電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化等發(fā)展，汽車(chē)電子迎來(lái)結(jié)構(gòu)性變革大機(jī)會(huì)。在傳統(tǒng)燃料汽車(chē)中，汽車(chē)電子主要分布于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、車(chē)身、安全、娛樂(lè)等子系統(tǒng)中。按照功能劃分，汽車(chē)半導(dǎo)體可大致分為功率半導(dǎo)體（IGBT和MOSFET等）、MCU、傳感器及其他等元器件。

對(duì)于新能源汽車(chē)而言，汽車(chē)不再使用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、油箱或變速器，“三電系統(tǒng)”即電池、電機(jī)、電控系統(tǒng)取而代之，新增DC-DC模塊、電機(jī)控制系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、高壓電路等部件。相應(yīng)地實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換及傳輸?shù)暮诵钠骷β拾雽?dǎo)體含量大大增加。因此從半導(dǎo)體種類(lèi)上看，傳統(tǒng)燃料汽車(chē)中MCU含量[敏感詞]（23%），而新能源汽車(chē)中功率半導(dǎo)體含量[敏感詞]（55%）。

新能源汽車(chē)市場(chǎng)概況

目前，我國(guó)2020年前三季度整體乘用車(chē)銷(xiāo)量1337.6萬(wàn)輛，其中新能源車(chē)銷(xiāo)量為65萬(wàn)輛，而假設(shè)每個(gè)月200萬(wàn)輛銷(xiāo)量，占比不到5%。預(yù)計(jì)2020年新能源銷(xiāo)量在120萬(wàn)輛左右，市場(chǎng)滲透率4.8%。2025年滲透率目標(biāo)為20%，要實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)意味著接下來(lái)5年新能源汽車(chē)占比要提升15%，每年滲透率平均提升約3%，對(duì)應(yīng)約75萬(wàn)輛的增量。

新能源汽車(chē)銷(xiāo)售情況

展望2021年，我國(guó)將成為拉升新能源車(chē)增量的主要地區(qū)：一方面，多項(xiàng)政策拉動(dòng)車(chē)輛銷(xiāo)售與充電站設(shè)立；另一方面，對(duì)外牌車(chē)施行嚴(yán)格限行措施的一線城市如上海，新能源車(chē)牌不在限行規(guī)范內(nèi)等，在多方面的刺激下，新能源車(chē)的銷(xiāo)售將回升至全球平均值之上。
多重因素驅(qū)動(dòng)下，新能源汽車(chē)景氣度高企
全球汽車(chē)市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)3.5億美元，年均銷(xiāo)量9000萬(wàn)輛左右，汽車(chē)行業(yè)成為一個(gè)龐大的支柱性產(chǎn)業(yè)。2009年中國(guó)汽車(chē)銷(xiāo)量首次超越美國(guó)，至今已連續(xù)11年穩(wěn)居全球[敏感詞]大汽車(chē)市場(chǎng)，近幾年汽車(chē)銷(xiāo)量穩(wěn)定在2500萬(wàn)輛/年左右。

2010年新能源汽車(chē)被國(guó)務(wù)院確定為七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，行業(yè)于2 014年后開(kāi)始進(jìn)入高速增長(zhǎng)通道，從2015年開(kāi)始國(guó)內(nèi)新能源車(chē)銷(xiāo)量穩(wěn)居全球[敏感詞]。2019年中國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量共計(jì)120.6萬(wàn)輛，占全球221萬(wàn)輛的一半以上。
2020年11月，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)劃》），提出到2025年，新能源汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)量將達(dá)到汽車(chē)總銷(xiāo)量的20%，預(yù)計(jì)500-600萬(wàn)輛。未來(lái)5年中國(guó)的新能源汽車(chē)行業(yè)將迎來(lái)近40%的復(fù)合增速，顯示行業(yè)超高的景氣度。

多角度因素考慮，新能源汽車(chē)優(yōu)勢(shì)明顯
在成本、效率和環(huán)保的驅(qū)動(dòng)下，新能源汽車(chē)注定成為未來(lái)汽車(chē)的主流形態(tài)：
從成本角度看，目前國(guó)家補(bǔ)貼和地方政府補(bǔ)貼相對(duì)較高，同時(shí)新能源汽車(chē)能耗費(fèi)用以及保養(yǎng)費(fèi)用較低，從車(chē)輛的全生命周期角度看，新能源汽車(chē)的全生命周期成本低于燃油汽車(chē)。
從技術(shù)角度看，在汽車(chē)智能化大趨勢(shì)下，電動(dòng)汽車(chē)在承接自動(dòng)駕駛性能方面更具優(yōu)勢(shì)。和燃油車(chē)相比，電動(dòng)車(chē)整體結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)化，計(jì)算機(jī)和其他電子設(shè)備更易與汽車(chē)控制器接口銜接，與智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)相結(jié)合更具能耗優(yōu)勢(shì)。
從環(huán)保角度看，歐美繼續(xù)推行嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)加州政府要求2035年起，加州銷(xiāo)售的每輛新車(chē)必須實(shí)現(xiàn)零排放。我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中提出到2025年，新能源汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)售量達(dá)到汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)售總量的20%左右。

汽車(chē)電動(dòng)化推動(dòng)功率半導(dǎo)體量?jī)r(jià)齊升
汽車(chē)電子拉動(dòng)半導(dǎo)體整體需求
從傳統(tǒng)燃料汽車(chē)到新能源汽車(chē)，半導(dǎo)體在汽車(chē)領(lǐng)域的占比逐年增加，汽車(chē)含硅量大大提升。2019年全球半導(dǎo)體行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為4121億美元，其中汽車(chē)行業(yè)貢獻(xiàn)12.3%的營(yíng)收。2010-2019年汽車(chē)成為半導(dǎo)體行業(yè)需求增長(zhǎng)最快的行業(yè)，年復(fù)合增速高達(dá)9.2%，遠(yuǎn)高于半導(dǎo)體行業(yè)整體3.7%的增速水平。

汽車(chē)電動(dòng)化，半導(dǎo)體價(jià)值倍增
從單車(chē)半導(dǎo)體價(jià)值量看，混動(dòng)汽車(chē)和純電動(dòng)車(chē)半導(dǎo)體價(jià)值分別為735美元和750美元，相比傳統(tǒng)燃油汽車(chē)450美元大大增加。
在傳統(tǒng)燃油汽車(chē)中，功率半導(dǎo)體主要用在啟動(dòng)、停止和行車(chē)安全等領(lǐng)域。按照傳統(tǒng)汽車(chē)中半導(dǎo)體價(jià)值450美元，功率器件為50美元，占比10%左右。由于新能源汽車(chē)電池動(dòng)力模塊都需要功率半導(dǎo)體，混合動(dòng)力汽車(chē)的功率器件占比增至40%，純電動(dòng)汽車(chē)的功率器件占比增至55%。按照純電動(dòng)汽車(chē)半導(dǎo)體單車(chē)價(jià)值750美元計(jì)算，功率半導(dǎo)體單車(chē)價(jià)值量約為455美元,相比傳統(tǒng)汽車(chē)新能源車(chē)隊(duì)功率半導(dǎo)體需求提升接近9倍。

新能源汽車(chē)半導(dǎo)體主賽道：功率半導(dǎo)體
相較于燃油汽車(chē)，電動(dòng)車(chē)新增功率器件的需求主要有三個(gè)方面：逆變器中的IGBT模塊；OBC、DC/DC中的高壓MOSFET；輔助電器中的IGBT分立器件。功率半導(dǎo)體是新能源汽車(chē)價(jià)值量提升最多的部分，需求端主要為IGBT、MOSFET及多個(gè)IGBT集成的IPM模塊等產(chǎn)品，核心用于大電流和大電壓的環(huán)境。

根據(jù)英飛凌介紹，從器件對(duì)應(yīng)功率看，當(dāng)功率從100kW增加到200kW以上，對(duì)應(yīng)的器件從IGBT到SiC MOSFET過(guò)渡。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景不同，具體對(duì)應(yīng)不同的功率器件。

新能源汽車(chē)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)空間測(cè)算
根據(jù)全球新能源乘用車(chē)銷(xiāo)售量預(yù)計(jì)2025年約2100萬(wàn)輛推算，按微混（525元）、插電混動(dòng)（2100元）和純電(3185元)三類(lèi)車(chē)型功率器件成本估算，2025年全球新能源汽車(chē)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)空間約370億元。
按照我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)量有望在2025年實(shí)現(xiàn)600萬(wàn)輛左右估算，考慮功率半導(dǎo)體價(jià)格漲幅，按純電動(dòng)車(chē)EV功率器件800-3500元/輛，插電混動(dòng)車(chē)PHEV（燃油動(dòng)力系統(tǒng)上外掛電動(dòng)系統(tǒng)）功率器件均為2100元/輛，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)新能源車(chē)功率器件市場(chǎng)空間2025年將增至160億元。

細(xì)分賽道一：IGBT，汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的“CPU”
IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）即絕緣柵雙極型晶體管，是國(guó)際上公認(rèn)的電力電子技術(shù)第三次革命[敏感詞]代表性的產(chǎn)品。IGBT是工業(yè)控制及自動(dòng)化領(lǐng)域的核心元器件，其作用類(lèi)似于人類(lèi)的心臟，能夠根據(jù)工業(yè)裝置中的信號(hào)指令來(lái)調(diào)節(jié)電路中的電壓、電流、頻率、相位等，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控的目的。保障電子產(chǎn)品、電力設(shè)備正常運(yùn)行，同時(shí)降低電壓損耗，使設(shè)備節(jié)能高效。
IGBT是由MOSFET和BJT組成的復(fù)合功率半導(dǎo)體器件，既具備MOSFET輸入阻抗高、控制功率小、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單、開(kāi)關(guān)速度快的優(yōu)勢(shì)，也具備BJT通態(tài)電流大、通電壓低、損耗小等優(yōu)點(diǎn)。其在高壓、高速、大電流等方面相比其他功率半導(dǎo)體器件具備明顯優(yōu)勢(shì)，是未來(lái)功率半導(dǎo)體應(yīng)用的主要發(fā)展方向。

從上世紀(jì)80年代至今，IGBT經(jīng)歷了數(shù)代更新發(fā)展，從平面穿通型（PT）到溝槽型電場(chǎng)—截止型（FS-Trench），芯片面積、工藝線寬、通態(tài)飽和壓降、關(guān)斷時(shí)間、功率損耗等各項(xiàng)指標(biāo)經(jīng)歷了不斷的優(yōu)化，斷態(tài)電壓也從600V提高到6500V以上。IGBT技術(shù)不斷更新是提高耐壓水平和減小損耗以達(dá)到下游領(lǐng)域的需求。采用新架構(gòu)的IGBT通過(guò)降低關(guān)斷時(shí)間和通態(tài)壓降來(lái)減少功率損耗，提高斷態(tài)電壓水平，同時(shí)新工藝使得面積更小，工作溫度更高，成本更低。

IGBT未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)主要薄片工藝，目的在于減小襯底電阻和較少熱阻而達(dá)到進(jìn)一步減少損耗。在管芯上主要增加器件面積，提高電流密度。同時(shí)為了進(jìn)一步降低制造成本，硅片也從一開(kāi)始的5英寸到現(xiàn)在主流的8英寸和12英寸，折算后每顆芯顆成本可進(jìn)一步降低。

技術(shù)方面。在新能源汽車(chē)中IGBT應(yīng)用范圍一般在電壓600V以上，電流10A以上或頻率1KHz以上的區(qū)域，主要對(duì)應(yīng)高電壓環(huán)境的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，電機(jī)控制系統(tǒng)及車(chē)載充電器，單車(chē)IGBT價(jià)值約400美元左右。
電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要用在逆變器DC-AC中，將充電電池12V的直流電轉(zhuǎn)換成為驅(qū)動(dòng)電機(jī)220V的交流電驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作。電機(jī)控制系統(tǒng)上需要用到幾十個(gè)IGBT，從電池輸出高電壓后，需通過(guò)DC-DC變化為低電壓后供汽車(chē)低壓網(wǎng)絡(luò)使用，例如特斯拉的三相交流異步電機(jī)，每相用28個(gè)IGBT累計(jì)84個(gè)，其他電機(jī)12個(gè)IGBT，特斯拉總共用到96個(gè)IGBT。

電控系統(tǒng)是電動(dòng)車(chē)價(jià)值量第二大單個(gè)部件，單個(gè)電動(dòng)車(chē)中電控采購(gòu)成本約為3000-5000元，其中IGBT在電控成本中占比高達(dá)41%，是電控核心部件，其功能主要是完成車(chē)載充電器上電流變化。除此之外，IGBT亦用于空調(diào)系統(tǒng)，PCT加熱器等小功率逆變部分。

IGBT市場(chǎng)規(guī)模空間較大，全球IGBT市場(chǎng)2018年規(guī)模約為62.24億美元，預(yù)計(jì)2025年達(dá)到95億美元。我國(guó)IGBT市場(chǎng)規(guī)模2019年達(dá)155億元，根據(jù)Trendforce預(yù)測(cè)，受益于新能源汽車(chē)和工業(yè)領(lǐng)域的需求大幅增加，中國(guó)IGBT市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2025年中國(guó)IGBT市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到526億元（75億美金），年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)19.11%。

競(jìng)爭(zhēng)格局。目前IGBT芯片基本都被外資壟斷，我國(guó)IGBT高度依賴(lài)進(jìn)口。根據(jù)英飛凌對(duì)2018年全球市場(chǎng)格局的統(tǒng)計(jì)，模組端斯達(dá)半導(dǎo)作為[敏感詞]國(guó)產(chǎn)公司躋身前十位，市場(chǎng)占比2.2%。從汽車(chē)功率半導(dǎo)體公司上看，前5大企業(yè)主要為英飛凌、STM等外資企業(yè)，市占率達(dá)到63%，整體市場(chǎng)還是被海外壟斷。

除斯達(dá)半導(dǎo)外，中車(chē)時(shí)代電氣及比亞迪為國(guó)內(nèi)IGBT自主研發(fā)領(lǐng)軍企業(yè)。根據(jù)2019年國(guó)內(nèi)車(chē)規(guī)級(jí)IGBT市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)，前10名供應(yīng)商中三家中國(guó)企業(yè)（比亞迪、斯達(dá)半導(dǎo)、中車(chē)時(shí)代電氣）的市場(chǎng)份額合計(jì)僅20.4％，國(guó)產(chǎn)化程度低。相對(duì)全球整體市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)生態(tài)相對(duì)寬松，國(guó)產(chǎn)品牌獲得相對(duì)更高的市場(chǎng)份額。圖片整體上看IGBT市場(chǎng)空間大，且目前國(guó)產(chǎn)化程度低，車(chē)規(guī)級(jí)IGBT國(guó)產(chǎn)化替代空間大。目前國(guó)產(chǎn)龍頭已進(jìn)入頭部市場(chǎng)，且技術(shù)發(fā)展較快，在政策和資本大力支持下，國(guó)內(nèi)廠商有望打開(kāi)市場(chǎng)缺口占領(lǐng)部分市場(chǎng)份額。
細(xì)分賽道二：第三代半導(dǎo)體SiC等器件嶄露頭角
硅是半導(dǎo)體行業(yè)[敏感詞]代基礎(chǔ)材料，目前全球95%以上的集成電路元器件是以硅為襯底制造的。半導(dǎo)體材料經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，可以分為三代：

[敏感詞]代半導(dǎo)體材料：鍺、硅等單晶半導(dǎo)體材料，硅擁有1.1eV的禁帶寬度以及氧化后非常穩(wěn)定的特性。
第二代半導(dǎo)體材料：砷化鎵、銻化銦等化合物半導(dǎo)體材料，砷化鎵擁有1.4電子伏特的禁帶寬度以及比硅高五倍的電子遷移率。
第三代半導(dǎo)體材料：以碳化硅、氮化鎵為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料，有更高飽和漂移速度和更高的臨界擊穿電壓等突出優(yōu)點(diǎn)，適合大功率、高溫、高頻、抗輻照應(yīng)用場(chǎng)合。
半導(dǎo)材料發(fā)展至今，[敏感詞]代硅材料半導(dǎo)體已經(jīng)接近完美晶體?；诠璨牧仙掀骷脑O(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)也經(jīng)過(guò)了許多代的結(jié)構(gòu)和工藝優(yōu)化和更新，正在逐漸接近硅材料的極限，基于硅材料的器件性能提高的潛力愈來(lái)愈小。以氮化鎵、碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體具備優(yōu)異的材料物理特性，為進(jìn)一步提升電力電子器件的性能提供了更大的空間。

第三代半導(dǎo)體由于在物理結(jié)構(gòu)上具有能級(jí)禁帶寬的特點(diǎn)，又稱(chēng)為寬禁帶半導(dǎo)體，主要是以氮化鎵和碳化硅為代表，其在半導(dǎo)體性能特征上與[敏感詞]代的硅、第二代的砷化鎵有所區(qū)別，使得其能夠具備高禁帶寬度、高熱導(dǎo)率、高擊穿場(chǎng)強(qiáng)、高電子飽和漂移速率等優(yōu)勢(shì)，從而能夠開(kāi)發(fā)出更適應(yīng)高溫、高功率、高壓、高頻以及抗輻射等惡劣條件的小型化功率半導(dǎo)體器件，可有效突破傳統(tǒng)硅基功率半導(dǎo)體器件及其材料的物理極限。

SiC與Si相比，在耐高壓、耐高溫、高頻等方面具備碾壓優(yōu)勢(shì)，是材料端革命性的突破。在耐高壓方面，SiC擊穿場(chǎng)強(qiáng)是Si的10倍，這意味著同樣電壓等級(jí)的SiC MOSFET晶圓的外延層厚度只需要Si的十分之一，對(duì)應(yīng)的漂移區(qū)阻抗大大降低，且SiC禁帶寬度是Si的3倍，導(dǎo)電能力更強(qiáng)。在耐高溫方面，SiC熱導(dǎo)率及熔點(diǎn)非常高，是Si的2-3倍。在高頻方面，SiC電子飽和速度是Si的2-3倍，能夠?qū)崿F(xiàn)10倍的工作頻率。
根據(jù)Rohm對(duì)SiC MOSFET在汽車(chē)應(yīng)用中的進(jìn)度預(yù)測(cè)，隨著技術(shù)成熟，SiC MOSFET將逐漸替代部分Si MOSFET。通過(guò)采用全SiC功率模塊制造的逆變器可以使開(kāi)關(guān)損耗降低75％（芯片溫度為150°C），逆變器尺寸下降43%，重量輕6kg，最終汽車(chē)連續(xù)續(xù)航距離增加20-30%。

目前SiC市場(chǎng)滲透率相對(duì)較低，根據(jù)Cree對(duì)SiC器件的預(yù)測(cè)，18年全球SiC的器件銷(xiāo)售額4.2億美元，預(yù)計(jì)在2024年達(dá)到50億美元。特斯拉2018年將SiC用于Model 3后，超過(guò)90%電動(dòng)車(chē)廠決定要用SiC，整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈出現(xiàn)SiC缺貨。

從競(jìng)爭(zhēng)格局上看，Cree、Rohm、ST都已形成了SiC襯底-外延-器件-模塊垂直供應(yīng)的體系，而Infineon、Bosch、On Semi等廠商則購(gòu)買(mǎi)SiC襯底，隨后自行進(jìn)行外延生長(zhǎng)并制作器件及模塊。目前SiC市場(chǎng)的供給牢牢把控在襯底廠商手里，Cree、II-VI及Si-Crystal（Rohm旗下）合計(jì)占據(jù)了90%的出貨量，而器件及模組的供應(yīng)商中Cree、Rohm、Infineon及ST合計(jì)占據(jù)了超過(guò)70%的市場(chǎng)份額，但總體上由于市場(chǎng)目前還處于初期階段，滲透率較低，未來(lái)幾年的競(jìng)爭(zhēng)格局還有較大不確定性。
目前我國(guó)SiC方面也有多個(gè)玩家加入，在材料端有多家公司進(jìn)入賽道，例如天科合達(dá)和山東天岳；在外延方面有瀚天天成、東莞天域、三安集成、中電科等。三安是目前第三代半導(dǎo)體布局最全的龍頭企業(yè)，下游有多家整車(chē)廠商及功率器件廠商都加入到該賽道中。
整體上看SiC功率器件市場(chǎng)滲透率較低，增速較快，目前行業(yè)內(nèi)企業(yè)還處于跑馬圈地階段，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局存在不確定性，國(guó)內(nèi)廠商有望在未來(lái)的增量市場(chǎng)中獲得一定份額。
國(guó)內(nèi)外功率半導(dǎo)體代表公司
國(guó)內(nèi)主要功率半導(dǎo)體公司
由于車(chē)規(guī)級(jí)半導(dǎo)體市場(chǎng)門(mén)檻高，在運(yùn)行環(huán)境、器件穩(wěn)定性、可靠性和故障率等多方面均有嚴(yán)格要求，加之汽車(chē)半導(dǎo)體產(chǎn)品生命周期通常要求15年以上（即整車(chē)生命周期均能正常工作），供貨周期則可能長(zhǎng)達(dá)30年，因此在汽車(chē)半導(dǎo)體行業(yè)，IDM模式是廠商主要發(fā)展模式。國(guó)內(nèi)代表性上市公司有：斯達(dá)半導(dǎo)，比亞迪半導(dǎo)體，中車(chē)時(shí)代電氣，三安光電等。
比亞迪 比亞迪半導(dǎo)體公司是比亞迪子公司，是中國(guó)[敏感詞]的車(chē)規(guī)級(jí)IGBT廠商。公司主要業(yè)務(wù)覆蓋功率半導(dǎo)體、智能控制IC、智能傳感器及光電半導(dǎo)體的研發(fā)、生產(chǎn)及銷(xiāo)售，以IDM模式，擁有包含芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測(cè)試和下游應(yīng)用在內(nèi)的一體化經(jīng)營(yíng)全產(chǎn)業(yè)鏈。根據(jù)科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)消息，目前比亞迪車(chē)規(guī)級(jí)的IGBT已到5代，碳化硅MOSFET已到3代，自有SiC產(chǎn)線正在建設(shè)中。比亞迪旗艦車(chē)型漢EV四驅(qū)版是國(guó)內(nèi)[敏感詞]批量搭載SiC MOSFET組件的車(chē)型，按照比亞迪公布的計(jì)劃，預(yù)計(jì)到2023年，其旗下電動(dòng)車(chē)將實(shí)現(xiàn)碳化硅功率半導(dǎo)體全面替代，整車(chē)性能在現(xiàn)有基礎(chǔ)上再提升10％。
斯達(dá)半導(dǎo) 斯達(dá)半導(dǎo)自成立以來(lái)一直從事以IGBT為主的功率半導(dǎo)體芯片和模塊的設(shè)計(jì)研發(fā)和生產(chǎn)，并以IGBT模塊形式對(duì)外實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售。根據(jù)IHS Markit的數(shù)據(jù)，2018年公司在全球IGBT模塊市場(chǎng)排名第八，在國(guó)內(nèi)企業(yè)中排名[敏感詞]。目前已實(shí)現(xiàn)自主設(shè)計(jì)并量產(chǎn)IGBT國(guó)際第六代芯片（FS-Trench），并掌握相應(yīng)封裝工藝，打破了國(guó)外功率半導(dǎo)體巨頭長(zhǎng)期實(shí)現(xiàn)IGBT芯片的壟斷。除了IGBT之外，公司產(chǎn)品同時(shí)還有MOSFET模塊、晶閘管、SiC功率器件等。日前，公司發(fā)布投資約2.29億元建設(shè)全碳化硅功率模組產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目公告，預(yù)計(jì)項(xiàng)目建設(shè)周期2年，建成后項(xiàng)目將有年產(chǎn)8萬(wàn)顆車(chē)規(guī)級(jí)全碳化硅功率模組生產(chǎn)線和研發(fā)測(cè)試中心。
2019年公司營(yíng)收實(shí)現(xiàn)7.79億元，同比增長(zhǎng)15.41%，凈利潤(rùn)實(shí)現(xiàn)1.36億元，同比增長(zhǎng)40.74%。近五年公司營(yíng)收和凈利潤(rùn)復(fù)合增長(zhǎng)率分別達(dá)32.6%和62.81%。2019年IGBT模塊的銷(xiāo)售收入占營(yíng)業(yè)收入的97%，其中1200V IGBT模塊的銷(xiāo)售收入占營(yíng)業(yè)收入的73%，是公司的主要產(chǎn)品。
其他電壓IGBT模塊收入占比24%。其他產(chǎn)品占比較小，包括MOSFET模塊、整流及快恢復(fù)二極管模塊等，占營(yíng)業(yè)收入的3%。公司IGBT模塊產(chǎn)品豐富，種類(lèi)齊全，覆蓋工業(yè)級(jí)、汽車(chē)級(jí)和家電領(lǐng)域的應(yīng)用。目前，公司IGBT產(chǎn)品種類(lèi)超過(guò)600種，電壓等級(jí)涵蓋100V～3300V，電流等級(jí)涵蓋10A～3600A。
中車(chē)時(shí)代電氣 中車(chē)時(shí)代半導(dǎo)體是中車(chē)時(shí)代電氣子公司，主要生產(chǎn)大功率晶閘管、IGCT、IGBT及SiC器件及其組件，以IDM模式，聚焦軌道交通、高壓輸配電和新能源市場(chǎng)，著眼于推進(jìn)新能源汽車(chē)組件配套建設(shè)項(xiàng)目，包括電控、電機(jī)、IGBT、傳感器在內(nèi)的系統(tǒng)集成。目前，公司功率器件產(chǎn)品要應(yīng)用于軌道交通、新能源汽車(chē)、光伏逆變器等領(lǐng)域，IGBT已覆蓋750 V-6500 V，SiC器件已覆蓋650 V-1700 V，700V、3300V混合SiC牽引變流器以及3300V全SiC牽引變流器已規(guī)模應(yīng)用。
三安光電 三安集成是三安光電子公司，三安集成電路涵蓋微波射頻、高功率電力電子、光通訊等領(lǐng)域的化合物半導(dǎo)體制造平臺(tái)，以IDM模式，具備襯底材料、外延生長(zhǎng)、以及芯片制造能力。公司2020年以來(lái)銷(xiāo)售出貨大幅增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入3.75億元，同比增長(zhǎng)680.48%。
砷化鎵射頻出貨客戶(hù)累計(jì)將近100家、氮化鎵射頻產(chǎn)品重要客戶(hù)產(chǎn)能正逐步爬坡；電力電子產(chǎn)品客戶(hù)累計(jì)超過(guò)60家，27種產(chǎn)品已進(jìn)入批量量產(chǎn)階段；光通訊業(yè)務(wù)除擴(kuò)大現(xiàn)有中低速PD/MPD產(chǎn)品的市場(chǎng)領(lǐng)先份額外，高端產(chǎn)品10G APD/25G PD、VCSEL和DFB發(fā)射端產(chǎn)品均已在行業(yè)重要客戶(hù)處驗(yàn)證通過(guò)，進(jìn)入批量試產(chǎn)階段；濾波器產(chǎn)品開(kāi)發(fā)性能優(yōu)越，產(chǎn)線持續(xù)擴(kuò)充及備貨中。
目前，公司已經(jīng)完成SIC MOSFET器件量產(chǎn)平臺(tái)的打造，1200V 80mΩ產(chǎn)品已完成研發(fā)并通過(guò)一系列產(chǎn)品性能和可靠性測(cè)試，可廣泛適用于光伏逆變器、開(kāi)關(guān)電源、脈沖電源、高壓DC/DC、新能源充電和電機(jī)驅(qū)動(dòng)等應(yīng)用領(lǐng)域。
國(guó)外主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手
英飛凌(Infineon) 英飛凌科技公司于1999年在德國(guó)慕尼黑正式成立，是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體公之一。公司前身為西門(mén)子集團(tuán)的半導(dǎo)體部門(mén)，于1999年獨(dú)立，2000年上市。公司作為國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的領(lǐng)導(dǎo)者，為有線和無(wú)線通信、汽車(chē)及工業(yè)電子、內(nèi)存、計(jì)算機(jī)安全以及芯片卡市場(chǎng)提供先進(jìn)的半導(dǎo)體產(chǎn)品及完整的系統(tǒng)解決方案。截止2020年12月18日，英飛凌科技公司市值為405億美金，靜態(tài)估值為42倍。

作為功率半導(dǎo)體領(lǐng)導(dǎo)者，英飛凌是市場(chǎng)上[敏感詞]一家提供覆蓋硅、碳化硅和氮化鎵等材料的全系列功率產(chǎn)品的公司，擁有高性?xún)r(jià)比的第七代CoolMOS?、基于第三代寬禁帶半導(dǎo)體的高性能CoolSiC?與CoolGaN?、以及支持更高頻率應(yīng)用的第六代OptiMOS?等豐富產(chǎn)品組合，從芯片技術(shù)層面提升電源效率。同時(shí)英飛凌也是IGBT技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，根據(jù)IHS Markit[敏感詞]數(shù)據(jù)，英飛凌在全球IGBT市場(chǎng)市占率達(dá)34.5%。

公司在汽車(chē)半導(dǎo)體領(lǐng)域深耕多年，近20年公司汽車(chē)半導(dǎo)體收入逐年上升，復(fù)合增速約為10.1%。隨著2015年新能源汽車(chē)市場(chǎng)的增長(zhǎng)，汽車(chē)半導(dǎo)體收入增幅及市場(chǎng)份額逐年擴(kuò)大，目前公司已成為汽車(chē)半導(dǎo)體[敏感詞]的供應(yīng)廠商。
2020年第三季度汽車(chē)事業(yè)部收入10億歐元，環(huán)比增加29.08%，同比增加17.81%。根據(jù)公司三季報(bào)說(shuō)明，收入大幅增加主要源于電動(dòng)車(chē)以及MCU銷(xiāo)量的增加。從收入構(gòu)成上看，2020年公司功率半導(dǎo)體收入55%，其中約一半來(lái)自于新能源汽車(chē)和自動(dòng)駕駛部分的需求。

從公司歷史估值情況看，2020年公司PE倍數(shù)持續(xù)走高，在2020年9月后市盈率大幅上升，究其原因主要是新能源車(chē)歐洲市場(chǎng)2020年的爆發(fā)。根據(jù)歐洲汽車(chē)制造商協(xié)會(huì)（ACEA）的統(tǒng)計(jì)，歐洲新能源車(chē)注冊(cè)量在2020年明顯增加，第三季度大幅增加至27萬(wàn)輛左右，同比增加221.6%，環(huán)比增加111.69%。

根據(jù)英飛凌對(duì)未來(lái)新能源汽車(chē)市場(chǎng)預(yù)測(cè)，2023年全球新能源市場(chǎng)滲透率將超過(guò)23%，2027年將超過(guò)50%。未來(lái)公司重點(diǎn)布局SiC功率模組為基礎(chǔ)的升級(jí)版電動(dòng)車(chē)平臺(tái)，同時(shí)SiC MOSFET業(yè)務(wù)借由IGBT的大量客戶(hù)優(yōu)勢(shì)將迅速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)汽車(chē)半導(dǎo)體整體銷(xiāo)量有大幅增加。
三菱電機(jī) 三菱電機(jī)株式會(huì)社是三菱集團(tuán)的核心企業(yè)之一，成立于1921年。根據(jù)三菱電機(jī)株式會(huì)社2019年年報(bào)，截至2019年3月31日，公司員工數(shù)量達(dá)145,817人。三菱電機(jī)在全球的電力設(shè)備、通信設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化、電子元器件、家電等市場(chǎng)占據(jù)著重要的地位。三菱電機(jī)的半導(dǎo)體產(chǎn)品包括功率模塊（IGBT、IPM、MOSFET等）、微波/射頻和高頻光器件、光模塊和標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用的TFTLCD等。