作者/星空下的烤包子

編輯/菠菜的星空

排版/星空下的炒肝

最近一段時間，功率半導體賽道格外引人注目。

前有比亞迪股份（H01211）發(fā)布公告，分拆子公司比亞迪半導體至創(chuàng)業(yè)板上市（審核狀態(tài)為已問詢），后有功率半導體龍頭英飛凌等玩家正在醞釀新一輪產(chǎn)品漲價。

聽到這么大的利好，疊加第三代半導體（如碳化硅和氮化鎵)逐漸走向產(chǎn)業(yè)化之路，功率半導體板塊為此先漲為敬。

今天，筆者就帶來縱覽一下功率半導體的世界，看看這到底是風口，還是虎口。順便分析一波，作為普通投資者的你，還有上車的機會嗎？

功率半導體，少你玩不轉

在這里先給小白科普下功率半導體。顧名思義，功率半導體是半導體的一類，是電子裝置中電能轉化與電路控制的核心。比如新能源汽車、工業(yè)控制、軌道交通等各行各業(yè)，都能見到它的身影。如果進一步細分，又可以分成二極管、晶閘管和晶體管。晶體管是市場份額最大的品類，包括我們耳熟能詳?shù)腎GBT（絕緣柵雙極型晶體管）和MOSFET（金氧半場效晶體管）。所以我們今天主要就聊它。

圖片：宏微科技招股說明書

剛才說了，功率半導體幾乎涵蓋了所有的電子制造業(yè)。幾大重要領域也是平分秋色。工業(yè)控制（23%）、消費電子（20%）和計算機（20%）位列前三甲。幾個領域中，如果說誰是全村的希望，那在智能汽車時代的潮流下，筆者相信汽車功率半導體未來將成為別人家的希望。

圖片：2019年功率器件下游應用市場占比

為什么這么說呢？我們先看整體，再看局部。從全球功率半導體的市場規(guī)模來看，從2018年的391億美元，到2021年441億美元，大致按照4%的速度在增長。而中國作為全球最大的功率半導體消費國，占據(jù)全球蛋糕的份額在逐年增加，2021年的市場份額已經(jīng)達到了36%。

圖片：2014-2021年全球和中國功率半導體市場規(guī)模

而在全球功率半導體穩(wěn)步增長的背景下，新能源汽車對需求的拉動顯得更外顯眼。新能源汽車中，驅動電機、動力電池、電控組成的三電系統(tǒng)，取代了傳統(tǒng)汽油車三大件（發(fā)動機、變速箱和底盤），成為功率半導體的重要增量場景。筆者翻了翻英飛凌的年報，龍頭說了，新能源汽車中功率半導體器件的價值量約為傳統(tǒng)燃油車的5倍以上。雖然有老王賣瓜，自賣自夸的嫌疑，但我們不可否認新能源汽車對功率半導體的依賴。

圖片：功率半導體在傳統(tǒng)汽車和智能電動車的應用場景

比如，在汽車中安裝的IGBT（融合了雙極型三極管和MOSFET的性能優(yōu)勢），機構預測市場規(guī)模將從2018年的57億元增長至2025年的456億元，年復合增長率為32%，遠高于功率半導體整體市場的增長速度。

所以，你想找一條高增長性的賽道嗎？新能源智能汽車或許是個不錯的選擇。

IGBT是技術制高點，國產(chǎn)替代是主旋律

功率半導體器件發(fā)展到現(xiàn)在，經(jīng)歷了多個階段，但是不管什么新產(chǎn)品，都統(tǒng)一的向著高功率密度、低損耗、集成化等優(yōu)質特點發(fā)展。每一代都站在前人的肩膀上，所以相應的器件設計及制造難度也隨之不斷提高。

圖片：功率半導體發(fā)展階段

而今天，IGBT是新能源車高壓系統(tǒng)不可或缺的組成部分，它主要用于交流電和直流電的轉換，變化頻率，門檻較高，屬于新能源汽車的大腦，而且也能用在充電樁上。IGBT在一輛新能源汽車中的價值大致在千元級別，比如特斯拉Model X中有4000-5000元都來自IGBT。

圖片來源：意法半導體

但是，IGBT雖好，也不是誰想造就造的。IGBT產(chǎn)業(yè)鏈包括芯片設計、晶圓制造、模塊封裝、下游應用四個環(huán)節(jié)，其中芯片設計肯定是相對高壁壘的環(huán)節(jié)，而且相對于其他功率器件難度略大，對新進入者并不是那么友好。我國想突破卡脖子難題，非一日之寒。英飛凌已經(jīng)迭代了7次IGBT芯片，而目前市場主流水平才相當于英飛凌的第4代。

圖片：IGBT的加工流程

來看一下IGBT賽道的廝殺狀況，就會發(fā)現(xiàn)頭部效應集中的現(xiàn)象非常明顯。全球英飛凌一家吃了將近40%的市場份額。看向國內，國內IGBT自給率不足15%，能拉出來打的只有比亞迪微電子和斯達半導體。所以，我國IGBT行業(yè)仍存在巨大供需缺口。索性廟堂也意識到了這一點，2017年推出了工業(yè)強基IGBT器件一條龍應用計劃，從設計、到制造、再到設備，都要自主掌握。

筆者相信，國產(chǎn)替代，一定IGBT的主旋律，只是時間早晚的問題。

圖片來源：英飛凌年報

圖片：中國電動乘用車2019年IGBT配套份額

集中力量辦大事，就沒有辦不成的事。根據(jù)智研咨詢的預測，2024年我國IGBT市場自給率將達到40%，國產(chǎn)替代趨勢明顯。

碳化硅（SiC），未來靠你了

我們得用發(fā)展的眼光看問題。

IGBT雖然，但它畢竟是硅（Si）基，而碳化硅功率模塊的出現(xiàn)，可大幅減少開關損失，給新能源汽車電驅系統(tǒng)帶來直接的效率提升，從而減少電力損失。而且，碳化硅模塊的封裝尺寸更小，從而能夠減少逆變器（把直流轉換成交流的裝置）的重量，實現(xiàn)輕量化的效果。

但是前幾年，碳化硅滲透率還沒有打開主要是因為成本過高。但2019年開始已經(jīng)走上了降本之路，但是價格還是遠高于硅基IGBT，相差5-8倍。當前全球市場上，6英寸碳化硅襯底已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化。

圖片：SiC 器件成本下降趨勢明顯（單元：元/A）

雖然碳化硅自身成本高，但它優(yōu)異的性能優(yōu)勢，能使得汽車的綜合成本下降。比如已經(jīng)有高端車型（特斯拉、比亞迪、蔚來）開始搭載碳化硅器件。

最后，給各位投資者也注入一針強心劑。根據(jù)各機構給出的研究預測，未來的碳化硅，2025年是規(guī)模擴大的拐點，系能源汽車成為其最為重要的增長點。

圖片：全球SiC功率器件市場規(guī)模（單位：億美元）

最后，筆者想說，功率半導體，是一個滾雪球的賽道。只要持續(xù)的精進自己的技術能力，總有機會占據(jù)一席之地。

這兩年，我們時常提出卡脖子這個詞，尤其對于芯片這種高端制造行業(yè)。有了卡脖子，隨之而來的就是國產(chǎn)替代。這條路，已經(jīng)在其他無數(shù)個賽道上被驗證。但是，芯片要自主發(fā)展，必將是一場曠日持久的戰(zhàn)爭。要打贏持久戰(zhàn)，離不開政策和資本的支持，更離不開人才和平臺的培育和發(fā)展。

相信多少年后，筆者再回顧這個行業(yè)的發(fā)展時，我國的玩家們，能書寫出濃墨重彩的一筆。

注：本文不構成任何投資建議。股市有風險，入市需謹慎。沒有買賣就沒有傷害。