1月，華潤微宣布將在重慶打造全國最大的功率半導(dǎo)體生產(chǎn)基地;去年年底，士蘭微發(fā)布公告在廈門建設(shè)兩條12英寸特色工藝生產(chǎn)線，主要產(chǎn)品為MEMS和功率半導(dǎo)體。兩個大型項目將國內(nèi)功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推向高潮。作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的一大分支，功率半導(dǎo)體對實現(xiàn)電能的高效產(chǎn)生、傳輸、轉(zhuǎn)換、存儲和控制作用巨大，是實現(xiàn)節(jié)能減排、綠色制造的關(guān)鍵。2018年功率半導(dǎo)體市場將如何發(fā)展?中國功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)能否像集成電路產(chǎn)業(yè)一樣取得高速成長?

應(yīng)用市場：汽車、工業(yè)雙輪驅(qū)動

功率半導(dǎo)體可以用來控制電路通斷，從而實現(xiàn)電力的整流、逆變、變頻等。一般將額定電流超過1安培的半導(dǎo)體器件歸類為功率半導(dǎo)體，其阻斷電壓從幾伏到上萬伏。常見的功率半導(dǎo)體有金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(MOSFET)、絕緣柵雙極晶體管芯片(IGBT)、快恢復(fù)二極管(FRD)、垂直雙擴(kuò)散金屬-氧化物場效應(yīng)晶體管(VDMOS)、可控硅(SCR)、大功率晶閘管(GTO)等。

從市場角度看，功率半導(dǎo)體從 2016年下半年開始行情回暖，此后需求持續(xù)旺盛。根據(jù)IHS Markit的數(shù)據(jù)，2017年包括功率離散元件、功率模組在內(nèi)的全球整體功率半導(dǎo)體市場銷售額達(dá)383億美元，增長率約達(dá)7.5%。在接受采訪時，英飛凌工業(yè)功率控制事業(yè)部中國區(qū)負(fù)責(zé)人于代輝表示，繼續(xù)看好2018年功率半導(dǎo)體市場，特別是中國的功率半導(dǎo)體市場規(guī)模迅速增長。

功率半導(dǎo)體廣泛應(yīng)用于汽車、家電、光伏、風(fēng)電、軌道交通等領(lǐng)域，滲透進(jìn)了人們生活的方方面面。業(yè)界普遍認(rèn)為，帶動功率半導(dǎo)體旺盛需求的一個重要原因是下游新能源汽車的高速增長。我國作為全球最大的新能源汽車市場，2017年前十月新能源汽車產(chǎn)量達(dá)51.7萬輛，同比增長45.63%，預(yù)計全年70萬輛銷售目標(biāo)有望完成。 而汽車電子是功率半導(dǎo)體器件最主要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。根據(jù)行業(yè)研究數(shù)據(jù)，新能源汽車所用的IGBT約占電動汽車總成本的10%。2016年國務(wù)院印發(fā)《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的通知》：到2020年，新能源汽車實現(xiàn)當(dāng)年產(chǎn)銷200萬輛以上，累計產(chǎn)銷超過500萬輛。

另一個預(yù)計將呈現(xiàn)爆炸性增長的市場是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。威世半導(dǎo)體亞洲區(qū)銷售高級副總裁Johnson Koo此前在接受記者采訪時表示，《中國制造2025》是中國版的工業(yè)4.0，是中國在建成制造強國三個十年“三步走”戰(zhàn)略的第一個十年的行動綱領(lǐng)。工業(yè)4.0的實現(xiàn)本身就需要制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。這些新興的需求將為半導(dǎo)體公司提供更多市場機(jī)會，包括工業(yè)傳感器、微控制器、電子標(biāo)簽和功率器件等。

新產(chǎn)線：士蘭微、華潤相繼投資

中國功率半導(dǎo)體市場增長雖然很快，廠商實力與國際巨頭相比還有較大差距，不過近年來國內(nèi)的企業(yè)也在積極追趕，并取得了一定成果。賽迪顧問報告指出，目前我國功率器件龍頭企業(yè)處于加速整合海外優(yōu)質(zhì)資源，加速向中高端市場邁進(jìn)的進(jìn)程中。因此，預(yù)計2018年國內(nèi)功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有望如集成電路產(chǎn)業(yè)一樣，掀起一輪發(fā)展熱潮。

2017年年底，士蘭微宣布將在廈門市海滄區(qū)建設(shè)兩條12英寸65nm—90nm的特色工藝芯片生產(chǎn)線。根據(jù)士蘭微的公告，第一條產(chǎn)線總投資70億元，工藝線寬90nm，達(dá)產(chǎn)規(guī)模8萬片/月;分兩期實施，一期總投資50億元，公司以貨幣出資3億，實現(xiàn)月產(chǎn)能4萬片。第二條產(chǎn)線初步概算總投資100億元，工藝線寬為65nm—90nm。這兩條產(chǎn)線的主要產(chǎn)品為MEMS、功率器件。而華潤微則在2018年1月8日與重慶市經(jīng)信委、重慶西永微電子產(chǎn)業(yè)園區(qū)開發(fā)有限公司簽約，將在重慶設(shè)立一座國家級功率半導(dǎo)體研發(fā)中心、建設(shè)國內(nèi)最大的功率半導(dǎo)體制造中心，同時完善上下游產(chǎn)業(yè)鏈，形成從原材料制造、IC設(shè)計到封裝測試的完整產(chǎn)業(yè)鏈條，帶動當(dāng)?shù)丶呻娐樊a(chǎn)業(yè)基地升級。

更重要的是，經(jīng)過這些年的培育與發(fā)展，國內(nèi)功率半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)鏈有了長足的進(jìn)步。中國電器工業(yè)協(xié)會電力電子分會秘書長肖向峰表示，近5年來我國電力電子器件產(chǎn)業(yè)鏈在多個方面取得進(jìn)展，包括電子材料、IGBT用高阻區(qū)熔中照單晶、IGBT用平板全壓接多臺架陶瓷結(jié)構(gòu)件、IGBT專用焊錫、IGBT用氮化鋁DBC覆銅板、IGBT用鋁碳化硅基板、6英寸碳化硅晶圓及外延、6英寸碳化硅、8英寸SiC襯底的GaN外延、6英寸藍(lán)寶石襯底的GaN外延等。這些領(lǐng)域的發(fā)展成熟為未來我國功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的成長打下了較為堅實的基礎(chǔ)。

新材料：SiC領(lǐng)先GaN牽引功率器件迅猛發(fā)展

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今經(jīng)歷了三個階段：第一代半導(dǎo)體材料以硅(Si)為代表，第二代半導(dǎo)體材料砷化鎵(GaAs)也已經(jīng)廣泛應(yīng)用，而第三代半導(dǎo)體材料以氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)、氧化鋅(ZnO)等寬禁帶為代表。第三代半導(dǎo)體材料突出優(yōu)點是在導(dǎo)熱率、抗輻射能力、擊穿電場、電子飽和速率等方面，因此更適用于高溫、高頻、抗輻射的場合。

以SiC材料為基礎(chǔ)的功率半導(dǎo)體技術(shù)上較為成熟，市場在2016年正式形成，市場規(guī)模約在2.1億—2.4億美元之間。作為國內(nèi)成立最早規(guī)模最大的SiC單晶襯底高新企業(yè)天科合達(dá)公司發(fā)展迅猛，已連續(xù)八年被YOLE公司列為國際SiC單晶襯底主要制造商。Yole預(yù)測，到2021年將上漲至5.5億美元，復(fù)合年均增長率預(yù)計將達(dá)19%。氮化鎵器件則相對滯后一些。

不過，2017年以來功率氮化鎵的產(chǎn)品技術(shù)也在加快成熟，預(yù)計2018年將是功率氮化鎵較具成長性的一年。潘大偉告訴記者，英飛凌將推出的一個功率GaN的系列產(chǎn)品，能夠提高功率轉(zhuǎn)化的頻率，功率的密度非常高，可以達(dá)到硅片10到100倍的改善的效果。Yole公司的報告也印證了這一點：2016年全球功率氮化鎵有了大約1400萬美元的市場。這相對于總規(guī)模達(dá)到300億美元的硅功率半導(dǎo)體市場，當(dāng)然還顯得很微不足道。不過，功率氮化鎵技術(shù)憑借其高性能和高頻解決方案適用性，短期內(nèi)預(yù)計將展現(xiàn)出巨大的市場潛力。

在中國功率GaN技術(shù)也有較快發(fā)展。2017年11月英諾賽科的8英寸硅基氮化鎵生產(chǎn)線通線投產(chǎn)，成為國內(nèi)首條實現(xiàn)量產(chǎn)的8英寸硅基氮化鎵生產(chǎn)線。華潤微規(guī)劃建設(shè)的化合物半導(dǎo)體項目，判斷生產(chǎn)線主要是GaN工藝。該項目將分兩期實施，其中一期項目投資20億元，二期投資30億元。