中國(guó)半導(dǎo)體崛起的必要性和產(chǎn)業(yè)決心毋庸置疑，去年我們針對(duì)IGBT進(jìn)行了深入研究，相關(guān)研究報(bào)告引起市場(chǎng)廣泛關(guān)注。本報(bào)告圍繞全控型功率器件另一大成員MOSFET展開(kāi)，結(jié)合上下游供需情況，重點(diǎn)分析MOSFET漲價(jià)成因，希望對(duì)大家有所啟發(fā)。

2016年全球MOSFET市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到62億美元，預(yù)計(jì)至2022年達(dá)75億美元；下游的應(yīng)用領(lǐng)域中汽車(chē)電子的占比持續(xù)攀升，預(yù)計(jì)至2022年將達(dá)到22%。MOSFET主要被英飛凌、安森美、瑞薩等國(guó)外大廠占據(jù)，三者合計(jì)占據(jù)全球接近一半的市場(chǎng)。2017年以來(lái)MOSFET迎來(lái)漲價(jià)潮，部分國(guó)外廠商的交貨期已拉長(zhǎng)至20周以上，今年第一季度MOSFET持續(xù)缺貨，IDM、Vishay等廠商漲價(jià)。

在新能源汽車(chē)持續(xù)增長(zhǎng)、以及CPU/GPU/Type-C產(chǎn)品持續(xù)升級(jí)的背景下，MOSFET需求強(qiáng)勁；而供給層面，上游晶圓供不應(yīng)求、指紋雙攝芯片對(duì)MOSFET的產(chǎn)能造成擠壓、功率器件廠商向高壓高毛利產(chǎn)品傾斜帶來(lái)MOSFET結(jié)構(gòu)性緊缺，我們認(rèn)為MOSFET漲價(jià)潮將至少持續(xù)到2018年年底，甚至持續(xù)到2020年。

需求端：①M(fèi)OSFET是新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)和充電樁電源模塊的核心零部件，新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展帶來(lái)大量MOSFET新增需求。②PC占據(jù)40%以上的低壓MOSFET市場(chǎng)，主板、顯卡的升級(jí)換代將帶動(dòng)新一波MOSFET市場(chǎng)需求。Intel第八代芯片發(fā)布，300系主板將在18年迎來(lái)放量。③MOSFET在Type-C接口功率轉(zhuǎn)換、過(guò)載保護(hù)上發(fā)揮著重要作用，快充、Type-C接口的持續(xù)滲透帶動(dòng)MOSFET需求。

供給端：①M(fèi)OSFET主要利用8寸晶圓生產(chǎn)，晶圓廠商8寸線擴(kuò)產(chǎn)謹(jǐn)慎，少數(shù)新增投資也尚未進(jìn)入量產(chǎn)投放期，晶圓供給緊張局面或延續(xù)至19年，漲價(jià)勢(shì)頭不減。②指紋識(shí)別、雙攝帶動(dòng)了指紋識(shí)別芯片以及CMOS圖像傳感器芯片的需求，對(duì)MOSFET芯片的8寸線產(chǎn)能形成擠壓。③國(guó)際功率半導(dǎo)體廠商產(chǎn)能向汽車(chē)、工業(yè)等高壓高毛利產(chǎn)線傾斜，導(dǎo)致低壓MOSFET更加缺貨。

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MOSFET漲價(jià)持續(xù)發(fā)酵

MOSFET全稱(chēng)為金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，根據(jù)工作載流子的極性不同，功率MOSFET可進(jìn)一步分為“N溝道型”與“P溝道型”，兩者極性不同但工作原理類(lèi)似，在實(shí)際電路中常采用導(dǎo)通電阻小、制造較容易的N型MOSFET。

MOSFET具有三個(gè)電極，分別為源極（Source）、漏極（Drain）以及柵極（Gate），通過(guò)控制柵極所加電壓可以控制源極與漏極之間的導(dǎo)通與關(guān)閉。以N溝道MOSFET為例，當(dāng)G、S極之間的電壓為零時(shí)，D、S極之間不導(dǎo)通，相當(dāng)于開(kāi)路；而當(dāng)G、S極之間的電壓為正且超過(guò)一定界限時(shí)，D、S極之間則可通過(guò)電流，處于導(dǎo)通狀態(tài)。因此，功率MOSFET在電路中起到的作用近似于開(kāi)關(guān)。

功率MOSFET具有高頻（工作范圍可達(dá)數(shù)十MHz）、驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單（電壓驅(qū)動(dòng)）、抗擊穿性好（無(wú)雪崩效應(yīng)）等特點(diǎn)，應(yīng)用范圍涵蓋電源管理、計(jì)算機(jī)及外設(shè)、通信、消費(fèi)電子、汽車(chē)電子、工業(yè)控制等多個(gè)領(lǐng)域。然而，由于功率MOSFET在高壓條件下導(dǎo)通電阻以及功率損失會(huì)急劇上升，其在高壓、大功率場(chǎng)合的應(yīng)用受到了很大的限制，因此MOSFET一般用于低壓（< 600 V）、低功率（< 1000 W）、高頻（> 100 kHz）的場(chǎng)合。

根據(jù)咨詢機(jī)構(gòu)Yole的估測(cè)，2016年全球功率MOSFET市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到62億美元，預(yù)計(jì)到2022年可達(dá)75億美元，對(duì)應(yīng)復(fù)合年均增長(zhǎng)率為3.4%。在下游的應(yīng)用領(lǐng)域中，數(shù)據(jù)處理、消費(fèi)電子、通信、工業(yè)電子、汽車(chē)電子占據(jù)了主要的市場(chǎng)份額；其中，汽車(chē)電子的占比持續(xù)攀升，并于2016年首次超過(guò)計(jì)算存儲(chǔ)成為最大的應(yīng)用領(lǐng)域，預(yù)計(jì)到2022年MOSFET在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用占比將達(dá)到22%。

目前，全球功率MOSFET市場(chǎng)主要被英飛凌、安森美、瑞薩等國(guó)外大廠占據(jù)，2016年三者市占率分別為26.4%、13.4%和9.2%，占據(jù)全球接近一半的市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)MOSFET競(jìng)爭(zhēng)格局與全球情況大體一致。

2017年下半年，在供需層面多種因素的疊加作用下，MOSFET多次漲價(jià)、奇貨可居。長(zhǎng)電科技先后三次提價(jià)，部分產(chǎn)品累計(jì)漲價(jià)幅度或超50%；長(zhǎng)電之后，包括大中、尼克松、富鼎在內(nèi)的臺(tái)系 MOSFET 供貨商也跟進(jìn)漲價(jià)。

今年第一季度進(jìn)入傳統(tǒng)淡季，但MOSFET缺貨問(wèn)題遲遲未獲得緩解，IDM交貨周期延長(zhǎng)至16至20周，并已正式通知客戶調(diào)漲MOSFET價(jià)格，一季度季價(jià)格平均漲幅達(dá)10%-15%；Vishay也已通知客戶及通路商，新訂單將自今年1月2日起漲價(jià)，未出貨訂單也會(huì)在3月后漲價(jià)。

除了上調(diào)產(chǎn)品價(jià)格，廠商的交貨周期也逐漸拉長(zhǎng)，訂單積壓的情況日益嚴(yán)重。正常情況下，MOSFET、整流管、晶閘管等分立半導(dǎo)體功率器件的交貨周期一般為8周左右，但目前部分國(guó)外大廠的MOSFET交貨期已拉長(zhǎng)至20周以上，且預(yù)計(jì)短期內(nèi)缺貨的情況難以緩解。

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MOSFET會(huì)繼續(xù)漲嗎？

在新能源汽車(chē)持續(xù)增長(zhǎng)、以及CPU/GPU/Type-C產(chǎn)品持續(xù)升級(jí)的背景下，MOSFET需求強(qiáng)勁；而供給層面，上游晶圓供不應(yīng)求、指紋雙攝芯片對(duì)MOSFET的產(chǎn)能造成擠壓、功率器件廠商向高壓高毛利產(chǎn)品傾斜帶來(lái)MOSFET結(jié)構(gòu)性緊缺，我們認(rèn)為MOSFET漲價(jià)潮將至少持續(xù)到2018年年底，甚至持續(xù)到2020年。

需求端分析

旺盛的市場(chǎng)需求是拉動(dòng)MOSFET價(jià)格持續(xù)增長(zhǎng)的最主要原因。我們認(rèn)為需求端主要是受到以下幾點(diǎn)因素的影響：汽車(chē)電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展、主板和顯卡對(duì)低壓MOS需求提升、Type-C接口的持續(xù)增長(zhǎng)。

汽車(chē)電子：

汽車(chē)電氣化帶來(lái)巨大MOSFET增量空間。MOSFET在汽車(chē)上具有廣泛的應(yīng)用，主要用于輔助驅(qū)動(dòng)各種電動(dòng)馬達(dá)，包括通風(fēng)系統(tǒng)、雨刮器、電動(dòng)車(chē)窗等；同時(shí)，MOSFET在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電制動(dòng)系統(tǒng)等動(dòng)力控制系統(tǒng)中也發(fā)揮著關(guān)鍵的作用；此外，MOSFET器件還用于DC/DC轉(zhuǎn)換器、電池管理系統(tǒng)等功率變換模塊。因此，隨著汽車(chē)中越來(lái)越多的功能轉(zhuǎn)向電氣控制，MOSFET的用量也隨之上升。

新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展帶來(lái)了大量MOSFET新增需求。根據(jù)英飛凌的測(cè)算，電動(dòng)汽車(chē)中半導(dǎo)體的價(jià)值量接近傳統(tǒng)汽車(chē)的兩倍，其中增量主要來(lái)自于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中采用的功率半導(dǎo)體器件，MOSFET和IGBT等功率器件是電動(dòng)車(chē)電機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)功率變換的核心部件。傳統(tǒng)車(chē)前裝功率半導(dǎo)體成本大約71美元，而HEV 和BEV 可分別達(dá)到425美元、387美元；2015-2016財(cái)年全球每款新車(chē)平均配備了18顆英飛凌MOSFET器件，而在高端電動(dòng)汽車(chē)中MOSFET器件的用量則高達(dá)250顆。此外，充電樁的建設(shè)在短期內(nèi)也將催生MOSFET需求，雖然IGBT在大功率、高耐壓場(chǎng)合具有優(yōu)勢(shì)，但現(xiàn)階段出于成本、技術(shù)等多方面考慮，國(guó)內(nèi)部分充電樁企業(yè)仍選擇MOSFET作為開(kāi)關(guān)電源模塊的核心器件。

主板和顯卡：

PC占據(jù)40%以上的低壓MOSFET市場(chǎng)，主板、顯卡的升級(jí)換代將帶動(dòng)新一波MOSFET市場(chǎng)需求。MOSFET主要應(yīng)用于CPU的供電系統(tǒng)，供電系統(tǒng)的主要目的是把由電源輸入的12V電壓轉(zhuǎn)變?yōu)镃PU所需的1V多的電壓，以驅(qū)動(dòng)CPU穩(wěn)定運(yùn)行。隨著CPU、GPU的運(yùn)算能力越來(lái)越強(qiáng)，所需的供電電流也隨之上升，當(dāng)電流超過(guò)電子元件的承受能力后，多相供電就成了必要。多相供電電路中的關(guān)鍵元件包括PWM控制器芯片、MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片、MOSFET、扼流圈、電容等，其中每一相供電至少需要上、下橋兩個(gè)MOSFET，因此CPU/GPU的產(chǎn)品升級(jí)將直接帶動(dòng)MOSFET需求。

自2013年6月推出的Haswell家族開(kāi)始，英特爾在處理器中增加了一個(gè)全整合電壓調(diào)節(jié)模塊（FIVR），將原先主板中部分供電功能集成至芯片。然而，由于該構(gòu)架顯著提升了CPU的復(fù)雜性以及功耗，因此僅持續(xù)了Haswell、Broadwell兩代產(chǎn)品，而2015年8月推出的Skylake重新將電源管理架構(gòu)改回第8代移動(dòng)電壓位準(zhǔn)架構(gòu)（IMVP8），供電功能回歸主板。原來(lái)的Haswell的主板僅需4相供電就足夠了，而skylake由于取消了FIVR架構(gòu)，所需的供電相數(shù)提升至10相，因此新架構(gòu)下MOSFET用量大幅增加。

2017年9月，Intel推出第八代處理器Coffee Lake，Coffee Lake從原來(lái)的四核/雙核變成了六核/四核，處理器采用14nm++工藝，比上一代性能提升25%，與boardwell相比，游戲體驗(yàn)和內(nèi)容創(chuàng)作的編輯速度提高了65%。Coffee Lake的推出對(duì)MOSFET的影響主要體現(xiàn)在以下2個(gè)方面：

①第八代產(chǎn)品增加了2個(gè)核心，對(duì)供電系統(tǒng)的要求增強(qiáng)；且由于Coffee Lake不向上兼容，只能使用300系主板平臺(tái)，這就催生了新一輪主板更新需求，從而增加MOSFET的需求。300系芯片組在今年上半年正式推出，這對(duì)18年低壓MOSFET的需求是一個(gè)挑戰(zhàn)。

②為應(yīng)對(duì)電競(jìng)游戲市場(chǎng)需求，新一代平臺(tái)對(duì)Type-C、USB 3.1、Thunderbolt 3.0等高速傳輸接口端口明顯增加， MOSFET搭載量將較上代平臺(tái)大幅提升。

與CPU類(lèi)似，顯卡GPU同樣需要多相供電，而隨著GPU功率的增加所需的供電相數(shù)呈上升趨勢(shì)。以英偉達(dá)的顯卡產(chǎn)品GTX系列為例，2014年9月發(fā)布的GTX 980采用4+1相供電（4相供電GPU，1相供電顯存），2016年5月發(fā)布的GTX 1080采用5+1相供電，而2017年2月底推出的最新產(chǎn)品GTX 1080 Ti則將供電相數(shù)提升至7+2相。在顯卡中，每相供電需要2-3個(gè)MOSFET，因此MOSFET的需求量同樣將隨著供電相數(shù)的提升而增加。

從行業(yè)來(lái)看，電競(jìng)游戲市場(chǎng)快速發(fā)展，“吃雞”等網(wǎng)絡(luò)游戲?qū)︼@卡性能要求極高，同時(shí)比特幣挖礦市場(chǎng)火爆，英偉達(dá)、AMD等廠商GPU出貨量顯著增加，高端顯卡處于供不應(yīng)求的狀態(tài)，有效拉動(dòng)MOS管需求。

Type-C：

快充、Type-C接口持續(xù)滲透帶動(dòng)MOSFET需求。雖然智能手機(jī)整體出貨量已呈下滑態(tài)勢(shì)，但由于快充、Type-C接口等功能的持續(xù)滲透，對(duì)MOSFET的需求量仍將保持高位。由于快充時(shí)采用的大電流或高電壓可能帶來(lái)潛在危險(xiǎn)，電源管理模塊的重要性將進(jìn)一步凸顯，而MOSFET作為電路開(kāi)關(guān)在功率轉(zhuǎn)換、過(guò)載保護(hù)上均發(fā)揮著重要作用。以O(shè)PPO的VOOC閃充技術(shù)為例，其在適配器、接口以及電池處均采用了MOSFET進(jìn)行過(guò)載保護(hù)，在多個(gè)環(huán)節(jié)確保充電過(guò)程的安全性。與此同時(shí)，Type-C產(chǎn)品升級(jí)也將加大對(duì)MOSFET的需求，一般傳統(tǒng)的USB接口僅需3顆MOSFET，而在新一代Type-C接口中MOSFET的搭載量將增至5顆。

供給端分析

從供給端來(lái)看，我們概括為三點(diǎn)：晶圓供給緊張、指紋雙攝等芯片擠壓MOS產(chǎn)能、國(guó)外大廠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致MOS結(jié)構(gòu)性緊缺。

全球晶圓供給緊張局面或延續(xù)至19年，晶圓漲價(jià)勢(shì)頭不減。這波漲價(jià)潮由12寸率先興起，并蔓延至8寸晶圓。2017年12寸晶圓價(jià)格逐季上漲，全年上漲約20%-30%，8寸在2017年下半年跟漲，全年累計(jì)漲幅約10%。今年第一季度硅晶圓仍供不應(yīng)求，各大廠商為避免硅晶圓缺貨影響產(chǎn)線量產(chǎn)，普遍以加價(jià)10%-20%的方式搶晶圓貨源。業(yè)者透露，12寸硅晶圓合約價(jià)已站上100美元，現(xiàn)貨價(jià)更已上看110至120美元。

SUMCO表示，2018年12英寸硅晶圓價(jià)格有望進(jìn)一步回升約20%，且預(yù)估2019年將持續(xù)呈現(xiàn)回升，當(dāng)前顧客關(guān)注的重點(diǎn)已轉(zhuǎn)移至如何確保2020年以后的數(shù)量。***廠商環(huán)球晶圓也表示，公司將在今年調(diào)升硅晶圓價(jià)格20%，12寸的硅晶圓供應(yīng)缺口最為嚴(yán)重，訂單已經(jīng)填滿2018年全部產(chǎn)能，全球16家工廠全天候生產(chǎn)。

MOSFET主要利用8寸晶圓生產(chǎn)，目前晶圓廠商8寸線擴(kuò)產(chǎn)謹(jǐn)慎，8寸晶圓供不應(yīng)求。前五大晶圓廠僅環(huán)球公布8寸線擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，其與FerroTec合作在上海建設(shè)8寸生產(chǎn)線，第一階段月產(chǎn)能15萬(wàn)片，預(yù)計(jì)2018年上半年投產(chǎn)；環(huán)球晶圓八8寸晶圓全球市占率超20%，但目前其8寸晶圓的需求也已經(jīng)排到2019年6月。另外，前十廠商合晶在2017年7月投資53億元在鄭州建設(shè)月產(chǎn)20萬(wàn)片8寸線，預(yù)計(jì)18年上半年投產(chǎn)。晶圓廠8寸線新增投資尚未進(jìn)入量產(chǎn)投放期，短期內(nèi)8寸線供給不存在大規(guī)模擴(kuò)張的基礎(chǔ)，產(chǎn)能緊缺或?qū)⒊掷m(xù)。

國(guó)際晶圓廠正逐漸將重心轉(zhuǎn)至12寸線，8寸線供需平衡仍有待時(shí)日。根據(jù)IC Insights的預(yù)測(cè)，2015年至2021年全球晶圓產(chǎn)能將從16.25百萬(wàn)片（8寸約當(dāng)）增長(zhǎng)至22.59百萬(wàn)片，復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)5.6%；然而，新增的產(chǎn)能主要為12寸，8寸產(chǎn)能自2017年起將基本保持穩(wěn)定甚至略有下降。根據(jù)SEMI的統(tǒng)計(jì)，至2020年全球預(yù)計(jì)有189個(gè)8英寸的晶圓廠，而2007年的高峰期8寸晶圓廠數(shù)量則高達(dá)199家。因此，隨著12寸產(chǎn)能逐漸擴(kuò)張，12寸晶圓產(chǎn)能的緊張有望首先緩解，而8寸晶圓則將滯后于12寸晶圓實(shí)現(xiàn)供需平衡。

與此同時(shí)，指紋識(shí)別、雙攝在智能手機(jī)上的快速滲透進(jìn)一步帶動(dòng)了指紋識(shí)別芯片以及CMOS圖像傳感器芯片的需求，從而對(duì)MOSFET芯片的8寸線產(chǎn)能形成擠壓。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，全球指紋識(shí)別芯片的需求量從2013年的0.54億顆上升到2018年的11.99億顆，圖像傳感器芯片的市場(chǎng)規(guī)模則從2012年的82.9億美元上升至2018年的106.6億美元，相應(yīng)新增需求對(duì)8寸晶圓產(chǎn)能的爭(zhēng)奪仍將持續(xù)。

國(guó)際功率半導(dǎo)體廠商產(chǎn)能向汽車(chē)、工業(yè)等高壓高毛利產(chǎn)線傾斜，導(dǎo)致低壓MOSFET更加缺貨。瑞薩在低壓MOSFET市場(chǎng)占據(jù)較大市場(chǎng)份額，其在13年退出低壓MOSFET市場(chǎng)，對(duì)市場(chǎng)供給造成較大影響。從最近幾年瑞薩的收入結(jié)構(gòu)來(lái)看，汽車(chē)產(chǎn)品收入占比逐漸提升，截至2017年比重已超過(guò)50%，相比2014年提升12.8pct。同樣，英飛凌汽車(chē)和工業(yè)收入占比在近些年也保持較快增長(zhǎng)，而電源管理和芯片卡類(lèi)產(chǎn)品收入占比下滑。