隨著全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型加速，新能源汽車、人形機(jī)器人等產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長(zhǎng)，功率半導(dǎo)體市場(chǎng)需求呈指數(shù)級(jí)攀升。

中國(guó)作為全球最大的功率半導(dǎo)體市場(chǎng)，發(fā)展前景十分廣闊。然而功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)繁榮背后暗藏隱憂。

國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游的關(guān)鍵技術(shù)仍被海外企業(yè)卡脖子，國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體企業(yè)在高端市場(chǎng)面臨"技術(shù)空心化"風(fēng)險(xiǎn)。

面對(duì)這一困局，國(guó)產(chǎn)功率半導(dǎo)體替代已從戰(zhàn)略儲(chǔ)備轉(zhuǎn)化為生存剛需。構(gòu)建自主可控的功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈已成為保障國(guó)家產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵突破口。

國(guó)產(chǎn)化現(xiàn)狀：

中低端突圍，高端仍待破局

根據(jù)Omida的數(shù)據(jù)及預(yù)測(cè)，2023 年全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到503億美元，預(yù)計(jì)2027年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到596億美元。

然而，這一關(guān)鍵市場(chǎng)長(zhǎng)期被海外功率半導(dǎo)體巨頭主導(dǎo)。

不過(guò)，在技術(shù)門檻相對(duì)較低的中低端功率半導(dǎo)體市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體企業(yè)已形成可觀的替代能力。然而，在高端功率半導(dǎo)體市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)企業(yè)仍高度依賴進(jìn)口。

技術(shù)突破：

高壓IGBT與三代半導(dǎo)體提速替代

在多重市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下，中國(guó)功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷技術(shù)突圍的攻堅(jiān)戰(zhàn)。

IGBT領(lǐng)域呈現(xiàn)多點(diǎn)突破態(tài)勢(shì)

斯達(dá)半導(dǎo)已形成覆蓋100V-3300V電壓等級(jí)、10A-3600A電流范圍的600余種模塊產(chǎn)品矩陣，市場(chǎng)份額穩(wěn)居前列。

中車時(shí)代8英寸IGBT芯片產(chǎn)線不僅是國(guó)內(nèi)首條，更以6500V高鐵專用IGBT模塊的應(yīng)用，打破英飛凌、三菱在軌道交通領(lǐng)域的長(zhǎng)期壟斷。

超級(jí)結(jié)MOSFET同步躍遷

華潤(rùn)微推出的超結(jié)MOSFET G4平臺(tái)，相比于G2平臺(tái)，其FOM提升40%，綜合性能已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。不僅具有更低的開關(guān)損耗，同時(shí)具有業(yè)界更優(yōu)異的體二極管反向恢復(fù)特性以及魯棒性。

圖/華潤(rùn)微

新潔能Gen.4超結(jié)MOSFET通過(guò)進(jìn)一步技術(shù)升級(jí)，提升器件的結(jié)構(gòu)密度，進(jìn)一步降低特征導(dǎo)通電阻，提升器件的功率密度，在相同體積下可以大幅提升器件電流能力。

三代半導(dǎo)體彎道超車

士蘭微即將投產(chǎn)的8英寸SiC功率器件芯片產(chǎn)線，可滿足國(guó)內(nèi)40%車規(guī)級(jí)SiC芯片需求，同時(shí)促進(jìn)國(guó)內(nèi)8英寸碳化硅襯底及相關(guān)工藝裝備的協(xié)同發(fā)展。

華潤(rùn)微推出1200V SiC MOSFET產(chǎn)品，具有高耐壓、低導(dǎo)通電阻以及優(yōu)異的短路、浪涌能力，性能處于國(guó)際先進(jìn)水平。

英諾賽科在GaN領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)超車，其100V GaN功率器件可實(shí)現(xiàn)功率密度提升20%，系統(tǒng)功率損耗可降低大于35%。

功率IC生態(tài)縱深拓展

國(guó)產(chǎn)功率IC呈現(xiàn)梯度突破，如圣邦微、矽力杰等企業(yè)在電源管理芯片領(lǐng)域逐步實(shí)現(xiàn)自主替代;峰岹科技實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)定向控制算法，推動(dòng)功率芯片國(guó)產(chǎn)化。目前，國(guó)產(chǎn)功率IC正向功能集成化、控制智能化方向演進(jìn)，有望迎來(lái)新突破。

數(shù)據(jù)與展望：

政策技術(shù)雙輪驅(qū)動(dòng)國(guó)產(chǎn)替代加速

Omdia高級(jí)分析師毛敏明的《中國(guó)市場(chǎng)功率半導(dǎo)體發(fā)展趨勢(shì)》報(bào)告顯示，2023年功率模塊國(guó)產(chǎn)化率為38.8%，其中硅功率MOSFET國(guó)產(chǎn)化率為26.1%，離散式IGBT的國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到28.4%。國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊。

在戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的背景下，市場(chǎng)對(duì)IGBT、SiC等高端功率半導(dǎo)體器件的需求激增，這正加速推動(dòng)國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體企業(yè)在高端產(chǎn)品領(lǐng)域的自主化進(jìn)程。

盡管當(dāng)前功率半導(dǎo)體行業(yè)仍面臨各種挑戰(zhàn)，但產(chǎn)業(yè)生態(tài)已形成多維突破態(tài)勢(shì)。我國(guó)功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將加速實(shí)現(xiàn)從"技術(shù)跟隨"向"國(guó)際并跑"的躍升，為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)提供核心元器件保障。

小結(jié)

當(dāng)前，國(guó)產(chǎn)功率半導(dǎo)體已形成“中低端支撐規(guī)模、高端謀求突破”的雙軌發(fā)展格局。國(guó)產(chǎn)功率半導(dǎo)體的突圍之路，是一場(chǎng)從“替代”到“引領(lǐng)”的質(zhì)變。

這場(chǎng)攻堅(jiān)不僅是技術(shù)的較量，更是全球高端制造業(yè)話語(yǔ)權(quán)的爭(zhēng)奪。若政策支持與企業(yè)創(chuàng)新持續(xù)共振，中國(guó)功率半導(dǎo)體或?qū)摹案S者”蛻變?yōu)椤耙?guī)則制定者”，為全球產(chǎn)業(yè)鏈注入“中國(guó)芯”動(dòng)力。

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審核編輯 黃宇