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2018年中国半导体分立器件行业发展前景广阔 发展高端技术实现进口替代

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 2019-02-01 15:39:54  来源:前瞻产业研究院 E1080G0

半导体分立器件行业发展概述分析

按照制造技术的不同,半导体产业可划分为集成电路、分立器件、其他器件等多类产品,其中分立器件是指具有单一功能的电路基本元件,主要实现电能的处理与变换,而半导体功率器件是分立器件的重要部分。目前,我国分立器件中低端产品基本实现国产化,MOSFET、IGBT、新材料宽禁带器件等依然依赖进口。

分立器件主要包括功率二极管、功率三极管、晶闸管、MOSFET、IGBT等半导体功率器件产品;其中,MOSFET和IGBT属于电压控制型开关器件,相比于功率三极管、晶闸管等电流控制型开关器件,具有易于驱动、开关速度快、损耗低等特点。

在分立器件发展过程中,20世纪50年代,功率二极管、功率三极管面世并应用于工业和电力系统;20世纪60至70年代,晶闸管等半导体功率器件快速发展;

20世纪70年代末,平面型功率MOSFET发展起来;20世纪80年代后期,沟槽型功率MOSFET和IGBT逐步面世,半导体功率器件正式进入电子应用时代;

20世纪90年代,超结MOSFET逐步出现,打破传统“硅限”以满足大功率和高频化的应用需求;

2008年,英飞凌(Infineon)率先推出屏蔽栅功率MOSFET,半导体功率器件的性能进一步提升。

新材料成为产业发展重心

当前半导体分立器件产业正在发生深刻的变革,其中新材料成为产业新的发展重心。以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等材料为代表的新材料半导体因其宽禁带、高饱和漂移速度、高临界击穿电场等优异的性能而受到行业关注,有望成为新型的半导体材料。SiC、GaN等半导体材料属于新兴领域,具有极强的应用战略性和前瞻性。目前美欧、日韩及台湾等地区已经实现SiC、GaN等新材料半导体功率器件的量产。

对国内市场而言,功率二极管、功率三极管、晶闸管等分立器件产品大部分已实现国产化,而MOSFET、IGBT等分立器件产品由于其技术及工艺的先进性,还较大程度上依赖进口,未来进口替代空间巨大。不过,国内行业内企业通过多年的技术和资本积累,依托国家产业政策的重点扶持,也已开始布局新型半导体材料领域。

我国半导体分立器件行业保持快速发展趋势

半导体分立器件是电力电子产品的基础之一,也是构成电力电子变化装置的核心器件之一,主要用于电力电子设备的整流、稳压、开关、混频等,具有应用范围广、用量大等特点,在消费电子、汽车电子、电子仪器仪表、工业及自动控制、计算机及周边设备、网络通讯等众多国民经济领域均有广泛的应用。从细分市场来看,半导体分立器件受益于智能制造、电力改造、电子通讯升级、互联网等普及的趋势,其市场也逐步向高端推进。近年来,受益于国际电子制造产业的转移,以及下游行业需求的拉动,我国半导体分立器件行业保持了较快的发展态势。

据国家统计局规模以上工业统计数据显示,近几年来,分立器件行业规模以上企业主营业务收入占半导体行业规模以上企业主营业务收入的比重维持在22%-25%之间。

据前瞻产业研究院发布的《中国半导体分立器件制造行业发展前景与投资预测分析报告》统计数据显示,2011年我国半导体分立器件行业销售额已达1388.6亿元。并呈现逐年增长态势,2016年我国半导体分立器件行业销售额突破2000亿元,同比增长11.9%。截止至2017年我国半导体分立器件行业销售额增长至2473.9亿元,同比增长10.6%。前瞻预测2018年全年,我国半导体分立器件行业销售额达到2669.3亿元左右,同比增长7.9%。

2011-2018年我国半导体分立器件行业销售额统计及增长情况

2011-2018年我国半导体分立器件行业销售额统计及增长情况

数据来源:前瞻产业研究院整理

下游市场需求直接拉动了半导体分立器件的生产规模。改革开放以来,特别是进入21世纪后,我国半导体分立器件行业内企业不断增加,分立器件的产量随之攀升。2011年,我国半导体分立器件的整体生产规模已达4134.1亿只,2014年中国半导体分立器件行业生产规模突破5000亿只,同比增长15.4%。到了2016年中国半导体分立器件行业生产规模达到6434.4亿只,同比增长12.8%。截止至2017年中国半导体分立器件行业生产规模增长至7301.5亿只,年均复合增长率达到9.94%。据前瞻测算,2018年全年,中国半导体分立器件行业生产规模达到了7754.9亿只左右,同比增长6.2%。

2011-2018年我国半导体分立器件行业生产规模统计及增长情况

2011-2018年我国半导体分立器件行业生产规模统计及增长情况

数据来源:前瞻产业研究院整理

近年来新能源汽车/充电桩、智能装备制造、物联网、光伏新能源等新兴应用领域将成为国内半导体分立器件产业的持续增长点,行业呈现良好的发展态势。国内半导体分立器件行业内企业在技术研发、先进设备方面进行了大量投资,紧跟国际先进企业的技术发展,并向中高端产品领域渗透。从市场需求来看,2011年至2017年国内半导体分立器件市场需求保持了13.11%的年均复合增长;2017年国内半导体分立器件市场需求达到2,458.1亿元,同比2016年的2218.2亿元增长率达到10.80%,继续保持着高速增长趋势。其中,半导体功率器件仍是带动中国半导体分立器件市场加速增长的主要动力。根据中国半导体行业协会预测,2018年中国半导体分立器件市场需求将达到2673.1亿元,到2020年分立器件的市场需求将达到3103.5亿元。

从中长期来看,随着"中国制造2025"、"互联网+"等行动引导意见以及"国家大数据战略"相继组织实施,国内半导体分立器件市场将迎来更广阔的前景。

2011-2020年我国半导体分立器件行业市场需求规模统计及增长情况

2011-2020年我国半导体分立器件行业市场需求规模统计及增长情况

数据来源:前瞻产业研究院整理

高端产品依赖进口,中低端产品基本实现国产化

半导体行业发源于欧美,日韩及中国台湾在产业转移中亦建立了先进的半导体工业体系。中国半导体起步晚、追赶难度较大。近年来,我国高度重视半导体行业的发展,不断出台多项鼓励政策大力扶持包括分立器件在内的半导体行业。随着国内半导体分立器件厂商逐步参与到国际市场的供应体系,以及下游行业大力创新对上游分立器件行业的驱动,我国半导体分立器件行业已获得长足发展,并逐步形成对国外产品的替代。据中国半导体行业协会统计,2010年至2014年中国半导体分立器件产品进口额基本保持增长趋势,2014年进口额达313.8亿美金。2017年中国半导体分立器件进口金额为281.8亿美金,相较于2014年进口额下降了10.20%。

2011-2017年中国半导体分立器件进口金额统计及增长情况

2011-2017年中国半导体分立器件进口金额统计及增长情况

数据来源:前瞻产业研究院整理

在国内半导体分立器件市场需求迅速扩大的态势下,我国对半导体分立器件的进口数量和进口金额均呈现下降趋势。近年来,我国半导体分立器件行业的产销规模不断扩大,对国外产品的进口替代效应不断凸显。未来,随着国内半导体分立器件行业逐步突破高端产品的技术瓶颈,我国半导体分立器件对进口的依赖将会进一步减弱,进口替代效应将显著增加。

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