分立功率器件行业分析报告.docx

分立功率器件行业分析报告.docx

《分立功率器件行业分析报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《分立功率器件行业分析报告.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

分立功率器件行业分析报告

2014年分立功率器件行业分析报告

2014年10月

目录

一、行业概况4

1、行业所处发展阶段4

2、行业价值链构成方式6

二、行业监管体制和政策7

1、行业主管部门7

2、行业主要法律法规及政策8

（1）法律法规8

（2）国家政策8

三、影响行业发展的有利因素和不利因素12

1、有利因素12

（1）国民经济的发展导致电力电子装置及应用的广泛发展12

（2）节能环保需求驱动大功率半导体行业快速发展13

（3）国家战略需求及对半导体产业政策大力扶持14

（4）全球大功率半导体产业转移带来的机遇15

2、不利因素16

（1）我国大功率半导体产业投入不足，与国际先进技术水平存在差距16

（2）国内部分企业节能意识较弱，对电网污染问题不重视16

（3）行业内部分企业质量意识较差16

四、行业市场规模17

五、行业风险18

1、行业产品结构较差带来的无序竞争风险18

2、经济周期下行风险19

六、行业竞争态势19

1、行业竞争格局19

2、行业市场化程度21

3、主要企业21

（1）SEMIKRON21

（2）ABB21

（3）英飞凌22

（4）南车时代22

（5）西电所23

（6）西安永电23

（7）台基股份23

4、行业竞争发展趋势24

（1）技术向大电流、高压、高频方向发展24

（2）各种产品呈现差异化发展24

（3）行业集中度提高趋势24

（4）应用深化趋势25

一、行业概况

1、行业所处发展阶段

分立功率器件按照功率的大小划分为大功率半导体器件和中小功率半导体器件。

具体来说，大功率晶闸管专指承受电流值在200A以上的晶闸管产品；大功率模块则指承受电流25A以上的模块产品；大功率IGBT、MOSFET指电流超过50A以上的IGBT、MOSFET产品。

美国是电力电子器件的发源地，在全球电力电子器件市场中占有重要的位置。

1956年美国贝尔实验室（BellLab）发明了晶闸管，国际上，20世纪70年代各种类型的晶闸管有了很大发展，80年代开始加快发展大功率模块，同时各种大功率半导体器件在欧美日有很大的发展，90年代IGBT等全控型器件研制成功并开始得到应用。

从上世纪90年代开始，日本一直是全球的电力电子器件的最大市场，占全球市场的30%以上，日本电力电子器件厂商主要有Toshiba、FujiElectric、SanRex、Mitsubishi。

欧洲是全球电力电子器件研发生产和市场发达的地区，拥有全球著名的ABB、INFINEON、DYNEX、Semikron等。

在国内，60年代晶闸管研究开始起步，70年代研制出大功率的晶闸管，80年代以来，大功率晶闸管在中国得到很大发展，同时开始研制模块；本世纪以来，开始少量引进超大功率晶闸管（含光控晶闸管）技术；近年来国家正在逐步引进IGBT、MOSFET技术。

随着中国经济的持续发展以及国家在电力、交通及基础设施的大规模投入，电力电子器件市场发展迅速，在全球市场中所占的份额越来越大。

已成为全球最大的大功率电力电子器件需求市场。

晶闸管、模块、IGBT的发明和发展顺应了电力电子技术发展的不同需要，是功率半导体发展历程中不同时段的重要标志产品，他们的应用领域、应用场合大部分不相同，小部分有交叉。

在技术不断发展和工艺逐步改善的双重推动下，大功率半导体器件将向着高电压、大电流、高频化、模块化、智能化的方向发展。

在10Khz以下、大功率、高电压的场合，大功率晶闸管和模块具有很强的抗冲击能力及高可靠性而占据优势，同时又因成本较低、应用简单而易于普及。

在10Khz以上、中低功率场合，IGBT、MOSFET以其全控性、适用频率高而占据优势。

不同大功率半导体器件适用范围如下：

2、行业价值链构成方式

大功率半导体器件行业的上游行业包括：

单晶硅、钼片、管壳、化学试剂、机械零部件加工等。

作为大功率半导体器件制造业的上游行业，单晶硅、钼片、管壳的价格直接影响到行业的整体成本。

自2003年至2008年中期，由于上游产业的生产要素价格大幅上涨，导致大功率半导体器件生产企业面临较大的成本压力。

2008年第三季度以来，钼片、管壳（主要材料为铜）两大主要原材料的价格因经济危机影响大幅下滑，同时单晶硅的价格上涨趋势也得到了遏制。

单晶硅、钼片、铜属于本行业基础原材料，广泛应用于国民经济诸多行业，市场供应比较充分，提供企业也比较多。

尽管价格存在波动，但在长远来看，发展稳健，对本行业发展不会产生不利影响。

大功率半导体应用集中的下游行业包括：

电力输变电、钢铁及冶炼、电机驱动、轨道交通、大功率电源、电焊等领域。

大功率半导体在电机驱动和大功率电源领域的应用是所有下游需求中发展较快的两类。

大功率半导体器件作为基础性的电子元器件，因其所服务的领域非常广泛，所以与下游的单个行业变化不敏感，与宏观经济景气度的关联度相对较高。

从行业价值来看，大功率半导体器件作为电力电子领域的核心元器件具有较高的技术含量，公司的产品都是基于自有核心技术，上游为基础材料行业，下游应用行业需求巨大，公司所处细分行业属于产业链中附加值较高的部分。

二、行业监管体制和政策

1、行业主管部门

电力电子元器件制造业行政主管部门是工业和信息化部。

工业和信息化部主要职责是：

拟定实施行业规划、产业政策和标准；监测工业行业日常运行；推动重大技术装备发展和自主创新；管理通信业；指导推进信息化建设；协调维护国家信息安全等。

作为行业管理部门，主要是管规划、管政策、管标准，指导行业发展，但不干预企业生产经营活动。

电力电子元器件制造业的行业组织是中国电器工业协会电力电子分会及中国半导体行业协会分立器件分会。

行业协会履行行业管理职责，并受国家发改委委托开展行业统计、标准化、行业损害和反倾销调查等工作。

标准化组织主要有：

全国输配电用电力电子器件标准化技术委员会，全国电力电子技术标准化委员会，中国半导体技术标准化委员会分立器件专业委员会。

中国软件行业协会，其主要职能为：

受工业和信息化部委托对各地软件企业认定机构的认定工作进行业务指导、监督和检查；负责软件产品登记认证和软件企业资质认证工作；订立行业行规行约，约束行业行为，提高行业自律性；协助政府部门组织制定、修改本行业的国家标准和专业标准以及本行业的推荐性标准等。

2、行业主要法律法规及政策

（1）法律法规

本行业涉及的国内主要法律法规包括：

《中华人民共和国产品质量法》、《中华人民共和国工业产品生产许可证管理条例》、《质量管理体系要求》（GB/T19001:

2000）等。

（2）国家政策

电子信息制造业是国民经济的战略性、基础性、先导性产业，是加快工业转型升级及国民经济和社会信息化建设的技术支撑与物质基础，是保障国防建设和国家信息安全的重要基石。

国家也出台了大量政策支持电力电子元器件制造业的发展：

①2006年2月，国务院发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020年）》，将能源领域列为重点领域，其中工业节能及超大规模输配电和电网安全保障为优先主题，将重点研究开发冶金、化工等流程工业和交通运输业等主要高耗能领域的节能技术与装备，机电产品节能技术，能源梯级综合利用技术，以及大容量远距离直流输电技术和特高压交流输电技术与装备，间歇式电源并网及输配技术，电能质量监测与控制技术，大规模互联电网的安全保障技术，西电东输工程中的重大关键技术，电网调度自动化技术，高效配电和供电管理信息技术和系统。

科学和技术发展规划直接推动大功率半导体器件产业的发展。

②2006年3月14日，十届全国人大四次会议表决通过了《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》，提出应提高重大技术装备研发设计、核心元器件配套、加工制造和系统集成的整体水平。

装备制造业振兴的重点包括超高压输变电设备、大型冶金设备、煤矿综合采掘设备、大型船舶装备、轨道交通装备、大型环保设备等，同时强调节约能源，在煤炭等行业将电机系统节能，风机、水泵系统优化改造等列为重点工程。

上述装备业的发展及对节能的需求将带动电力电子技术应用的普及，促进大功率半导体器件产业的发展。

③2007年1月，国家发改委、科技部、商务部以国家发展改革委、科学技术部、商务部、国家知识产权局公告（2007年第6号）联合发布《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》，指出：

电力电子技术是实现高效节能、改造传统产业并促进机电一体化的关键技术，而电力电子器件是电力电子技术的核心和基础。

近期产业化的重点是：

中、小功率单管、功率模块和智能模块，非穿通型绝缘门极双极晶体管芯片及模块，变频调速装置和变频电源，大容量晶闸管等产品。

④2007年8月，科技部发布“十一五”国家科技支撑计划重点项目“电力电子关键器件及重大装备研制课题申请指南”，将新型电力电子器件及电力电子集成技术的研究开发列为重点支持项目。

⑤2007年10月，国家发改委发布《国家发展改革委办公厅关于组织实施新型电力电子器件产业化专项有关问题的通知》（发改办高技[2007]2484号），提出专项目标为：

提高新型电力电子器件技术和工艺水平，促进产业发展，满足市场需求，以技术进步和产业升级推进节能减排；推动产、学、研、用相结合，突破核心基础器件发展的关键技术，完善电力电子产业链，促进具有自主知识产权的芯片和技术的推广应用；培育骨干企业，增强企业自主创新能力。

并将多项大功率半导体器件列为支持重点。

⑥2007年10月，国家发改委、商务部联合发布《外商投资产业指导目录（2007年修订）》，将新型电子元器件制造（含电力电子器件）列入鼓励类。

⑦2005年12月，国家发改委公布《产业结构调整指导目录（2005年版）》，2007年12月，公布《产业结构调整指导目录（2007年）》（征求意见稿），将新型电子元器件（含电力电子器件）制造列入鼓励类。

⑧十大产业振兴规划：

2009年国务院发布的《装备制造业调整和振兴规划》中提出：

提升四大配套产品制造水平，夯实产业发展基础。

在其中的基础部件领域，重点发展大功率电力电子元件、功能模块等。

加快发展工业自动化控制系统及仪器仪表、中高档传感器等。

《电子信息产业调整和振兴规划》提出：

加快电子元器件产品升级。

充分发挥整机需求的导向作用，围绕国内整机配套调整元器件产品结构，提高片式元器件、新型电力电子器件、高频频率器件、半导体照明、混合集成电路、新型锂离子电池、薄膜太阳能电池和新型印刷电路板等产品的研发生产能力，初步形成完整配套、相互支撑的电子元器件产业体系。

加快发展无污染、环保型基础元器件和关键材料，提高产品性能和可靠性，提高电子元器件和基础材料的回收利用水平，降低物流和管理成本，进一步提高出口产品竞争力，保持国际市场份额。

⑨国家发改委2011年第9号令《产业结构调整指导目录（2011年版）》将电控、光控晶闸管列为鼓励类产品。

2011年3月，工信部《电子信息制造业“十二五”发展规划》提出要贯彻落实《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》（国发[2010]32号），将关键电子元器件等七大领域作为战略性新兴领域，实施国家基础电子产业跃升工程。

⑩国家发改委和工信部在发改办[2012]3154号文《关于开展2013年产业振兴和技术改造专项有关工作的通知》将高性能电力电子元器件列入2013年产业振兴和技术改造专项重点专题。

三、影响行业发展的有利因素和不利因素

1、有利因素

（1）国民经济的发展导致电力电子装置及应用的广泛发展

随着国民经济的持续、快速、健康发展，我国的发电、输电、配电、用电全面大幅增长。

我国总发电装机容量和发电量已经连续十年位居世界第二位，电站设备总的发展趋势为向大容量、高效率、低污染、高可靠性、负荷适应性、经济性和自动化方向发展，对发电设备的性能要求越来越高。

由于输配电资产比例严重偏低，未来持续加大输配电领域投资是我国电力工业长期发展的必然趋势，同时，钢铁冶金、机械制造、轨道交通、环保、石油、化工、汽车制造、船舶制造、矿山、核工业、军工等行业迅速发展。

因此，整个国民经济对电力电子装置的需求大幅增加，直接带动大功率半导体器件制造业的快速发展。

此外，我国总体上正处于工业化的中期阶段，工业生产保持了高速增长态势，工业经济总体规模不断扩大。

装备制造业发展势头良好，装备水平快速提升，促进了我国产业结构的升级，装备水平的提高和工业的持续发展，以及产业升级的要求，将促进大功率半导体向更高品质、更大功率、更高电压不断发展，为大功率半导体行业带来更大的发展机遇。

（2）节能环保需求驱动大功率半导体行业快速发展

为防止全球变暖而制定的国际条约《京都议定书》的第1承诺期（2008～2012年）已开始实施。

为了履行二氧化碳减排承诺，减少能源消耗量是必然选择。

我国已于2007年修订了《中华人民共和国节约能源法》，并于《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出了“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%的约束性指标。

由发改委制定，国务院批准了《节能减排综合性工作方案》，出台了一系列相关政策，鼓励节能技术发展，并将节能减排指标完成情况纳入各地经济社会发展综合评价体系，作为政府领导干部综合考核评价和企业负责人业绩考核的重要内容，实行“一票否决”制，大力推进节能减排。

企业为了应对日益激烈的竞争环境，必须不断提高效率，降低能耗，以取得竞争优势。

因此，国家、行业、企业都将全力推动节能减排技术的发展及应用。

电力电子技术是研究电能高效变换和控制的技术，因此为节能服务是电力电子发展的自然结果，国外称电力电子技术为“节能王牌”，大功率半导体技术是电力电子技术的关键。

电力电子对节能的促进，主要体现在电机的斩波调速、风机水泵的交流调速、对新能源的利用以及对过剩能量的贮存和启用等多方面。

如沈阳电气公司推广斩波调速，节电率达22%，国外节电率达44%，在地铁、矿用车方面节电效果显著。

在风机水泵领域，使用电力电子技术可比普通技术显著提高节能效率。

大功率半导体器件的广泛应用可以实现对电能的传输转换及最佳控制，大幅度提高工业生产效率、产品质量和产品性能，大幅度节约电能、降低原材料消耗。

节能减排推动着大功率半导体器件的市场不断增长。

（3）国家战略需求及对半导体产业政策大力扶持

电力电子技术已成为我国国民经济的重要基础，是现代科学、工业和国防的关键技术。

国家对电力电子产业发展高度重视，先后出台一系列政策推动电力电子产业的发展。

2007年国家发改委组织实施新型电力电子器件产业化专项计划。

根据《中央预算内投资补助和贴息项目管理暂行办法》（国家发展改革委第31号令），以及《国家高技术产业发展项目管理暂行办法》（国家发展改革委第43号令），国家将提高新型电力电子器件技术和工艺水平，促进产业发展，满足市场需求，以技术进步和产业升级推进节能减排；推动产、学、研、用相结合，突破核心基础器件发展的关键技术，完善电力电子产业链，促进具有自主知识产权的芯片和技术的推广应用；培育骨干企业，增强企业自主创新能力。

其中第一项支持重点即为“芯片产业化”，涉及绝缘栅双极晶体管（IGBT）、金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）、功率集成电路（PowerIC）等产品的设计、制造、封装测试和模块组装等。

在2009年国务院发布的《电子信息产业调整和振兴规划》中，强调要加快电子元器件产品升级，充分发挥整机需求的导向作用，围绕国内整机配套调整元器件产品结构，提高片式元器件、新型电力电子器件、高频频率器件等产品的研发生产能力，初步形成完整配套、相互支撑的电子元器件产业体系；加快发展无污染、环保型基础元器件和关键材料，提高产品性能和可靠性，提高电子元器件和基础材料的回收利用水平，降低物流和管理成本，进一步提高出口产品竞争力，保持国际市场份额。

同时，《装备制造业调整和振兴规划》也提出要重点发展大功率电力电子元件、功能模块。

国家政策的大力支持给大功率半导体器件行业的发展带来良好机遇。

（4）全球大功率半导体产业转移带来的机遇

全球半导体产业发展表现为全球领先的制造商全力发展微电子半导体，而将大功率半导体器件产业向新兴市场国家特别是中国转移，主要表现如下：

a、制造转移：

在全球领域，大功率半导体器件制造业正呈现向发展中国家转移的明显趋势。

b、采购转移：

发达国家的大功率半导体器件采购向中国等发展中国家转移，导致在中国的大功率半导体器件需求的增长。

c、技术转移：

中国庞大的大功率半导体器件市场需求吸引更多的厂商在中国展开竞争，或由外商通过与中国企业的合作，为中国企业吸收先进技术以及消化再创新提供良好机遇。

2、不利因素

（1）我国大功率半导体产业投入不足，与国际先进技术水平存在差距

大功率半导体器件在许多关键领域具有不可替代的作用，但行业在研发、技术创新、人才引进等方面投入不足，大部分企业还停留在中低端器件的制造，目前仅有少数几家优势企业通过自主创新，掌握了部分高端器件的制造技术。

同时，行业内企业在工艺环境、生产设备、检测设备、试验设备等方面投入相较于欧美日公司存在较大差距，导致产品的一致性、耐久性与国际先进标准之间尚有距离，难以进入高端市场。

（2）国内部分企业节能意识较弱，对电网污染问题不重视

国内部分企业节能意识较弱，对电网污染问题不重视，对电力电子装置投入不足，导致电力电子应用水平和应用程度受限。

例如：

在很多场合，电网中的功率因数和谐波指标都不符合国家标准。

要达到上述标准，尚需要从多方面努力，逐步提高电力电子应用必要性和紧迫性的认识。

（3）行业内部分企业质量意识较差

我国电力电子技术应用尚未普及，部分设备制造企业及终端用户尚不注重追求产品的品质。

行业内国内企业大多数是小规模企业，受到资金、技术、设备、人员的严重制约，低水平重复建设，小规模企业过于注重价格而不注重大功率半导体器件的品质控制，导致产品价格和质量很难提升，大量的企业在低端市场过度竞争，冲击了市场秩序。

四、行业市场规模

据中国电气工业协会电力电子分会公布的统计数据，近年国内大功率半导体不同应用领域的市场规模如下表：

我国是能源消耗大国，其中发电量50％以上用于推动电动机。

大部分电力消耗于400～40000kW，3～10kV的大功率高压电机。

高压变频器、高压软启动、高压无功补偿等设备具有节约能源、改善电网质量重要作用。

高压晶闸管是此类设备基础元件，目前应用的元件多为进口，且电压最高6500V。

在高端传统型器件的国产化方面，高压晶闸管在许多关键领域仍具有不可替代的作用。

尤其是随着变流装置容量的不断加大，对高压大电流的高端器件需求巨大。

每年以20%以上速度递增。

随着我国特高压直流输电、高压变频、交流传动机车/动车组、城市轨道交通等技术发展和市场需求的增加，对高压大电流的高端传统型器件等需求巨大，产品总需求量在2000万只，但该产品产量不足1000万只，该产品市场需求量巨大。

仅5英寸、6英寸晶闸管国内每年需求总量将达到100万只以上。

我国大功率半导体器件产业当前处于黄金发展周期，国民经济持续发展、节能减排需求驱动、产业政策大力扶持、国家战略安全需要、产业全球化趋势等推动我国成为大功率半导体器件需求增速最快的市场。

随着我国特高压直流输电、高压变频、交流传动机车/动车组、城市轨道交通等技术发展和市场需求的增加，对高压大电流的高端传统型器件等需求巨大，据中国电气工业协会电力电子分会预计，到2015年末，大功率半导体产品年总需求量在2000万只以上，年市场规模接近200亿元。

其中高压晶闸管的需求约占大功率半导体市场需求的30%，市场规模约在60亿元。

五、行业风险

1、行业产品结构较差带来的无序竞争风险

虽然国内部分大功率半导体骨干企业如西电所、南车时代电气、台基股份等技术的进步以及质量水平的不断提高，在大功率半导体市场已呈现出一定的替代进口的趋势，但国外先进企业占据中国高端市场70%左右的份额。

而国内众多企业除骨干企业外，扎堆中低端市场，企业的规模普遍不大，行业呈现出“散、小、弱”的局面，不利于行业持续的科研投入，在行业发展趋缓时容易产生无序竞争，爆发价格战。

整个行业的抗风险能力不大。

2、经济周期下行风险

电力电子器件制造行业的下游客户主要为钢铁、冶金、煤矿、输变电以及电焊等行业，都是基础工业的重要领域，是典型的周期性行业，受国家宏观经济形势的影响很大。

一旦国内经济处于下行趋势，将对电力电子器件行业市场需求带来不利影响。

六、行业竞争态势

1、行业竞争格局

随着国内大功率半导体器件市场的快速发展，国际知名厂商纷纷进入中国市场。

国内高端大功率半导体器件尚需从国外大量进口。

SEMIKRON（德国赛米控）、INFINEON（英飞凌）及EUPEC、ABB（瑞士）、IXYS（美国）、SANREX（日本）等国外先进企业占据中国70%左右的市场份额；由于国内大功率半导体部分骨干企业技术的进步以及质量水平的不断提高，在大功率半导体市场已呈现加快替代进口的趋势。

全球大功率半导体产业向中国转移，国内厂商在面临竞争压力的同时，也面临快速发展的机遇。

SEMIKRON、INFINEON&EUPEC、ABB、IXYS、SANREX等国外先进企业在中国市场占主导地位，前三家厂商市场占有率合计达56.2%。

大功率IGBT、MOSFET等全控型器件的先进技术被英飞凌、三菱、ABB等少数国际巨头垄断。

目前，国内大功率半导体企业约80余家，其中，第一梯队为年销售额1亿元以上的企业，分别是西电所、南车时代电气、台基股份；第二梯队为年销售额3千万元-1亿元的企业，约7-8家；其余企业为第三梯队。

第一梯队具备完备的工艺制程和检测实验手段；第二梯队具备相对完整的工艺制程和部分检测实验手段；第三梯队规模较小，部分具有简单的芯片制程，大部分只能外购芯片，从事后道封装。

硅海有限国内先进生产技术，完备的检测实验设备，产品性能优越，一致性、可靠性名列国内前茅，其中高压低损耗晶闸管性能优越，完全具备替代进口产品的能力，有很强市场竞争力，只是因为生产厂房太小，无法扩大规模，限制了规模化生产。

国产大功率半导体器件市场的主要竞争者是台基股份、西电所、南车时代电气、北车永电等。

市场占有率约为30%，目前，国内部分先进企业生产的晶闸管大功率半导体器件在技术水平上已经接近欧美日先进企业水平，但在产品一致性、可靠性、成品率等质量水平上与国外尚有一定差距。

2、行业市场化程度

目前我国功率半导体器件市场竞争日趋激烈，市场化程度较高，技术和品牌在在市场决定权中影响较大。

近年来各企业加大了技术改造，功率半导体产能全面增长，造成行业产能出现结构性过剩，部分企业被迫降价促销，加剧了市场竞争，中低端器件尤为激烈。

而高压低损耗大功率半导体器件领域，由于供给企业较少，市场竞争程度不如中低端器件市场激烈。

3、主要企业

行业内的企业主要有德国赛米控公司（SEMIKRON）、ABB公司、英飞凌科技公司、株洲南车时代电气股份有限公司电力电子事业部、西安电力电子技术研究所、西安永电电气有限公司元件分厂等。

（1）SEMIKRON

SEMIKRON成立于1951年，作为大功率半导体产品领域的领导厂商，占有欧洲34%的市场份额。

主要生产200A以上大功率晶闸管模块及器件。

SEMIKRON的主要产品有IGBT模块、模块，在中国市场主要服务于变频器、软启动器、风力发电、电气传动等领域，并有较强的竞争优势。

（2）ABB

ABB是电力和自动化技术领域的全球领导厂商，其主要产品包括电力变压器、电气传动系统和电机等。

这些产品已广泛应用于工业和电力行业。

ABB公司的主要功率半导体产品：

300-12000A及200－8500V的大功率半导体器件，