2017年中国分立器件行业发展概况及未来发展空间分析

　　海外公司技术先进，国内增长潜力巨大

　　分立器件比在全球半导体市场中占比5%~6%，2016 年市场规模 194 亿美元。分立器件与集成电路相对，由于不受原件面积限制，单个器件特性好，使用更为灵活，尤其是高功率场合，分立器件依然发挥着重要作用。WSTS 预计全球增速将保持在 3%-4%，2018 年市场规模超 200 亿美金，中国市场增速将超过 10%。

全球半导体分立器件市场规模及增长率（百万美元）

数据来源：公开资料整理

　　第一代Si 基器件仍占主流。依据分立器件所使用材料，可以分为三代，第一代半导体材料为硅单质（Si），第二代半导体材料为砷化镓（GaAs），第三代半导体材料是以氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）、金刚石、氧化锌（ZnO）为代表的的宽禁带半导体材料。因硅单质较为常见，且具有规模经济，制造成本低，技术门槛极低，目前市场主流的功率半导体器件仍由 Si 器件占据。二代、三代材料则是未来趋势，目前在高端应用中有使用。

三代半导体材料发展趋势

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　　第三代 SiC 、GaN 器件潜力巨大 。SiC、GaN 功率器件比 Si 器件具有更低导通电阻及更高切换速度，具有高耐压、低损耗、高导热率等优异性能，有效实现电力电子系统的高效率、小型化和轻量化。SiC 功率器件的能量损耗只有 Si 器件的功率 50%，发热量也只有 Si器件的 50%；且有更高的电流密度。在相同功率等级下， SiC 功率模块的体积显著小于 Si功率模块,以智能功率模块 IPM 为例，利用 SiC 功率器件，其模块体积可缩小至 Si 功率模块的 1/3～2/3。

Si/SiC/GaN 关键性能对比

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Si/SiC/GaN 适用频率和功率

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　　元器件类型方面，IGBT 为目前最为热门的功率半导体器件 ，是 光伏 、 风力发电以及新能源汽车中将直流电转换为交流电的逆变器 之 核心部件 。IGBT（绝缘栅双极型晶体管）应用涉及中低电压的消费电子、家电产品、新能源汽车领域，以及高电压的光伏太阳能、风电、轨道交通、智能电网领域。预计大规模应用包括高铁动车组以及新能源汽车的电力驱动系统、车载空调系统以及充电桩。

不同材料的功率模块市场预测（百万美元）

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　　海外厂商占据中高端市场。分立器件高端厂商主要应用为汽车，其次为工业及消费电子。海外高端厂商多凭借第三代半导体材料技术，占据中高端市场，目前分立器件中高端生产商集中分布在欧美、日本及中国台湾地区，欧美、日本多为 IDM 厂商，我国台湾多为 Fabless厂商。

　　SiC/GaN方面，大陆起步时间晚尚在追赶。SiC 关键技术由海外公司垄断，CREE 占SiC 晶元制造市场 90%以上，CREE 和英飞凌在 SiC 功率器件市场合计占 85%以上份额。此外，ROHM 和意法半导体等公司也在积极进军 SiC 市场。相比于美国 CREE 公司于 2003年推出 SiC 产品，大陆公司起步晚，技术相对落后。直到 2015 年初，泰科天润才首次实现了碳化硅肖特基二极管的量产，目前大陆 SiC 产业规模与海外相比尚有较大差距。

SiC/GaN 功率器件商业化应用时间

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　　IGBT方面，海外厂商为主流，高铁应用中国有突破。尽管中国功率半导体市场占世界市场的 50%以上，但在 IGBT 主流器件上，90%主要依赖进口，目前仅在大功率轨道交通领域实现完全国产化。从 2016 年 IGBT 全球市场份额来看，国内嘉兴斯达、中国中车入榜，份额占比分别为 1.6%、0.6%。

　　中国大陆厂商积极布局、增速较快。大陆厂商在一、二代半导体材料低端市场中占据了一席之地，应用于电源、光伏、LED 照明等领域。大陆厂商扬杰科技为功率半导体 IDM 企业，为国内分立器件领域经营最优，近年来业绩成长较快，2016 年归母净利润增长达 47%，2017H1 增长 38.21%，公司积极研发新一代材料，目前联合五十五所、西安电子科技大学深度合作开发 SiC，布局 SiC 市场；士兰微为国内分立器件、集成电路 IDM 企业，2017H1分立器件产品营收同比增长 17.54%，除现有低端产品线外，公司积极布局高功率 IGBT 产品，未来轨道交通及新能源汽车放量将带来巨大增量市场。