近日，全球功率半导体龙头厂商纷纷上修2022年营收指引，包括英飞凌、安森美和意法半导体在内的企业第三季度展望平均增长33%。在半导体行业开始进入下行周期时，功率市场依旧保持着较为旺盛的需求，特别是第三代半导体景气度更高。
随着新兴应用场景的出现和发展，功率半导体的主要应用领域已经从传统的工业控制、消费电子、电力传输等领域拓展至新能源、物联网等市场，功率半导体市场规模逐年增长。Yole数据显示，2019年全球功率半导体市场规模为381亿美元，预计到2022 年将达到426亿美元，复合增长率为3.79%。
聚焦国内功率半导体领域，产业链正在日趋完善，技术逐步取得突破，外界资本也在持续关注。据不完全统计，自2021年以来，国内功率半导体企业获得融资逾40笔。越来越多的本土企业涌入这条赛道，他们又该如何把这条路走得更宽广？
1、快充电桩市场下沉
“今年以来，找我们购买充电桩的大部分都是二线以下城市。”驴充充直流桩一部经理郑超说。去年年底前，二三四线城市的新能源汽车保有量低、市场小，多数新能源汽车车主选择慢充充电枪在自家停车场充电。受国际油价上涨影响，新能源汽车在二三四线城市的渗透率迅速提高。
对于新能源汽车运营业态而言，比较理想的车桩比为2：1。截至2021年底，一线城市的汽车保有量为407.4万辆，车桩比约为2.21；二三四线城市新能源汽车保有量约为376.6万辆，但充电桩仅有76.5万台，车桩比高达51。至2025年，二三四线城市将增加448.5万台，未来仍有很大的发展空间。
快充桩市场首先带火的是充电桩内的充电模块。海智电新能源科技有限公司营销总监侯宽强告诉记者，影响充电桩功率大小的主要是充电桩内的充电模块。以额定功率20kW的充电模块为例，一台120kW的充电桩便需要6个模块，180kW的需要9个，以此类推。充电模块的价值量是一台充电桩中成本最高的，约占整台设备的70%。根据工信部统计数据，今年上半年，我国新能源汽车产销量分别达到266.1万辆和260万辆，同比增长1.2倍。权且根据车桩比31的保守估计，为消化这批新上路的新能源汽车，新增新能源汽车充电插口将超过86万个，按照单车充电功率60kW计算，市场对20kW充电模块的新增需求量将超过250万个。
近期新能源汽车充电桩市场规模的扩大，为用于快充的功率器件提供了充足的发展空间，也为国产功率器件厂商提供了机会。张彬磊预估，未来5年新能源汽车充电桩的年增长率将维持在30%以上，与之相对应，功率半导体在充电桩领域的增长率将超过30%。张彬磊表示，当前，用于快充充电桩的功率器件国内市场规模约为2亿美元，到2026年，这一数字将达到4亿美元左右。
从技术方向来看，为满足充电桩更高的额定功率，提高功率半导体的耐高压、耐强电流是其主要的发展方向。要提高充电桩的额定功率，有两种方式，一是提高电压，二是提高电流。侯宽强表示，2022年是超充元年，提供更高的充电电压和更大的充电功率，是当前快充市场的重要发展方向。海智点预装式10kV超充设备，最大充电电压可达到1500V，充电功率可达900kW。
对于功率器件来说，耐高压和耐高电流是两个挑战。硅基IGBT的承压能力比硅基MOSFET更强。但未来要耐受更高功率，将会使用耐压力更强的碳化硅器件。
2、车厂进入功率半导体赛道
在新能源汽车的竞争中，汽车企业如何在成本控制和供应链能力上取得领先是关键之一。要发展新能源汽车，就绕不开功率半导体。为此，近年来大批新能源汽车企业纷纷扎进这一领域。
车厂进入造功率半导体主要有两种类型，一种是类似比亚迪半导体，依靠自有整车平台进行生产，目前比亚迪半导体已经实现了累计逾百万辆的IGBT模块装车量。但由于功率半导体器件进入有一定门槛，更多的车厂选择通过合资的方式实现快速量产。
上汽集团与英飞凌公司合资设立上汽英飞凌，上汽英飞凌已经大批量生产车规级IGBT，并广泛应用于国内众多新能源汽车。东风汽车与中国中车联合成立的智新半导体，智新半导体于2021年7月正式将IGBT生产线投入量产，该产线以第六代IGBT技术为基础，首批下线的IGBT模块将搭载于东风风神、岚图等自主品牌车型上。据悉，智新半导体建成的一期年产能为30万只，二期建成后，年产能将达120万只。与此同时，智新半导体碳化硅模块也已进入研发阶段。
2021年5月吉利汽车旗下威睿电动汽车与芯聚能半导体，2022年4月该公司宣布“芯聚能碳化硅主驱模块”成功登陆“smart精灵#1”量产纯电动车，成为内地第一批由第三方提供的、进入量产乘用车的碳化硅主驱模块，也标志着芯聚能半导体碳化硅模块和使用碳化硅模块的控制器均已进入量产状态。
2022年8月理想汽车与国内半导体领先企业湖南三安半导体共同出资组建的苏州斯科半导体公司打造，预计2022年内竣工后进入设备安装和调试阶段，2023年上半年启动样品试制，2024年正式投产后预计产能将逐步提升并最终达到240万只碳化硅半桥功率模块的年生产能力。
3、2022年有哪些开拓创新？
随着下游市场持续扩容，功率半导体需求急速攀升。国内功率器件的代表企业也在产品研发及市场应用等方面不断开拓，那么2022年有哪些新突破，来听听他们怎么说？
翠展微作为国产汽车功率器件供应商，始终把客户的需求放在第一位，持续在第一线和客户探讨其车型规划、功率需求，从而确保研发生产出客户真正需要的功率模块。2022年，翠展结合终端客户的车型及功率要求研发出多款新产品，目前已经成为国内为数不多的品类齐全的汽车IGBT模块供应商。
产品方面，翠展微的HP1、HPD封装已经能够提供几乎全品类电流等级的模块，比如600A、820A、950A的HPD模块已经研发成功，同时工艺也非常成熟了。针对传统的HP1模块，新增了多款PINFIN散热产品，而且在PINFIN散热的产品上又进一步研究如何降低杂散电感，翠展为此找到国内外壳供应企业付费开模定制外壳，从而新增了专有产品G7模块，这个模块将进一步提升电驱系统的效率。同时，翠展微的SiC产品也在同步研发，预计在四季度为客户送样。
客户方面，翠展微的HP1、HPD、DC6等不同封装形式的模块，均有不同的型号给国内多家车企客户量产供货。翠展将紧跟主机厂及tire1的实际需求，持续投入研发，为客户提供真正需求的产品，致力于成为在世界范围内一流的汽车半导体供应商，为中国芯片事业贡献自己的力量。
“中国芯、光电梦，群芯将始终围绕国产化需求，为国家的新能源战略贡献自己的力量！”群芯是一家光电半导体企业，在国内光耦领域已遥遥领先。2022年，随着新能源汽车的快速发展，群芯在新能源汽车上布局的光继电器研发也取得了一定成绩，相继开发出40V、60V、100V、400V、600V及1500V的光继电器系列产品。并且，产品在国内主流新能源汽车品牌中应用，整体销量今年有望突破1亿元，全面替代国外企业的同类产品，实现自主可控。
扬州晶新是一家专业从事半导体芯片设计与制造的企业，在功率器件生产制造方面深耕多年，前身可追溯到60年代成立的国营“扬州晶体管厂”，在半导体行业具有广泛的影响力。目前，公司拥有4英寸、5英寸、6英寸三条生产线，主要芯片产品包括小信号晶体管、功率晶体管、开关晶体管、达林顿晶体管、数字晶体管、晶闸管、开关二极管、稳压二极管、肖特基二极管、镀银点二极管、瞬态电压抑制二极管、光电二极管、FRD和双极型集成电路（IC）、电力电子器件及模块等。
扬州晶新的功率器件芯片、高频小信号晶体管芯片等均采用了独特的芯片结构设计和表面保护技术，高频特性及开关速度等方面都有明显优势，而且功率耐量较大，具有很好的可靠性保证。产品广泛应用于家电、计算机、通信、工控仪表、安防、新能源、汽车电子等领域，且产品具有卓越的性能和价格优势，市场覆盖面广，占据国内主流市场，同时出口日本、韩国、欧美等国家，可深度参与国际市场竞争。
诚芯微是行业领先的专业集成电路设计企业，是一家致力于集成电路的设计、开发和销售，并提供完整的系统解决方案的国家高新技术企业。公司成立于2009年，总部位于中国深圳，先后在无锡、深圳等地设立研发中心。公司创始团队来自全球知名IC设计公司，核心研发团队拥有15余年的电源管理芯片设计、研发和生产测试经验。公司打造了以高精度、低功耗、高效能、高可靠性为特点的多品类电源管理芯片，已成功导入小米、立讯精密、贝尔金、飞利浦、ANKER、BYD、CE-link、飞科等国内外知名企业并建立战略合作关系。公司产品广泛应用于汽车电子、智能、智能家居、可穿戴设备、安防监控、电动工具、小功率储能等众多领域。
面向未来，诚芯微科技始终坚持以“客户为中心，凝聚卓越团队，坚持核心技术长期投入”，明确“成为国产芯片行业领导者”的发展愿景，聚焦行业市场，将不断整合技术资源，不断增强自主研发创新能力，不断提升核心竞争力，助力行业发展“芯”未来。
随着“碳达峰、碳中和”为目标的“低碳时代”的到来，电子产品趋向于高频化，小型化，轻薄化，节能化，诚芯微通过增加研发投入扩充研发队伍，将陆续推出高频化、轻量化的智能电源产品以及第三代半导体应用的电源产品。
4、本土企业如何挖掘市场机会？
近年来，国内功率半导体企业快速成长，以千亿元市场规模为基准，且仍在不断壮大。本土企业的市场机会还可从哪些方面挖掘？
在翠展微销售总监陈学敏看来，功率器件的增长点主要包括两个方面，一是市场的持续增长，二是更充分的国产替代。市场的持续增长主要来自新能源领域，最大的两个包括NEV和光伏市场。2022年1~6月新能源汽车产销均超过了260万辆，市场占有率达到21.6%，去年新能源车的渗透率还只有15%，2020年是6%，预计到2025年NEV销量能达到1000万台以上。我们知道，NEV上半导体产值占比最大的就是功率器件，再加上未来充电桩和车的配比数要经进一步提升，充电桩上需要的功率产品市场容量也非常可观。
从国产替代角度来说，在中低端领域，国内供应商已基本能够满足性能要求，在性价比上甚至会更有优势。但是，在高压及特高压、高端乘用车、光伏等场景，国外供应商仍占主导，例如在高端乘用车的IGBT模块上，国外供应商几乎处于垄断的地位，这个版块的替代空间仍然很大。陈学敏表示，国内供应商不可能一直只做利润率低的市场，需要往高端走，目光再长远一些，争取做到向国外客户供货。
同时，群芯董事长陈益群也认为：“本土企业的市场机会一定是在细分领域，我们一定研究新能源产业所礴来的巨大机会，从中找出适合自已的产品，潜心研究，一定会有一番天地。”
5、第三代半导体风口下怎样应对挑战？
功率半导体产业的发展，为国产芯片加速发展提供了一个选择：第三代半导体。第三代半导体材料又称宽禁带半导体材料，和传统硅材料相比，主要区别在于禁带宽度，以SiC、GaN为代表的第三代半导体材料往往具备更宽的禁带宽度特性。
虽然，我国在第三代半导体领域产业链相对完整，但成本依然高居不下，设备也基本依赖进口，那么，国内企业需要如何应对这些挑战？
翠展微销售总监陈学敏表示认同，第三代半导体应用目前最大的问题是成本，而成本问题的后面也是一系列的技术成熟度和产业链配套问题，包括SiC长晶速度、生产良率较低、全球产线产能不足等等。目前国内布局三代半的企业非常多，但市场会起到非常有效的调节机制，随着应用场景的丰富，客户需求逐渐增加，在市场化的竞争中，真正有竞争力的产品和企业会脱颖而出。
“做好产品定位，理解客户需求最为重要，一定是去做市场需要的产品，而不是盲目跟风去做研发，或者一味追求“高性能”。同时，企业要明白自己的差异化优势，而不是去同质化严重的产品。”陈学敏站在企业的角度作此分析。
群芯董事长陈益群坚信，第三代半导体功率器件，最终的规模化生产一定会转移到中国，尽管现在国内的成本相对较高，未来3-5年成本将大幅降低，进入新能源关联的各行各业。群芯也在积极地布局SiC，国内首颗1800V的碳化硅光继电器将于今年底面世，更高电压的碳化硅光继电器也将陆续面世。
