【嗶哥嗶特導(dǎo)讀】目前，受國產(chǎn)替代趨勢的影響，國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)實現(xiàn)自主獨立的迅速發(fā)展。其中國內(nèi)功率器件企業(yè)不斷加大研發(fā)與投入，部分產(chǎn)品與技術(shù)已達(dá)到質(zhì)的飛躍，多項應(yīng)用領(lǐng)域深入拓展，逐步實現(xiàn)完全的國產(chǎn)替代......

前言

不可否認(rèn)，我國目前已經(jīng)成為全球重要的半導(dǎo)體功率器件制造基地和應(yīng)用市場。隨著國家鼓勵政策的大力扶持、功率器件國產(chǎn)化趨勢顯現(xiàn)以及下游應(yīng)用領(lǐng)域需求增長的拉升，我國半導(dǎo)體功率器件行業(yè)蘊含著巨大的發(fā)展契機。據(jù)部分統(tǒng)計，國內(nèi)多數(shù)功率器件企業(yè)在今年研發(fā)投入力度加大，實現(xiàn)業(yè)績同比大幅增長，實現(xiàn)全面國產(chǎn)替代的實力與信心倍增。

產(chǎn)品和技術(shù)接近國際水平或?qū)崿F(xiàn)完全替代

受益于國家對新基建項目的重視，新能源電動汽車、充電樁和5G基站建設(shè)速度迅猛。應(yīng)新能源汽車?yán)m(xù)航里程提升和快速充電的要求，充電樁的功率已高達(dá)120KW到180KW。同樣，5G領(lǐng)域也同樣追求高效性，5G基站單站滿載功率近3700W，約為4G基站的2.5~3.5倍，電費亦會隨之攀升至3G、4G的4~5倍之大。面對這些用電大戶，耗電問題將是5G時代運營商無法回避的問題。降低能耗，提升電源效率，是選擇功率半導(dǎo)體器件時的主要考慮因素。

據(jù)了解，上海維安半導(dǎo)體有限公司(簡稱“維安”)推出高壓超結(jié)MOS型號：WMJ120N60CM，導(dǎo)通阻抗低至16.5mΩ，和全球頂尖品牌英飛凌14mΩ參數(shù)相差無幾，已達(dá)到全球領(lǐng)先水平。WMJ120N60CM具有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的導(dǎo)通電阻Rdson，并且是TO-247通用封裝，在有效提升電源功率密度的同時又節(jié)省了空間。目前此款產(chǎn)品主要面向高功率電源模塊，比如新能源汽車地面充電樁模塊電源，通信電源和高功率充電機等行業(yè)，在減少成本費用的情況下實現(xiàn)高效，加速新基建全面落地。

近期國產(chǎn)替代進(jìn)程中，江蘇長晶科技有限公司(簡稱“長晶科技”)功率器件MOSFET的中低壓產(chǎn)品也已經(jīng)逐步接近國際水平，并在市場端開始批量替代。產(chǎn)品主要是以SGT為主，其優(yōu)勢在于具有較低的RDS(on)，過流能力出色，同時具有優(yōu)秀的動態(tài)特性參數(shù)和快速開關(guān)切換能力。

由于深圳真茂佳半導(dǎo)體有限公司(簡稱“真茂佳”)持續(xù)地投入功率器件的研發(fā)，目前公司的中低壓MOS、SiC二極管、GaN器件已經(jīng)接近國際水平，能夠完成完全的國外產(chǎn)品替代。另外，真茂佳產(chǎn)品擁有出色的優(yōu)值、魯棒性、可靠性，其硅基產(chǎn)品達(dá)到符合車規(guī)要求。

值得一提的是，目前捷捷半導(dǎo)體有限公司(簡稱“捷捷半導(dǎo)體”)可控硅、TVS、TSS等半導(dǎo)體保護(hù)器件達(dá)到國際水平，已經(jīng)完全可以替代。捷捷半導(dǎo)體市場總監(jiān)何建新表示，這一類產(chǎn)品，因為國內(nèi)技術(shù)已經(jīng)成熟，歐美品牌也是在國內(nèi)工廠代工，他們自己已經(jīng)沒有把精力放在這些上面。

重慶平偉實業(yè)股份有限公司(簡稱“平偉實業(yè)”)研發(fā)生產(chǎn)的SGT-MOS、SiC-MOS、SiC-SBD、SJ-MOS、IGBT等半導(dǎo)體功率器件產(chǎn)品正逐步接近國際化水平。據(jù)平偉實業(yè)企宣專員李其芳介紹，公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于消費電子、網(wǎng)絡(luò)通信、工業(yè)控制等領(lǐng)域，目前已被聯(lián)想、三星、臺達(dá)、戴爾、富士康、偉創(chuàng)力、雅特生、比亞迪、vivo、OPPO的眾多國際五百強客戶認(rèn)可并大量使用。

同時廣州飛虹半導(dǎo)體有限公司(簡稱“飛虹”)在功率器件MOSFET和SBD方面的產(chǎn)品和技術(shù)也已經(jīng)接近國際水平，并且基本都實現(xiàn)了完全國產(chǎn)替代。據(jù)了解，飛虹功率器件產(chǎn)品在抗沖擊性與穩(wěn)定一致性方面很有優(yōu)勢。因為每顆功率器件產(chǎn)品從研發(fā)、小批量、大批量，都經(jīng)過了嚴(yán)格的測試評估與驗證，尤其在低內(nèi)阻、一致性方面。

功率器件國產(chǎn)替代主要聚焦哪些領(lǐng)域?

據(jù)維安功率器件市場經(jīng)理龍紫劍介紹，維安功率器件產(chǎn)品主要聚焦在LED電源、充電樁、充電器/適配器等應(yīng)用領(lǐng)域。其中充電樁領(lǐng)域，其超結(jié)MOS需求量巨大，國產(chǎn)化不足20%，并且受到國家重點關(guān)注，符合國家戰(zhàn)略發(fā)展方向的重點行業(yè)。

另外LED電源領(lǐng)域的產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣，市場潛力巨大，目前大功率器件部分以英飛凌、ST、東芝為主，國產(chǎn)替代空間大。值得一提的是，維安已擁有歐司朗、飛利浦、茂碩、崧盛、伊戈爾、雷士等合作伙伴，國產(chǎn)替代成效顯著。同時充電器/適配器領(lǐng)域的市場應(yīng)用功率逐漸擴大，對超結(jié)MOS的需求激增，維安于2016年就成為三星SJ-MOS唯一國內(nèi)供應(yīng)商，并逐漸進(jìn)入小米，VIVO體系。

而長晶科技功率器件國產(chǎn)替代主要聚焦在電源類行業(yè)。長晶科技市場總監(jiān)陳煒表示，功率器件中低壓MOSFET作為長晶科技的強項與重點產(chǎn)品，應(yīng)用在電源類行業(yè)比較符合;同時SGT工藝產(chǎn)品針對電源類行業(yè)重點應(yīng)用場景——電源模塊開關(guān)以及同步整流等應(yīng)用領(lǐng)域，使用條件適宜，替代性較高，產(chǎn)品能力與研發(fā)難度適中，適合國產(chǎn)替代化快速切入與攻破。

捷捷半導(dǎo)體功率器件產(chǎn)品則從消費，安防，通訊，工業(yè)控制逐步到汽車電子等行業(yè)都已經(jīng)涉足。與此同時，捷捷半導(dǎo)體在創(chuàng)新應(yīng)用領(lǐng)域主要滿足5G應(yīng)用場景的一些保護(hù)器件產(chǎn)品，也得到了客戶的認(rèn)可。

目前真茂佳主要聚焦在電機驅(qū)動領(lǐng)域和電源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域。真茂佳銷售總監(jiān)王長泰表示，之所以聚焦此領(lǐng)域，第一主要因為這些領(lǐng)域是功率器件的主要應(yīng)用領(lǐng)域，第二這些領(lǐng)域?qū)ζ骷囊筝^高，可以持續(xù)提升產(chǎn)品性能。

另外，飛虹功率器件產(chǎn)品在市場應(yīng)用范圍非常寬廣，主要應(yīng)用在LED驅(qū)動、工業(yè)等開關(guān)電源、新能源電動車、BMS、音響功放設(shè)備、逆變器與UPS電源、家用電器等。據(jù)飛虹副總經(jīng)理江波分享，因為在這些領(lǐng)域，飛虹對功率器件的耐壓電流內(nèi)阻等參數(shù)方面要求高，不同于小信號電源類產(chǎn)品，而從2002年建廠初期就發(fā)現(xiàn)大功率半導(dǎo)體產(chǎn)品都是國外進(jìn)口的天下，而終端用戶在價格與交貨期方面沒有發(fā)言權(quán)，是行業(yè)痛點。要想替代原裝進(jìn)口，這類型的產(chǎn)品是終端用戶最需要的。

總體來看，受益于市場需求和國家政策的推動，目前國內(nèi)部分功率器件企業(yè)實現(xiàn)國產(chǎn)替代的領(lǐng)域主要聚焦在大功率電源、充電設(shè)備、汽車電子和家用電器等多項應(yīng)用。相信進(jìn)行進(jìn)一步的投入與研發(fā)，功率器件的產(chǎn)品性能、技術(shù)工藝將會得到大幅提升，實現(xiàn)全面國產(chǎn)替代指日可待。

國產(chǎn)替代信心與實力源于技術(shù)創(chuàng)新

功率器件一直是半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的核心與重頭戲，近年來國家對半導(dǎo)體行業(yè)的支持以及國產(chǎn)替代的發(fā)展與趨勢逐步擴大。長晶科技功率器件目前在BLDC以及BMS等行業(yè)內(nèi)也有突破性的創(chuàng)新與進(jìn)展。陳煒認(rèn)為，打鐵還需自身硬，國產(chǎn)功率器件廠商應(yīng)該更加堅定信心發(fā)展，提升自身硬實力。

據(jù)了解，真茂佳每年用于研發(fā)的投入均超過公司營收的15%，持續(xù)高強度投入。目前主要投入的功率器件研發(fā)領(lǐng)域主要有車規(guī)級硅基器件和車規(guī)級SiC和GaN器件。其硅基產(chǎn)品已經(jīng)批量投入到汽車領(lǐng)域，SiC和GaN車規(guī)產(chǎn)品正在驗證階段。此外，真茂佳在用GaN器件實現(xiàn)電池保護(hù)領(lǐng)域進(jìn)行一些探索。

另外了解到，飛虹每年投入大量的資金與人力物力在功率器件研發(fā)方面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于公司廣告方面投入，均是百萬級乃至千萬級別的資金投入。從產(chǎn)出方面來看，一般一兩年內(nèi)看不到太多收益，但從近5年的數(shù)據(jù)看，飛虹每年新產(chǎn)品的銷售都有超過1千萬以上的收入。

隨著國產(chǎn)替代的范圍逐漸擴大，飛虹功率器件產(chǎn)品應(yīng)用在向小型化、高度一致性與低能耗方面，尤其是低內(nèi)阻的產(chǎn)品，從近一兩年的客戶使用效果看，非常顯著。因為在同樣體積的功率器件，飛虹提供更低內(nèi)阻的產(chǎn)品，意味著在溫升與產(chǎn)品壽命方面提到了很好的提升，其中SGT芯片工藝、大載芯板工藝的實現(xiàn)。客戶與市場均認(rèn)為這是功率器件的發(fā)展方向與趨勢，必將取代之前的平面與普通溝槽工藝。

隨著近年國產(chǎn)替代進(jìn)程的加速，江波認(rèn)為這是國際國內(nèi)大環(huán)境造成的，也是必然的趨勢。他表示：“作為國內(nèi)功率器件廠家，我們深感責(zé)任重大與不易，因為我們已經(jīng)有近20年的生產(chǎn)制造經(jīng)驗，而不論是同期和我們一起發(fā)展的以及新進(jìn)入該行業(yè)領(lǐng)域的同行，大家都應(yīng)該攜手共進(jìn)。其實我們的生產(chǎn)制造工藝、產(chǎn)品在應(yīng)用方面，已經(jīng)有長足進(jìn)步，有些產(chǎn)品甚至比原裝進(jìn)口都做的好，我們經(jīng)常說我們有些客戶對我們的要求比對國外原裝進(jìn)口的還要高，這些客戶與市場應(yīng)用這些年讓我們整個行業(yè)都在不斷加速進(jìn)步、追趕!現(xiàn)在很多客戶對國貨已經(jīng)很認(rèn)可，且我們產(chǎn)品也出口到國外的一些客戶手上。這說明我們是能夠完全替代原裝進(jìn)口的功率器件的，我們是有這個信心和實力在全球功率器件領(lǐng)域做到更好!為中國的半導(dǎo)體行業(yè)，大家一起努力?！?/p>

王長泰也認(rèn)為，國內(nèi)的功率器件公司完全有信心在各個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)國產(chǎn)替代。因為功率器件產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、交期、價格不但沒有明顯的劣勢，在某些方面還有一定優(yōu)勢，同時更貼近市場，了解市場的需求。

“功率器件國產(chǎn)化的趨勢是必然的，就像傳統(tǒng)平面MOS，進(jìn)口品牌基本已放棄這個市場。我們只需要搞好供應(yīng)鏈，把控好品質(zhì)，持續(xù)加大研發(fā)的投入，服務(wù)好客戶，未來SJ-MOS一定是國產(chǎn)化的天下?！饼堊蟿Ω嬖V記者。

未來，隨著國內(nèi)功率器件企業(yè)逐步突破行業(yè)高端產(chǎn)品的技術(shù)瓶頸，我國功率器件對進(jìn)口的依賴將會進(jìn)一步減弱，進(jìn)口替代效應(yīng)將顯著增強。伴隨新興行業(yè)快速發(fā)展，功率半導(dǎo)體市場規(guī)模呈增長態(tài)勢。

結(jié)語

隨著社會市場需求增加及技術(shù)工藝的不斷進(jìn)步，功率器件應(yīng)用已逐步擴展到5G基站、新能源、物聯(lián)網(wǎng)、變頻家電等新興領(lǐng)域，目前部分國內(nèi)功率器件企業(yè)的產(chǎn)品、技術(shù)工藝已經(jīng)接近國際水平，甚至可以實現(xiàn)完全替代。未來，隨著下游應(yīng)用旺盛的市場需求和創(chuàng)新研發(fā)的投入，國內(nèi)功率器件產(chǎn)品還將在BLDC、汽車電子等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的拓展和深耕。我們預(yù)測，如果就功率器件產(chǎn)品而言，未來國產(chǎn)替代最大的空間將會是車規(guī)功率半導(dǎo)體市場。目前來看，功率器件實現(xiàn)國產(chǎn)替代已經(jīng)打下一部分的基礎(chǔ)，并且國產(chǎn)替代的進(jìn)程逐步加快，國內(nèi)功率器件企業(yè)也將具備充足的信心和實力迎來我國功率器件行業(yè)的黃金發(fā)展期。

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編輯：fqj