新能源之芯——MOSFET市场概况

时间: 2024-07-09 08:49:29 |   作者: 产品品牌

　　MOSFET 全称为金属氧化物半导体场效应晶体管，是一种大范围的应用于模拟电路与数字电路的场效晶体管，用于将输入电压的变化转化为输出电流的变化，可实现开关和信号放大等功能，与双极型晶体管（Bipolar Junction Transistor，也称 BJT、三极管）和绝缘栅双极晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，也称 IGBT）同属于晶体管领域。MOSFET 具有开关速度快、输入阻抗高、耐热性好等特性，应用于包括通信、消费电子、汽车电子、工业控制在内的众多领域。

　　根据芯谋研究（ICwise）数据，2021 年全球 MOSFET 市场规模为 113.2 亿美元，预计 2025 年将增长至 150.5 亿美元，年化复合增长率达 7.4%。全球MOSFET 市场规模预计将保持稳定扩张，未来市场发展的潜力广阔。

　　2021 年中国 MOSFET 市场规模约为 46.6 亿美元，占全球市场的 41%。预计 2025 年中国 MOSFET 市场规模将增长至 64.7 亿美元，年化复合增长率为8.5%，增速高于全球市场增速。

　　功率器件种类较多，最重要的包含二极管、三极管（BJT）、晶闸管、MOSFET和IGBT等。其中，二极管、晶闸管、三极管（BJT）的优点是成本低，生产的基本工艺相对简单，在中低端领域大量应用；MOSFET、IGBT等器件结构相对复杂，工艺门槛和生产所带来的成本相比来说较高，系具有较高技术先进性的产品。根据Omdia数据，2020年全球MOSFET器件市场规模为80.8亿美元，在所有功率器件类别中占比最高，占比达53.90%，需求保持稳定增长。

　　MOSFET、BJT（双极型三极管）和 IGBT 同属于功率器件大类下的晶体管产品，三者技术特性对比具体如下：

　　由上表可知，与BJT相比，MOSFET可在低电流和低电压条件下工作，也可用于大电流开关电路和高频高速电路，应用场景更广泛；MOSFET具有易于驱动、输入阻抗高、开关速度快、导通内阻小等特点，结构较BJT更复杂；部分MOSFET可将源极和漏极互换运用，栅极可正可负，灵活性较BJT更优。IGBT兼具BJT的高耐压和MOSFET输入阻抗高的特性，适用于高电压、大电流场合。

　　综上所述，发行人基本的产品MOSFET的开关功耗低、开关速度快，适用于高频应用场景，技术门槛较高，产品可靠性要求高，是功率器件中技术先进性较高的产品品类。

　　根据工作电压划分，以400V为分界，MOSFET可分为高压MOSFET和中低压MOSFET；根据器件结构划分，MOSFET可分为平面MOSFET、沟槽型MOSFET、超结MOSFET等。

　　根据芯谋研究，2021年中国平面MOSFET的市场规模约为20.8亿美元，预计2025年可增长至30.2亿美元；2021年中国沟槽型MOSFET的市场规模约为19.0亿美元，预计2025年可增长至23.9亿美元；2021年中国超结MOSFET的市场规模约为6.8亿美元，预计2025 年可增长至 10.7亿美元。总的来看，未来三类MOSFET的市场规模均将继续增长，三类MOSFET共存于市场。

　　国产化率方面，总的来看高压MOSFET的国产化率低于中低压产品。根据芯谋研究，2021年中低压平面（400V以下）MOSFET的国产化率约为42.2%，高压平面MOSFET的国产化率约为29.9%，超高压平面MOSFET的国产化率约为18.2%。

　　MOSFET的主要技术发展维度包括器件结构、制程、工艺、材料等多个角度，MOSFET的发展不高度依赖于先进制程工艺，更侧重于打造特色平台，在结构、工艺及材料方面不断优化。

　　基于MOSFET不追求极致线宽、不必遵循摩尔定律的技术发展特点，MOSFET产品的整体研发方向为：在考虑成本因素的前提下，逐步优化工艺以提升良率、改进优化器件参数，达到性能、成本、可靠性的最优解。具体来看，三类MOSFET的研发难度各有侧重；平面MOSFET偏重于设计和工艺的结合，沟槽型MOSFET和超结MOSFET偏重于实现工艺，对设备精度的依赖性更高。

　　三类MOSFET均可应用于消费电子、工业控制等领域，以消费电子代表性品类智能家居产品为例，根据Strategy Analytics数据，拥有一件以上智能家居产品的家庭比例将由2021年的15%上升至2025年的接近20%，智能家居市场规模将从2021年的1,230亿美元增长至2025年的1,730亿美元，亚太地区将成为最大的智能家居市场，未来市场发展的潜力广阔。

　　以工业控制领域代表性应用产品逆变器为例，根据Global Market Insight数据，全球光伏逆变器市场规模预计将从2021年的191.8亿美元增长至2028年的270亿美元以上，根据当前6%的功率器件成本占比计算，光伏逆变器中使用的功率器件市场规模超过100亿元人民币，未来市场发展的潜力广阔。

　　超结MOSFET的下游应用市场主要受新能源汽车带动，以其代表性应用场景新能源充电桩为例，根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟数据，2021年中国新能源充电桩市场规模达418.7亿元，预计2026年可增长至2,870.2亿元，巨大增长空间中将产生大量超结MOSFET需求，具有广阔的市场前景。

　　未来三类MOSFET的市场规模将继续保持增长，体现出三类MOSFET之间主要为互补关系；三类MOSFET的下游应用领域均包含消费电子、工业控制等，具有广阔的市场前景。

　　长期以来，以英飞凌、安森美、意法半导体、东芝、瑞萨为代表的国外品牌凭借先进制造优势、人才集聚优势、大规模研发投入和技术积累，目前占据全球 MOSFET 市场的主要份额。

　　根据 Omdia 数据，以销售额计 ，2020 年MOSFET 市场前七大品牌的市场占有率合计达到 68.09%。市场之间的竞争格局相对来说比较稳定。我国知名功率半导体企业华润微、士兰微分别位列第八位和第十位，安世半导体（已被闻泰科技收购）位列第九位，三家合计市场占有率占比 10.26%。这表明国产品牌经过多年发展已在国际竞争中崭露头角，但整体市场占有率较国外品牌仍存差距。

　　根据 Omdia 数据，2020 年英飞凌和安森美分别占据了中国 MOSFET 市场产品销售额的 24.87%和 16.53%，中国本土最大的 MOSFET 品牌华润微市场占有率约为 9%，排名第三。

　　近年来，在政府的政策引导及资金扶持下，国内 MOSFET 市场蒸蒸日上，MOSFET 厂商资本支出和研发投入持续提升，涌现出华润微、士兰微、华微电子、新洁能、东微半导等一批国内厂商，与国外品牌进行市场之间的竞争，标志着国内 MOSFET品牌与国外品牌的技术差距正在缩小。

　　平面 MOSFET方面，根据芯谋研究发布的《中国 MOSFET市场研究报告2022》，国内知名MOSFET厂商有近百家，其中2021年MOSFET功率器件营收超亿元的中国大陆企业有21家，剔除产品布局以沟槽型MOSFET或超结MOSFET为主的企业后，主营平面 MOSFET的国内企业最重要的包含安世半导体（已被闻泰科技（600745.SH）收购）、华润微（688396.SH）、士兰微（600460.SH）、华微电子（600360.SH）、深爱半导体（833378.NQ）、捷捷微电（300623.SZ）、扬杰科技（300373.SZ）、锴威特等。

　　沟槽型MOSFET方面，国内主要是做沟槽型MOSFET销售和研发的厂商包括新洁能（605111.SH）、士兰微、华润微、东微半导（688261.SH）、捷捷微电、扬杰科技等。

　　超结MOSFET方面，国内主要是做超结MOSFET销售和研发的厂商包括东微半导、新洁能、士兰微、华润微、捷捷微电等。锴威特专注于平面MOSFET，同时已向沟槽型MOSFET和超结MOSFET方面延伸。