由国务院在2015年5月发布的《中国制造2025》强国战略中，明确提出将轨道交通、节能与新能源汽车、电力装备等列入突破发展的十大重点领域，推动中国从制造业大国跻身世界制造强国之列。可以说，“中国智造”时代的来临给功率半导体行业注入了新的发展机遇和增长动力，中国企业需尽快习得高端器件的制造技术，以实现进口替代。

 

功率半导体的应用领域

 

功率半导体器件（Power Semiconductor Device），以前也被称为电力电子器件。简单来说，就是进行功率处理的，它们能有效提升功率产生、运输、转换的效率，有转换电能和控制电气设备、机器和系统的作用。功率半导体的应用领域十分广泛，在各式装置中，都有它们的用武之地，小到厨房里的微波炉，大到大型风力发电机都能找到它们的身影。

目前，在计算机、通信、消费电子、汽车电子为代表的4C行业（Computer、Communication、Consumer electronics、Cartronics），功率半导体器件可以说是越来越火。像是服务器、智能电话、平板电脑的电源，娱乐电子设备，移动通信基础设施等都要用到功率半导体器件。未来，在汽车和工业应用领域，对功率半导体的需求还将越来越多，在汽车上，功率半导体主要用于动力总成、便利性电子装置（如电动车窗）和安全系统（如电动助力转向）。在混合动力及电动汽车中，起到控制电机并管理电池充电过程的作用。功率半导体也用于地铁、列车等轨道交通的电机控制。总的来说，任何高能效都离不开功率半导体。

 

功率半导体器件的主要种类

 

美国HIS公司统计的数据表明，2014年，全球功率半导体市场增长了6.3%，达到162亿美元。同时，IHS预计，一直到2019年，特别是在汽车和工业领域，功率半导体需求都将不断增长。功率半导体器件的种类有很多，最主流的有两种：IGBT和MOSFET。MOSFET是Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor的缩写，可应用于高速开关，也可用作中小耐压器件，应用非常广泛。

IGBT是Insulated Gate Bipolar Transistor的缩写，能够在高电压、大电流环境下，以低导通电阻进行工作。常用于空调等消费类家电、工业设备、汽车、铁路。IGBT的技术要求更高、突破难度更大，目前国内企业自己生产的主要是中低端的功率半导体器件，高端产品特别是IGBT芯片90%依靠进口。

 

行业领头羊——英飞凌

 

纵观全球功率半导体市场，已经是一个处于成熟期的市场，大大小小的生产厂商很多，但少数大厂商占据了大部分的市场份额，排名前五家的企业已统治了全球近45%的市场，德国的英飞凌公司（Infineon）已经连续十二年蝉联该行业的市场领袖。2014年，全球功率半导体市场规模达162亿美元，英飞凌市场份额达19.2%，离英飞凌最近的竞争对手日本三菱被远远抛开12个百分点。

特别是在IGBT和MOSFET等细分市场，英飞凌拥有强势的地位。据IHS统计， 2014年，头五家企业占据了全球IGBT市场份额的72.5%，英飞凌位居榜首，拥有26.5%的份额。MOSFET市场，最大的五家厂商占据了近65%的份额，其中英飞凌从26.4%增至27.8%，而市场排名第二的瑞萨市场份额仅为10.5%。

现如今，英飞凌在中国已经建立了较完整的产业链，涵盖研发、生产、销售、市场、技术支持等多方面。从1995年在无锡成立第一家分公司开始，英飞凌在中国的业务发展迅速，每年卖到中国的产品都能达到其总销售额的20%以上。英飞凌2015年销售额67亿美元，全球范围内拥有约3万5千名员工。

 

中国功率半导体行业现状

 

中国是功率半导体器件的需求大国，全球超过30%的功率器件是销往大陆的，而IGBT的销售占比更大，接近70%。2014年全球IGBT的市场规模达到了35亿美元，占到了整个功率器件市场的1/3。根据中国电子信息产业发展研究院（CCID）的数据，中国IGBT市场在2010年时为9亿美元， 2015年约为24亿美元，2020年将有望达到55亿美元。

如今，在欧洲、美国、日本的功率半导体企业纷纷进驻中国的同时，本土企业也开始快速发展，各国企业展开了激烈的研发竞争。这使得在国内功率半导体技术专利的数量也出现了激增。据日本专利厅的调查结果，按专利申请人国籍统计，中国在2008年以前，功率器件的专利数量大概维持在每年300件，到2012年，这一数字超过了850件，其中近700件是MOSFET器件，而IGBT的数量微乎其微。由此可以说明，中国企业取得的研发成果主要在MOSFET上，在开发高端IGBT产品上，与国际一流企业仍然有较大的差距，难以望其项背。中国每年所需求的大量的IGBT产品都依靠进口。例如，出口南非的Transnet电力机车、高速度试验列车CIT500、云广±800千伏超高压直流输电示范工程等项目所需的功率器件和模块都大量采用了英飞凌的产品。

 

中国未来功率半导体行业趋势

 

自动化、智能化、新能源、高能效以及资源的有效利用是中国制造2025的核心所在。它涉及到先进的轨道交通、电力设备、新能源汽车、农业机械装备、高档数控机床和机器人、新一代信息技术、航空航天等多个应用领域。受《中国制造2025》战略的引导，功率半导体器件在这些领域的需求将进一步扩大，特别是在汽车和工业应用上。

新能源车

在7月初刚提出的《北京市“十三五”时期交通发展建设规划》中公布，机动车摇号比例再次紧缩，目前4成新能源车的比例将进一步被提高。以及，北上广对新能源汽车提供专用牌照等，可以看出，目前我国对新能源汽车的推广力度非常大，未来新能源汽车必将很有市场前景。到2020年我国年产新能源汽车预计达200万台，新能源车的核心模块离不开IGBT，充电桩的建设也运用了大量的功率器件模块，这对于整个功率半导体行业的产业链来说都是很好的机会。

轨道交通

在中国过去几十年的轨道交通发展中，功率半导体对其产生了必不可少的作用。轨道交通中最核心的功率半导体器件便是IGBT，而中国的轨道交通又是一个很复杂的系统，面临高低温、潮湿、高压等环境，因此对于IGBT的可靠性，功率密度性就有着极高的要求。中国作为高铁发展的强国，在一带一路的战略合作下，中国半导体的发展必将呈现新常态。未来本土企业将致力于逐步掌握高端制造技术，不再满足于生产低端器件，亦或是做品牌企业的代工厂。目前中国中车便正在研发用于轨道交通及智能电网的自己的IGBT产品。

在过去的几年，本土企业已经积极开展研发MOSFET器件。由此可以预计，中国企业会在今后全面进军MOSFET领域，愈演愈烈的价格战势必会出现。而今后，我国功率半导体行业崛起的关键，还是在于大力研发IGBT的关键技术。

为尽快习得高端器件的制造技术，以实现进口替代，向高端转型的途径之一就是并购国际上的已经具备先进技术的制造企业，部分中国企业已经走上了这条求生之路，也遭遇了困境，在2016年2月，央企华润集团以高价要约收购美国仙童半导体公司（Fairchild）遭仙童拒绝，仙童转而接受了同是美国公司的安森美（ON）的要约，给出的理由是担心得不到美国监管机构的批准。或许在国际并购中，比起因央企的特殊身份而遭到国际公司的排斥以及外国政府的刁难，优质民营企业在这条路上的胜算更大。路漫漫其修远兮，本土企业还需上下而求索。

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