本
文
摘
要
半导体产品按结构和功能可细分为分立器件和集成电路。所以在聊分立器件前，让我们先简单了解下整个半导体行业：
半导体产业主要可以分为半导体支撑产业、半导体制造产业以及半导体应用产业。半导体产业的支持产业主要包括半导体材料（硅片、光刻胶、靶材、封装材料等）和半导体设备（光刻机、刻蚀机等）；半导体制造业按照制造技术和产品功能可以区分为三大分支，即集成电路、分立器件、光电器件；半导体的下游应用广泛，主要包括汽车电子、工业控制、计算机及周边设备、家用电器、适配器及电源、网络通信、绿色照明等领域。
半导体产业链上下游
分立器件生产流程
半导体各功率分立器件的特性及其应用
分立器件是指具有单独功能且功能不能拆分的电子器件，主要功能为实现各类电子设备的整流、稳压、开关、混频、放大等，具有广泛的应用范围和不可替代性，是半导体产业的基础及核心领域之一。从市场规模来看，2019年全球半导体营收额约4,120.90亿美元，其中集成电路营收额3,334.60亿美元，占比80.90%，分立器件营收额786.40亿美元，占比19.10%。分立器件与集成电路共同构成半导体产业两大分支，近年来，分立器件占全球半导体市场规模的比例基本稳定维持在18%-20%之间。根据市场研究公司Strategy Analytics发布的报告，全球平均每辆车里所包含的半导体器件价值为361美元。车载导航、汽车照明、仪表盘、中控、车载空调等多个部位都需要大量使用半导体分立器件，且发光二极管已在汽车照明领域已经实现普及。汽车产业是我国的支柱产业之一，将保持长期稳定发展，汽车电子化程度的不断提高，将推动半导体分立器件需求的持续增长。汽车电子的不同应用场景对半导体分立器件的特性有不同的要求，主要包括发电机励磁整流、防反接、LED照明等。功率半导体未来最大的增量将来自汽车电动化和智能化。
分立器件市场规模
分立器件按照芯片结构、功能划分为二极管、三极管（包含MOSFET、IGBT 等），市场上主要半导体分立器件的产品性能、应用场景、竞争格局、技术壁垒、 市场份额情况如下表所示：
分立器件竞争格局1
分立器件竞争格局2
由上表可知，计算机及周边设备、家用电器、网络通信、汽车电子及工业控制行业对分立器件的整体技术壁垒较高，国际半导体分立器件龙头占据全球高端市场，国内进口替代潜力较大。
近年来，我国分立器件企业紧跟国际先进技术发展，通过持续的技术创新不断推动产品升级，在技术研发和先进装备方面进行了大量的投资，并积极向中高端市场渗透，与国际厂商展开竞争，已经在消费电子等细分应用领域取得了一定的竞争优势。随着我国分立器件企业产品技术的不断提升，国内的终端应用客户也更加趋向于实施国产化采购，给国内半导体分立器件企业带来更多的发展机遇。国内功率半导体企业主要包括闻泰科技、中车电气、比亚迪半导体、华润微、紫光国微、斯达半导、立昂微、士兰微、三安光电、新洁能、捷捷微电、扬杰科技、华微电子、银河微电、台基股份、派瑞股份、苏州固锝等。其中第一梯队包括中车电气、比亚迪半导体、三安光电、闻泰科技、紫光国微及华润微，第二梯队主要是士兰微、斯达半导及立昂微，第三梯队包括扬杰科技、捷捷微电、新洁能等。
上市公司中，各家公司主要指标对比如下：
功率器件企业指标对比
以下内容是摘录的各家公司年报上的披露，通过对比，可以大概知道各公司所处的行业地位。
闻泰科技（收购安世半导体）：公司全资子公司安世半导体是全球知名的半导体 IDM 公司，总部位于荷兰奈梅亨，每年可交付 900 多亿件产品，其产品广泛应用于全球各类电子设计。公司丰富的产品组合包括二极管、双极性晶体管、模拟和逻辑 IC、ESD 保护器件、MOSFET 器件以及氮化镓场效应晶体管(GaN FET)。凭借几十年来的专业经验，安世半导体持续不断地为全球各地的优质企业提供高效的产品及服务，在与国际半导体巨头的竞争中，安世在各个细分领域均处于全球领先，其中二极管和晶体管出货量全球第一、逻辑芯片全球第二、ESD 保护器件全球第一、功率器件全球第九。安世半导体在行业推出领先性能的第三代半导体氮化镓功率器件 (GaN FET)，目标市场包括电动汽车、数据中心、电信设备、工业自动化和高端电源，特别是在插电式混合动力汽车或纯电动汽车中，氮化镓技术是其使用的牵引逆变器的首选技术。目前公司的 650V 氮化镓（GaN）技术，已经通过车规级测试，2021 年将开始交付给汽车客户。碳化硅（SiC）产品目 前已经交付了第一批晶圆和样品。
中车电气（科创板已报）：在功率半导体器件领域，公司是全球为数不多的同时掌握 IGBT、SiC、大功率晶闸管及 IGCT 器件及其组件技术，并且集器件开发、生产与应用于一体的 IDM 模式企业。公司大功率晶闸管设计电压覆盖 600V-8500V，IGBT 芯片技术覆盖 750V-6500V 全电压等级，公司产品广泛应用于输配电、轨道交通和工业等多个领域，为我国柔性直流输电多个重大项目、高铁和城市轨道车辆、以及新能源汽车提供核心基础器件支撑。公司建有 6 英寸双极器件、8 英寸 IGBT 和 6 英寸碳化硅的产业化基地，拥有芯片、模块、组件及应用的全套自主技术。公司功率半导体器件应用于输配电、轨道交通和工业等多个领域，在输配电领域，公司生产的 IGBT 应用于乌东德工程、张北工程、如东工程以及厦门柔直、渝鄂柔直、苏南 STATCOM、江苏 UPFC 等多个项目，为我国柔性直流输电工程的建设提供核心基础器件支撑，晶闸管产品累积应用于国内外 23 个特高压直流输电工程和 7 个柔性直流输电工程；在轨道交通领域，公司生产的 3300V IGBT批量应用至干线机车等车型，1700V、3300V 等系列IGBT 批量应用于地铁等车型，6500V IGBT 小批量应用至中国标准动车组等车型；在其他工业领域，公司已为新能源汽车、风力发电、光伏发电、高压变频器等批量供应 IGBT 器件，750V 和 1200V IGBT 应用至新能源汽车，并已与国内多个龙头整车企业成为重要合作伙伴。公司生产的全系列高可靠性IGBT 产品打破了轨道交通核心器件和特高压输电工程关键器件由国外企业垄断的局面，目前正在解决我国新能源汽车核心器件自主化问题。
比亚迪半导体（比亚迪子公司,IGBT）：在汽车领域，依托在车规级半导体研发应用的深厚积累，比亚迪半导体在行业快速发展的背景下能够持续为客户提供领先的车规级半导体整体解决方案，率先制造并批量生产了 IGBT、SiC MOSFET、IPM、MCU、CMOS 图像传感器、电磁及压力传感器、LED 光源、车载 LED 显示等多种车规级半导体产品，应用于新能源汽车电机驱动控制系统、整车热管理系统、电源管理系统、车身控制系统、车载影像系统、汽车照明系统等核心领域，致力于打破国产车规级半导体的下游应用瓶颈，助力我国车规级半导体产业的自主安全可控和全面快速发展。在工业、消费电子和家电领域，比亚迪半导体已成功量产 IGBT、IPM、MCU、 CMOS 图像传感器、嵌入式指纹识别、电流传感器、电池保护 IC、AC-DC IC、 LED 光源、LED 照明、LED 显示等产品，掌握先进的设计技术，产品持续创新升级，在全球范围内积累了丰富的终端客户资源并建立了长期稳定的合作关系，与下游优质客户共同成长。
华润微（国产MOSFET排名第一）：公司是中国领先的拥有芯片设计、晶圆制造、封装测试等全产业链一体化经营能力的半导体企业，产品聚焦于功率半导体、智能传感器与智能控制领域。经过多年发展及一系列整合，公司是目前国内领先的运营完整产业链的半导体企业。公司是中国本土领先的以IDM 模式为主经营的半导体企业，同时也是中国最大的功率器件企业之一。在功率半导体领域，公司多项产品的性能、工艺居于国内领先地位。其中，MOSFET 是公司最主要的产品之一，也是国内营业收入最大、产品系列最全的 MOSFET 厂商。公司是目前国内少数能够提供 -100V 至 1500V 范围内低、中、高压全系列 MOSFET 产品的企业，也是目前国内拥有全部主流MOSFET 器件结构研发和制造能力的主要企业，生产的器件包括沟槽栅MOS、平面栅 VDMOS 及超结 MOS 等，可以满足不同客户和不同应用场景的需要。根据 Omdia 的统计， 2019 年度以销售额计算，公司在中国 MOSFET 市场中排名第三，仅次于英飞凌和安森美，是中国本土最大的MOSFET 厂商。公司主要取得的研发成果如下：（1） 公司充分利用IDM 模式优势和在功率器件领域雄厚的技术积累开展SiC 功率器件研发，向市场发布第一代SiC 工业级肖特基二极管(1200V、650V)系列产品，国内首条 6 英寸商用SiC 晶圆生产线正式量产。产品可广泛应用于太阳能、UPS、充电桩、储能和车载电源等领域。（2） 公司中低压功率 SGT MOSFET 产品实现关键核心技术突破，器件性能达到对标产品的国际先进水平。（3） 报告期内，公司完成 5A-43A 系列化超结MOS 器件产品的开发，多颗产品实现批量生产。（4） 公司向市场推出了 30V 系列新一代沟槽栅MOS 产品，整体性能达到国内领先水平。（5） 公司多芯片封装集成 IPM 模块实现批量销售，同时向家电市场推出多颗不同电流和电压的系列化产品。（6） 公司推出全新的平面高压 MOSFET 第七代产品，该产品具有电流密度高、开关速度快、浪涌能力强、制造成本低等多种优势，可以广泛用于LED 电源、适配器、充电器等领域。（7） 公司自主研发的采用国产 32 位CPU IP 的 MCU 产品实现客户导入，并持续开发系列化产品方案。（8） 公司成功推出适用于电动自行车、平衡车的 7节、10节硬件保护产品PT6007B、PT6010，以及用于电池包二级保护的产品PT6605M，并实现全系列硬件保护产品，支持铁锂电池应用。（9） 公司完成光电高压可控硅成品平台研发，推出过零触发和随机相位触发等多颗产品。（10） 公司光电及硅麦克风传感器工艺平台从 6 英寸升级到 8 英寸，实现批量生产，产品性能及良率水平优秀；整体提升了公司 MEMS 工艺技术水平和竞争能力。（11） 公司成功完成面板级封装技术从研发到量产化导入工作，可为客户提供面板级封装技术解决方案，封装产品可靠性满足工业电子元器件应用需求，封装阻抗可小于 0.5 毫欧。（12） 自主实现PD 快充调压技术，完成 60W 高功率发送方案开发。（13） 自主研发的 SuperJunction 多层外延技术实现突破，功率密度进一步提升 20%以上，效率进一步提高，并拓展到集成ESD 保护系列产品和集成快恢复 FRD 系列产品，达到工业级可靠性，性能对标业界先进水准。（14） IGBT 技术从 6 英寸升级到 8 英寸，自主研发的 8 英寸 1200V、650V IGBT 工艺平台已建立完成。
紫光国微：2020 年度，公司半导体功率器件业务发展良好，并克服新冠疫情和产能不足等不利影响实现了逆势增长，在电动车、矿机、小家电、锂电保护、LED 照明、TV、快充、充电柜等行业迅速拓展，进一步提升了市场影响力。报告期内，公司半导体功率器件研发工作取得良好突破，工程产品全年完成量产 57 个品种。其中多层外延超结功率 MOSFET 800V 产品平台成功搭建完成，成功量产国内唯一 800V多层外延产品；深沟槽 SGT 功率 MOSFET 100V 产品平台搭建完成，并成功量产；三代超结产品良率提升，形成系列化产品。
斯达半导（车规级IGBT）：2020 年，公司生产的汽车级 IGBT 模块合计配套超过 20 万辆新能源汽车。同时公司在车用空调，充电桩，电子助力转向等新能源汽车半导体器件份额进一步提高。公司新增多个国内外知名车型平台定点，将对 2022 年-2028 年公司新能源汽车模块销售增长提供持续推动力。公司应用于燃油车微混系统的 48V BSG（Belt Driving Starter Generator）功率组件实现大批量装车应用,累计配套超过 10 万辆节能燃油汽车。同时，公司应用于下一代 BSG 的车规级功率组件开发顺利进行。公司基于第六代 Trench Field Stop 技术的 650V/750V IGBT 芯片及配套的快恢复二极管芯片在新能源汽车行业使用比率进一步提高。公司基于第六代 Trench Field Stop 技术的 1200V IGBT 芯片在 12 寸产线上开发成功并开始批量生产。公司基于第六代 Trench Field Stop 技术的 1700V IGBT 芯片及配套的快恢复二极管芯片在风力发电行业、高压变频器行业规模化装机应用，预计 2021 年 1700V 自主芯片的 IGBT 模块的市场份额将进一步提高。公司车规级 SGT MOSFET （split-gate trench MOSFET）研发成功，预计 2021 年开始批量供货。在光伏发电领域，公司自主 IGBT 芯片开发的适用于集中式光伏逆变器的大功率模块系列和组串式逆变器的Boost 及三电平模块系列市场份额进一步提高；公司使用自主 IGBT 芯片开发的分立器件获行业内重点组串式光伏逆变器客户的批量装机应用，预计 2021 年进入大批量装机应用。 2020 年，公司继续布局宽禁带功率半导体器件。在机车牵引辅助供电系统、新能源汽车行业控制器、光伏行业推出的各类 SiC 模块得到进一步的推广应用。公司应用于新能源汽车的车规级SiC 模块获得国内外多家著名车企和 Tier1 客户的项目定点，将对公司 2022 年-2028 年车规级 SiC模块销售增长提供持续推动力。公司电梯 IGBT 模块产品在电梯控制器领域市场进一步拓展，2021 年市场份额将继续增加。公司 IPM 模块（智能功率模块）在国内白色家电、工业变频器、伺服控制器等行业继续开拓，市场份额持续提高。
立昂微：报告期内，6 英寸硅片增速显著，得益于国内经济的快速增长以及清洁能源、新能源汽车等需求爆发性增长，同时，人工智能、电子化应用的场景越来越多，带动了对芯片、硅片的需求，公司6 英寸硅片产线长期处于满负荷运转状态，特别是6 英寸特殊规格的硅外延片更是供不应求。大尺寸硅片规模上量明显，其中公司 8 英寸硅片产线的产能充分释放；12 英寸硅片在关键技术、产品质量以及客户供应上取得重大突破，已实现规模化生产销售，目前主要销售的产品包括抛光片测试片及外延片正片，同时正在持续开展客户送样验证工作，预计将在 2021 年底达到年产 180万片规模的产能。报告期内，公司的平面肖特基产品作为传统主打的应用于光伏的产品，仍占有较大的市场份额，但随着沟槽产品取代平面产品的趋势加快，公司沟槽肖特基、MOS 产品借助光伏需求的增长在下半年销量也迅猛增长。应用于消费电子、汽车电子的功率器件产品上半年生产、市场受限严重，下半年市场反转，需求前所未有的旺盛，公司肖特基芯片、MOS 芯片的订单量远远超出了实际最大产能，特别是 MOS 芯片的产销出现了爆发式增长。
士兰微：2020 年，公司分立器件产品的营业收入为 22.03 亿元，较上年同期增长 45.10%。分立器件产品中，MOSFET、IGBT、IGBT 大功率模块（PIM）、肖特基管、稳压管、TVS 管、快恢复管等产品的增长较快，其中 IGBT 产品（包括器件和 PIM 模块）营业收入突破 2.6 亿元，较上年同期增长 60%以上。公司的超结MOSFET、IGBT、FRD、高性能低压分离栅 MOSFET 等分立器件的技术平台研发持续获得较快进展，产品性能达到业内领先的水平。士兰的分立器件和大功率模块除了加快在白电、工业控制等市场拓展外，已开始加快进入新能源汽车、光伏等市场，预期公司的分立器件产品未来几年将继续快速成长。
三安光电：电力电子产品主要为高功率密度碳化硅功率二极管、MOSFET 及硅基氮化镓功率器件。碳化硅二极管开拓客户 182 家，送样客户 92 家，转量产客户 35 家，超过 30 种产品已进入批量量产阶段。二极管产品已有 2 款产品通过车载认证，送样客户 4 家，目前封装测试中。在硅基氮化镓功率器件方面，完成约 40 家客户工程送样及系统验证，已拿到 12 家客户设计方案，4 家进入量产阶段。
新洁能：公司主要产品为沟槽型功率 MOSFET、超结功率 MOSFET、屏蔽栅功率MOSFET 和 IGBT等半导体功率器件，已拥有覆盖 12V~1350V 电压范围、0.1A~350A 电流范围的多系列细分型号产品，是国内领先的半导体功率器件行业中 MOSFET 产品系列最齐全的设计企业之一。公司通过构建主要产品工艺技术平台，衍生开发细分型号产品，并持续升级产品工艺平台，形成了“构建-衍生-升级”的良性发展模式，从而使得公司细分型号产品能够快速、“裂变式”产生，满足下游多个领域的需求，最终引致公司经营规模迅速增长。截至目前，公司已拥有 1300 余种细分型号产品，能够满足不同下游市场客户以及同一下游市场不同客户的差异化需求。基于国际先进的超低能耗电荷平衡理论技术，公司研发的主要产品紧跟国际一线品牌，且拥有全部自主知识产权。公司 600V-1350V 的沟槽型场截止IGBT、500V-900V的第三代超结功率MOSFET、30V-300V 的屏蔽栅功率MOSFET、12V-250V 的沟槽型功率MOSFET均已实现量产及系列化。未来，公司将进一步优化产品性能，挖掘客户的需求，丰富产品系列型号，保持公司在产品系列方面的竞争优势。
捷捷微电：公司在功率半导体分立器件的运作模式中采取的是以IDM模式为主、部分Fabless+封测的模式， IDM模式即公司所生产的功率半导体分立器件从设计、生产制造、封装测试都是公司独立完成的。公司先进的工艺技术全面应用到芯片设计和制造、成品封装及品质监控及检测的生产过程中，大大提高了产品的性能。公司经过十几年的技术累积，现已形成成熟的自主知识产权体系和研发机制，晶闸管系列产品的技术水平和性能指标已经达到了国际大型半导体公司同类产品的水平，公司产品已经具备替代进口同类产品的实力。
扬杰科技：基于8英寸工艺的沟槽场 1200V IGBT芯片系列及对应的模块产品开始风险量产，IGBT高频系列模块、IGBT变频器系列模块以及相应的半桥模块及PIM模块获得批量订单，标志着公司在该产品领域取得了重要进展。公司成功开发并向市场推出了SGT NMOS和SGT PMOS N/P 30V~150V等系列产品；在继续丰富产品规格和品种的同时持续优化SGT产品性能，陆续推出了第二代SGT产品。快速部署低功耗MOS产品开发战略，积极配合国内外中高端客户，加速国产化替代进程。公司在深入了解客户需求的基础上，加快新产品的研发速度，完成自主升压IC合作开发及SOT-89，SOT563， SOT223新封装的开发；持续优化GF大电流系列产品性能，进一步扩大了公司在相关技术领域领先地位。另外，公司瞄准第三代半导体材料行业发展趋势，公司在碳化硅功率器件等产品研发方面加大力度，以进一步满足公司后续战略发展需求，现已成功开发并向市场推出碳化硅模块及650V碳化硅SBD全系列产品， 1200V系列碳化硅SBD及碳化硅MOS已取得关键性进展，为实现半导体功率器件全系列产品的一站式供应奠定坚实的基础。
华微电子：报告期内，公司持续加大研发力度，推进科学化的技术研发管理，加快各级工艺技术平台的技术创新和迭代，形成以公司级、部门级和系列化产品研发的管理平台，突出重点研发项目。全力推进新一代 IGBT 及模块、中低压CCT MOS、超结 MOS、超高压 FRD、平面可控硅、TVS 及齐纳二极管等产品系列平台建设，产品性能、质量及供货能力持续提升。Trench-FS IGBT 工艺平台及 IPM 封装平台，已经完成全系列产品开发，在白色家电、工业领域已形成品牌口碑和规模优势；Trench SBD 产品在光伏领域发力，突破行业内标杆客户；在充电桩领域，FRD 产品成功实现国产替代。公司稳步夯实技术平台建设，在推进“三个结构调整”工作方针的指导下，针对重点领域组建专项技术服务团队，提高产品开发和技术服务保障能力及响应速度，在核心客户推进过程中发挥了显著作用。
银河微电：2020 年公司聚焦核心技术，围绕研发项目推进公司的技术创新。在芯片方面，高压平面整流芯片全面升级到 DAC 系列，产品稳定性和可靠性明显提升；单双向平面 TVS 芯片实现全系列量产，进一步强化了公司在细分领域的竞争优势。在封装产品方面，积极推进 DFN1010-4L、SOT-223、SMAFL、KBP 整流桥、隔离驱动器等封装产品的开发；采用 Clip 工艺技术的 DFN3*3/DFN5*6 封装产品也已进入工程试验，WLCSP 工艺 DFN0603-2L 产品完成设计并展开试验线的建设，薄型贴片长光耦封装产品也通过了 UL、VDE 等安规认证，并实现量产。
台基股份（大功率电力电子器件）：公司采用垂直整合（IDM）一体化的经营模式，专注于功率半导体器件的研发、制造、销售及服务，主要产品为大功率晶闸管、整流管、IGBT、电力半导体模块等功率半导体器件，广泛应用于工业电气控制系统和工业电源设备，包括冶金铸造、电机驱动、电机节能、大功率电源、输变配电、轨道交通、新能源等行业等领域，公司产品销售采取直营销售和区域经销相结合的模式，营销渠道稳定通畅。台基股份在电力电子行业---大功率半导体器件细分领域的综合实力、器件产能和销售规模位居国内同业前列，产品应用领域宽泛，品种规格齐全，具有产能交付和质量优势。公司在冶金铸造领域、电机控制领域优势领先，是国内最具规模的功率半导体器件生产企业之一。2020年，公司积极推进市场结构和产品结构调整，保障了半导体业务的稳健发展，功率半导体器件产销量和营业收入同比增长。
派瑞股份（大功率电力电子器件）：公司由西电所出资设立，继承了西电所多年来的技术累积。公司长期从事大功率电力半导体器件的研究、开发和生产，产品规格达200余种，广泛应用于直流输电、金属熔炼、工业加热、电解电镀、电焊机、变频器、软启动、电机调速、发配电、电力稳压器、UPS、无功补偿产品等领域。公司拥有大量的优质客户群，特别是一些应用领域的龙头企业，在多个领域具有很高的美誉度和知名度，公司的产品已成为高端与质量的象征，形成了良好的品牌效应。公司目前在大功率电力电子器件领域积聚了技术与市场优势，成为了行业的领头企业，形成了在大功率、超大功率电力电子元器件高端产品领域的突出竞争力，奠定了在该领域的领先地位和进一步发展的基础。公司目前的主要客户包括许继电气、西安西电等，该等客户均为所在领域的龙头企业，其产品在国内市场具有较高的市场占有率，公司的业务发展拥有优质的客户基础。
苏州固锝（二极管）：作为半导体整流器件二极管企业，公司具有从前端芯片的自主开发到后端成品的各种封装技术，形成了一个完整的产业链，主要产品包括汽车整流二极管、功率模块、整流二极管芯片、硅整流二极管、开关二极管、稳压二极管、微型桥堆、军用熔断丝、光伏旁路模块、无引脚集成电路产品和分立器件产品等，共有50多个系列、3000多个品种。产品广泛应用在航空航天、汽车、绿色照明、IT、家用电器以及大型设备的电源装置等许多领域。同时，公司拥有MEMS-CMOS三维集成制造平台技术及八吋晶圆级封装技术，技术水平达到国际先进水平。
以上整理主要根据上市公司公开的年报、招股书、行业新闻、公司网站等信息整理可能不尽完善，如有补充，可以留言，小兵将后续完善补充。
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