1、中國(guó)MOSFET行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)派系
MOSFET行業(yè)是技術(shù)壁壘較高的行業(yè)，在高壓MOSFET依舊有部分尖端產(chǎn)品未實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代的背景下，中國(guó)MOSFET行業(yè)可以劃分為國(guó)內(nèi)廠商和海外廠商兩大派系，其中國(guó)內(nèi)廠商數(shù)量較多，代表性的包括華潤(rùn)微電子、士蘭微、韋爾半導(dǎo)體等，海外則包括英飛凌、安森美、意法半導(dǎo)體等廠商。隨著國(guó)內(nèi)廠商的技術(shù)水平持續(xù)上升，國(guó)內(nèi)廠商在MOSFET市場(chǎng)中的市占率將呈現(xiàn)出增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。
2、中國(guó)MOSFET行業(yè)市場(chǎng)排名
MOSFET作為半導(dǎo)體功率器件中占比最大的細(xì)分種類，各功率器件領(lǐng)先廠商均涉及MOSFET產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)，在MOSFET產(chǎn)品過(guò)于細(xì)分、尚未有權(quán)威榜單公布，因此前瞻選擇通過(guò)功率器件廠商排名反映企業(yè)在MOSFET領(lǐng)域的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)情況。2023年7月20日-21日，第十七屆中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)半導(dǎo)體分立器件年會(huì)暨2023年中國(guó)半導(dǎo)體器件技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇于杭州蕭山舉行。會(huì)上，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)公布了2022年中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)功率器件十強(qiáng)企業(yè)名單，其中，士蘭微、揚(yáng)杰科技、華潤(rùn)微等知名上市廠商位列其中。
3、中國(guó)MOSFET行業(yè)市場(chǎng)集中度
結(jié)合ICWISE對(duì)各大廠商在中國(guó)市場(chǎng)的占有率情況進(jìn)行市場(chǎng)集中度的計(jì)算，目前國(guó)內(nèi)MOSFET市場(chǎng)中，依舊有較大的市場(chǎng)份額掌握在海外廠商的手中：其中英飛凌依靠全面的產(chǎn)品布局占據(jù)著20%以上的市場(chǎng)，安森美亦占據(jù)了10%以上的市場(chǎng)份額。綜合來(lái)看，中國(guó)MOSFET行業(yè)CR4接近50%，CR8超過(guò)60%，市場(chǎng)集中度較高。
4、中國(guó)MOSFET行業(yè)企業(yè)布局
從中國(guó)MOSFET行業(yè)廠商的業(yè)務(wù)布局情況來(lái)看，多數(shù)廠商均在其總部所在區(qū)域進(jìn)行布局的基礎(chǔ)上，在國(guó)內(nèi)多個(gè)地區(qū)設(shè)立生產(chǎn)基地以及技術(shù)支持中心，除此之外，包括揚(yáng)杰科技、燕東微等領(lǐng)先廠商則逐步實(shí)現(xiàn)了海外布局。
5、中國(guó)MOSFET行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)總結(jié)
從MOSFET行業(yè)現(xiàn)有競(jìng)爭(zhēng)者情況來(lái)看，當(dāng)前行業(yè)廠商數(shù)量規(guī)模一般，且市場(chǎng)集中度較高，因此現(xiàn)有競(jìng)爭(zhēng)者的競(jìng)爭(zhēng)程度一般，但行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)程度有進(jìn)一步加劇的趨勢(shì)。
上游廠商的議價(jià)能力方面，由于上游廠商供應(yīng)的產(chǎn)品的技術(shù)具有較高的技術(shù)壁壘，在高制程、高精度的產(chǎn)品生產(chǎn)上，上游廠商的議價(jià)能力之強(qiáng)則更加凸顯。而對(duì)于下游廠商的議價(jià)能力上，MOSFET行業(yè)的格局則呈現(xiàn)出分化的情況，在中低壓MOSFET領(lǐng)域，由于廠商技術(shù)實(shí)力較為接近，因此容易出現(xiàn)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)的情況，消費(fèi)者的議價(jià)能力較強(qiáng);而在高壓MOSFET領(lǐng)域，由于下游需求較大，而具有相關(guān)技術(shù)的廠商較小，因此導(dǎo)致消費(fèi)者議價(jià)能力相對(duì)較弱。綜合來(lái)看，下游廠商的議價(jià)能力一般。
潛在進(jìn)入者威脅方面，由于MOSFET行業(yè)是技術(shù)性較強(qiáng)的行業(yè)，具有較高的技術(shù)壁壘，且需要長(zhǎng)期的研發(fā)投入，因此，潛在進(jìn)入者的威脅較小。
SiC MOSFET技術(shù)路線，SiC MOSFET競(jìng)爭(zhēng)格局SiC MOSFET是近年來(lái)MOSFET行業(yè)進(jìn)行技術(shù)迭代的主要方向，相較于其他可用技術(shù)，碳化硅MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)表現(xiàn)出顯著的性能提升，為眾多電子應(yīng)用帶來(lái)了新的可能性。目前，SiC MOSFET的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段，其發(fā)展歷程具體如下：
SiC即碳化硅，作為一種半導(dǎo)體材料，具有可耐高壓、高溫、高頻的性質(zhì)，在助力設(shè)備輕量小型化上具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)。SiC的禁帶寬度大，具有擊穿電場(chǎng)高、熱導(dǎo)率高、飽和電子漂移速率高、抗輻射能力強(qiáng)等性質(zhì)，且器件在關(guān)斷過(guò)程中不存在電流拖尾現(xiàn)象，開(kāi)關(guān)損耗低，可以大幅提高開(kāi)關(guān)頻率。碳化硅材料的優(yōu)越性能使得相同規(guī)格的碳化硅基MOSFET與硅基MOSFET相比，導(dǎo)通電阻降低為1/200，尺寸減小為1/10;相同規(guī)格的使用MOSFET的逆變器與硅基IGBT相比，總能量損失小于1/4。
功率SiCMOSFET主要有2種技術(shù)路線，根據(jù)柵極工藝分為平面型MOSFET(VDMOS)和溝槽型MOSFET(TMOS)，。多數(shù)產(chǎn)品均采用SiC VDMOS結(jié)構(gòu)，其工藝簡(jiǎn)單、阻斷能力強(qiáng)，然而導(dǎo)通電阻較大;SiC TMOS是目前的研究熱點(diǎn)，其溝道遷移率高，但工藝較為復(fù)雜，受柵氧可靠性影響導(dǎo)致阻斷能力較差。
——SiC MOSFET競(jìng)爭(zhēng)格局近年來(lái)，隨著新能源市場(chǎng)的爆發(fā)，電動(dòng)汽車、光伏、儲(chǔ)能等下游應(yīng)用驅(qū)動(dòng)下，包括SiC MOSFET在內(nèi)的額碳化硅功率器件迎來(lái)了新一輪增長(zhǎng)期。結(jié)合TrendForce數(shù)據(jù)，2022年SiC功率半導(dǎo)體的主要廠商的市場(chǎng)份額情況，意法半導(dǎo)體(36.5%)，其次是英飛凌(17.9%)、Wolfspeed(16.3%)、安森美(11.6%)、羅姆(8.1%)占據(jù)了較大的部分，剩余廠商的僅占9.6%，可以認(rèn)為目前SiC MOSFET市場(chǎng)主要依舊掌握在海外廠商手中。前瞻匯總的SiC MOSFET主要廠商產(chǎn)品概況如下：
2023年全球SiC MOSFET模塊市場(chǎng)規(guī)模為6.285億美元，到2029年將達(dá)到16.121億美元，預(yù)測(cè)期內(nèi)復(fù)合年增長(zhǎng)率為17.0%。
碳化硅 (SiC)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET) 模塊代表了電力電子技術(shù)的尖端進(jìn)步。Sic 是一種寬帶隙半導(dǎo)體材料，與傳統(tǒng)硅基半導(dǎo)體相比，具有更高的擊穿電壓、熱導(dǎo)率和電子遷移率。這一特性使 SiC MOSFET 能夠在更高的溫度和電壓下工作，特別適合功率轉(zhuǎn)換器、逆變器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等應(yīng)用。
SiC MOSFET 模塊具有多種優(yōu)勢(shì)，包括降低功率損耗、提高效率和提高功率密度。Sic 卓越的熱性能可實(shí)現(xiàn)更緊湊、更輕量的設(shè)計(jì)，從而提高電動(dòng)汽車、可再生能源系統(tǒng)和工業(yè)電力應(yīng)用的能源效率和性能。隨著制造工藝的進(jìn)步使這些模塊更具成本效益，SiC MOSFET 模塊的采用不斷增長(zhǎng)，使其成為現(xiàn)代電力電子系統(tǒng)中高性能和高功率應(yīng)用的有吸引力的選擇。
當(dāng)前，在650-3300V的電壓范圍內(nèi)，SiC MOSFET已形成了較為成熟的技術(shù)，同時(shí)相關(guān)產(chǎn)品已逐步推出，目前，為提高半導(dǎo)體元器件的性能與可靠性，未來(lái)SiC MOSFET的發(fā)展方向主要聚焦于以下幾個(gè)方面：
2023年國(guó)內(nèi)廠商有從模擬芯片入局到SiC功率器件領(lǐng)域，有初創(chuàng)公司推出首款車規(guī)SiC MOSFET產(chǎn)品，也有一些廠商的SiC MOSFET產(chǎn)品成功導(dǎo)入到主驅(qū)逆變器應(yīng)用并量產(chǎn)。下面就來(lái)盤點(diǎn)一下2023年國(guó)內(nèi)廠商推出的車規(guī)SiC MOSFET產(chǎn)品（排名不分先后）。納芯微在2023年7月宣布了他們的SiC MOSFET產(chǎn)品，全系列具有1200V的耐壓能力。該系列產(chǎn)品包括四種規(guī)格的Rdson（Vgs=18V），分別為14/22/40/60mΩ，并計(jì)劃經(jīng)過(guò)全面的車規(guī)級(jí)認(rèn)證，以確保完全符合汽車級(jí)應(yīng)用的需求。納芯微的SiC MOSFET產(chǎn)品將為其在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用提供有力支持，并與公司的其他產(chǎn)品線形成協(xié)同效應(yīng)，共同推動(dòng)公司在新能源汽車領(lǐng)域的業(yè)務(wù)發(fā)展。昕感科技在2023年5月自主研發(fā)的1200V/80mΩ SiC MOSFET器件通過(guò)了國(guó)內(nèi)第三方可靠性認(rèn)證，成功獲得了全套AEC-Q101車規(guī)級(jí)可靠性認(rèn)證。在12月，他們又推出了另一款面向新能源領(lǐng)域的1200V/7mΩ規(guī)格的SiC MOSFET產(chǎn)品。這款產(chǎn)品采用了先進(jìn)的結(jié)構(gòu)和制造工藝，兼容18V柵壓驅(qū)動(dòng)，采用TO-247-4L Plus封裝，并且可以封裝進(jìn)定制化功率模塊，以支持在汽車主驅(qū)等新能源領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。瞻芯電子在2023年8月宣布，依托自建的SiC晶圓產(chǎn)線，他們開(kāi)發(fā)了第二代SiC MOSFET產(chǎn)品。其中，IV2Q12040T4Z (1200V 40mΩ SiC MOSFET)已獲得AEC-Q101車規(guī)級(jí)可靠性認(rèn)證證書(shū)，并通過(guò)了新能源行業(yè)頭部企業(yè)的導(dǎo)入測(cè)試，正式進(jìn)入量產(chǎn)交付階段。澎芯半導(dǎo)體在2023年5月發(fā)布了1200V車規(guī)級(jí)平臺(tái)SiC MOSFET新品，規(guī)格為1200V 40mΩ。這款產(chǎn)品經(jīng)過(guò)了6個(gè)月全面的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和可靠性考核，封裝形式包括TO-247-3、TO-247-4、TO-263-7、TOLL。此前，澎芯半導(dǎo)體已經(jīng)在該1200V車規(guī)級(jí)平臺(tái)上量產(chǎn)了80mΩ、60mΩ、32mΩ的SiC MOSFET產(chǎn)品。2023年4月，基本半導(dǎo)體位于深圳光明區(qū)的車規(guī)級(jí)碳化硅芯片產(chǎn)線項(xiàng)目舉行了通線儀式，該產(chǎn)線主要生產(chǎn)6英寸碳化硅MOSFET晶圓等產(chǎn)品。項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后，每年將能滿足約50萬(wàn)輛新能源汽車的相關(guān)芯片需求，為新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展提供了有力支持。2023年，芯塔電子在碳化硅功率器件領(lǐng)域取得了令人矚目的成果。他們自主研發(fā)的1200V/80mΩ TO-263-7封裝SiC MOSFET器件已成功獲得第三方權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)（廣電計(jì)量）的全套AEC-Q101車規(guī)級(jí)可靠性認(rèn)證，并且在頭部OBC企業(yè)通過(guò)測(cè)試，已進(jìn)入批量導(dǎo)入階段。此外，該公司的SiC MOSFET器件已導(dǎo)入多家充電樁、光伏儲(chǔ)能等領(lǐng)域客戶，并實(shí)現(xiàn)了批量出貨。中科漢韻在2023年9月宣布，他們的車規(guī)級(jí)SiC MOSFET晶圓已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)交付。這款產(chǎn)品包括1200V/17mΩ和750V/13mΩ兩種型號(hào)，將應(yīng)用于電動(dòng)汽車的主驅(qū)系統(tǒng)中。經(jīng)過(guò)一系列的驗(yàn)證，包括工程批工藝開(kāi)發(fā)、工藝平臺(tái)逐步穩(wěn)定、小批量交付客戶、器件參數(shù)穩(wěn)定以及客戶模塊參數(shù)驗(yàn)證和模塊產(chǎn)品可靠性驗(yàn)證等，中科漢韻從今年開(kāi)始批量交付車規(guī)級(jí)SiC MOSFET晶圓產(chǎn)品，良率達(dá)到70%以上。瀾芯半導(dǎo)體在2023年11月發(fā)布了業(yè)界最低導(dǎo)通電阻的SiC MOSFET單管產(chǎn)品，規(guī)格為1200V/6mΩ。這款產(chǎn)品采用瀾芯半導(dǎo)體最新的第二代SiC MOSFET技術(shù)平臺(tái)，TO247-PLUS封裝，可以廣泛應(yīng)用于光伏、儲(chǔ)能、高壓充電以及單管集成主驅(qū)逆變器等領(lǐng)域。2023年4月，蓉矽半導(dǎo)體宣布他們的200V 12mΩ NovuSiC? MOSFET已經(jīng)開(kāi)始量產(chǎn)。這一重要里程碑的實(shí)現(xiàn)得益于他們的高效研發(fā)和卓越的生產(chǎn)工藝。首批次量產(chǎn)的平均良率高達(dá)80%，這充分證明了該產(chǎn)品的高可靠性和高質(zhì)量，完全滿足車規(guī)主驅(qū)芯片的標(biāo)準(zhǔn)。2023年10月，國(guó)星光電研發(fā)的1200V/80mΩ SiC MOSFET順利獲得了AEC-Q101車規(guī)級(jí)認(rèn)證，并通過(guò)了高壓960V H3TRB（HV-H3TRB）可靠性考核。這一成就使國(guó)星光電成為國(guó)內(nèi)少數(shù)幾家能夠通過(guò)雙重考核的SiC功率分立器件廠商之一。2023年12月，南瑞半導(dǎo)體宣布其自主研發(fā)的1200V/40mΩ SiC MOSFET器件（NCM40S12T4K2）已順利通過(guò)AEC-Q101車規(guī)級(jí)可靠性認(rèn)證。這款器件采用了低比導(dǎo)微元胞芯片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，使得其比導(dǎo)通電阻Ron,sp低至3.1mΩ·cm2，良率高達(dá)90%，達(dá)到了國(guó)際一流水平。該公司的產(chǎn)品主要面向大功率應(yīng)用，其IGBT/FRD產(chǎn)品電壓等級(jí)涵蓋650V-6500V，SiC MOSFET產(chǎn)品電壓等級(jí)涵蓋1200V-3300V。這些產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于高壓柔性輸電、電能質(zhì)量治理、特種電源、工業(yè)傳動(dòng)、風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、新型儲(chǔ)能、制氫電源、充電設(shè)施和新能源汽車等領(lǐng)域。2023年11月，飛锃半導(dǎo)體就展示了其車規(guī)級(jí)SiC MOSFET產(chǎn)品。這些產(chǎn)品包括1200V 35/70/160mΩ和650V 30/45/60mΩ規(guī)格，不僅已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，還通過(guò)了第三方車規(guī)AEC-Q101可靠性驗(yàn)證以及960V高壓H3TRB加嚴(yán)測(cè)試。飛锃半導(dǎo)體的車規(guī)級(jí)SiC MOSFET目前已經(jīng)發(fā)展到第二代，通過(guò)工藝優(yōu)化，降低了單位晶圓面積內(nèi)的導(dǎo)通電阻，進(jìn)一步優(yōu)化了開(kāi)關(guān)性能。國(guó)聯(lián)萬(wàn)眾半導(dǎo)體2023年12月，中瓷電子在投資者互動(dòng)平臺(tái)上宣布，其子公司國(guó)聯(lián)萬(wàn)眾半導(dǎo)體的電驅(qū)用1200V SiC MOSFET芯片已研發(fā)成功，并開(kāi)始交由客戶進(jìn)行上車驗(yàn)證，同時(shí)有小批量銷售。國(guó)聯(lián)萬(wàn)眾目前擁有包括650V、1200V和1700V在內(nèi)的多種SiC功率模塊系列產(chǎn)品，并計(jì)劃未來(lái)進(jìn)軍高壓SiC功率模塊領(lǐng)域。令人振奮的是，國(guó)聯(lián)萬(wàn)眾的車規(guī)級(jí)SiC MOSFET模塊已成功向國(guó)內(nèi)一線車企穩(wěn)定供貨數(shù)百萬(wàn)只。此外，國(guó)聯(lián)萬(wàn)眾的OBC用SiC MOSFET芯片月產(chǎn)能已達(dá)到5kk只以上，完全能夠滿足車企的需求。2023年11月，中汽創(chuàng)智自主研發(fā)的首批1200V 20mΩ SiC MOSFET芯片在積塔工廠正式下線！這款芯片采用平面柵型結(jié)構(gòu)，擁有獨(dú)立自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。其獨(dú)特的新型終端結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，帶來(lái)了更高的工藝可靠性。在相同耐壓水平下，該芯片體積更小，非常適合應(yīng)用于新能源汽車的主驅(qū)逆變器等車載電源系統(tǒng)。2023年7月，杰平方半導(dǎo)體發(fā)布了自主研發(fā)的SiC MOSFET產(chǎn)品JPM120020B，這款產(chǎn)品規(guī)格為1200V/20mΩ，具有出色的穩(wěn)定工作溫度達(dá)175℃，采用了先進(jìn)的減薄工藝。它具備優(yōu)異的低阻抗特性，能有效減小器件能量損耗。同時(shí)，經(jīng)過(guò)嚴(yán)苛的可靠性認(rèn)證，包括大批量的HTRB、HTGB測(cè)試和HV-H3TRB測(cè)試，確保了其在光伏逆變、新能源汽車、充電樁、儲(chǔ)能等領(lǐng)域的應(yīng)用可靠性。
