全球功率半导体行业规模稳步增长，欧美、日系厂商占据主导地位。
据 TrendForce 统计，MOSFET、IGBT 与 Bipolar 均属于功率半导体元件， 其中 MOSFET 长年占比超过五成。在全球 5G 基础设施和 5G 手机、PC 及云服务器、新能源汽车、新基建等市场推动下，全球 MOSFET 市场以较 高速度增长。据芯谋研究的数据，2021 年全球 MOSFET 市场规模突破 100 亿美元，达到 113.2 亿美元，同比+33.6%；同期国内 MOSFET 市场 规模为 46.6 亿美元，同比+37.9%，增速高于全球平均水平，主要系国内 新能源车&桩、光伏&储能等应用领域的快速发展。
根据 statista 的数据，2021 年全球 IGBT 市场规模达 69.6 亿美元，同比 +9.26%，2017~2021 年 CAGR 为 6.5%。根据 Yole 的数据，2021 年工控、 新能源车、新能源发电、家电、轨交、电源和其他行业的市场规模占比分 别为 37%、28%、9%、8%、5%、2%和 11%。
全球功率半导体市场格局以高、中、低端市场划分。高端市场是一线的欧 美日系品牌，主要产品为 IGBT 和中高压 MOSFET；中端市场是台系、韩 国二线品牌；中低端产品为国产品牌，以二极管、低压 MOSFET、晶闸管 等为主。
根据 Omdia 和 Yole 的数据，在功率 MOSFET 市场，2021 年，全球 TOP 10 的供应商市占率合计占比达到 78.3%，CR 5 为 56.2%。TOP 10 厂商中， 大陆厂商华润微、Nexperia（闻泰子公司）和士兰微的市占率合计占比仅 为 12.1%，而排名第一的英飞凌 2021 年全球市场份额达 25.5%，全球功 率 MOSFET 市场仍由英飞凌、安森美、东芝等欧美日系厂商主导。
从市场规模来看，无论全球市场还是中国市场，国内企业的 MOSFET 市占 率都远不及欧美日系厂商，国内 MOSFET 市场前十大供应商中的自主厂商 市占率合计占比仅为 23.4%。若细分到汽车、光伏等对产品要求更高的应 用领域，国内企业的占比甚至更低。
从全球 IGBT 竞争格局来看，行业较为集中，根据 Omdia 的数据，2021 年 行业 CR10 超过 80%，英飞凌是行业的绝对龙头，在 IGBT 分立器件和模 组的市占率分别达 28.87%和 33.07%。2021 年，全球 IGBT 分立器件市占 率前三的厂家市场份额合计达到了 53.24%，国产厂商仅士兰微一家以 3.5% 的市场份额进入全球 IGBT 分立器件市占率前十厂商；2021 年，IGBT 模 组市场 CR3 达 56.91%，国产厂商斯达半导和中车时代的市占率合计占比 为 5.01%。
车用功率器件的快速增长主要是源于电动化以及 800V 高压平台的渗透率 逐步提高。根据 JW Insights 的研究，全球 MOSFET 市场规模平稳增长， 而车用 MOSFET 将伴随新能源汽车的持续渗透而快速增长。相较于传统燃 油车单车 200-400 个 MOSFET 的需求量，根据英飞凌公布的新能源汽车 的 MOSFET 解决方案，一辆车的 MOSFET 分立器件用量接近 200 个（其 中汽车互联与安全 22 个、影音娱乐 5 个、车身电子及照明 82 个、底盘/安 全及自动驾驶 75 个），而部分高端新能源汽车车型对 MOSFET 的单车用 量达 400 个以上，新能源汽车的蓬勃发展将引爆车规级 MOSFET 市场， 如果以 200 个/辆的 MOSFET 用量进行计算，到 2025 年预计全球对 MOSFET 的需求可高达 41.3 亿个。
充电桩领域目前高压充电是主流趋势，IGBT 更适用于 1000V 以上、350A 以上的大功率直流快充，但目前仍存在一定技术瓶颈。短期 MOSFET 仍是 充电桩的主流应用器件。根据中国充电联盟、中国发改委的数据，截至 2022 年 8 月，我国新能源汽车保有量达 1099 万辆，截至 2022 年 8 月的 充电桩数量为 431.5 万台，其中公共充电桩保有量为 162.3 万台，占比 37.7%。中国的新能源汽车与充电桩配比从 2017 年的 2.79: 1 下降至 2022 年前 8 个月的 2.06: 1。根据工业部发布的《新能源汽车产业发展规划 (2021~2035)》，2030 年，我国的车桩比建设目标为 1:1，2020~2030 年， 我国将投入 190 亿美元用于新增 2000 万座以上充电桩，以满足快速增长 的新能源汽车充电需求。
长景气期驱动，车用 MOSFET 国产替代加速进行中。虽然我国是全球 MOSFET 最大的应用市场，新能源汽车产业链的发展也处于全球领先水平，但至今我国所需的 MOSFET 仍严重依赖进口；而在中高端领域，进口比重 高达 90%以上。目前来看，国内企业在中国 MOSFET 市场的市占率仍处 于较低水平，但收入前十的厂家中已经开始出现华润微、扬杰等国产功率 器件厂商。出于供应链安全、市场供应紧张等多方面因素的考量，国内的 整车厂、Tier 1 等下游客户会有较大意愿导入国产供应商。
根据国金证券研究所电车组的数据，2021 年，全球新能源车销量达 643 万 辆，中国新能源车销量达 321 万辆，对应车用超级结 MOSFET 市场规模 达 11.56 亿元。据我们调研，OBC 车载充电器的单车超级结 MOSFET 用 量为 5~15 颗，DC-DC 的超级结 MOSFET 单车用量为 4~12 颗；直流充电 桩的超级结 MOSFET 单台用量为 12~14 颗，考虑到新能源汽车电压等级 的提升对功率器件需求增加，预计新能源车用超级结 MOSFET 的单车价值 量会逐步提升。根据国金电车的假设，2024 年中国新能源车产量达 1074.4 万辆（渗透率 41%），对应车用超级结 MOSFET 市场规模达 42.55 亿元，2022~2024 年 CAGR 达 19.75%。为匹配大功率快充的新能源车， 直流充电桩的电压等级也会相应有所提升，预计未来单桩的超级结 MOSFET 价值量也会呈上升趋势。假设 2024 年新增的直流充电桩数量为 36.85 万台，对应充电桩用超级结 MOSFET 的市场规模为 1.18 亿元， 2022~2024 年 CAGR 达 25.15%。
根据 Omdia 的数据，2020 年，中国以 40%的占比成为了全球 IGBT 最大 的需求市场。根据华经产业研究院的数据，国内的 IGBT 产量从 2015 年的 498 万只增长至 2021 年的 2580 万只，规模近年来不断增长，但产能与需 求之间仍存在较大缺口。
得益于海外大厂扩产进度慢，IGBT 行业国产化率快速提升。1）2021 年 英飞凌功率半导体业务收入同比+20%，国内上市公司斯达半导 IGBT 收入 同比+75%，士兰微 IGBT 业务收入实现翻倍增长，中车时代功率半导体收 入同比+33%，新洁能 IGBT 收入同比+529%。2）我们估算 2020、2021 年国内上市公司 IGBT 收入分别为 31、57 亿元，同比+59%、+88%，国 产化率为 17%、25%，分别提升 5pct、8pct。
供不应求的背景下，国产化率进程取决于产能释放速度，2022 年国产化率 有望达 37%。从国内 IDM 模式的龙头 IGBT 产能规划来看，比亚迪半导、 中车时代 2022 年 8 寸晶圆产能均实现翻倍增长，从国内 Fab 厂（华虹半 导、中芯绍兴、先进积塔）IGBT 产能规划来看亦能实现 60%以上成长， 从产能数据来看，我们估算 2022 年国内产能同比+90%，我们估算 2022 年国内上市公司 IGBT 收入有望实现翻倍增长，国产率达 37%。
根据国金证券研究所的数据，2021 年，全球新能源车销量达 643 万辆，对 应 IGBT 市场规模达 109.34 亿元，中国新能源车销量达 321 万辆，对应 IGBT 市场规模达 54.57 亿元。考虑汽车电子价格正常年降、四驱车占比的 提升，预计新能源车 IGBT 单车价值量会维持在 1700 元。据我们假设， 2024 年全球新能源车销量达 1871.34 万辆（渗透率 23%），对应 IGBT 市 场规模将达到 318.13 亿元，2022~2024 年 CAGR 达 23.19%；假设 2024 年中国新能源车销量达 1074.40 万辆（渗透率 41%），对应 IGBT 市场规模 将达到 182.65 亿元，2022~2024 年 CAGR 达 20.15%。
IGBT 是光伏逆变器、储能逆变器的核心器件，集中式光伏主要采用 IGBT 模块，分部式光伏主要采用 IGBT 单管或模块（单相一般采用 IGBT 单管， 三相可选择 IGBT 单管或模块）。根据我们测算，光伏逆变器的功率半导体 单 MW 价值量为 2000~5000 欧元，储能逆变器的功率半导体单 MW 价值 量为 2500~3500 欧元，估算 IGBT 单价为 3000 欧元/MW（折合 2100 万 元/GW）。
据国金电新的预计（中性预测），2022~2024 年全球光伏逆变器新增装机 量分别为 220、350、430GW，2022~2024 年 CAGR 达 23.19%； 2022~2024 年中国光伏逆变器新 增装机 量分别为 5,488、9,000 和 14,000MW，2022~2024 年 CAGR 达 36.64%。光伏行业的 IGBT 增量主 要来源于两个方面：1）新增需求：受益于全球光伏新增装机量高速增长； 2）替换需求：逆变器中的电子元器件受内部环境、器件温度和电流谐波的 影响，使用寿命往往低于电站运营周期（尤其是早期逆变器产品），存在存 量市场的替换需求。
需求端：得益于新能源车、光伏、风电等新能源发电下游需求的爆发，国 内 IGBT 行业的需求持续高增长；供给端：IGBT 供需失衡，海外大厂订单 饱和，交期持续上升。根据富昌电子 4Q22 的报告，海外大厂的 IGBT 交 货周期略有下降，但仍在 50 周左右，其中英飞凌的交期约 39 周，意法半 导体的交期为约 47 周。据安森美表示，2022~2023 年安森美的车规级 IGBT 产能已全部售罄。海外公司扩产相对谨慎，且新产线的产能爬坡需要 一定时间，因此海外大厂的供应持续紧张。短期内，供需错配为国产厂商 的导入创造了时间窗口，尤其是车规、新能源发电的下游客户保供压力大， 国内的客户出于供应链安全的考虑，将给予自主品牌更多机会。
