功率半导体器件项目投资计划与经济效益分析

功率半导体器件项目投资计划与经济效益分析一、项目背景（一）全球制造业发展呈现新趋势。

新一代信息技术与制造业深度融合，正在引发制造模式、生产组织方式和产业形态的深刻变革，数字化、网络化、智能化、服务化与绿色化成为制造业发展新趋势。

泛在连接和普适计算将无所不在，虚拟化技术、3D打印、工业互联网、大数据等技术将重构制造业技术体系，如3D打印将新材料、数字技术和智能技术植入产品，使产品的功能极大丰富，性能发生质的变化；在互联网、物联网、云计算和大数据等泛在信息的强力支持下，制造商、生产服务商、用户在开放、共用的网络平台上互动，大规模个性化订制生产将逐步取代大批量流水线生产；基于信息物理系统的智能工厂将成为未来制造的主要形式，重复和一般技能劳动将不断被智能装备和智能生产方式所替代。

随着产业价值链重心由生产端向研发设计、营销服务等环节的转移，产业形态将从生产型制造向服务型制造转变。

网络众包、异地协同设计、精准供应链管理等正在构建企业新的竞争优势；全生命周期管理、总集成总承包、互联网金融、电子商务等加速重构产业价值链新体系。

制造业重新成为全球经济竞争的制高点，各国纷纷制定以重振制造业为核心的再工业化战略。

美国从2011年起陆续出台《美国先进制造业伙伴关系计划》《美国先进制造业国家战略计划》《美国制造业创新网络计划》，力求促进美国先进制造业的发展、提高美国制造业全球竞争力。

德国在2013年出台《德国工业4.0战略实施建议》，力求使德国成为先进智能制造技术的创造者和供应者。

日本在2014年出台《日本制造业白皮书》，力求通过重振国内制造业复苏日本经济。

英国在2015年出台《英国制造业2050》，力求重振英国制造业并提升国际竞争力。

法国在2013年出台《“新工业法国”战略》，力求通过创新重塑工业实力，使法国处于全球工业竞争力第一梯队。

（二）我国制造业发展面临新形势。

制造业发展迎来新机遇。

2015年，我国工业增加值达到22.9万亿元，制造业产出占世界比重超过20%，在500余种主要工业产品中，我国有220多种产品产量位居世界第一，是全球第一制造大国。

随着新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步推进，需求潜力加速释放，为我国制造业发展提供了广阔空间。

各行业新的装备需求、人民群众新的消费需求、社会管理和公共服务新的民生需求、国防建设新的安全需求，都要求制造业在重大技术装备创新、消费品质量和安全、公共服务设施设备供给和国防装备保障等方面迅速提升水平和能力。

全面深化改革和进一步扩大开放，将不断激发制造业发展活力和创造力，促进制造业转型升级。

《中国制造2025》和“互联网+”行动计划的部署推进，为我国制造业发展指明了前进方向。

制造业发展面临新挑战。

国内部分行业产能过剩严重，供需错位情况较为突出；劳动力等生产要素成本不断上升；资源和环境约束不断加强；自主创新能力弱，关键核心技术与高端装备对外依存度高，以企业为主体的制造业创新体系不完善；发达国家通过“再工业化”吸引高端制造业加速回流，其他发展中国家利用资源成本要素优势加快承接产业及资本转移，对我国制造业发展形成“双向挤压”。

以往依靠资源要素投入、规模扩张的粗放发展模式再也难以为继，调整结构、转型升级、提质增效刻不容缓。

（三）制造业转型升级任重道远。

经过多年来的快速发展，制造业已具备一定的基础和实现更高水平发展的条件。

总体上看，处于工业化快速发展阶段，但仍属于欠发达地区、仍处于欠发达阶段，制造业发展水平与建设国家重要现代制造业基地的目标仍有较大差距。

突出表现为：制造业创新能力不强，研发投入不足，中高端人才缺乏，产业技术对外依存度较高；产品档次不高，战略性新兴产业规模不大；龙头企业和科技型企业数量较少、规模偏小，核心竞争力不强；资源能源价格和物流成本相对较高；等等。

这些问题必须引起高度重视，采取切实措施加以解决。

建设国家重要现代制造业基地，必须深刻认识并牢牢把握当前全球制造业发展新趋势和我国制造业发展新形势，化挑战为机遇，坚持问题导向抓关键、重点突破带全局、结果倒逼求实效，在优化空间布局、提高创新能力、调整产业结构、提升开放发展水平、推动工业化和信息化深度融合、强化工业基础能力、加强质量品牌建设、提高绿色发展水平、发展服务型制造及生产性服务业等方面花大功夫、下大力气，努力探索符合实际的现代制造业发展路径，加快建设国家重要现代制造业基地，不断提高制造业发展的质量和效益，为如期全面建成小康社会和建设统筹城乡发展的国家中心城市提供坚实支撑。

功率半导体器件（PowerSemiconductorDevice）也称为电力电子器件，是用于对电流、电压、频率、相位、相数等进行变换和控制，以实现整流（AC/DC）、逆变（DC/AC）、斩波（DC/DC）、开关、放大等各种功能的半导体电子器件。

从技术的角度来看，功率半导体与大规模集成电路是半导体技术（更具体说是微电子技术）中相互独立平行发展又时有交叉的两个不同的专业领域，分别解决不同的专业技术问题，满足不同的应用需要：大规模集成电路用于对信息进行处理、存贮与转换，而功率半导体器件则是用于电源电路和功率控制电路的主体产品。

从产品类型来看，功率半导体主要分为功率器件、功率IC。

功率半导体和超大规模集成电路（VLSI）一起构成了半导体的两大分支。

按照分立和集成的区别，功率半导体器件又可细分为功率分立器件和功率集成电路。

其中功率器件主要包括二极管、晶体管、晶闸管三大类别，其中晶体管是分立器件中市场份额最大的种类。

常见晶体管主要有BJT、IGBT和MOSFET。

MOSFET和IGBT逐渐成为主流，而多个IGBT可以集成为IPM模块，用于大电流和大电压的环境。

功率IC是由功率半导体与驱动电路、电源管理芯片等集成而来的模块，主要应用在小电流和低电压的环境。

：功率半导体是电子装置电能转换与电路控制的核心，本质上，是通过利用半导体的单向导电性实现电源开关和电力转换的功能，来实现变频、变相、变压、逆变、整流、增幅、开关等。

毫不夸张地说，当今世界一切涉及发电、输电、变电、配电、用电、储电的环节都离不开功率半导体。

因此，功率半导体器件作为不可替代的基础性产品，广泛应用于国民经济建设几乎一切部门。

尤其是在大功率、大电流、高频高速、低噪声等应用领域起着无法替代的关键作用，被广泛应用于汽车、通信、消费电子和工业领域。

行业的发展主要由需求驱动，同时技术的发展在很大程度上促进了产品的应用领域的扩张。

功率半导体的应用范围从传统的输配电，大功率、高电压工业生产领域不断向终端的电子产品扩张。

随着世界各国对节能减排的需求越来越迫切，功率半导体器件已从传统的工业控制和4C（通信、计算机、消费电子、汽车）领域迈向新能源、轨道交通、智能电网、变频家电等诸多产业。

功率半导体的发展使得变频设备广泛的应用与日常的消费，促进了清洁能源、电力终端消费、以及终端消费电子的产品发展。

近年来，随着电子制造业的持续发展，电力终端消费增加，电气化，自动化发展迅速，2014年全球功率半导体市场规模仅为227亿美元，2018年增长至363亿美元。

受益于折旧带来的替换市场、电气化程度加深带来的新增市场以及供需格局带来的价格增长，2016年—2018年全球功率器件市场增长迅速，2019年行业增长速度有较为明显的放缓，主要受中美贸易战，全球经济下行压力增加，中国新能源汽车市场回落等诸多因素影响，全年市场规模约为382亿美元。

从全球的细分产品格局来看，功率IC是最大的市场，且近年来占比有所提升，其次是MOSFET，受IGBT替代影响，增长有所放缓；二极管占比总体稳定，IGBT市场增长稳定，占比持续提升。

从应用领域来看，汽车领域是全球功率半导体最为主要的市场，其次是工业与消费电子领域。

近几年来，由于新能源汽车的发展，汽车的电子化、智能化发展迅速，汽车领域的占比持续提升，2019年汽车行业对功率半导体的需求规模占到总体规模的35.4%，消费电子领域占比也保持较为稳定的扩张态势，2019年占比达到了13.2%。

从功率半导体的技术发展历程和趋势来看，产品的性能要求变化基本没有太大的变化，主要体现为更高的功率、更小体积、更低的损耗与更好的性价比四点，分别对应新型功率半导体技术广泛应用和发展的四个阶段。

近几年来，随着第三代化合物半导体迅速发展，SiC与GaN功率器件的应用规模开始持续增长。

相对于传统的硅衬底，化合物半导体具有更宽的禁宽，能够适用于更高的功率要求，同时具有更好的导热性能，因此以化合物半导为衬底制作的功率器件具有更高的性能和效率。

但由于生产规模还相对较小，生产技术有待成熟，产品价格相对较高，性价比较低，应用受到了较大的限制。

未来随着化合物半导体的制造成本不断降低，生产规模逐步扩大，行业的规模效益更加成熟，凭借其性能优势，有望取代硅基的功率半导体器件。

由于功率半导体是下游产品核心零部件，对产品质量、使用年限、设备的安全性都有极为重要的影响，因此行业具有极高的进入壁垒，下游企业的供应商的资质、技术要求严格，同时严格的供应商资质认定，以及基于长期合作而形成的稳定客户关系，对新进入者形成较强的市场进入壁垒。

相对于发达国家，中国的功率半导体行业发展起步相对较晚，技术实力、产品稳定性与行内主要企业相比，仍然存在较大的差距，不能很好的满足行业下游的市场需求。

总体而言，目前中国功率半导体器件行业市场规模发展较快，但总量仍不能满足需求，特别是中高档产品仍一定程度依赖进口。

尽管中国已经成为全球功率半导体产业的重要市场，但中国功率半导体器件的设计、制造能力还有待提高，特别是在新型材料半导体器件领域，与国外领先企业仍存在较大差距。

目前中国的功率半导体市场规模占全球市场规模35%左右，是全球最大的功率半导体市场，约为940.8亿元。

近几年中国功率半导体市场规模的迅速增长主要是由于两个方面，一方面是下游行业的持续发展，行业需求增加，中高端产品需求持续上升，另一方面则是由于中。