富士经济在2024年4月宣布，全球功率半导体晶圆市场将在2035年增长至10763亿日元，而2024年预计为2813亿日元。特别是，SiC（碳化硅）裸晶圆预计将在2024年超过Si（硅）晶圆的市场规模，预计将继续推动功率半导体晶圆市场。

此次调查针对硅晶圆、SiC裸晶圆、SiC外延晶圆、GaN（氮化镓）晶圆、氧化镓晶圆、金刚石晶圆、氮化铝晶圆、二氧化锗晶圆等8个项目。不过，并未计算氮化铝晶圆和二氧化锗晶圆的市场规模。调查时间为2024年2月至2024年3月。

预计2024年功率半导体晶圆市场将较2023年增长23.4%。尽管由于硅功率半导体库存调整，硅晶圆市场较上年有所下降，但SiC裸晶圆却增长了56.9%。主要SiC裸片厂商纷纷提高产能，业绩超过Si晶圆。

从2025年开始，随着汽车电气化的进展，SiC裸片市场预计将继续扩大。硅晶圆市场也有望复苏。此外，GaN晶圆直径的增加以及氧化镓晶圆的量产也将是因素。此外，金刚石晶圆、氮化铝晶圆、二氧化锗晶圆等有望实用化。

我们还按尺寸调查了功率半导体晶圆的组成比。预计8英寸晶圆将继续占硅晶圆销量的60%以上。12 英寸晶圆越来越多地用于 IGBT 和 MOSFET，尤其是汽车应用功率半导体的需求预计将增加。

大多数 SiC 裸晶圆为 6 英寸。虽然这种情况暂时还会持续，但目前正在开发的8英寸晶圆的成分比预计到2035年将达到13.3%。


工业与消费电子市场仍待调整

工业和消费市场是头部功率半导体企业均有涉及的业务方向。对于该市场的走势，头部企业作出了“需求短期难以恢复”的共同判断。

意法半导体将公司第四季度的营收和毛利率略低于业绩指引归于两大原因。一是个人电子产品市场的增幅不明显，工业市场需求进一步减弱；二是汽车市场终端趋于稳定，业务增长正在放缓。

英飞凌科技CEO Jochen Hanebeck预计，消费、通信、计算和物联网应用领域的需求在2024年上半年不会明显复苏。去年11月份，Hanebeck也对以上市场作出了“短暂性低迷”的判断。

安森美表示，由于受到宏观经济因素和工业活动放缓的影响，公司在工业方面的收入环比下降近百万美元。

恩智浦移动业务在2023年全年收入同比下降约10亿美元，造成下降的主要原因是手机市场的疲软趋势和库存消化的进程仍在进行。

为了改善业务表现，功率半导体企业正在配合上下游市场进行库存调整。

汽车市场将稳定增长

从头部企业的营收结构来看，汽车业务依然是功率半导体企业的主力板块，且保持了增长势头。

具体而言，意法半导体的汽车和分立器件部门（ADG）在2023年第四季度的营收占比达到了48%，利润同比增长39.7%。按照汽车、工业、消费电子、通信设备及计算机外设四个市场领域划分，汽车市场占据意法半导体41%的全年营收，同比增长33.5%。

恩智浦半导体的汽车业务营收占比超50%，同比增长5%，全年营收同比增长23%，并且公司的前20位客户中有14家为汽车及汽车相关企业。

安森美电源方案部（PSG）营收占比达53%，其与车载传感器相关的智能感知部（ISG）全年营收增长3%，在汽车市场上的全年营收同比增长29%，创下纪录。英飞凌科技汽车事业部（ATV）的营收占比也达到51%。

相比对工业市场需求的担忧，企业对于2024年的汽车市场表现得更为乐观。在全球汽车市场的需求收缩的背景下，中国新能源汽车的需求增长起到一定的拉动作用。“可再生能源、电动汽车（尤其是在中国）和汽车行业微控制器领域的半导体结构性增长势头依然不减。”Hanebeck表示。英飞凌科技预测，汽车部门（ATV）在2024年的营收将达到两位数的低百分比增长。

与半导体设备厂商ASML对2024年市场状况的态度类似，意法半导体也认为2024年将是“过渡之年”。意法半导体称已经观察到了汽车行业在结构转型期当中的强劲需求，以及库存逐渐平衡的积极影响。在汽车数字化方面，意法半导体也将专注于在“软件定义汽车”上发挥作用的MCU。


宽禁带半导体成为重要布局方向

碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等宽禁带半导体具备“高耐压、低损耗”的特性，与新能源汽车市场日益增长的快充与续航需求不谋而合，也成为了几家企业加码布局的方向。

在2023年，安森美碳化硅的收入实现了4倍的增长。据安森美预测，其汽车和工业领域的业务至2027年的年复合增长率将达到10%~12%，而在面向汽车和工业市场的产品组合中，碳化硅、IGBT以及电动汽车充电装置等将会是重要的增长点。意法半导体的碳化硅产品营收11.4亿美元，同比增长超过60%。意法半导体将2025年碳化硅的收入目标调整至20亿美元，预计2030年碳化硅营收将达到50亿美元。

然而，碳化硅和氮化镓器件的制备涵盖衬底制造、外延层生长、芯片设计、封装测试等多道工序，流程的复杂性带来高昂的成本问题，因此，企业纷纷行动，以提升对宽禁带半导体的垂直整合能力。


功率半导体的2024

IGBT供不应求，中国大陆是扩产主力

IGBT产能紧缺下，不少企业都选择扩产。一条新的芯片产线从开始建设到最后投产需要3年时间，长于大部分科技产品的扩产周期。

大部分6英寸、8英寸的晶圆厂折旧，由于成本效益问题，很少有6英寸、8英寸晶圆厂会扩大IGBT的产能。

不过有部分12英寸的晶圆厂已经开始生产IGBT，比如电装和联电子公司联合半导体日本有限公司（USJC）合作，今年正式进入量产。据介绍，新一代IGBT，与早期元件相比，新一代IGBT可减少20%的功率耗损。预计到2025年，两家合作的IGBT每月产量将达到10,000片晶圆。还有英飞凌、安森美在12英寸晶圆厂 IGBT生产上有所进展。2023年，英飞凌的IGBT扩产选在了中国。11月，英飞凌决定扩大其无锡工厂的IGBT模块生产线。无锡工厂扩产后，将成为英飞凌最大的IGBT生产基地之一。

在庞大市场需求带动下，新洁能、宏微科技、士兰微、斯达半导、时代电气等本土IGBT企业出货量大增，同时不断迭代新产品。

士兰集昕公司“年产36万片12英寸芯片生产线项目”已有部分设备到厂并投入生产，并且加快转12吋产线量产的进度；士兰集科加快车规级IGBT芯片、超结MOSFET、高性能低压分离栅MOSFET芯片的产出和上量，已具备月产2万片IGBT芯片的生产能力。

捷捷微电宣布对全资子公司捷捷半导体有限公司投建的“功率半导体6英寸晶圆及器件封测生产线建设项目”增加投资，由最初的5.1亿元上调至8.1亿元。

中芯集成在今年6月表示，将发力高端功率半导体代工市场。中芯集成已经建成了国内最大车规级IGBT制造基地，预计IGBT产能在今年底前超过12万片/月。


低、高压MOSFET将进一步分化

未来低、高压MOSFET市场或将进一步分化。中低MOSFET技术相对成熟，市场准入门槛较低。伴随着终端市场的快速发展，下游需求的激增将不断推动更多厂家涌入中低压MOSFET领域，市场竞争愈发激烈，最终出现产品拼价局面，导致利润空间受挤压。

反观高压MOSFET市场则有望持续增长。据Omdia统计，2020年度全球/中国高压超级结MOSFET产品的市场规模为9.4/4.2亿美元，并将于2024年达到10/4.4亿美元。伴随下游高压领域需求增长，高压MOSFET将迎市场份额提升。根据Yole数据，汽车将成为MOSFET最大增量市场，至2026年占MOSFET市场份额有望超30%，从而带动高压MOSFET市场增长。其中电动汽车和充电桩分别占比25%和8%。


SiC，加快上车

在已上市车型中，800V快充技术大多只“标配”在高版本车型上，而入门或主打销量的中低版本车型依然沿用400V电池包。但今年，多款搭载800V平台的车型发布，包括哪吒S、小米MS11、智己LS6、阿维塔12、理想MEGA、极星5。

因此随着800V平台的车型发布，碳化硅会迎来更大的需求。明年SIC将加快上车，随着工厂的进一步扩产和建设，SIC的产能将日益充足。

前文提到的天岳先进、天科合达、三安光电等公司均斥资提高碳化硅晶圆/衬底产能，目前这些中国企业每月的总产能约为6万片。随着各公司产能释放，预计2024年月产能将达到12万片，年产能150万。业界乐观预计，2024年中国碳化硅晶圆在全球的占比有望达到50%。