功率半导体厂商，都在走这条路。

去年半导体行业景气度严重分化，但功率半导体风景独特。当整个市场忙于去库存时，功率半导体就成了唯一的例外。

如今，功率半导体厂商已经踏上了与汽车紧密结合的道路。这是一条怎样的路？汽车领域的魅力是什么，促使很多行业巨头踏上这段旅程？

而且这个谜题的答案，应该从汽车功率半导体的供需格局来探索。

01 车辆配备功率半导体，量价齐升

就需求方而言。

目前，随着汽车电气化需求的飙升，各种DC-DC模块、电机控制系统、电池管理系统、高压电路等部位的需求急剧上升。作为电子设备电能转换和电路控制的关键部件，功率半导体的需求也在上升。

按照Strategyy 与传统燃油汽车相比，Analytics数据显著增加了纯电动汽车中功率半导体的使用量，目前占比最高，为55％；其次是MCU，达到11％；传感器的比例是7％。

除使用量大幅增加外，新能源汽车功率半导体价值也在上升。据英飞凌数据显示，目前新能源汽车功率半导体价值为458.7美元，约为传统燃油汽车的5倍。随着数量和价格的上升，汽车领域功率半导体的市场份额逐年增加，目前占比已达35%，约为160亿美元。

势不可挡的电气化趋势，量价齐升的需求空间，使得绝缘栅双极晶体管等车规功率半导体（IGBT）、晶体管的金属氧化物半导体效应（MOSFET）和碳化硅（SiC）功率设备和其他产品的重要性越来越突出。无论是国内还是国外，半导体制造商还是汽车制造商都加快了汽车功率半导体的规划。

02 供应方：供需失衡明显

就供应方而言。目前，上述多种功率半导体产品面临供需失衡。

首先对IGBT进行分析，IGBT 在此之前，缺货问题已经存在很长时间。

2022-2024全球汽车规级芯片供应情况

从2020年开始，汽车标准级芯片市场继续遭受产需失衡、消费电子需求占用产能等不利因素，导致汽车标准级芯片产能逐渐紧张，产品平均交货时间不断延长，直接从6-9周延长到26周左右。这种情况持续了3年；直到2023年，随着新产能的持续投入，平均周期有所缓解，产能紧张问题也有所改善。到2023年下半年，汽车标准级别的芯片库存开始变高，客户收紧了芯片采购订单的订单。然而，在需求结构方面，汽车缺芯的情况已经大大减少，但MCU、IGBT仍然处于供不应求状态。

据报道，目前市场上的IGBT产能已经基本售罄，保供压力较大，新提生产订单已经提前被下游厂商锁定。

供需错配是造成的 IGBT 半导体行业每年都会出现持续缺货的重要原因。 8% - 10% 光伏、储能、新能源汽车的增长率远远超过这一增长率，导致下游需求增长率远远超过上游供应增长率，导致整个行业 IGBT 供求紧张。另外，国际上游晶圆厂、封装产能紧张，大部分都是 6 英尺、8 由于成本效率问题，英寸晶圆厂很少扩展。 IGBT 的产能。

再次查看MOSFET，汽车标准级MOSFET的生产也需要更高的技术水平和严格的质量控制，这限制了许多企业的生产能力。与此同时，由于技术门槛高，新进入者很难在短时间内形成有效的供应。此外，由于各种原因，一些海外制造商减少了汽车标准级MOSFET的生产，导致全球供应减少。这进一步加剧了市场供需矛盾。

目前，一些领先的MOSFET公司拥有大量订单，但由于生产能力和供应链的限制，无法满足所有客户的需求。这进一步证明了市场供需紧张。

最后看看SiC功率器件，虽然所有SiC功率器件制造商都在积极提高产量，但是产能的增长仍然不能满足快速爆发的市场需求。预估 2025 2008年全球碳化硅衬底和晶圆产能仍将供不应求，产能缺口较大。例如，根据有关预测，2025年 年 6 在传统和乐观的情况下，英尺碳化硅晶圆的需求分别是 219 万片和 437 万片，而估计 2025 年度全球晶圆产能为 242 中国是万片之一 93 世界其他国家和地区，万片。 149 万片，产能明显不足。

功率半导体公司在一系列供需失衡的背景下，加入了这场竞争。

03 半导体国际功率龙头，走在前列

从目前的市场竞争格局来看，英飞凌、安森美、意大利半导体等国际厂商处于领先地位。这些功率半导体厂商为了适应汽车行业的蓬勃发展，迅速采取行动，大方向全力布局车配功率半导体。小方向致力于第三代半导体，凭借其出色的性能优势，巧妙适应汽车应用领域。

英飞凌

目前，英飞凌是市场上为数不多的能提供综合功率产品组合的公司之一。，包含了大多数电力器件产品的制造能力-硅（Si）、碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN），功率等级从微安到兆瓦一应俱全，它包含了高度可靠的IGBT、功率 MOSFET、加强氮化钒型 HEMT、功率分立式元件，保护开关，硅驱动，氮化钒驱动，IGBT 智能功率模块，模块（IPM）、电机控制解决方案，线性调节器，LED 以及各种交流-DC、DC-交流和数字功率转换。

据TechInsights公布的数据显示，英飞凌在2023年汽车半导体市场上以13.7%的市场份额位居世界第一。

为了满足汽车芯片快速增长的需要，英飞凌在全球范围内投资建厂，扩大生产能力。例如 2023 年 5 月份，他计划在德国德累斯顿投资 50 亿欧元的 12 英尺晶圆厂开工；2024 财年，我们计划投资马来西亚居林基地工厂，生产第三代半导体碳化硅和氮化邈功率半导体，并将投资德国建筑工厂生产模拟 / 混合信号元件和功率半导体。

另外，英飞凌已经和许多汽车制造商达成了合作协议。如 2023 多年期碳化硅和硅功率半导体供应协议将于2008年与现代起亚签订， 2030 几年前，相关产品向现代起亚供应，现代起亚也将出资支持英飞凌的产能建设和储备；2024 每年都宣布将为小米汽车服务。 SU7 智能化电动汽车供应碳化硅功率模块和芯片产品 2027 2008年，还为小米汽车提供其他满足不同需求的普通商品，例如在不同的应用中 EiceDriver 格栅驱动器和 10 超过微处理器型号。

安森美

在碳化硅领域，安森美投入了大量资源，取得了显著成效。例如，其开发的碳化硅功率装置具有高效、高温稳定等优点，可以有效地提高电动汽车的续航里程和充电效率，减少能量损失。

安森美积极扩大产能，以满足汽车市场对功率半导体日益增长的需求。通过投资建设新的晶圆厂和封装厂，升级当前生产线，提高产能和生产效率。例如，2019年 年安森美与格芯达成收购协议，收购后者位于美国纽约。 12 英尺晶圆代工厂，借此获得 300mm 晶圆生产能力的工艺，为其生产能力的提高奠定了基础。

关于与汽车公司的合作，今年 4 月底，安森美与中国吉利汽车集团旗下的极氪汽车签约 SiC 功率元件 LTSA。其 SiC 商品 EliteSiC 宝马、现代、大众等车企也是通过元件和模块获得的。 LTSA，该产品广泛应用于电动汽车动力总成、车载充电系统等关键部件。

意法半导体

意法半导体存在 MOSFET 领域领先，而且领先 SiC 该设备还在汽车市场获得了一定的份额。

SiC是世界上最大的汽车配件。 目前，意法半导体的MOSFET供应商正在不断扩大SiC产能。今年六月初，意法半导体宣布将在意大利卡塔尼亚新建一座200毫米(8英尺) SiC制造厂，主要用于制造、测试和封装SiC功率器件和模块，预计2026年投产，至2026年投产。 2033 每年满负荷生产，满负荷生产时每周可生产多达 15,000 片晶圆。估计总投资大约是 50 亿欧元。在“欧洲芯片法案”的框架下，意大利政府将提供约定 20 支持亿欧元。

此外，意法半导体和三安光电于2023年6月宣布，双方计划在中国重庆共同建立一家新的8英尺碳化硅器件合资制造厂，投资32亿美元。计划在2025年 2008年第四季度开始生产，预计将于 2028年，全面峻工将采用意法半导体碳化硅专利制造技术，达到生产后，每周可生产1万片8英尺碳化硅晶圆。

在用户合作方面，截至2023年底，约有160个design-win项目分布在100多个客户中，包括与世界各地许多汽车制造商的供应协议(包括吉利、理想和其他中国汽车制造商)以及与空中公交公司的供应协议。（Airbus）与飞机电气化合作。

值得注意的是，意法半导体于2023年4月宣布与采埃孚科技集团公司签署碳化硅器件长期供应协议。从 2025 从2008年开始，采埃孚将在意法半导体上购买碳化硅器件。根据这一长期采购合同条款，意法半导体将为采埃孚提供超过1,000万个碳化硅器件。采埃孚计划将这些设备集成到一起 2025 在年度量产的新型模块化逆变器架构中，利用意法半导体在欧洲和亚洲的碳化硅垂直整合生产线，确保电驱动客户订单的完成。

04 国产功率半导体公司，崭露头角。

近几年来，随着新能源汽车市场的快速增长，一些国内功率半导体制造商也开始在汽车功率半导体领域崭露头角。

斯达半导：IGBT芯片，自主车型，已批量生产

斯达半导在中国IGBT市场的市场份额排名第一，其优势在于IGBT模块，主要覆盖新能源汽车和工业控制领域。2013年，斯达半导开始专注于新能源汽车IGBT模块的研发。目前，其IGBT电压等级包括100V～第七代IGBT产品的研发率先实现了3300V。

关于上车情况，斯达半导与国内大部分主流车企已经取得了合作关系，目前客户包括比亚迪、广汽、长安、奇瑞、北汽等。

据斯达半导体2023年年报显示，全年IGBT模块的销售收入占斯达半导体主营业务收入的91.55%，是其主要商品。去年全年，斯达半导体在主电机控制器中生产的汽车标准级IGBT模块持续增加，新能源汽车主电机控制器总数超过200万台，进一步增加了汽车空调、充电桩、电子助力转向等新能源汽车半导体器件的份额。

2023年，斯达半导体基于Trench的第七代微槽。 Field 基于第七代微槽Trench的Stop技术750V车规级IGBT模块大量装载， Field 1200V车规级IGBT模块Stop技术新增800V系统车型主电机控制器项目定点，斯达半导体新能源汽车IGBT模块的销售将在2024-2030年推动。

此外，去年，斯达半导体海外新能源汽车市场取得了重要进展。汽车标准级IGBT模块开始在欧洲一线品牌Tier1大量交付。同时，斯达半导体增加了多个IGBT/SiC 国外新能源汽车市场呈现出快速增长的趋势，MOSFET主电机控制器项目定点。

近日，斯达半导在回答投资者提问时表示，目前，公司自主车型IGBT芯片已在新能源汽车行业批量生产并广泛应用多年。目前，几乎100%的车型IGBT模块使用公司自主车型IGBT芯片，终端客户包括国内大多数新能源汽车品牌。2023年，公司开始大量交付欧洲一线品牌Tier1客户，使用自主IGBT芯片车规级IGBT模块。

时代电气：新能源汽车是去年中低压IGBT商品的主要收入来源。

在城市轨道交通、高速铁路、电力机车等方面，时代电气的IGBT布局比较特殊，其IGBT设备得到了广泛的应用。IGBT模块在市场上排名第二，仅次于斯达半导。其IGBT产品已实现750V-6500V全电压覆盖，电压覆盖范围在国内IGBT供应商中最广，也是国内唯一一家实现3300V以上轨交、电网等高压领域覆盖的公司。现在，电气第七代IGBT技术已经成功研发。

目前，广汽、东风、小鹏、理想等客户已大量供应时代电气主供中车旗下商用车。去年10月30日，时代电气发布的投资者关系活动记录表显示，当被问及第四季度和明年汽车标准IGBT模块的价格走势时，时代电气表示，2022年汽车标准IGBT模块将提供约100万辆汽车和约70万辆汽车。截至2023年第三季度，去年的数量已经完成。一年四季都希望能有100万辆车。去年，电气中低压IGBT商品的营业收入超过26亿元，主要集中在IGBT产品上，IGBT用于新能源车主驱动的IGBT和新能源发电设备。

士兰微：汽车IGBT设备，MOSFET设备已经大量出货。

以IGBT单管和IPM模块为主的士兰微产品，在白电和工业控制领域具有显著的市场地位。上半年的业绩报告显示，在比亚迪、吉利、零跑、广汽、汇川、东风、长安等国内外众多客户批量供应的基础上，士兰微自主研发了V代IGBT和FRD芯片电动车主电机驱动模块；公司用于车辆的IGBT设备和MOSFET设备已经大量出货。IGBT设备(成品)用于光伏、逆变控制模块，SiC 还可以实现MOS装置的批量出货。与此同时，IGBT和FRD芯片已经在国内外多家模块封装厂批量销售，并且正在进一步扩大客户和持续增加成交量。

另外，扬杰科技、新洁能、华润微、宏微科技、比亚迪半导体、华微电子等公司都在不断加速汽车规级芯片的产业化。

宁德时代、赛力斯、比亚迪等都是扬杰科技的新能源汽车产业客户。比亚迪、理想、蔚来、小鹏等新洁能汽车电子客户。华润微的IGBT产品已经成功进入比亚迪、长城、吉利等知名汽车公司。宏微科技正在与一汽、北汽、长城等厂商进行定点项目认证；比亚迪半导体生产的 IGBT 模块化，出货量巨大，而这些出货模块主要供其自身使用。华微电子今年三月还获得了SGS授予的AEC-Q101认证证书，这是世界公认的检验、检验和权威认证。

车规SiC MOSFET商品大放异彩

SiC 近年来，MOSFET是MOSFET行业技术迭代的主要方向，与其它可用技术相比，碳化硅MOSFET表现出显著的性能提升，给广大电子应用带来了新的机遇。

虽然中国起步较晚，但发展正在加快。2023年，国内碳化硅行业走出国际大门。今年，碳化硅衬底技术取得了长足的进步，8英尺衬底的研发进展迅速。三安、天岳先进、天科合达等国内碳化硅龙头企业成功得到海外芯片巨头的肯定，并与他们合作。

另外，很多厂商也宣布进入或推出汽车规级SiC。 MOSFET商品，寻找进入汽车供应链。

在新能源汽车主控制器中，斯达半导体去年应用于SiC。 MOSFET模块大量装载应用，同时增加了多个车辆规级SiCC。 2024-2030年，MOSFET模块800V系统主电机控制器项目定点将推动其主控制器用车规级SiC。 MOSFET模块销售增长。SiC是2023年斯达半导体的独立车型。 MOSFET芯片通过多个客户的全车验证，在公司的多个车配功率模块封装平台上开始批量出货。

值得一提的是，2023年，斯达半导体和深蓝汽车合资成立重庆安达半导体有限公司，开发生产高性能、高可靠性的汽车标准级IGBT模块和汽车标准级SiC 预计2024年完成工厂建设并开始生产的MOSFET模块。

就SiC而言，时代电气也有同样的布局，它拥有6英尺碳化硅工业化工厂，并开发了三代商品，分别对应1200V-3300V等级的轨交、电网市场，以及650V-1200V的新能源汽车、光伏 逆变器 、风力发电等市场。

同时，士兰微的发展重心也开始倾向于IGBT、SiC这两个主要功率设备的标志，正在加速汽车级IGBT芯片，SiC MOSFET芯片产能建设。到目前为止，士兰微已经形成了月产6000片6英尺的SiCSiC，通过士兰明邈提高了SiC产量。 预计2024年底，MOS芯片的生产能力将形成每月12000片6英尺SiC。 生产MOS芯片的能力。

另外，2023年还有很多公司推出了SiC汽车规则。 MOSFET产品。

国内厂商在2023年推出的SiC车规 MOSFET产品

2023年，800V车型开始下沉至20万元市场，SiC模块渗透率大幅上升，导致SiC车型在市场上的规模。 高速膨胀的MOSFET需求，以及过去海外巨头垄断的SiC车规。 MOSFET市场，Tier也逐渐增多。 1和整车厂接受国产车规SiC MOSFET产品，给国内SiC设备制造商带来了新的机遇。

同时，车规级功率半导体也成为汽车企业布局和投资的重点领域之一。 车载芯片 车辆生产厂家的重要控制器种类繁多，型号多，持续“缺芯”，推动车辆生产厂家开始建立控制器硬件开发和供应链部门。汽车制造商将直接参与芯片选择，直接与芯片制造商建立沟通渠道，打破原有供应链合作模式。车厂和 Tier1 通过投资或与芯片公司成立合资企业，都开始向半导体设计和制造领域下沉，进入半导体行业。它们主要集中在重要、高价值的车规级芯片上，并与芯片公司合作开发。上述比亚迪是汽车公司布局功率半导体的先锋。除了比亚迪，吉利、长城、奇瑞等很多车企都做了相关的布局。

本文来自微信公众号“半导体产业纵横”（ID：ICViews），作者：丰宁，36氪经授权发布。

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