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功率半导体行业深度报告：乘风新能源汽车_国产替代渐行渐近1.功率半导体解密功率半导体是电子装置电能转换与电路控制的核心。功率半导体是一种广泛用于电力电子装置和电能转换和控制电路的半导体元件，可通过半导体的单向导电性实现电源开关和电力转换的功能。功率半导体具有能够支持高电压、大电流的特性，主要用途包括变频、整流、变压、功率放大、功率控制等。除保障电路正常运行外，因其能够减少电能浪费，功率半导体还能起到节能、省电的作用。功率半导体按器件集成度可以分为功率分立器件和功率IC两大类。功率分立器件包括二极管、晶体管和晶闸管三大类，其中晶体管市场规模最大，常见的晶体管主要包括IGBT、MOSFET、BJT（双极结型晶体管）。功率IC是指将高压功率器件与其控制电路、外围接口电路及保护电路等集成在同一芯片的集成电路，是系统信号处理部分和执行部分的桥梁。IGBT、MOSFET等全控器件主要用于汽车、逆变器、轨交等结构相对复杂的应用领域。功率半导体种类较多，根据可控性分类可以将功率半导体分为不可控型（二极管）、半可控型（晶闸管为主）及全控型（IGBT、MOSFET为主）。二极管、晶闸管等传统器件在较复杂的高频率下应用较为困难，但优势在于成本较低，生产工艺相对简单，主要适用于结构相对简单的产品领域。IGBT、MOSFET等器件更多应用于高压、高可靠性领域，工艺结构相对复杂且生产工艺难度较高，成本也相对较高，在汽车、逆变器、轨交等领域广泛使用。功率半导体下游应用广泛，新能源汽车、可再生能源发电贡献增量市场空间。功率半导体下游应用主要包括消费电子、白色家电、工业控制、新能源汽车等。针对不同应用场景对应的功率和频率，各领域产品选择使用相应的功率器件。功率MOSFET因其开关高频、低损耗特性，主要应用于手机、相机、PC、车载、照明、TV等领域。IGBT因其耐压高、开关速度快特性，主要应用于变频家电、新能源汽车、工业领域。高速、微型化的集成模块逐渐成为制造商更好的选择。早期的功率半导体主要以结构相对简单的二极管为主；60-70年代各类型晶闸管有了很大的发展；20世纪80年代以后，功率半导体器件变为以功率金属氧化物半导体场效应晶体管(功率MOSFET，常简写为功率MOS)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)以及功率集成电路为主。伴随功率半导体的发展，设计工艺不断进步，高速、微型化的集成模块成为制造商更好的选择。根据目前国内在研项目和产品布局看，国内企业开始向价值量更高的中高端产品转型。2.功率半导体行业总览：2024年全球功率半导体市场规模将达553亿美元，功率IC占比保持在50%以上。随着下游应用领域的不管拓宽，功率半导体市场规模呈现稳健增长的态势。根据Omdia数据，2019年全球功率半导体市场规模达到455亿美元，预计到2024年将达到553亿美元，2019-2024年CAGR达到4%。功率半导体细分市场中功率IC占比常年保持在功率半导体总规模的50%以上，2020年功率IC市场占比54%，功率器件占比近34%，功率模组占比近12%。2021年中国功率半导体市场规模将达159亿美元，2015-2021年CAGR达6.3%。国内功率半导体市场发展日益成熟，中国作为全球最大的功率半导体消费国，市场规模稳步增长。根据IHS数据，2018年市场需求规模达到138亿美元，占全球需求比例的35%，2021年市场规模将达到159亿美元，2015-2021年CAGR达到6.3%。目前国内功率半导体市场产品需求主要以电源管理IC、MOSFET及IGBT为主，根据IHS统计，中国功率半导体市场中前三大产品电源管理IC、MOSFET、IGBT三者市场规模占2018年中国功率半导体市场规模比例分别为61%，20.2%与13.9%。全球功率半导体市场集中度较高，主要由海外IDM巨头占据。海外企业布局功率半导体市场时间较早，行业内具备先发优势，同时借助收购整合的方式快速抢占市场份额，目前功率半导体市场集中度较高，主要被海外IDM巨头占据。根据Omdia数据，2020年，全球功率器件与模块市场，CR5达到44%，其中英飞凌占据20%市场份额。高居第一。全球功率IC市场，CR5达到43%，其中德州仪器占据16%市场份额。HYPERLINK"http://quote.eastmoney.com/SH600745.html"\h我国功率半导体龙头企业营收规模仍较小。根据前瞻产业研究院的统计，2020年，中国功率分立器件企业产值占全球份额仍较低，其中闻泰科技（安世半导体）占比最高，为2.82%，士兰微占比1.07%，华润微占比0.73%，扬杰科技占比0.67%。HYPERLINK"http://quote.eastmoney.com/SH600745.html"\h中国功率半导体龙头20