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下半年MOSFET的价格会跌吗?厂商开始瞄准车规级应用

南方彩票有业界人士根据全球MOSFET需求吃紧状况减缓,中国自有12英寸厂功率半导体逐步放量的趋势做出预判,认为MOSFET的价格在2019年将有持续衰退的可能性。

自2017年经历多轮涨价潮之后,到2018年下半年被动元器件价格开始下跌,此前连连看涨的MOSFET也出现价格松动的可能性。有业界人士根据全球MOSFET需求吃紧状况减缓,中国自有12英寸厂功率半导体逐步放量的趋势做出预判,认为MOSFET的价格在2019年将有持续衰退的可能性。

在此背景下,国际电子商情分析师采访了几位业界资深人士,共同探讨MOSFET在2019年下半年的发展趋势。

下半年会跌吗?MOSFET价格新趋势

对于2018年MOSFET涨价的原因,大家有个共识认为,该归因于供需关系失衡。

近年来,MOSFET的应用领域在不断扩展。在消费电子市场,单台智能手机上使用的MOSFET数量增多,可穿戴设备和无人机等新兴领域的兴起对MOSFET的需求进一步加大。在汽车电子市场,随着新能源汽车的进一步普及,对用在驱动控制系统和充电桩电源模块上的MOSFET需求大增。

而同时,缺货的情况主要集中在低压MOSFET产品上。其主要原因在于,国际厂商的产能向汽车、工业等高压产线倾斜。比如:瑞萨电子在2013年宣布退出PC低压MOSFET市场,专注高压MOSFET市场。再者,当前MOSFET主要采用8英寸晶圆,而晶圆厂对8英寸线扩产持谨慎态度,造成上游晶圆产能不足。基于以上种种原因,造成了MOSFET价格的上涨。

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图1 Toshiba中国分立器件市场部经理潘宁清

南方彩票而到了2019年,MOSFET的价格似乎又有新的变化。Toshiba中国分立器件市场部经理潘宁清认为,受国家经济增长放缓的影响,各类半导体产品的价格都有不同程度的下跌,但是功率器件的价格降幅要明显小于其他主要半导体元器件。

“主要原因在于市场需求的支撑。电动汽车的普及使得单辆汽车对MOSFET的需求呈倍数增长,同时5G通信基站电源对MOSFET的需求也呈爆发式增长。还有中国自有12英寸晶圆厂暂未形成规模效益,对于市场的影响有限。因此,2019年MOSFET的价格将相对较稳定。不过,部分中低端产品由于价格竞争的原因,其降价幅度可能会比较明显。”

华虹集团旗下华虹宏力技术研发部门总监杨继业说:“相比于衰退,我更喜欢用‘回归’来表示全球MOSFET的价格走势预期。前几年市场需求的井喷肯定会吸引更多的玩家进入功率器件领域。从而造成供给增多,价格自然会回归。”

深圳市泰德半导体有限公司总经理孙洪涛则持有不同的意见。他解释说,部分功率半导体厂商的产能计划还是基于前几年的需求,这必然会造成一定程度的产能过剩。传统的市场基本保持原有的需求,汽车电子的需求虽然有所放缓,但5G市场又是一个新的发展。不过,随着消费者对产品的要求越来越高,要实现产品功能的优化必然会对功率半导体的规格提出新要求。同时,BOM usage和需求也都会增长。观察今年第一季度的形势,MOSFET的价格将会与2018年大致持平,一些高性能低内阻MOSFET的价格甚至会有上涨趋势

中外厂商对MOSFET的布局

法国市场研究机构Yole Développement曾针对MOSFET给出预判,未来5年内MOSFET将会出现三个明显的结构变化趋势:一是Trench MOSFET将从中端下移至中低端,替代部分Planar MOSFET的低端市场,二是SGT等Advanced Trench MOSFET将下移至中端,替代Trench MOSFET在低压领域的中端市场,三是SiC、GaN等宽禁带MOSFET将更占据高端市场。

·由低阶向高阶产品布局

与上述MOSFET技术趋势不同的是,企业对MOSFET的布局主要呈现由低端到高端的特点。

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图2 华虹宏力技术研发部门总监杨继业

杨继业认为,由低阶向高阶发展是企业的发力目标。如何配置高/低阶产品的比例,主要取决于每个企业的战略、运营目标和技术能力等。工业电子和汽车电子是半导体芯片的高端市场,产值和毛利较高,因而就成为了国际大厂和国内领先企业发力的目标市场之一。

接着,他以华虹宏力在MOSFET方面的布局为例。“在普通MOSFET供需环境发生变化前,我们已经将功率器件产能从低阶MOSFET转到高阶的Split-Gate Trench(SGT)/Super Junction(SJ)/IGBT。2018年,华虹宏力中高压分立器件技术营收占比超过50%。通过调整,尽最大可能性远离竞争激烈、价格很低的普通MOSFET红海市场。”

孙洪涛也表示,随着5G、AI(人工智能)、EV(电动汽车)等市场的高速发展,高端MOSFET、IGBT、SiC及GaN的需求也在快速增长。在市场需求快速增长的大背景下,泰德半导体开始布局功率半导体高阶产品,如高功率密度、低内阻的基于新一代SGT技术的MOSFET以及高频GaN。同时,他也认为既有市场与新兴市场对SGT MOS的需求在近几年还会持续增长,所以目前泰德半导体的重心是优化现有产品体系。

·中国低端MOSFET市场新趋势

从上几轮的MOSFET涨价事件中,国际电子商情记者注意到,国外品牌已经逐渐退出中国低端MOSFET市场。潘宁清认为,其主要原因是国产品牌的竞争压力所致。“与几年前相比,我国的功率器件厂家在规模和性能方面有了较大的进步。又由于成本和政策的优势,外商很难在中国低端MOSFET市场上与国产品牌竞争。”

潘宁清举例称,在电动自行车控制器领域,中国每年生产2000-3000万辆电动自行车,对低压MOSFET的需求量非常大。此前,该领域主要使用进口品牌的MOSFET产品,但近几年来,国产品牌崛起并逐渐控制了市场,现在控制器厂商已经很少使用进口低压MOSFET器件。

当然,他也认同工控和汽车行业需求的提升,是造成MOSFET供需失衡的原因。他介绍道:“这两大领域对MOSFET的性能、可靠性等要求较高,国产品牌能量产高端MOSFET产品的厂商还为数不多。”

企业对高低阶产品比例的布局,其实反映了市场的自然选择。实际上,当前中外厂商在低、中、高端MOSFET方面的布局正呈现新的特点。站在外资品牌的角度,由于中低端MOSFET市场面临与国产品牌的价格竞争,转而去专攻高端MOSFET是更合理的选择。这也导致目前中国中低端MOSFET市场的主导权逐渐转向国产品牌。

·计划投入车规级MOSFET应用

新能源汽车的普及极大推动了对功率MOSFET的需求,从传统燃油车约20%的占比提升至电动汽车50%以上的占比。研究机构IHS预估,得益于电动化、信息化以及对用电终端性能的更高追求,到2022年,车用功率半导体全球市场规模可达85亿美元。

而汽车对MOSFET部件的合格率和一致性的要求非常严苛,需要耗费数年的验证周期。目前,具备高端MOSFET生产能力的领先厂商正在积极布局。

潘宁清称,东芝在车规级MOSFET方面一直在持续投入。他透露,今后车规级产品在东芝MOSFET业务中所占的比例会越来越大。未来,车规级MOSFET将往高效、小型化、高可靠性方面发展。值得注意的是,车规级产品对性能的要求非常高,一些大电流、低导通电阻产品无法一味地强调小型化封装。

除了国际品牌之外,国内部分企业也计划进军汽车级MOSFET市场。杨继业介绍,华虹宏力很早就开始在布局车规级MOSFET业务。目前,由华虹宏力代工的MOSFET、SJ MOSFET、IGBT已经应于汽车功率半导体的多个细分领域。他也表示,由于汽车空间有限,运行环境和工况复杂多变,对功率器件提出了低损耗、耐高温、高寿命、高安全性等要求,在后续的可靠性验证时也采用更为严苛的测试和判断标准。车规功率技术需要不断进步。

MOSFET、IGBT和GaN……

当提到车规级MOSFET,就难免不想起IGBT以及最近两年开始出现的GaN。

杨继业介绍,MOSFET和IGBT应用领域的区别在于:IGBT更适用高压(600V以上)、大电流(几十安培到几百安培)AC-DC端和主电机驱动等应用。MOSFET更适用于中低压(600V以下)、中低电流(几安培到十几安培)DC-DC端的应用。

“简而言之,IGBT更适合于高压大功率应用,而MOSFET更适合于中低压低功率应用。”他总结说。

他还透露,2018年,华虹宏力功率器件的营收同比增长了41%,出货量同比增长了16%。2019年,华虹宏力将继续优化原有功率器件技术,并开发片上集成传感器的智能化IGBT工艺技术和高可靠性的新型散热IGBT技术。

南方彩票孙洪涛解释称,IGBT主要用于新能源和家电等高功率产品,工作频率范围不高于60KHz,电压多数集中在600-1200V范围内。MOSFET主要使用在中等功率高频的应用中,电压范围在20-1200V之间。近年来GaN已经取得突破性进展,在高功率密度高频应用中有较好的表现。不过,其成本较高,在可靠性和应用技术方面还需完善,目前还未被全面应用。他补充说:“以长期的发展趋势来看,未来GaN的成本会逐步降低,功率密度和效率将大幅提升。在此基础上,泰德半导体将于2019年下半年推出GaN中压产品以及与之配套的独有的GaN驱动芯片。

本文为《国际电子商情》2019年6月刊杂志文章。

原创
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李晋
国际电子商情助理产业分析师,专注汽车电子、人工智能、消费电子等领域的市场及供应链趋势。
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