前言
MOSFET是一種全控制型半導(dǎo)體功率分立器件，是功率器件細(xì)分市場(chǎng)中占比最大的部分。得益于汽車、工業(yè)、通信、消費(fèi)等行業(yè)發(fā)展，我國(guó)現(xiàn)已成為全球MOSFET主要市場(chǎng)。未來，隨著新能源車、AI服務(wù)器等新興應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展，預(yù)計(jì)2024-2026年我國(guó)MOSFET市場(chǎng)規(guī)模在全球MOSFET市場(chǎng)規(guī)模的比重將進(jìn)一步提升。目前我國(guó) MOSFET以平面型、溝槽型為主，未來在雙碳經(jīng)濟(jì)和交流變直流的需求變化趨勢(shì)下，平面型和超結(jié)型市場(chǎng)增長(zhǎng)空間廣闊。
企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)方面，當(dāng)前全球MOSFET市場(chǎng)由海外龍頭主導(dǎo)，2022年CR4均為海外企業(yè)；近年來，國(guó)內(nèi)華潤(rùn)微電子和士蘭微電子也逐漸占據(jù)一席之地。中國(guó)廠商在全球市場(chǎng)中的話語權(quán)日益擴(kuò)大，MOSFET國(guó)產(chǎn)化率也逐步提升。從細(xì)分市場(chǎng)看，國(guó)產(chǎn)化率最高的為平面型 MOSFET，2024 年國(guó)產(chǎn)化率有望達(dá)到54.20%，其次為溝槽型（49.70%）和超結(jié)型（34.60%），高壓 MOSFET 國(guó)產(chǎn)替代程度有待繼續(xù)提升。
一、MOSFET占據(jù)功率器件半壁江山，占比達(dá)53.09%
根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國(guó)MOSFET行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)研究與未來投資分析報(bào)告（2024-2031年）》顯示，MOSFET金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，簡(jiǎn)稱金氧半場(chǎng)效晶體管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET）。
MOSFET是一種全控制型半導(dǎo)體功率分立器件。與BJT相比，MOSFET可在低電流和低電壓條件下工作，也可用于大電流開關(guān)電路和高頻高速電路，應(yīng)用場(chǎng)景更為廣泛。MOSFET 是功率器件細(xì)分市場(chǎng)中占比最大的部分。根據(jù)數(shù)據(jù)，2020 年全球功率器件細(xì)分市場(chǎng)中，MOSFET 占比 53.09%；其次是二極管、整流管、雙極性晶體管等，占比 30%；IGBT 占比 10.60%。
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二、我國(guó)為全球主要市場(chǎng)，MOSFET行業(yè)規(guī)模有望進(jìn)一步增長(zhǎng)
我國(guó)是全球MOSFET主要市場(chǎng)。2019-2023年我國(guó)MOSFET 市場(chǎng)規(guī)模由29.6億美元增長(zhǎng)至56.6億美元，占全球MOSFET 市場(chǎng)規(guī)模的比重由38.79%提升至42.27%。我國(guó)MOSFET市場(chǎng)快速擴(kuò)大主要得益于汽車、工業(yè)、通信、消費(fèi)等行業(yè)發(fā)展。目前汽車電子（含充電樁）對(duì)MOSFET需求量最大，占比25.09%；其次是工業(yè)電子通信、消費(fèi)電子，分別占比20.14%、18.73%、18.2%。
MOSFET主要應(yīng)用領(lǐng)域
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 應(yīng)用情況 |
| 汽車 | 在燃油車時(shí)代，MOSFET 用于驅(qū)動(dòng)各種應(yīng)用中的電機(jī)，例如泵、風(fēng)扇、通風(fēng)、座椅調(diào)節(jié)或天窗，單車用量約 100 個(gè)，且主要為中低壓 MOSFET。汽車電動(dòng)化時(shí)代開啟后，MOSFET 的需求量也因此激增，由于功率提升，以超結(jié) MOSFET為代表的中高壓 MOSFET 成為 DC-DC、OBC（車載充電機(jī)）等電源的重要組成部分，單車用量提升至 200 個(gè)以上；同時(shí)，汽車智能化也給中低壓 MOSFET 帶來了顯著的增量空間，廣泛應(yīng)用于 ADAS（高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)）、安全、影像系統(tǒng)與信息娛樂等功能中，使中高端車型單車用量可達(dá) 400 個(gè)以上。 |
| 工業(yè) | 在工業(yè)生產(chǎn)中，MOSFET 在變頻器、工業(yè)電源、電機(jī)控制等應(yīng)用中起著核心作用，可精確控制電機(jī)的速度和扭矩，從而提高能源使用效率并優(yōu)化運(yùn)行性能。 |
| 消費(fèi)電子 | 在消費(fèi)電子產(chǎn)品中，MOSFET 在各類電源適配器、電源供應(yīng)器和 LED 照明系統(tǒng)中也有應(yīng)用，包括家庭產(chǎn)品中以微波爐、電磁爐和洗衣機(jī)等為代表的各類家用電器都需要 MOSFET來控制電力的使用。 |
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新能源車、AI服務(wù)器等新興應(yīng)用領(lǐng)域有望給MOSFET行業(yè)帶來新增長(zhǎng)點(diǎn)。預(yù)計(jì)2024-2026年我國(guó)MOSFET市場(chǎng)規(guī)模由60.3億美元增長(zhǎng)至69.5億美元，占全球MOSFET市場(chǎng)規(guī)模的比重由42.61%提升至43.28%。
MOSFET在新興領(lǐng)域應(yīng)用情況
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 應(yīng)用情況 |
| 新能源車充電樁 | MOSFET 也是新能源車充電樁目前的主流選擇，我國(guó)充電樁保有量的穩(wěn)步擴(kuò)張進(jìn)一步擴(kuò)大了對(duì) MOSFET 的市場(chǎng)需求。分為交流充電樁（慢充）和直流充電樁（快充），其中直流充電樁輸出的直流電可直接為電動(dòng)汽車充電，根據(jù)功率大小分為一體式和分體式結(jié)構(gòu)，一體式通常搭載 1-2 個(gè)充電槍，功率 60-180KW，分體式結(jié)構(gòu)通常搭載 6-8 個(gè)充電槍，功率360kW 和 480KW，適用于商場(chǎng)、高速公路服務(wù)區(qū)等對(duì)充電效率要求高的場(chǎng)所；交流充電樁輸出的交流電接入汽車后，需要通過 OBC 變?yōu)橹绷麟姡M(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池的充電，常見的輸出功率為 7kW、22kW 和 40kW 等，充電時(shí)間約 5-8 小時(shí)，適用于家庭、公司等具備長(zhǎng)時(shí)間停車條件的場(chǎng)所。目前，MOSFET 仍是充電樁的主流應(yīng)用器件，而超結(jié) MOSFET 因其高壓、低導(dǎo)通電阻等特點(diǎn)成為大功率快充場(chǎng)景的主要選擇。 |
| AI 服務(wù)器 | 服務(wù)器電源也是一種開關(guān)電源，以 SGT MOSFET、SJ MOSFET、Gate Driver、Dr MOS 為代表的功率半導(dǎo)體在服務(wù)器電源供電、CPU/GPU 主板供電、同步整流、PFC、LLC、散熱等服務(wù)器重要部件中有廣泛應(yīng)用。服務(wù)器電源的 PFC模塊和主電路中一般會(huì)用到高壓 MOSFET（600V/650V）和控制 IC，在同步整流模塊中會(huì)用到低壓 MOSFET（40V/60V/80V）。隨著可支持的 CPU 主頻提高、功耗變大、硬盤容量和轉(zhuǎn)速提升、可外掛高速設(shè)備增加，為了減少發(fā)熱和節(jié)能，服務(wù)器電源將朝著低壓化、大功率化、高密度、高效率、分布式化等方向發(fā)展。近年來，云計(jì)算技術(shù)的興起徹底改變了服務(wù)器的部署模式，推動(dòng)企業(yè) IT 建設(shè)從傳統(tǒng)的本地環(huán)境向云端遷移，Alpha Go 引領(lǐng)的人工智能科技的第三次浪潮催生了對(duì)新型架構(gòu)服務(wù)器的迫切需求，為服務(wù)器市場(chǎng)注入了新的活力。隨著算力需求的提升，AI 服務(wù)器需求的功耗相應(yīng)提升，對(duì)其電源的能耗比、功率密度和電流電壓承受能力有著更高的要求，進(jìn)一步提高對(duì) MOSFET 的需求。 |
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三、我國(guó) MOSFET以平面型、溝槽型為主，未來平面型和超結(jié)型前景廣闊
根據(jù)工作電壓劃分，以400V為分界，MOSFET可分為高壓MOSFET和中低壓MOSFET；根據(jù)器件結(jié)構(gòu)劃分，MOSFET可分為平面MOSFET、溝槽型MOSFET、超結(jié)MOSFET。溝槽型在小于 400V 的中低壓市場(chǎng)較為普遍，400V以上的高壓場(chǎng)景中，平面型市場(chǎng)份額大于超結(jié)型。
MOSFET分類
| 項(xiàng)目 | 平面MOSFET | 溝槽型MOSFET | 超結(jié) MOSFET |
| 電壓范圍 | 電壓范圍寬，可覆蓋30V-1700V 的電壓段，可分為中低壓、高壓和超高壓三個(gè)電壓段 | 10V-300V,主要覆蓋中低壓段 | 400V-1000V,主要覆蓋高壓段 |
| 電流范圍 | 中低壓:0.1A-200A高壓:0.1A-50A超高壓:0.1A-20A | 5A-450A | 5A-120A |
| 特點(diǎn) | 耐壓范圍寬，易于驅(qū)動(dòng)，安全工作區(qū)寬，抗雷擊浪涌能力強(qiáng);芯片面積較大，損耗較高 | 耐壓較低，工作頻率高;損耗低:安全工作區(qū)較窄，抗雷擊浪涌能力弱 | 耐壓較高，工作頻率高:損耗低，兼具高耐壓低導(dǎo)通電阻:安全工作區(qū)較窄:對(duì)于深溝槽工藝超結(jié)MOSEET、EMI(電磁干擾)能力弱 |
資料來源：觀研天下整理
目前我國(guó) MOSFET以平面型、溝槽型為主。2023 年我國(guó) MOSFET 細(xì)分市場(chǎng)中，平面型、溝槽型和超結(jié)型 MOS 占比分別為 44.8%、39.5%和 15.8%。在雙碳經(jīng)濟(jì)和交流變直流的需求變化趨勢(shì)下，市場(chǎng)對(duì)高壓 MOS 需求將持續(xù)增加，平面型和超結(jié)型市場(chǎng)將受益，市場(chǎng)份額將持續(xù)增加，2026年分別達(dá)47.7%和 16.6%。
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四、全球MOSFET市場(chǎng)由海外龍頭主導(dǎo)，中國(guó)國(guó)產(chǎn)化率有待進(jìn)一步提升
全球MOSFET市場(chǎng)集中，2022年CR4達(dá)52.8%。全球MOSFET市場(chǎng)由海外龍頭主導(dǎo)，2022年CR4均為海外企業(yè)，其中德國(guó)英飛凌、美國(guó)安森美、意法半導(dǎo)體、日本東芝分別占據(jù) 26.0%、14.1%、6.9%、5.7%的市場(chǎng)份額。近年來，國(guó)內(nèi)廠商也逐漸占據(jù)一席之地。2022年全球 MOSFET前十廠商中已有兩家國(guó)內(nèi)廠商，分別是華潤(rùn)微電子和士蘭微電子，市場(chǎng)份額為4.1%、3.3%。
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中國(guó)廠商在全球市場(chǎng)中的話語權(quán)日益擴(kuò)大，MOSFET國(guó)產(chǎn)化率也逐步提升。近年來我國(guó) MOSFET 國(guó)產(chǎn)替代程度逐步提高，從 2021 年的 30.5%有望提升至 2026 年的64.5%。從細(xì)分結(jié)構(gòu)看，國(guó)產(chǎn)化率最高的為平面型 MOSFET，2024 年國(guó)產(chǎn)化率有望達(dá)到54.20%，其次為溝槽型（49.70%）和超結(jié)型（34.60%），高壓 MOSFET 國(guó)產(chǎn)替代程度有待繼續(xù)提升。
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