功率二极管产业发展前景预测与投资战略规划一、 功率半导体行业概况功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制的核心，主要用于改变电子装置中电压和频率、直流交流转换等功率半导体广泛应用于电子制造行业，传统应用领域包括消费电子、网络通信、电子设备等产业，随着社会经济的快速发展及技术工艺的不断进步，新能源汽车及充电桩、智能装备制造、物联网、新能源发电、轨道交通等新兴应用领域逐渐成为功率半导体的重要应用市场根据《功率半导体分立器件产业及标准化白皮书》，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，其中功率分立器件主要包括功率二极管、晶闸管、晶体管等产品随着半导体材料的优化突破，新一代以碳化硅为材料的功率半导体分立器件已逐步实现产业化，并快速渗透进入应用市场功率半导体的应用十分广阔，涉及电路控制和电能转换的产品均离不开功率半导体的使用目前，功率半导体已广泛用于消费电子、工业控制、网络通信、电力能源、汽车电子、国防、航空航天等领域近年来数字经济、人工智能、光伏能源、新能源汽车等产业的快速发展，均为功率半导体带来了新的需求增长点，其市场规模不断增长根据Omdia和中信建投研究所的数据及预测，2020年全球功率半导体市场规模为452亿美元（主要包括功率器件、功率IC和功率模组），预计2024年将达到522亿美元。
目前全球功率半导体市场仍主要被欧、美、日等国外品牌主导中国的功率半导体行业在国家相关政策支持、加速及资本推动等因素合力下，近年来成为半导体行业快速发展的主要市场之一在国家对半导体产业的政策扶持及资本驱动下，国内厂商在晶圆制造和封装测试等领域已取得重要突破，基本完成国内产业链布局根据Omdia数据及预测，中国功率半导体市场预计2024年将达206亿美元，中国作为全球最大的功率半导体市场，发展前景十分广阔二、 功率半导体行业市场规模（一）功率半导体行业功率半导体市场规模近年来，功率半导体的应用领域已从工业控制和消费电子拓展至新能源、轨道交通、智能电网、变频家电等诸多市场，市场规模呈现稳健增长态势根据Omdia的数据，2020年全球功率半导体的市场规模为452亿美元，预计2021年全球功率半导体市场规模将达到459亿美元，2024年将增长至522亿美元，2019-2024年间的CAGR（年均复合增长率）为2．4%目前国内功率半导体产业链正在日趋完善，技术也正在取得突破同时，中国也是全球最大的功率半导体消费国，2020年市场需求规模将达到172亿美元，占全球需求比例约为38%伴随国内功率半导体行业进口替代的发展趋势，未来中国功率半导体行业将继续保持增长，预计2021年中国功率半导体市场规模达到183亿美元，2024年市场规模有望达到206亿美元，2019-2024年CAGR为3．1%。
二）功率半导体行业晶闸管市场规模晶闸管作为一种技术相对成熟的产品，其市场成长性趋于稳定根据IHSMarkit报告的统计及预测，2021年晶闸管全球市场规模约4．88亿美元，其中中国市场规模约2．02亿美元；到2024年晶闸管全球市场规模约4．76亿美元，其中中国市场规模约1．91亿美元三）功率半导体行业功率二极管市场规模根据IHS报告统计和预测，2021年度功率二极管的全球市场规模为40．47亿美元，其中中国市场规模为13．44亿美元；2025年度，功率二极管的全球市场规模进一步增长至46．62亿美元，其中中国市场规模为15．54亿美元四）功率半导体行业碳化硅二极管市场规模根据IHSMarkit的市场统计与预测，2020年碳化硅功率器件全球市场规模约7．03亿美元，市场渗透率约为4．2%~4．5%，较2019年提升一个百分点；受益于新能源汽车市场庞大的需求驱动，以及新能源光伏、电机驱动器、功率因素校正（PFC）等领域的带动，预计2025年碳化硅功率器件的市场规模将快速上升并达到30亿美元，2020年至2025年复合增长率达到30%当前碳化硅二极管仍是碳化硅功率器件的主要组成部分，市场占比超过80%。
三、 半导体政策大基金一期主要投向半导体产业中游，包括制造、设计、封测的行业龙头企业，成效显著2015年我国集成电路销售额为3610亿元，同比增19．7%，完成目标，2016-2017年也维持了20%以上的增速，发展势头良好同时我国在晶圆制造、特色工艺、晶圆封装与关键设备和材料等领域也取得了累累硕果，第一阶段的目标基本完成大基金二期将更多投向上游和下游，瞄准设备、材料等薄弱环节的细分龙头企业投资风格也更加灵活多变，不仅投资行业龙头企业，还会与龙头企业共同投资设立合资子公司四、 细分领域（一）汽车电子汽车半导体按种类可分为MCU、功率半导体（IGBT、MOSFET等）、传感器及其他随着新能源车技术提升，相关半导体芯片需求逐渐提升ICInsights预测，未来MCU出货量将持续上升，车规级MCU市场将在2020年接近460亿元，2025年将达700亿元，单位出货量将以11．1％复合增长率增长IHSMarkit预测，全球功率半导体市场规模将从2018年的391亿美元增长至2021年的441亿美元，年化增速为4．1%据Yole统计，2019年全球CIS市场规模170亿美元，预计2024年全球CIS市场规模将达到240亿美元，年化增速7%。
二）产业射频芯片受下游5G创新量价齐升根据Skyworks预测，到2020年5G应用支持的频段数量将实现翻番，新增50个以上通信频段，某些高端滤波器的数量到2020年甚至可100只Yole预测2017年射频前端市场规模为147亿美元，2023年射频前端的市场规模将达341亿美元，复合增速14%五、 功率分立器件行业概况根据《功率半导体分立器件产业及标准化白皮书》，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，其中功率分立器件主要包括晶闸管、功率二极管、晶体管等产品我国半导体分立器件主要应用领域为通讯、消费电子、汽车电子、工业电子等近年来受益于新能源汽车及充电桩、智能装备制造、物联网、光伏新能源等新兴应用的发展，国内半导体分立器件产业持续增长，行业呈现良好的发展态势根据中国半导体协会统计，2020年度我国半导体分立器件产业销售额达到2，966．30亿元，预计2023年我国半导体分立器件产业销售额达到4，427．70亿元，年增长率约为14．10%，市场需求有望达到4，393．20亿元从中长期看，国内的半导体市场需求仍将呈现增长势头六、 功率二极管介绍及行业情况（一）功率二极管介绍功率二极管是一种传统且常用的功率半导体分立器件，由一对电极装置构成，通过电流驱动，只允许电流从单一方向流通，且无法对导通电流进行控制，属于不可控器件。
功率二极管的主要功能包括整流、开关、稳压、限幅、续流、检波等，具有应用广泛、使用高效、简单可靠、不可替代等特点，通常应用于电源、通讯、电器为代表的消费电子和工业制造等领域功率二极管的使用效率将直接影响电路设备的整体效率，因此功率损耗是衡量功率二极管使用效率的主要性能指标之一影响功率损耗的主要技术参数包括功率二极管的导通压降、开关损耗和开关软度导通压降是功率二极管在导通状态下两电极间的电压差，通常导通压降越低，导通时的热耗散就越少，功率二极管的使用效率就越高开关损耗是功率二极管在开关过程中的损耗，通常开关恢复速度越快，开关损耗越小，功率二极管的使用效率也越高开关软度决定了功率二极管关断过程中电流震荡的快慢，通常开关的软度越高，电流震荡越慢，对电路设备的电磁干扰影响越小二）主要产品类型常见的功率二极管包括标准二极管、快恢复二极管、肖特基二极管、TVS（保护电路）二极管、发光二极管、稳压二极管等根据功能分类，整流二极管和开关二极管是两类主要的功率二极管整流二极管的主要功能是将电路中的交流电转化为可被电子设备直接使用的直流电，而开关二极管的主要功能是配合开关器件，调整输入的电能，通过降低开关损耗，提升功率器件效率，并通过提高反向恢复的开关软度，降低电磁干扰影响。
整流二极管主要包括肖特基二极管和标准功率二极管，而开关二极管主要包括快恢复二极管、超快恢复二极管和超软快恢复二极管肖特基二极管拥有特殊的器件结构，因而具备导通压降较低的特点；快恢复二极管和超快恢复二极管拥有快速的快关恢复能力，因而具备开关损耗较低的特点；超软快恢复二极管具有较为平滑的反向恢复能力，因而具备对电路设备的电磁干扰影响较小的特点；标准功率二极管由于性能相对均衡，具备较优的性价比三）功率二极管行业概况功率二极管是最早发明的功率半导体分立器件，凭借其结构简单、工作可靠的特点，广泛应用于电源、通讯、电器为代表的消费电子和工业制造等领域随着下游白色家电、汽车电子、通讯电源、新能源等领域的快速发展，功率二极管行业仍旧拥有广阔的发展空间同时，中国作为全球最大的功率半导体消费市场，受益于产业政策的支持和相对较长时间的技术积累，中国功率二极管行业产销规模不断扩大，对国外厂商的进口替代效应不断凸显四）功率二极管行业发展状况及未来发展趋势功率二极管的应用涉及日常生活的方方面面，除了不同材料的替换之外，器件本身基本没有其他可以替代的产品，因此行业发展始终保持稳定随着国内市场对功率半导体行业的关注，政府颁布了一系列政策支持功率半导体行业的发展，功率二极管作为相对成熟简单的一类功率半导体器件，国内市场生产规模有望快速增长。
由于能源效率不断被得到重视，功率二极管未来的发展方向还将聚焦于功耗、效率、可靠性、稳定性等方面具体而言，整流二极管在保证高可靠性和高性价比的同时，还需进一步降低器件的导通损耗开关二极管将会持续通过技术革新优化反向恢复损耗和软度，提升电路整体效率和降低电磁干扰影响随着以碳化硅为代表的第三代半导体材料的普及和使用，功率二极管的反向恢复损耗将有望大幅降低，从而提升电路整体效率。