【功率半導體】2024單年度成長率 < 長期潛在成長率，是買點還是賣點？相關產業預測一次看

功率離散元件是那種執行基本功能的半導體，主要用於涉及電流控制的應用中。在功率離散元件的產品範疇中，包括了MOSFET、二極體和IGBT，其中MOSFET和IGBT對於用於汽車、無線和行動電子應用的高功率效率和高能量設備的需求，預計將推動這一市場的增長。

而全球功率半導體市場中，用於工業控制設備的比重最高，達 34%，其次是汽車及通訊領域各占 23%，消費電子則占 20%。離散半導體只佔全球半導體產品產值約4%。在2023年，離散半導體產值達到359億美元。預測顯示，到2024年，離散半導體的收入將上升到381.9億美元，較2023年增長6.4%。但是值得注意的是，由於電動車產業正在進行庫存去化。使得這個單一年度的復甦程度，是低於長期年複合成長率的情況。

如果往未來五年看，根據Statista Market Insights 於去年底(2023)的預測，未來五年的用量大約以每年5.3%速度增長，不過由於使用單價提升，這個行業的整體產值將以每年7.4%速度增長。

由於市場應用廣泛，所以整個離散半導體行業的公司市占率都不高。市占率最高的Infenion全球佔有率也不過11%，第二名為瑞薩半導體。但如果把整個市場做細分，大廠如Infenion英飛凌、日本瑞薩半導體、美國安森美(On-Semi)等少數大廠，在MOSFET及IGBT的市佔率就具有領先地位。

英飛凌的營收中絕大多數都是屬於離散半導體元件（下圖一）。因此我們可以從龍頭廠英飛凌的四大營業部門，看到未來功率離散半導體到底會被用在那些地方。

根據市場應用的不同，英飛凌將業務分為以下四大部門：

• 汽車業務部門：負責汽車電子領域的半導體業務。這包括為汽車製造商提供用於驅動控制、信息娛樂系統等的半導體解決方案。

• 綠色工業動力業務部門：專注於主要用於工業應用和可再生能源的功率半導體。這包括為電力轉換、能源儲存和電機驅動系統提供的高效能半導體技術。

• 功率與感測系統業務部門：不僅涉及感測技術，還包括一般的電源供應，如數據中心、電信網絡以及更多針對消費者導向的應用。這個部門提供的解決方案旨在提高這些系統的能效和性能。

• 連接安全系統業務部門：將物聯網（IoT）和傳統及新興安全應用的活動匯集在一起。這包括為各種應用提供安全和連接性解決方案，從智能家居到工業互聯網和移動通信。

市場細分：MOSFET

MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）根據其內部結構的不同，能夠處理的電流範圍也有所不同，一般來說，它能夠處理的電流大小可達到千安級（KA），但其耐電壓能力不如IGBT（絕緣閘雙極晶體管）。

MOSFET的一大優勢在於其適用於高頻領域，工作頻率可以覆蓋從幾百千赫茲（KHz）到幾十兆赫茲（MHz）的範圍，這使得MOSFET非常適合射頻產品。相比之下，IGBT的工作頻率上限通常在100千赫茲（KHz）左右，這是其最佳工作的極限。

在MOSFET市場中，德國的英飛凌擁有領先地位，根據IHS的統計，英飛凌在MOSFET市場中的市占率高達24.4%，位居第一；美國的安森美（On-Semi）以12.4%的市占率排名第二；日本的瑞薩（Renesas）則以9%的市占率位居第三，市佔率約8.8%。根據IHS統計，在高壓MOSFET領域，英飛凌甚至以36%的市占率遙遙領先其他競爭對手。這顯示了英飛凌在高價值高壓MOSFET領域的強大競爭力。

市場細分：IGBT

但其中IGBT由於能耐超高壓受到電動車廠採用，未來成長率能以較高約10.4%速度增長。

IGBT由雙載子接面電晶體 (BJT) 和 MOSFET 組成的複合式半導體功率元件。兼有 MOSFET 的高輸入阻抗和 BJT 的低導通電阻兩方面的優點。IGBT 驅動功率小，非常適合應用於直流電壓為 600V 及以上的變流系統，如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等。

在IGBT（絕緣閘雙極晶體管）市場上，德國的英飛凌、日本的三菱以及日本的富士電機處於領先地位。這些公司主導了高壓市場，尤其是在1700V以上的中高壓領域。這些高壓IGBT應用於高速鐵路、汽車電子和智慧電網等領域。而美國的安森美（On-Semi）則專注於低壓消費電子產業，主要產品的電壓範圍在600V以下。這反映出IGBT市場在不同電壓等級上呈現出明顯的市場區隔，其中高壓領域對技術要求較高，因此由少數大廠主導。

結論：電動車左右成長性

隨著電動車時代的來臨，電池動力模組對高效能的電力設備需求急速增加，而這些電力設備核心部分就是功率半導體。以汽車來看，混合動力車的功率元件占整車成本的40%，而純電動汽車更高達55%。若按每輛純電動汽車使用750美元的半導體計算，功率半導體的價值約為413美元，這是傳統燃油汽車的六倍。

目前，功率半導體大多使用矽(Si)作為材料，但矽在降低導通電阻和減少能量損耗方面逐漸達到技術瓶頸。因此，像英飛凌、Rohm這樣的大廠正轉向使用寬能隙(Wide Band-gap)材料，如碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)來發展新型的功率半導體。這些新材料不僅耐高電壓，還具有耐高溫、低導通電阻、低切換損失和適合高頻操作的特點。使用這些材料的半導體可以讓晶片尺寸大幅縮小，並簡化外圍電路的設計。拓墣產業研究指出，這種轉變有望對電動車和其他高效能電子設備產生重大影響。

未來展望

根據大廠英飛凌的未來一年展望，公司預計營收將達到170億歐元，正負誤差範圍為5億歐元，相當於年增率4%，這項預測與世界半導體協會（WSTS）的預測相符，而其中汽車部門預計營收增長可達到10~15%(低雙位數百分比)。

長期而言英飛凌設定了長期年營收複合增長率超過10%。假如未來一年只增長4%，那麼2024年會是這個行業比較低迷的年度，主要與電動車銷量成長率下滑導致庫存過剩有關，屬於短周期的存貨循環，因為全球對該產品的需求還是增長的。

因此，在看台灣相關供應鏈公司時，短期營運會比較低迷，就不要太意外。像是台半去年下半年的營運就不如早期法人的樂觀預期，這一點主要與供應鏈存貨水位攀高有關。

但是在展望2024年的時候要特別注意，雖然一整年只成長4%，不代表每季都是4%年增率，而是會有時候特別低(比如說上半年)，其他時候特別高(比如說下半年)，然後全年才達到4%。由於訂單波動劇烈，是觀察的時候需要特別留意的地方。

英飛凌在長期利潤率上也設定了一個目標，達到25%（2023年為21.23%），這可以當作功率半導體族群的業界最高標準，如下圖，台灣公司最高僅有德微(3675-TW)的17%，台半(5425-TW)為12%左右。