MOSFET最新市場報(bào)告：規(guī)模沖百億美元，留意交期延長變數(shù)

MOSFET是最常見的金屬氧化物半導(dǎo)體場效電晶體，終端應(yīng)用在工業(yè)、汽車、消費(fèi)性電子、通訊等領(lǐng)域，對MOSFET皆有不同的性能要求，數(shù)量上的需求也日益高漲。

目前由于晶圓代工產(chǎn)能緊缺、新冠肺炎疫情影響，MOSFET交期普遍延長至26周以上，甚至最長達(dá)52周，顯示市場需求強(qiáng)勁，產(chǎn)品報(bào)價(jià)也逐漸提高。

根據(jù)TrendForce研究顯示，MOSFET、IGBT與Bipolar屬于功率半導(dǎo)體元件（電晶體領(lǐng)域），用來做為半導(dǎo)體開關(guān)，其中MOSFET長年占比超過五成，2020年占52.9％，2021年由于市場需求旺盛，占比有望小幅提升至54.2％。

TrendForce進(jìn)一步表示，2020年全球MOSFET市場規(guī)模為79億美元，與2018、2019年相近，2021上半年由于消費(fèi)性電子市場需求居高不下，MOSFET無論是在出貨量或平均售價(jià)都有成長，2021年整體市場規(guī)模將達(dá)97億美元，年成長22.8％。

展望2022年，消費(fèi)電子市場需求預(yù)計(jì)持穩(wěn)，車用市場將接續(xù)消費(fèi)電子市場需求，成為MOSFET成長主要推動(dòng)力，整體MOSFET市場規(guī)模將達(dá)100億美元。

工業(yè)需求最高

從功率半導(dǎo)體元件市場來看，用于工業(yè)領(lǐng)域比重最高，包括電機(jī)控制、軌道交通、無線電力供給、能源控制、智慧電網(wǎng)等領(lǐng)域，占比長期大于三成，預(yù)計(jì)2021年將達(dá)35％；再來則是汽車應(yīng)用占29％，將隨著新能源車／電動(dòng)車發(fā)展讓車用、高壓MOSFET市場逐漸擴(kuò)大。此外，消費(fèi)性電子在2021年因筆記型電腦、智能手機(jī)、穿戴裝置、快充頭等需求提高，占比也達(dá)18％，而通訊、運(yùn)算領(lǐng)域分別占10％與7％。

（一）消費(fèi)應(yīng)用電子需求：快充

由于5G智能手機(jī)傳輸速度較4G更快，射頻元件數(shù)量更多，不可避免將增加功耗、耗電速度。隨著使用者對充電效率要求逐步提升，品牌廠推出USB-PD快充功能，目前大多以Type-C線材做為快充的充電線材，為支援更高規(guī)格的傳輸電壓，需添加同步整流的MOSFET調(diào)整優(yōu)化，增加MOSFET的用量。

在材料方面，隨著GaN技術(shù)發(fā)展與普及，USB Type-C PD充電器市場日新月異，高功率密度、體積小的充電器漸成主流，發(fā)熱量低、體積小之GaN也就成為MOSFET在快充上發(fā)揮的最佳材料。

（二）通訊需求：5G基站

5G基站是5G網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，5G基站采用Massive MIMO技術(shù)，需要32通道、64通道等多通道架構(gòu)，在提高系統(tǒng)通道容量同時(shí)，導(dǎo)致5G基站的功耗、成本提升。5G基站功耗為4G的兩倍，而降低功耗需求，則增加對MOSFET的低耗損、高熱穩(wěn)定性要求。此外，5G基站因頻段較4G更高，覆蓋范圍較窄，因此需使用的5G基站將大幅增加，總體基站數(shù)量需求是4G的2～3倍，提高了對MOSFET的需求?？傮w來說，5G基站使用的MOSFET達(dá)4G基站5～10倍，低、中、高壓MOSFET皆有。

而5G網(wǎng)絡(luò)布建帶來數(shù)據(jù)中心、云端服務(wù)規(guī)模提升，架設(shè)服務(wù)器亦帶動(dòng)AC／DC Converter、DC／DC Converter等電源管理模組需求，故通訊用MOSFET也成為需求之一。

（三）汽車應(yīng)用需求：新能源車

新能源車前進(jìn)需要更多MOSFET等功率半導(dǎo)體元件協(xié)同運(yùn)作，在傳統(tǒng)燃油汽車中，各類供電元件從電池取電，電池電壓通常有24V和12V兩種；新能源車的動(dòng)力電池電壓一般高達(dá)336V、384V，甚至電動(dòng)大客車的電壓要580～600V，因此新能源車在高壓和低壓系統(tǒng)間需功率半導(dǎo)體元件進(jìn)行調(diào)壓，實(shí)現(xiàn)高低壓系統(tǒng)間的電流流動(dòng)，讓各汽車電子零組件功能發(fā)揮作用。

汽車電池支持的電子零組件用電電壓各有不同，因此須在電的傳輸過程進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，無論是降壓或是升壓，都是隨著MOSFET不斷開關(guān)而逐步變化，因此MOSFET要考慮的是流經(jīng)電流與耐受電壓，另外在應(yīng)用中要考慮開關(guān)頻率、開關(guān)噪音和Oscillation Damping（阻尼震蕩）、DPM（動(dòng)態(tài)電源管理）設(shè)計(jì)。

隨著汽車電子零組件增加，功率半導(dǎo)體元件乃至MOSFET的應(yīng)用也不斷增加，原本一輛最基本汽車配備約90顆MOSFET，新能源車則可能需要200顆MOSFET，甚至高階新能源車的MOSFET用量可達(dá)到400顆，隨著新能源車功能的疊加，未來需求數(shù)量還可能往上提升。

（四）工業(yè)應(yīng)用需求：工業(yè)自動(dòng)化、充電樁

工業(yè)領(lǐng)域?yàn)楣β拾雽?dǎo)體元件應(yīng)用最多的領(lǐng)域，大部分工業(yè)設(shè)備均需要使用MOSFET，且工業(yè)產(chǎn)業(yè)正朝自動(dòng)化方向發(fā)展。與傳統(tǒng)Si MOSFET、IGBT產(chǎn)品相比，在工業(yè)領(lǐng)域使用SiC MOSFET可實(shí)現(xiàn)高耐壓性、高速開關(guān)與低導(dǎo)通電阻，并有助于降低功耗和系統(tǒng)小型化，是當(dāng)前所有廠商發(fā)展重心。

此外，充電樁屬工業(yè)領(lǐng)域，需通過工業(yè)認(rèn)證。充電樁是新能源車要普及的關(guān)鍵，且充電時(shí)間越短、適應(yīng)各種環(huán)境進(jìn)行大功率充電，是充電樁統(tǒng)一的目標(biāo)，而功率半導(dǎo)體元件是實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換的核心元件。在充電樁中，需要AC／DC Converter、DC／DC Converter等裝置進(jìn)行電壓和頻率的轉(zhuǎn)換，隨著縮短充電時(shí)間的要求，功率半導(dǎo)體元件則需具備耐高壓特性，故SiC MOSFET將逐漸在充電樁中滲透，并朝降低熱阻、減少高頻工作的開關(guān)損耗等特性發(fā)展。

新冠沖擊出貨留意交期延長變數(shù)

2020年第三～四季各品牌商與系統(tǒng)廠啟動(dòng)備貨以供消費(fèi)性電子市場所需，MOSFET市況復(fù)蘇，全球MOSFET季出貨量達(dá)百億水平；2021年第一～二季需備貨與補(bǔ)足庫存，整體出貨量分別達(dá)到109億顆和108億顆。

進(jìn)入2021下半年，雖2021年第三季為傳統(tǒng)電子業(yè)出貨旺季，然由于新冠肺炎疫情在馬來西亞造成嚴(yán)重影響，而馬來西亞是IDM廠商生產(chǎn)重鎮(zhèn)之一，Infineon、Renesas、Toshiba等廠商在當(dāng)?shù)卦O(shè)有MOSFET晶圓廠或封測廠，供貨動(dòng)能全面受限、交期延長，故2021年第三季MOSFET出貨量可能不若往年成長顯著，估僅能維持在105億顆水準(zhǔn)，季減3％。

◆ 低電壓MOSFET應(yīng)用廣泛

第四季若馬來西亞的新冠肺炎疫情能緩解，各廠產(chǎn)能利用率能有提升，在IDM廠商MOSFET交期順暢下，出貨量應(yīng)能維持與2021年第三季相同水平，否則仍需留意交貨日期存在繼續(xù)延長的可能性。

MOSFET按照電壓（Vds）區(qū)分為低電壓（Vds＜40V）、中電壓（40V＜Vds＜400V）與高電壓（Vds＞400V），越往高電壓所需的技術(shù)、結(jié)構(gòu)、材料更為復(fù)雜，目前材料大部分仍采用矽（Si），并往第三代半導(dǎo)體碳化矽（SiC）、氮化鎵（GaN）發(fā)展為趨勢。

低電壓MOSFET應(yīng)用廣泛，因數(shù)量龐大故市場占比最高，2021上半年消費(fèi)電子市場需求強(qiáng)勁，低電壓MOSFET相對需求也較迫切，市場規(guī)模成長幅度也較明顯，Vds＜40V的MOSFET于2021年市場規(guī)模將達(dá)36億美元；此外，中電壓與高電壓MOSFET大量使用在工業(yè)、電網(wǎng)、基站、汽車、電動(dòng)車等領(lǐng)域，市場需求亦逐年成長，已然成為2022年各廠商重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目之一。