引子:十字路口的暗战
当下的功率半导体市场,正上演一场无声的暗战。这不是传统的市场份额争夺,而是一场关乎产业模式、技术路线乃至地缘格局的大洗牌。战场的中央,三股力量正在激烈碰撞,共同塑造着行业的未来。
第一股力量,是统治这片疆域数十年的旧日帝国——以英飞凌(Infineon)、意法半导体(STMicroelectronics)为代表的IDM(集成器件制造商)。他们凭借着从设计到制造的垂直整合能力,构建了深厚的护城河,长期以来稳坐霸主之位。他们的权力根植于对工艺的深刻理解和对质量的绝对掌控。
第二股力量,是来自东方的新生贵族——由中国厂商组成的Fabless(无晶圆厂设计公司)生态系统。他们搭乘着成熟制程产能充裕的顺风车,以轻资产、高灵活性的姿态,向传统格局发起了猛烈的冲击。这股力量的崛起,不仅是市场选择的结果,更与大国博弈的宏大叙事紧密相连。
第三股力量,则是一件足以颠覆战场规则的超级武器——以碳化硅(SiC)为代表的第三代半导体材料。它的出现,不仅拓宽了技术的边界,更像一剂催化剂,激化了前两股力量的矛盾。汽车和工业领域对高可靠性的严苛要求,特别是SiC市场的爆发,反过来强化了IDM模式的必要性,因为它能更好地实现深度整合和全程质量把控。
这场战争的核心矛盾,呈现出一种奇特的拉扯。一方面,行业在走向更精细的分工合作,这是中国Fabless崛起的底层逻辑;另一方面,新技术和高端应用的需求,却在反向推动产业链的再度整合。这意味着,市场正同时被两股方向相反的力量拉扯:一股是推动产业链解构、走向开放协作的离心力;另一股则是因应高阶技术复杂性而要求垂直整合、强化内部控制的向心力。
这不是一个谁将取代谁的简单故事,而是一场关于垂直整合与供应链多元化的激烈战略博弈。在这场由技术、经济和地缘政治共同作用的权力游戏中,旧的联盟正在瓦解,新的秩序尚未成型。我们正站在一个充满变数的十字路口,目睹着一场深刻的权力转移。最终,行业将走向何方?这个问题的答案,不仅决定了无数企业的命运,也将为全球半导体供应链的未来定下基调。
第一章:IDM的旧制度:一座难以撼动的坚固堡垒
在功率半导体这个领域,IDM模式的长期统治并非历史的偶然,而是源于其产品特性和市场结构的内在逻辑。这座由传统巨头们建立的旧制度堡垒,其坚固程度远超外界想象。它的护城河不仅仅是资本和工厂,更是一种深植于行业骨髓的手艺与信任。

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· 不止是工厂,更是老师傅的手艺
将IDM的优势简单归结为拥有晶圆厂,是一种普遍的误解。事实上,与高度标准化的数字逻辑芯片不同,功率和模拟组件的性能,与其制造工艺的物理和电气特性深度绑定。这意味着,制造本身并非一项可以轻易外包的服务,而是产品性能和核心知识产权不可分割的一部分。
功率组件的设计,与其说是在图纸上堆指标,不如说更像是中医调和药方。每一项性能的提升,都必须兼顾其他五六个相互制衡的参数。电压、温度、导通损耗、开关速度……几乎没有一项指标能够独善其身。这种类似于模拟IC设计中著名的八边形法则的权衡与优化,往往无法通过理论计算完美解决,而是要靠经验丰富的资深工程师,在产在线一次次地调整参数、摸索工艺,像打磨艺术品一样,一点点磨出来。

左图:模拟集成电路的“八边形法则” 右图:功率半导体器件也存在类似的“八边形法则”
这正是IDM模式的根本优势所在:它能够在内部实现设计与工艺技术的上下游协同。设计部门可以根据新组件架构的需求,向工艺部门提出调整流程的请求;反之,工艺部门的任何改进,也能迅速反馈给设计部门,催生出新的设计思路。这种持续、高效的内部反馈闭环,在Fabless与代工厂(Foundry)的合作模式中,虽然也可以开展,但沟通成本高昂,效率也难以相提并论。
中国IDM领军企业士兰微电子董事长陈向东曾指出,功率器件行业内高达75%到80%的产出来自IDM,其根本原因就在于欧美日的传统巨头们,凭借数十年积累的特殊工艺技术构筑了强大的市场壁垒。这些技术本身就是一种独特的、难以转移的专有资产,例如英飞凌的 1200V CoolSiC™ MOSFET工艺,它不仅仅是一套生产流程,更是英飞凌核心竞争力的体现。
这也解释了为何功率半导体领域的Fabless模式,面临着比数字集成电路领域高得多的门坎。一家功率Fabless公司无法简单地从代工厂提供的标准工艺菜单中挑选,而必须投入巨大的成本与代工厂进行深度协同开发,这在很大程度上削弱了其轻资产模式的初衷。在标准化、开放的功率组件工艺平台真正成熟之前,IDM模式凭借将设计和工艺开发都掌握在自己手中的天然优势,将继续保持其在性能和技术迭代上的领先地位。
· 杂货铺也是一种护城河
功率半导体市场的另一个显著特点,是其高度碎片化的产品组合。根据电压、电流、封装、功能等参数的不同排列组合,市场上的产品型号 数以万计。这就像一个巨大的杂货铺,客户的需求五花八门,而且往往是少量多样。
这种市场结构,对Fabless公司构成了巨大的挑战。通过外部代工厂来管理如此庞大的产品组合,将面临巨大的交易成本。每一款产品、每一个小批量订单,都可能需要独立的合同谈判、IP保护协议、质量保证审核以及频繁的技术沟通。这种摩擦成本会随着产品种类的增加而急剧上升,严重侵蚀利润。
IDM模式则通过将这些活动内部化,显著降低了交易成本。其统一、集成的产品开发与制造流程,使得企业能以更低的边际成本推出多样化的产品组合。这正是德州仪器(Texas Instruments)、英飞凌、意法半导体等行业巨头能够维持其市场领导地位的关键竞争优势之一。他们之所以能成为行业的杂货铺巨头,并非仅仅因为规模大,更是因为他们的组织架构天然地适应了这种少量多样的市场需求。从经济学的角度看,IDM的垂直整合模式,是应对功率半导体市场高度复杂性和碎片化所带来的交易成本问题的最优解。其主导地位是市场效率选择的结果,而不仅仅是历史的惯性。
· 客户信任的另一座长城
如果说技术和商业模式是IDM堡垒的砖石,那么信任就是将这一切粘合在一起、并使其坚不可摧的水泥。在对可靠性和质量要求极为严苛的汽车和工业市场,这种基于长期合作和稳定供应的品牌声誉,本身就是一种难以估量的战略资产。
建设和运营一座功率半导体晶圆厂需要巨大的资本投入,同时在研发上的持续支出也构成了强大的资金门坎。这种重资产模式虽然使IDM在行业周期性波动中面临一定风险,但它也赋予了这些企业掌控自身技术路线图、保护核心工艺秘密以及建立强大品牌声誉的能力。
在汽车和工业应用中,一个微小的组件失效都可能导致灾难性的后果。因此,客户在选择供货商时,除了考虑性能和成本,更看重其长期的可靠性记录和供应链的稳定性。一个拥有数十年历史、经历过多轮行业周期考验的IDM巨头,其品牌本身就代表了一种质量承诺。这种信任,是新进入者难以在短时间内建立的,它构成了一道无形的、却又极其坚固的信任长城。

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这张表格清晰地勾勒出了三种商业模式的根本差异。它不仅是一个简单的对比,更是理解整个功率半导体行业竞争格局的基础框架。IDM的优势在于整合与控制,Fabless的优势在于专注与灵活,而Foundry则立足于规模与专业。这三者之间的博弈与共生,构成了我们接下来要探讨的所有故事的背景。
第二章:中国Fabless的“闪电战”:一场天时地利的突袭
长期以来由IDM巨头们主导的稳定格局,正被一股来自东方的力量以“闪电战”般的速度撕开缺口。由中国厂商形成的Fabless生态系统,其崛起并非偶然,而是一场在特定市场条件、充足代工产能和国家战略共同作用下的、堪称天时地利的突袭。
· 东风已备:成熟产能的 大水漫灌
中国Fabless崛起的背后,最关键的东风是中国晶圆代工产业在成熟制程节点上,具备了充足的产能和深厚的工艺积累。
首先,中国是全球最大的半导体消费市场,但长期高度依赖进口,这催生了巨大的市场替代空间。尤其在电动汽车、光伏、工业控制等高增长领域,对功率半导体的需求呈爆炸式增长,为本土厂商提供了肥沃的土壤。
其次,功率半导体的主战场并非尖端制程,而是通常大于65纳米的成熟节点。与建造一座耗资超过200亿美元的先进逻辑芯片晶圆厂不同,用于生产功率半导体的成熟制程晶圆厂,尤其是200mm(8英寸)产线,资本密集度相对较低,技术门槛也更容易跨越。
这恰好与中国半导体产业的发展现状完美契合。芯联集成、华虹半导体等中国本土代工厂,在过去十几年里建立了庞大的成熟制程产能。在国内厂商竞争激烈的背景下,为了充分利用产能,这些代工厂对数量较小、种类多样的特色工艺订单有着浓厚兴趣,不像头部大厂那样会严苛挑选客户和订单。这与新兴Fabless公司“船小好掉头”的业务模式和发展需求形成了完美的共生关系:Fabless无需承担巨额资本开支即可获得制造能力,而代工厂则通过承接这些高附加值的订单来填补产能,实现了双赢。这股成熟产能的大潮水,为中国Fabless的幼苗提供了最关键的灌溉。
· 奇兵突出:从标准化的IGBT撕开缺口
如果说成熟产能是东风,那么标准化的IGBT模块,就是中国Fabless发动闪电战时选定的“奇兵”。他们没有选择在IDM防守最严密的领域(如高度客制化、对工艺理解要求极高的分立器件)进行正面强攻,而是巧妙地选择了IDM整合优势最弱、代工模式成本优势最强的环节作为突破口。
与规格复杂、种类繁多的普通功率组件不同,IGBT(绝缘栅双极晶体管)通常以模块 (Module)的形式封装和销售。这些模块将多个IGBT芯片和续流二极管等集成在一起,形成标准化的拓扑结构。这使得不同制造商生产的、功能和额定参数相同的IGBT模块,在封装尺寸、引脚定义、电气参数等方面具有高度的通用性。
这种高度的标准化,为中国Fabless厂商提供了一个天然的切入口。一家设计公司可以专注于设计少数几个市场需求量最大的热门模块,然后将这些少样大量的标准化订单放心地交给代工厂生产。这种模式不仅极大地降低了与代工厂的沟通成本和管理复杂度,还能通过规模效应显著降低代工成本。这正是对IDM模式少量多样优势的精准打击。

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中国IGBT设计领导者斯达半导(StarPower)与主要代工厂华虹半导体之间的合作,是这一模式成功运作的典范。通过双方合作,华虹半导体成为全球首家同时在8英寸和12英寸产在线大规模量产先进IGBT的纯晶圆代工厂。同样,无锡新洁能也通过与一流的8英寸晶圆代工厂紧密合作,来保证其产品的高质量和稳定供应。这些成功案例,清晰地展示了中国Fabless如何通过精准的产品定位,将代工模式的优势发挥到极致。
· 战略迂回:绕开封锁的阳关大道
将视角拉远,中国Fabless的热潮背后,还隐藏着更深层次的战略逻辑。这不仅仅是一个产业趋势,更是一项符合政策方向的发展战略。
近年来,美国等国的出口管制主要集中在7纳米以下的先进制程节点和高端AI芯片领域。而功率半导体所依赖的成熟工艺节点,在很大程度上相对不受管制影响。然而,这些节点的发展,同样对于提升一个国家的产业规模、积累技术能力、保障关键领域供应链安全至关重要。
因此,通过大力发展Fabless功率半导体生态系统,中国可以在不直接挑战最严苛技术封锁的前提下,迅速提升在汽车、工业等国家命脉领域的半导体自给率和供应链安全。这可以被视为一种巧妙的“战略迂回”。它绕开了封锁最严密的“独木桥”,选择了一条虽然不那么光鲜靓丽、但同样能够通向产业自主的“阳关大道” 。这场 “闪电战”的目标,不仅仅是市场份额,更是产业安全的战略纵深。

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这张表格就像是中国Fabless 新贵们的一张群像。它具体地展示了这股新兴力量的代表性企业和他们的核心产品,将抽象的 Fabless热潮落实到了一个个真实的市场参与者身上,勾勒出中国在功率半导体领域新兴生态系统的版图。
第三章:碳化硅的“权力的游戏”:谁能坐上铁王座?
如果说IDM与Fabless的对决是旧制度与新势力的较量,那么碳化硅(SiC)的出现,则彻底改变了游戏规则。这不仅仅是一次技术升级,更是一场深刻的材料革命。它正以其卓越的性能,重塑着功率半导体行业的竞争格局、供应链结构和成本模型,并对IDM与Fabless之争产生了决定性的影响。一场围绕SiC的“权力游戏”已经拉开序幕,所有玩家都想坐上未来的“铁王座”。
· 汽车的“心脏病” 与SiC的“特效药”
SiC市场正迎来史无前例的爆发式增长。根据TrendForce集邦咨询的预测,到2030年,全球SiC功率组件的市场规模将接近164亿美元,2025至2030年的复合年增长率(CAGR)高达惊人的31%。
Figure 1 SiC功率器件的市场规模

资料来源:TrendForce全球SiC功率半导体市场报告
这场爆发的核心驱动力,来自于汽车行业,特别是纯电动汽车(BEV)。随着各大车厂纷纷转向800V高压平台以追求更高的充电效率和续航里程,传统的硅基IGBT开始力不从心。高电压下的开关损耗和散热问题,成为了制约电动车性能提升的 “心脏病”。而SiC,正是治疗这种“心脏病” 的“特效药” 。预计到2030年,来自汽车领域的需求将占据SiC总需求的约70% 。
SiC的价值主张,必须在系统层面才能完全体现。尽管在单个组件层面,SiC MOSFET的价格仍然远高于其对目标硅基IGBT,通常是同等规格产品的3倍左右,其核心成本来自于价格可能是硅晶圆20到40倍的SiC衬底 。但其优越的性能——如极低的开关损耗——允许系统在更高的频率下工作,从而显著减小滤波器、电容等被动组件的尺寸、重量和成本。其更高的转换效率能够有效提升电动车的续航里程,并降低对庞大散热系统的要求。例如,在逆变器应用中,用SiC MOSFET替代IGBT,可以将总功率损耗降低约41% 。正是这种系统级的巨大优势,证明了在电动车等高端应用中采用更高成本组件的合理性。
· 两条路线的世纪豪赌
SiC的战略重要性,使其上游的衬底材料成为了兵家必争之地。由于SiC衬底的生产技术壁垒极高,高度依赖经验积累,在市场发展初期,供应被Wolfspeed等少数几家供货商垄断,造成了严重的供应瓶颈。为了确保关键原材料的稳定供应,行业内部出现了两条截然不同的战略路线,这是一场关乎未来的“世纪豪赌”。

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第一条路:垂直整合,掌控一切。
以onsemi为代表的厂商,选择了这条最为决绝的路。通过收购衬底大厂GTAT,并大力投资内部研发和产能建设,onsemi的目标是掌控从晶体生长到模块封装的全价值链。目前,其SiC衬底材料的自给率已超过50%,并提出了实现50%毛利率的宏大目标。这是一个基于“ 控制力”的赌注:他们相信,只有将最核心、最不确定的环节牢牢掌握在自己手中,才能带来最终的成本、质量和供应保障优势。
第二条路:多元采购,保持灵活。
行业巨头英飞凌则采取了截然不同的战略。它刻意避免自行生产SiC晶体,转而建立一个多元化的供货商网络,其中甚至包括了天科合达和山东天岳等中国供货商。这是一个基于“灵活性”的赌注:英飞凌押注SiC衬底市场最终会走向成熟和商品化,通过避免在非核心能力上进行巨额资本投资,他们保持了战略的灵活性,分散了地缘政治风险,并能将研发资源集中在价值创造能力更强的组件设计和制造环节。
Figure 2 SiC器件行业的主导商业模式长期趋势

资料来源:TrendForce全球SiC功率半导体市场报告
这场“世纪豪赌”谁会赢?关键取决于一个变数:中国以及其他新兴的SiC衬底厂商,能否在未来几年内快速追上顶级水平。如果他们做到了,衬底市场将如英飞凌所愿变得更具竞争性,其多元化采购的策略将大获全胜;如果质量和良率的差距依然巨大,那么onsemi那条自给自足的整合路线将显得更加稳固。这场路线之争的结果,不仅关乎两家公司的命运,更将为整个半导体行业在面对未来新材料时,应如何构建供应链提供一个决定性的范例。
· 价格战的“血色婚礼”
在这场权力游戏的背后,一场残酷的价格战已经打响。在技术升级和产能扩张的双重驱动下,SiC市场正在经历一场“价格破坏效应”,其惨烈程度堪比一场“血色婚礼”。
一方面,为了降低单位芯片成本,整个行业正处于从150mm(6英寸)向200mm(8英寸)晶圆过渡的关键时期。Wolfspeed是这一转型的先行者,博世、英飞凌、意法半导体等巨头也紧随其后。晶圆尺寸的增大,理论上可以大幅降低单颗芯片的成本。
另一方面,全球(尤其是在中国)正在进行大规模的SiC产能扩张。这两股力量叠加,共同导致了SiC晶圆和组件价格的持续走低。从2024年的价格趋势图可以看出,无论是1200V/40mΩ还是1200V/80mΩ的SiC MOSFET,都经历了一场雪崩式的下跌。
Figure 3 1200V/40mΩ的SiC MOSFET价格趋势(unit:USD)

资料来源:TrendForce全球SiC功率半导体市场报告
由上图可以看出,1200V/40Ω的SiC MOSFET在2024年经历了明显的下滑,尤其是高端市场的价格,受到的冲击更为明显,下滑的速率也更高。
Figure 4 1200V/80mΩ的SiC MOSFET价格趋势(unit:USD)

资料来源:TrendForce全球SiC功率半导体市场报告
而在1200V/80Ω的SiC MOSFET市场,同样也经历了一场雪崩式的下跌。这背后的关键驱动因素正是SiC衬底市场出现了6英寸向8英寸切换的历史性变化。
然而,市场正陷入一个致命的悖论:电动汽车需求的短期放缓,与大规模的产能建设同时发生。这给那些已经进行了巨额资本投资的企业带来了巨大的财务压力。这场血色婚礼正在无情地清洗市场,只有那些在技术、成本和供应链上拥有真正护城河的玩家,才能在这场混战中幸存下来,并最终登上“铁王座” 。

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这张表格是SiC 权力游戏的实时记分牌。它揭示了两个核心事实:第一,市场高度集中,前四家IDM巨头合计占据了近八成的市场份额,显示了IDM模式在SiC领域的绝对主流地位。第二,巨头们的战略路径清晰分野,从意法半导体在中国的合资,到onsemi的整合,再到英飞凌的采购,每一步棋都充满了深思熟虑的战略考虑。这场游戏的结局,远未到来。
第四章:终局之战:回归“品质与信任”的强大引力
在技术迭代、模式创新和地缘政治的纷繁扰动之下,功率半导体行业的终局之战,最终将回归到一个古老而朴素的战场——品质与信任。这股强大的引力,源自汽车和工业等关键应用领域对品牌和可靠性的极致要求。一个看似矛盾的现象正在发生:推动市场增长的技术创新,本身也反向强化了那些有利于传统IDM巨头的、基于保守和信任的采购行为。
在汽车和工业应用中,可靠性永远是超越性能或成本的首要考虑因素。一个汽车零部件被期望在严酷的工作环境下,实现长达15至20年的零失效寿命。对于一家大型汽车制造商(OEM)而言,哪怕是百万分之一(PPM)的失效率,也可能意味着每天有数十辆新车存在潜在缺陷,这将导致无法估量的声誉和财务损失。因此,供货商在质量和可靠性方面的品牌声誉,成为了一张最高级的入场券。

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汽车行业严格的安全标准(如AEC-Q101)和漫长的验证流程,为新进入者设置了极高的壁垒。芯片制造商为了满足这些标准,甚至需要建立专门服务于汽车行业的晶圆厂和工艺流程。这种环境天然地有利于那些与OEM建立了数十年合作关系、并拥有良好交付记录的成熟企业,如英飞凌、意法半导体等。
更深层次的变化在于,汽车行业的技术演进正在从根本上改变其风险评估体系。过去,汽车行业倾向于使用经过多年验证的成熟半导体技术,其失效模式已广为人知。而现在,随着高级驾驶辅助系统(ADAS)和电动化的普及,汽车制造商被迫采用最前沿的技术,包括先进的系统级芯片(SoC)和SiC等新材料。这意味着,他们正在将汽车的安全与性能,押注在那些长期失效模式尚不完全明确的新技术上,这也必然导致现场意外失效的风险急剧增加。
在这种高风险环境中,采购方自然会出现一种 “向质量看齐”(flight to quality)的转变,他们会本能地倾向于选择最值得信赖的合作伙伴来共同管理和降低风险。这种信任,建立在长期的质量记录、深入的技术合作以及对制造过程的透明控制之上。这为老牌的IDM巨头创造了强大的结构性优势。他们能够为OEM提供从设计、制造到质量保证的 “一站式”服务,提供一种Fabless/Foundry联盟难以匹敌的责任和问责机制。
汽车行业,无疑是决定功率半导体产业未来结构的关键战场。市场预测显示,每辆汽车的半导体用量将从2024年的700美元,提高到2030年的1400美元 。仅在2025年,由电动汽车效率和续航需求驱动的SiC和氮化镓(GaN)功率组件的需求,预计就将增长超过20% 。在这片增长最快、利润最丰厚、同时要求也最严苛的战场上,信任的引力和价值将会被放大到极致。
因此,我们看到了一个深刻的悖论:正是驱动汽车半导体市场增长的SiC技术革命,反过来巩固了“旧制度”的根基。创新带来了风险,而风险催生了对信任的需求,信任最终流向了那些拥有最深厚历史积淀的IDM巨头。
结语:没有终局的战争
这场功率半导体的战争,不会有单一的胜利者,也不会有一个一劳永逸的终局。未来,一个更加复杂、动态共存的产业新格局将会浮现:
IDM巨头将继续巩固其在金字塔尖的统治地位。在汽车电子、关键工业控制等对可靠性、安全性和供应链稳定性要求达到极致的高价值核心市场,他们凭借设计与工艺的深度融合,以及数十年建立的 信任长城 ,其优势短期内无可替代。
中国的Fabless新贵则会在更广阔的领域开疆拓土。在消费电子、标准化工业模块以及对成本更为敏感的市场区间,他们凭借轻资产的灵活性、快速的市场响应和与本土代工厂的协同效应,将继续蚕食市场份额,成为一股不可忽视的力量。
真正的战场,将在广阔的中间地带展开。这不是一场模式的替代战争,而是一场动态的共存与演进。
对于身处其中的每一位业者而言,看清这场十字路口的暗战,理解背后的权力游戏规则,才能在复杂多变的市场中,找到属于自己的航道。
(集邦化合物半导体 Figo 整理)
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