最近幾年，因5G、人工智能、消費電子、汽車電子等需求拉動，全球半導體材料市場規模呈現波動并整體向上的趨勢。并且隨著工業自動化、電力和新能源、電機驅動與控制、機器人、安防監控等應用市場需求的爆發，工業級半導體市場規模更是成爆發式增長。

根據權威機構提供的數據，在全球工業數字化及智能化轉型升級的大環境下，預計到2023 年底，市場規模將達到480 億美元；中國市場方面，2020 年中國工業半導體市場規模為118.39 億美元（金額約1050 億元），占全球的比例為30% 左右，預計到2023 年底，將增長至145.84 億美元。

功率半導體是電子裝置中電能轉換與電路控制的核心，涉及材料工業、裝備制造業、化學工業等行業，功率半導體下游應用廣泛，幾乎涵蓋所有電子制造業，包括為消費電子、工業控制、電力傳輸和新能源等領域。目前全球功率半導體市場仍主要被歐、美、日等國外品牌主導，其憑借雄厚的資金技術積累、豐富的產品矩陣、全球化供應鏈優勢占據了主力市場份額。

近年來，功率半導體作為實現電氣化系統自主可控以及節能環保的核心零部件，在智能電網、新能源汽車等領域需求量將大幅提升。數據顯示，2022年中國功率半導體市場規模約為191 億美元，同比增長4.4%。預計2023 年中國功率半導體市場規模將進一步增長至212億美元。

現階段國產功率半導體的進口量和進口占比仍然較大，尤其是用于工業控制領域的高性能產品及用于高可靠領域的產品，國產化替代空間較大。尤其是在模擬芯片方面，仍高度依靠進口，因此國產化替代需求隨著中美貿易摩擦而更加迫切。

不同于消費半導體，工業半導體主要面向的主要是企業級客戶，其特點是：市場碎片化、需求定制化、產品穩定可靠、使用周期長等，下面就針對工業半導體的市場特點進行簡要分析。

市場碎片化

根據工業半導體的特點，市場碎片化意味著客戶的維護成本會很高，工業半導體涵蓋工業自動化、智能電網與能源、電機驅動與控制、機器人、安防監控等各個不同市場，場景應用廣意味著需求更多更復雜，為了更優質的服務客戶，工業半導體企業需要付出更多成本去設立更多的運營點、更多的銷售人員和豐富的分銷渠道，緊密聯系客戶，增加合作關系，才能確保為大量客戶提供能夠滿足其需求的產品及服務。

需求定制化

市場碎片化的前提下，客戶有不同的產品需求，使得企業制作的工業半導體產品非標化、小批量和定制化現象非常明顯，因此企業面臨巨大的挑戰，產品從設計到開發、生產再封裝，甚至最后的銷售都復雜重重。這就要求工業半導體企業在拓展新業務時，需要做非常詳細的市場調查和財務預算，一旦可行則需要長期投入、深耕厚植，逐步建立更加齊全的產品線來照顧客戶的各種需求。

產品穩定可靠性

工業自動化的現今發展迅速，工業設備的應用變得廣泛，客戶對于相關半導體的需求和要求也越來越高。工業半導體由于需要長時間持續在高速及嚴苛的環境下工作，相關產品必須擁有高穩定性、高可靠性，也必須經過適應極端溫度變化、防塵、抗震動、抗沖擊、抗硫化等種種考驗，從而保持高耐久度和長使用壽命。更新迭代慢使用周期長

眾所周知，一個工業項目的整個運營周期十分漫長，客戶在產品的使用時間上有較嚴格的要求。長期的項目周期加上惡劣的工業工作環境，意味著工業客戶往往是技術工作者而不是領導，許多陳舊的技術多年以后仍在投入使用。舉個例子，在DDR 領域，現在最新產品型號已經迭代到了DDR5，并且已經運用到了服務器等領域，但是目前在醫療和運輸行業，以前的DDR1、DDR2、DDR3 內存仍在大規模應用，這類應用不見得要求最高性能或最大容量，卻必須滿足長久的供貨與使用壽命，價格也必須維持穩定，這也就使得廠商更新產品后銷售的數量及客戶的更新需求并沒有這么明顯。從品類來看，工業半導體細分產品眾多，包含了邏輯/ 存儲/ 微控制器等數字器件、模擬器件、分立器件、傳感器等多種芯片。其中MCU、邏輯器件、分立器件、模擬器件合計市場占比在90% 以上。

競爭格局方面，工業半導體的十個“巨頭”，例如超威半導體、亞德諾（ADI）、英飛凌、英特爾、美光科技、安森美等，前十廠商合計占比為55% 左右。且工業半導體市場中沒有能做到壟斷的公司，這也讓工業半導體市場形成百家爭鳴，群雄逐鹿的態勢。

正是由于工業半導體市場的行業特點，因此局面一直以來都處于較為分散的局面，各廠商發揮所長、專注于一個或者多個細分領域進行深度研發，在各自的專長部分賺取利潤。

雖然是碎片化的市場，但仍然吸引了無數廠商爭先恐后的進行布局。原因就是各家廠商都看重了工業半導體長期穩定增長的市場發展趨勢，與消費半導體價格漲幅波動較大的特點不同，工業半導體具有高穩定性的特征，降低了風險。此外，雖然工業半導體單個市場銷量小，但技術要求高，門檻高，導致該領域一直以來以高毛利率水平著稱。因此，追求長期持續穩定發展的廠商，工業半導體是其繞不開的一塊市場。

反觀國內半導體廠商，近年來，隨著國內經濟的不斷發展和國家戰略層面對半導體產業的大力扶持，我國工業半導體行業實現了規模與技術等方面的快速發展與不斷突破。在數字經濟時代的大背景下，各類半導體市場都面臨著突破及轉型，工業半導體市場也不例外。

主要的轉型大致為兩個方面，一是工業設施和操作系統的數字化，通過制造、物流、自動化和機器人技術以及各種自主系統進行全面深化轉型；二是能源管理和能效改進，包括制造設備、能源基礎設施和運輸、家用電器以及電池供電設備和系統的能效。

在世界工業半導體市場中，國外廠商一直是占據著極大的市場份額，其原因是技術門檻相對較高，國外廠商技術底蘊豐富，并多領域發展，通過一體化整合的協同發展，不僅有條件向不同領域的客戶提供MCU 等主控芯片、模擬芯片、傳感器、分立器件等品種齊全的的全品線產品，而且還能供軟件和生態在內的整體方案，從容應對客戶異構集成、小批量、定制化等嚴苛的需求。

相比較而言，我國在工業半導體領域技術發展較晚，技術能力較弱，芯片自給率較低，主要還是以進口為主。在工業數字化、智能化轉型加速發展疊加中美貿易沖突不斷升級的背景下，未來我國在工業半導體領域有望迎來較好的國產替代機遇。

國產芯片現狀

但在主控芯片方面，工業電腦領域，我國的龍芯、兆芯、飛騰、景嘉微、海思、兆芯等廠商已經能夠實現在CPU/GPU 等關鍵器件的國產替代；此外，在工業級MCU 領域，32 位MCU 的應用正成為市場主流，主要廠商包含兆易創新、中穎電子、靈動微、芯海科技、華大半導體、極海微等，而SoC廠商包含瑞芯微、全志科技、富瀚微等。

存儲芯片方面，廣大工業企業產生了包括產品數據、設備數據、研發數據、工業鏈數據、運營管理數據、消費者數據在內的海量數據資源，需要高可靠性、高穩定性的工業存儲產品為如此龐大的信息數據提供有力的存儲介質支撐，以保證控制系統和人機界面的正常運行。

目前，國內的長江存儲、長鑫存儲、江波龍、佰維存儲、時創意等企業都有在工業存儲領域有所布局。

在模擬芯片方面，圣邦股份、納芯微等一種國產廠商已實現工業類電源管理芯片的量產出貨；而在信號鏈品線上，包括圣邦股份在內的多家廠商近年來也取得了不錯的發展成績。

在分立器件和傳感器方面，二極管、MOSFET 、IGBT、碳化硅等器件已廣泛應用在工業自動化、智能電網、新能源、軌道交通等工業場景中。圖像傳感器、激光雷達、攝像頭等細分品類，目前已在工業電腦、工業自動化、軌道交通、安防監控、機器人等領域廣泛應用。

其中圖像傳感器包含韋爾股份、格科微、思特威等；激光雷達包含鐳神智能、速騰聚創、禾賽科技、覽沃科技等。目前工業數字化及智能化轉型升級逐步加速，工業半導體需求進一步旺盛，可謂是迎來了最好的發展時代。

當前，國產工業半導體廠商已經實現了低端應用的部分國產替代。可以期待的是，在中高端應用上，未來國產芯片也會憑借品牌認可度的不斷提升、本土化服務優勢及良好的供應鏈管理能力將滲透率進一步提高，以實現我國工業發展的自主可控。

（本文來源于EEPW 2023年12月期）