撰文丨黄依婷
编辑丨马诗晴
无论是手机、电脑，还是汽车、家电，凡是有电流电压的电路系统中，都少不了一颗小小的“心脏”——功率器件，它能将发电设备产生的电压和频率杂乱不一的“粗电”，转化为参数统一的“精电”，再输送到每一个用电终端。
既被喻为“心脏”，功率器件对各行业的重要性不言而喻。让人欣慰的是，近年来随着各项政策大力扶持，这颗“心脏”的进口替代效应显著增强：年，在行业总规模大幅上升的情况下，功率器件隶属的分离器件领域进口额较年下降了10%左右。
在中高端功率器件领域，新洁能代表了国产替代的中坚力量。它连续三年被评为“中国半导体功率器件十强企业”，拥有余款产品，涵盖了消费、汽车、工业、光伏、物联网等各行各业。
相较于国内其他功率器件十强企业，新洁能资金实力并不突出，这也决定了其十分“轻盈”的运营模式——它是十强中唯一一家将芯片生产其他环节通通外包，而只专注于设计环节的功率器件厂商。那么，它是如何在背景强大、资金充裕的竞争对手中脱颖而出？其技术“硬实力”几何？
功率器件的两颗耀眼“明珠”
功率器件已有了70年发展史：早在20世纪50年代，二极管、三极管首次被应用于工业和电力系统，拉开了整个行业发展序幕。而后，可以控制电流开通的双向晶闸管、逆导晶闸管等器件，进一步推动了行业技术迭代。
然而，直到80年代后，被誉为功率器件的“明珠”——MOSFET和IGBT相继问世，才标志着功率器件全面进入电子应用时代。与二极管、晶闸管等不同，MOSFET和IGBT带有控制端，能够自由控制电源开通与关断，让终端应用完全可控。此外，它们还具备工作频率高、损耗低、耐压性高等诸多优势，更适应于工业、汽车等高要求领域。
当前，MOSFET和IGBT已成为功率器件最强劲的细分市场：
MOSFET优点在于稳定性好，是开关电源、信号链等应用领域的“香饽饽”。年，全球MOSFET市场规模为59.6亿美元，占功率器件市场的39.8%；
IGBT原理与MOSFET类似，但克服了后者在高压环境损耗大的弱点，尤其适用于V以上的工作环境。年，全球IGBT市场规模为49.0亿美元，占功率器件市场的32.7%。
新能源车行业兴起，将进一步为以上两种功率器件创造巨大增长空间。无论是基础车用娱乐系统，还是安全系统、电源控制系统、智能驾驶系统，功率器件在其中都发挥着至关重要的作用。
以功率器件为主的分立器件，在每台传统燃油车中用量仅为71美元。而到了新能源车这里，单台用量达到了美元，是原来的5倍以上。此外，充电桩、变流器、逆变流器等配套设施，尤其需要IGBT作为控制单元。依据规划，年，国内分散式充电桩将超过万个，为功率器件创造了巨大需求。
预计到年，全球MOSFET市场规模将接近75亿美元，其中，汽车应用领域的需求将超越计算机和数据存储领域，占总需求市场的22%；IGBT受益于充电桩等基础设施建设，增速更为显著，至年，其全球规模将由年的49亿美元增长至60亿美元。
尽管MOSFET和IGBT增长势头强劲，但国产功率器件仍以二极管、晶闸管为主，在汽车、工控等领域，中高端功率器件自给率严重不足——年，英飞凌、安森美两大巨头在国内MOSFET市场份额将近一半。
消费电子、家电引领的高增长时代已经过去，属于新能源汽车、物联网、AI等新技术时代正蓬勃兴起，要想抓住新时期功率半导体行业机会，国产厂商亟待突破高端技术。
全国十强“优等生”
在中高端功率器件领域，新洁能交出了不错的成绩单：年，公司位列中国功率半导体行业第六，这是新洁能连续第三个年头跻身全国前十功率半导体企业榜单。
谈到新洁能的技术实力，就不得不提公司第一大股东、实际控制人朱袁正先生。他在半导体行业有31年从业经历，是国内最早一批专注于MOSFET、IGBT等先进半导体功率器件研发和设计的先行者，作为发明人或设计人的专业利数量达92项。
知名投资机构达晨创投、芯片设计头部厂商上海贝岭（171）是新洁能第二、第三大股东，亦从侧面彰显了其技术实力行业地位。
多年来，公司始终专注MOSFET、IGBT领域，取得了不少突破：新洁能是国内8英寸工艺平台芯片投片量最大的半导体功率器件设计公司之一，是最早同时拥有“沟槽型功率MOSFET”、“超结功率MOSFET”、“屏蔽栅功率MOSFET”及IGBT四大产品平台的本土企业。其部分产品的参数性能与送样表现，与英飞凌、安森美等一线品牌相当。
在多个下游应用领域，新洁能收获了头部客户青睐：海尔、美的、富士康、中兴通讯等企业，均与公司有深入合作。
随着新洁能逐渐打开市场、提升品牌知名度，其产品亦从单一的MOSFET、IGBT芯片转为更具集成性的功率器件。功率器件由公司委托外部企业对芯片封测包装而成，其毛利更高。当前，公司已有多种细分型号产品，满足客户多样化需求。
至年间，新洁能业绩十分亮眼：其营收从4.2亿跃升至7.2亿，净利润更是从万增长至1.4亿。随着功率器件占比逐渐提升，公司综合毛利率从18.89%一路上升至31.63%。
向高端市场迈进
在中高端市场树有一席之地以后，新洁能踌躇满志，计划在未来三年内，进一步树立起中国半导体高端品牌形象。为此，公司拟筹资10.2亿，用于以下三方面建设：研发更高性能功率器件、建设半导体封装测试生产线与研发高性能原材料碳化硅。
首先是研发升级超低能耗高可靠性半导体功率器件。当前，该市场几乎全是国外厂商的天下。以高功率MOSFET为例，英飞凌、安森美、意法半导体均已推出全球最先进的屏蔽栅功率和超结功率MOSFET，而国内有能力量产的厂商寥寥无几，且可靠性与适用性离一流厂商仍有差距。
新洁能已具备屏蔽栅功率和超结功率MOSFET特色工艺技术，还计划筹资4.8亿元，用于打造新一代产品，以更适应新能源汽车、智能装备等新兴应用领域需求。
其次，为了把控产品质量、提升产品性能，新洁能计划建设自有封装测试生产线。在封测环节外包的模式下，新洁能拥有十多家封测服务供应商，它们技术水平存在差异、质量把控严格程度不一，这对公司产品质量保障造成一定困难。
此外，新洁能大量高功率密度产品，对封测生产线性能有着独特的要求。公司希望建立特有的生产线，可令其产品在同等条件下，工作温度降低10℃，导通电阻降低7%，产品可靠性更高寿命更长。同时，掌握了封测技术，更有利于公司控制产品成本。
其三，新洁能还拟筹资1.1亿元，用于先进材料碳化硅研发。碳化硅作为新一代半导体材料，具有更高的击穿电场、热导率、电子饱和速率及抗辐射能力，在高压功率器件领域能够完全克服硅材料弱点，更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件。
年以来，我国碳化硅半导体产业逐步进入实质性推进的阶段，国内多条SiC产线相继投入使用，各环节产品也进入送样验证和小批量试生产阶段，量产和规模化应用正在形成。如新洁能成功研发出碳化硅半导体量产技术，将有望缩短与国际一流厂商差距，提高市场竞争力。
手捧功率半导体领域最耀眼的两颗“明珠”——MOSFET、IGBT，新洁能成为中高端市场稀缺标的，与英飞凌、安森美同台竞技。展望未来，新洁能还将致力于攻破更高精尖技术，打造出一流产品，树立中国半导体高端品牌形象。