功率半导体市场逐渐从依赖进口向国内自给自足转变国产替代潜力大
时间: 2024-08-26 14:12:08 | 作者: DC电源接口
功率半导体，又称电力电子器件或功率电子器件，是电子产业链中最核心的一类器件之一。可以在一定程度上完成电能转换和电路控制，在电路中主要起着功率转换、功率放大、功率开关、线路保护、逆变（直流转交流）和整流（交流转直流）等作用。
功率半导体，又称电力电子器件或功率电子器件，是电子产业链中最核心的一类器件之一。可以在一定程度上完成电能转换和电路控制，在电路中主要起着功率转换、功率放大、功率开关、线路保护、逆变（直流转交流）和整流（交流转直流）等作用。
功率半导体包括功率半导体分立器件（含模块）以及功率IC等。其中，功率半导体分立器件，按照器件结构划分，可分为二极管、晶闸管和晶体管等。
根据中研网《2023-2028年中国功率半导体行业供需预测及投资潜力研究报告》分析，功率半导体分立器件中，以MOSFET和IGBT为代表的晶体管占比最大，约28.8%。从目前市场需求来看，硅基MOSFET、硅基IGBT以及碳化硅为目前功率半导体分立器件的主力产品。
产品由低端逐步走向中高端，国产替代空间广阔。我国功率半导体产业仍处于起步阶段，总体呈现产业链完整、厂家多、发展迅速等特点。截止2022年4月，中国功率半导体相关企业已超320家。主要分布在广东（130家）和江苏（56家）等东南沿海地区。
国产功率半导体已在众多领域应用，特别是低端产品，如二极管、三极管、晶闸管、低压MOSFET（非车规）等，已初现“规模化效应、国产化率相比来说较高”等特点。在中高端领域，如SJMOSFET、IGBT、碳化硅等，特别是车规产品，由于起步晚、工艺相对复杂以及缺乏车规验证机会等问题，国内厂家依然在追随海外厂家技术发展路线。但近年来，市场逐渐从依赖进口向国内自给自足转变，国产替代潜力大。
国家和地方政策支持，加速国产替代进程。受益于国家和地方政府的鼓励政策，国内电动汽车与充电桩、光伏与储能等领域需求量开始上涨，功率半导体竞争格局有望被重塑——国内功率半导体的国产化进程有望加速。
功率半导体应用前景广阔，几乎涵盖了所有电子产业链。以MOSFET、IGBT以及SiCMOSFET为代表的功率器件需求旺盛。根据性能不同，大范围的应用于汽车、充电桩、光伏发电、风力发电、消费电子、轨道交通、工业电机、储能、航空航天和军工等众多领域。
据Yole数据预测，至2025年，全球功率半导体分立器件和模块的市场规模将分别达到76亿美元和113亿美元。据中国产业信息网数据，2023年中国大陆地区IGBT市场规模预计达到290.8亿元，同比增长11.6%。据中国半导体器件行业现状深度分析与未来投资预测报告数据，2023年中国大陆地区MOSFET市场规模将达到396.2亿元（56.6亿美元，人民币兑美元汇率按照7计算），同比增长4.8%。
以MOSFET为例，据Yole预测，到2026年，全球MOSFET（包括分立器件和模块）市场总规模预计将达到94.8亿美元，复合增长率达3.8%（2020年至2026年）。
MOSFET汽车应用（电动汽车和汽车充电桩）占比居首位，高达33%，其中电动汽车和充电桩分别占比25%和8%。从耐压范围看，到2026年，低压MOSFET（0-40V）占总需求的39%，中压（41V-400V）占26%，高压（不小于600V）大范围的应用在220V系统中，占总需求的35%。同时，SiCMOSFET和GaNMOSFET市场渗透率在逐步提高。
2020年以来，电动汽车、汽车充电桩和光伏逆变器可谓拉动功率半导体增长的三驾马车。
1、电动汽车：电动汽车进一步渗透终端消费市场，带动功率器件和模块需求迅速增加。特别是MOSFET和IGBT（包括单管及模组）的增长较为明显。据贝壳投研数据，2021年中国车规级IGBT市场规模为47.8亿元，预计到2025年，其将达到151.6亿元。据芯谋研究数据，2021年和2025年中国车规MOSFET的市场规模分别为73.5亿元（10.5亿美元，汇率按7计算）和122.5亿元（预测数据，17.5亿美元，汇率按7计算）。
2、充电桩：受益于新能源汽车迅速增加，与之配套的充电桩市场亦呈现快速发展形态趋势。据亿渡数据预测，至2026年，中国充电设施市场规模将达2870.2亿元，2022年到2026年复合增长率高达37.83%。从直流充电桩相关零部件分解能够准确的看出，充电机是充电桩的最核心部件，成本占充电桩的50%以上，而功率半导体是充电机的最核心组成部分，成本占充电机的一半以上。
3、光伏：据中国光伏行业协会数据，至2025年，中国新增光伏装机保守预测为90GW，同比增长10%。据未来智库数据预测，2025年中国光伏逆变器市场规模达196亿元。
逆变器是光伏系统的心脏，中高压MOSFET、IGBT及碳化硅等功率器件是光伏逆变器的核心，其决定着光伏逆变器的性能高低，进而直接影响光伏系统的稳定性、发电效率以及常规使用的寿命。光伏逆变器综上，在电动汽车、充电桩以及光伏逆变器等多轮驱动下，功率器件有望稳健增长，为千亿赛道奠定坚实路基。主要由机械件、电感与半导体器件构成，分别占比27.6%、14.2%、11.8%。
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