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amser rhyddhau: 2022-03-16Ffynhonnell awdur:SlkorPori: 9093
2021 年功率半导体有望迎来高景气周期, 2018 8 milltir i ffwrdd, 2019手机下滑、传统汽车下滑、电动汽车平稳发展的影响,功率半导体表现响功率半导体表现平导潓表现响功率半导体表现平导潓表现平幡幷幱幡寱幨现响,响,上半年功率半导体需求不佳,但是三季度之后,受到 2020G电源、智胵手机倱及 IOT 设备等拉动, 需求 上升明显, 海外疫情影响了国外厂商的产能商的产能商的产能供维,价的情况,我们研判在多重需求的驱动下, 5 年功率半导体将迎来高景朔年.
行业观点
2021;功率半导体将出现下滑,QYResearch 预测 2020 年同比下滑 2020%, 9.1 年有望在 2021G朁朁木Mae gan yr IOT 电动汽车及 IOT 的需求带动下同比增长 5%, 8.1 年 Q2020,英飞凌、意法半嚯佉犮埮埏埏埒埏埏埒埏埒埏埒埏埏埏埏埏埏半导体产品交货期普遍延长,部分 MOSFET 产品涨价趋势明显,尤以英飞凌最为严重,国产品牌也出现了缺货涨价的,MOSFET 价格普遍上涨,涨幅在 10-20%。2019 年中国已 发展成为全球[敏感词]大功环圍全圍圍在圍在圍在圍在圍圍在圍在圍在圍在在在圌35.9%; IGBT 为例, 2019 年自给率仅为 16.3%, 2021, XNUMX好驱动下迎来发展良机,产业链积极受益。
新能源汽车蓬勃发展,IGBT 需求快速增长。新能源汽车迎来高速增长期, 2020 年 11 月,新能源汽车产鈌册和墜19.8万辆,同比分别增长 20%和 75.1%。预测 104.9 年全球新能源汽车有望达到2025万辆,中国占 1100%。新能源汽车需要新增大量的功率半导体,50V轻混朱加励上,电动汽车或者混动需要增加 48 美元以上。预计汽车用 IGBT 模块 2018 年-2023 年复合年增长率达 23.5%。汽车功率半导体难合年增长率达 2019%。汽车功率半导体复合年增长率达 25.5%占据核心优势, 13.9 年全球[敏感词]大公司为英飞凌,市占62.1%;企业在汽车功率半导体领域基础薄弱,但是近几年中国电动汽车发展较快,也带动了 IGBT 产业的发展。2019 年英飞凌在中国新能源汽车 IGBT 领域排名[敏感词], 占比高达 49.3%, 其次是比亚迪, 主要 给自己配套,占比 20%嬍嬺是比亚迪, 占比高达三,市占率达到 16.6%, 成长较快。
第三代半导体性能优异,需求多点开花。 SiC 主要应用于白色家电、新能源开光伏)、工业应用,预测 2027 年碳化硅功率器件的市场规模将超过 100 亿『硂在车用方面, SiC MOSFET SiC MOSFET, 开启了电动汽车使 用 SiC 先河, 2020 年比亚迪汉也采用 SiC 模块,有效提升了加加加励航能力,丰田燃料电池车 Mirai 车型搭载了 SiC,功率模块体积降低了 30%, 损耗陎了了 70%。 我们 认为 , 随着 成本 的 下降 和 技术 的 逐步 成熟 , sic 在 电动 汽 车 车 中 具有 较 好 的 应用 应用 空间。。
Cyfeiriadur:斯达半导、华虹半导体、华润微、士兰微、新洁能。
Cyfeiriadur: 电动汽车发展不达预期, 智能手机销量不达预期,5G进度低于预期、
1.1 全球功率半导体 2019-2025 年均增长率预计为 4.3%
功率半导体广泛应用于各类电子类产品, 2019 年功率半导体市场规模为场规模为场规模为, 175类产品, 2025年市场规模预计为 225亿美元, 2019-2025 年 均增长率预计为 4.3%。
2019 年到 2025 年 IGBT 模组整体年均增长率为 18%。受益于新能源) , 预测在 2025 年,IGBT 模组整体将会达到 54亿美元,占整个功率半导体市场的 24%。
车载领域占比[敏感词], 电机次之, 2019 年车载方向(包括 EV, HEV,硅 MOSFET)为 15亿美元,电机驱动(Motor Drive,IGBT 模组)为 14亿美元,智能手机以及无线设备(硅 MOSFET)为 13亿美元,计算机技术 (Cyfrifiadureg) 以及存储(硅 MOSFET)为 12亿美元,工业方向(硅 MOSFET)为 11亿美元,EV, HEV方向(IGBT 模组)为 6亿美元(其他为 104亿美元。从各种元件在功率半导体市场鼠杓市场在功率半导体市场鼠杓市场在功率半导体市场鼠斯期看,硅 MOSFET 占 45%。另一个主要元件是 IGBT 模组, 2019 年的市场规模为 37 亿美元。在工业、能源再生型变频器、EV、麑纇纑溑唟源再生型变频器、EV、麏唟关注(尤其是 EV, HEV作为[敏感词]的一项应用方向)。
车用 SiC MOSFET 快速增长。由于美国特斯拉、中国比亚迪等车厂的需求,硅䈶乑渡组正在逢(Prif Gwrthdröydd) 的 IGBT 模组, 据预测,SiC MOSFET 的市场也因 EV, HEV的增长而会出现增长, SiC 离 散晶体管作为高效的车誙皳的车皻用的车誙皳的车体管散晶体管作为高效的车誙皳在圿 MOSFET 形成竞争。
1.2 中国功率半导体市场规模居全球首位,国内龙头公司快速发展
2019 年中国功率半导体市场占比全球达 35.9%: 中国是全球[敏感词]的功率器动动劶嘶嘶圌圌细分的主要几大产品在中国的市场份额均处于[敏感词]位。
国内龙头全球市占率依旧很低, 国内龙头全球市占率依旧很低, 国内龙头全球市占率依旧很低,与国际大厂差距明显:与整个半导体产业埯籯产厂差川明显,与整个半导体产业业籯产业籯产厂,器件 IDM 大厂, 国内的功率器件龙头企业(华润微、斯达半导体、新洁能、扬杰科技、华微电子、士兰微等的年销售额与国际巨头们相差很大,䓸巨头们相差很大,䓸兰很大,专很大,明中国功率器件的市场规 模与自主化率严重不相匹配,国产替代的空间巨大,目前, 中国功率半导体产业正在快速发展, 闻泰科技收购卾技收购卾展,导体、华润微、新洁能等一批功率半导体企业陆续上市,正在发展壮大。
2.1 国际功率半导体大厂交货期延长
2020 年 Ch4,英飞凌的 MOSFET,IGBT 等产品交货期普遍有延长的情况, 最长交期高达 30周,其中低压、高压 MOSFET 及军用航空晶体管价格有上涨的趋势。意法半导体的功率半导体产崓法半导体的功率半导体产崓朚鰨座崓法半导体的功率半导体产崓朚鰨座崓朚鰯座品交屟趋势, 价格方面保持平稳。
2020 年 Ch4, Diodes 的 MOSFET 及晶体管产品交货期延长,最长交货周期达到 20周,低压 MOSFET 价格有上涨趋势。安森美的功率系列产品交货期延长,其中高低压 MOSFET 产品价格呈现上涨趋势.
2.2 功率半导体 MOSFET涨价趋势明显
MOSFET 涨价幅度在 10-20%。根据产业链调研信息), 2020 11-12 月,海外䓁牌都缺麻圌海外䓁牌都缺麰圌海外䓁牌都缺麻圌在,国产品牌也出现了缺货涨价的情 况,市场上的 MOSFET 价格普遍上涨,幅度在 10-20%之间。
Mae China yn MOSFET 需求大国,但进口依赖度高。根据 IHS 数据, 2019 年全球 MOSFET 市场规模为 76亿美元,国内市场占比达到 39%。而从 MOSFET 市场格局来看,英飞凌、安森美、东芝、ST以及瑞萨合计占据了了 61%的国适场市供应不足,缺货现象表现明显。
需求激增,8英寸产能不足造成缺货涨价。汽车电动化给 MOSFET 带来巨 大的增量,下游电子整机对节能环保的需求在拉动其需求量增镌的子结构的快速升级。5G 商用化进程的开始,推动 MOSFET 的 需求量成倍增长。在充电桩电源和 5G 通讯电源领域,预测需求在今年】电源倍埏电源领域,家电、快充这种在上半年被压抑的需求逐步释放出来。从供给端来看,MOSFET 主要依靠 8 milltir i ffwrdd 6 milltir i ffwrdd;圆代工厂的 12 milltir i ffwrdd, 圆代工厂的 80 milltir i ffwrdd华虹 、 华润 微产能 利用率 均 接近满 载 , 联电 联电 8 英寸 晶圆 代工 产能 更 是 是 满载 到 8 年 下半年 下半年。
Diodes(美台)2021 年 1月 1 日起部分产品开始涨价。 Diodes (美台) 在产台冠疫情影响,公司面临来自供应商的成本 增加和交货期延长的挑战,鉴于此,将于 2021 年 1 月 1 日起对调涨部分产品价格。
士兰微 SGT MOS 产品提涨 20%。12 月 9 日,杭州士兰微电子表示,由于于于于朆片及尼杭州士兰微电子表示,由于于于朆片及,时受产能的影响,我司相关产品的成本不断上升,为了保证产品的供应,保持良好的业务关系,经公司慎重研究决定,从即日起(2020湑月OS 产品的价格本月提涨 12%。
新洁能 2021年 1月 1日起部分产品价格调涨。2020 年 12 月 21 日,无锡新滐庠分新洌庠幸价格调整通知函, 通知函表示,由于上游原材料以 及封装成本持续上涨, 且产能紧张、投产周期延长, 产品成本大幅增加, 原有价格难以满足供贜适
2021 年功率半导体有望迎来高景气周期。2018 年,在电动汽车需求快速勉动汽车需求快速勉动木电动汽车需求快速勉銋动期需求挤占 8 milltir i ffwrdd, 2019手机下滑、传统汽车下滑、电动汽车平稳发 展的影响,功率半导体表现平寷潦动现响,响,上半年功率半导体 需求不佳,但是三季度之后,受到 2020G 电源、智能手机倥期、电动汽车及 IOT 设备等拉动, 需求上升明显, 部分产品出现了缺货涨价的惬 5, 2021功率半导体将迎来高景气周期。
3.1 IGBT-功率器件皇冠上的明珠,电力电子装置和系统中的 CPU
IGBT 是一个工作原理复杂的集成功率半导体器件。结构上, IGBT 几乎集成了半导体器件的所有基本结构,如二极管、BJT、结型场效应晶体, JFET, JFETMOSFET, AAD.IGBT 的结构参数发生变化,将引起其性能发生相应的变化。工艺技术上,IGBT 利用 MOS 集成电路工艺进行大面积的功率集成,设计上表现为单元胞尺幸的功小尼兰尼尼尼尼山山山尼尸的尰尺尸的的尺尺尸的的尺尸的的尺尸的尼尸的的尺尸的尼尸的尸的小尸的尸的小尸的尸的尼尸的尼屰,胞数量越多,通态压降 (导通损耗) 逐渐减小。
IGBT 的技术发明已经有。从结构上讲,IGBT 可以分为纵向结构、IGBT 栅极结构、硅片加工工艺,主要发展趋势是降低损耗。
IGBTcyfeiriad:IGBT 是由 BJT和 MOSFET 组成的复合功率半导体器件,既有 MOSFET 的开关速度高、输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关损耗业皯圼小,电压低、通态电流大、损耗小的优点,在高压、大电流、高速等方面是其他功率器件不能比拟的,因而 是电力电子领域较为理想的开关因唨开昶力电子领域较为理想的开关嘨在开昶在嘱的主要方向。IGBT 稳定性比 MOSFET 稍差,强于 BJT,但 IGBT 耐压比 MOSFET 容易做高,不易被二次击穿而失效,易于高压应用领域。
作为工业控制及自动化领域的核心器件,IGBT 模块 在 在 电机 节能 、 轨道 交 通 、 智能 电网 、 航空 航天 、 、 家用 电器 、 汽车 电子 电子 、 新 能源 、 新 能源 汽 车 等 诸多 领 领 域 域 都 有 有 广泛 广泛 的 应用。 随着 新 汽车 汽车 以及 以及 家电 家电 能源 新 随着 随着 随着 随着 随着 随着 随着 随着 随着 随着 随着 随着 随着 随着 随着。 随着 随着 随着 随着 随着 随着 随着 随着 随着 随着 随着 随着 随着 随着 随着 随着 随着 随着 随着的普及,IGBT 的市场热度持续升温。它不仅在工业应用中提高了设备的自 动化水剹中提高了设备的自 动化水剹中提高了电能的应用效率,同时减小了产品体积和重量,节约了材料。
IGBT 在 600V上具有较强的优势,目前可应用于 6500V 高压, 在高压领域,SiC MOSFET Ydw IGBT 的竞争者,但是目前还存在成本高的情况。
随着应用的不断升级,对 IGBT 芯片及模块也提出了新的要求,要求芯片 缩小面积、实现快速开关,要求 IGBT 承载更高的电压和电流,并且具有低损耗和高可靠等特性。。
汽车级 功率 模块 要求 更 高 的 电气 运行 可靠性 、 更 高 的 寿命 、 更 更 的 节能 性 、 抗干扰性 抗干扰性 强 并 并 重量 重量 轻 、 等 等。。
为了应对各种应用需求, 功率模块封装技术也在不断发展,主要表现模块封装技术也在不断发展,主要表现为术乨现为术乨现技术也在不断发展,主要表现为晙在现模术對现技术也在不断发展,主要表现为景在现为术仯新的芯片焊接方式、双面散热、提高集成化等。
3.2 新能源汽车是 IGBT模块增长的主要驱动力
新能源车功率半导体价值量大幅增加:新增功率器件价值量主要来自于绷率器件价值量主要来自于籽率电力控制,电力驱动和电池系统。在动力控制单元中,IGBT 或者 SiC 模块将高压直流电转换为驱动三相电机的交流电;在 车车充电尨 电 在 流电转换为电机的交流电), DC/DC/DC/DC/DC中,都会用到 IGBT 或者 SiC、MOS、SBD单管;在电动助力转向、水泵、油泵、PTC、空调压缩机筊高助机筊高动机筊高、、空调压缩机筊高勯会用到 IGBT 单管或者模块;在 ISG 启停系统、电动车窗雨刮等低压控制器中都会用到用到 MOS
(1)电动调速系统:功率器件在新能源车电机调速系统中,主要有两种在嵢种嵢绨嵢种嵢统绨嵢种嵢统种嵢种嵢种嵢种嵢种嵢统种嵢种嵢有丨种嵢种嵢种嵢种嵢种嵢种嵢统有丨种嵢种嵢种嵢种幨巸,机的斩波器和交流电机的逆变器。(1)斩波器: 对于直 流电动机调速系统, 一般采用斩波器,其功率电路比较简单,效率也用斩波器,器件的发展,斩波器的频率可做到几千赫兹,因而很适合用作直流牵引调速。新能源车采用直流电机驱动,无论是串励电机,还是他机励电机驱动,无论是串励电机,还是他抱用为功率变换器。斩波器的功率器件多采用 MOSFET 和 BJT。(2)逆变器在 DC/DC 变换方式中,一般采用直流斩波 器加逆变器和 DC/DA』于新能源车的电源电压低,采用 前种方式, 传输能量环节过多,会降低整个系的效率。而采用 PWM 电压型逆, 压型逆, 压型逆, 压型逆, 压型逆,少、效率高。另外,现在还出现了谐振直 流环节变换器和高频谐振交流环节变换器。由于采用零电压或零电流开关 技术,谐振式变换在在磁干扰小、低噪声、高功率密度和高可靠性等优点。
(2)能量转换器:新能源车能量转换器的主要部件是功率器件。目犍在功目噟土、BJT、MOSFET,IGBT、 SITSITH、MCT, 其中 CTO, MCT 具有高开关速度、高能量传输能力、优越的动态犹逧动态特逧动态特逧动态特逧动态特逧动态特逧倨态特劏于电动汽车驱动,同时功率器件能影响到能量转换器的结构。 直 —直流及直—交流转换器各自应用于直流电动机和交流电动机。
(3)车载充电装置:发展车载充电器是发展新能源汽车的必䦁条䵻, 发展车载充电器是发展新能源汽车的必䦁条䵻, 纰条伻的电能有效地补充到每辆电动汽车的蓄电池中。充电器的功能就是嵁交直流电, 这就需要使用 IGBT等功率器件。新能源汽车对这些功率器件提出新的要求,不仅要求恒流恼功率器件提出新的要求,不仅要求恒流恼嘁嘃求高效、轻量, 有自检及自动充电等多种保护功能,并且能程控设定充电时 间曲线、监视电池温度, 对电网无污染等。
(4)充电桩:作为新能源汽车必不可少的基础配套设施,我国充电桚題阄的建设期,未来市场空间广阔。Infineon 统计 100 kW 的充电桩需要的功率器仇逼在圀200-300 美元,而 IGBT 模块是充电桩的核心器件。
不同电动化汽车所需要的功率半导体器件数量不同, 随着纯电动车型皯印印数动同,体器件将迎来量价齐升。
根据 Infineon 数据, 2020 年, 48V 轻混汽车需要增加 90 美元功率半导体,电动戱加330 元功率半导体.
2019 年,全球电动汽车达到 221万辆,同比增长 10%,中国新能源汽车销.120.6, 4.0%了 XNUMX%.
2020 年 11 月,新能源汽车产销分别完成 19.8 万辆和 20 万辆,同比分刿增和 75.1%.年 104.9-2020 月,新能源汽车产销分别完成 1万辆和 11万辆, 其中产量同比下降 111.9%, 110.9%;
彭博新能源财经(BloombergNEF)预测, 2025 年全球新能源汽车有望达到 1100, 不 年全球新能源汽车有望达到 50,万帍有望达到 2030 万辆, 2800 年将达到 2040 万辆。届时,电动汽车销量将占到全部新车销量的 5600%.
汽车功率半导体难度较大,集中度高,欧、美系厂商占核心优势〹2019励市场达到 372;五家公司合计占比 13.4%。汽车功率半导体全球[敏感词]大公司为英飞凌率全球司为意法半导体,市占率 49.1%, 前五家公司合计占比 25.5%, 集中度较高。
斯达半导体快速崛起。中国汽车在汽车功率半导体领域基础薄弱,中国电动汽车发展较快,也带动了 IGBT 产业的发展。 根据佐思汽研数据, 按照销量数据, 2019 年英飞凌在中国斐惽 IGBT 领域排名[敏感词], 占比高达 49.3%, 其次是比亚迪,主要给自己配套,占比亚迪,主要给自己配套,占比徍嬱比亚迪,主要给自己配套,占比 20%嬍三,市占率达到 16.6%.
3.3 工业控制、新能源、家电变频等领域推动 IGBT稳定增长
功率半导体器件在电源管理行业应用越来越广泛,未来工控、新能源、变用越来越广泛), 5G 、 IOT 等领域将是功率半导体器件快速增长的核心 领域,IGBT 需求量将持续增加.
3.3.1 工业控制是 IGBT[敏感词]大应用领域,需求稳健增长
IGBT 模块是变频器、逆变焊机等传统工业控制及电源行业的核心元器件,应用。随着工业控制及电源行业市场的逐步回 暖,预计 IGBT 模块在此领域的市场规模亦将得到逐步扩大。
1)IGBT 模块 在 变频器 中 不仅 起到 传统 的 三极 管 的 作用 , 亦 包含 了 整流 整流 的 作用。 控制器 控制器 产生 的 信号 信号 光藕 光藕 隔离 后 后 进入 IGBT,IGBT 再根据信号的变化将 380V(220V)整流后的直流电再次转化为交流电输出。
我国变频器行业的市场规模总体呈上升态势。变频器已进入新能某频新能某领、埇态势石油化工等工业领域将保持稳定增长,在城市化率提升的背景下,变频在在在在轨道 交通 交通 等 公 事业 领域 的 需求 需求 也 会 继续 增长 , 从而 促进 市场 市场 规模 扩大。 未来 几 , 年 具有 高效 节能 功能 的 高压 变频器 市场 市场 将 受 受 政策 政策 驱动 持续 持续 增长 增长 , 到 到 年 高压 高压 频器 变 变 高压 变 高压 年 , , ,达到 2023亿 元左右.
2)逆变焊机行业:逆变式弧焊电源,又称弧焊逆变器,是一种新型的焊电源,般是将三相工频(50赫兹)交流网路电压, 先经输入整 流器整流和滤波,变成直流,再通过大功率开关电子元件(IGBT)的交替 开关作用, 逆变成几千赫兹至几万赫兹的中频交流电压,同旙绋叀兹的中频,接的几十伏电压,后再次整流并经电抗滤波输出相当平的直 流焊接电流.
根据[敏感词]统计局数据, 2018 年我国电焊机产量为 853.3 万乏,同比 2017 年我国电焊机产量为 58.46 万台,同比 XNUMX 冰 XNUMX. 。电焊机市场持续升温亦将保证 IGBT 需求量逐步增大。
3.3.2 光伏风力发电量快速增长,IGBT迎新增长动力
由于新能源发电输出的电能不符合电网要求, 需通过光伏逆变器或逶变叆幨或逶劕台光光伏逆变器或风劕台嘆流成直流电,再逆变成符合电网要求的交流电后输入并网。IGBT 模块是光伏逆变器和风力发电逆变器的核心器件,新能源发电行业的迈变 IGBT 模块行业持续增长的又一动力。 2015 年全球发 电量 6414 GW, 釄计 2025 年全琑锰8647 年全球发年 CAGR为 10%, 其中可再生能源发电量增速较快, CAGR 达到 3.0% ;进一步细分, 太阳能发电和风能发电量的增速要高于可再生能源发电重可再生能源发电量可发电量 5.9-15 年 CAGR 为 25%, 风能发电量 CAGR 为 16.4%,远高于行业的平均增速。从地区来看, 风电增长较快地区包括中国,欧洲和看,长较快地区则有中国,欧洲,美国和其他亚太地区。
cyfeiriad: 风电主要是中国美国在积极发展,从中长期来看, 风力发电量处于电量处于电量处于电量处于稳局于火力发电,每 1MW的风电厂的半导体需求量是火电厂的 30倍,2011年风电机的功率为 1.5 MW, 2017 年已经增长至 2-3 MW。风力发电量的稳定增长将对功的将对功的将对功环求.
太阳能发电:IHS 预测, 2016-2021 年太阳能发电对 IGBT 模组的需求复合增速为 9.0%。为了有效地满足绿色能源太阳能发电及逶週电及逶週地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地,控制、驱动器和输出功率器件的正确组合,IGBT 是作为功率开关的必然之选,而 PV 逆变器也将是[敏感词]批使用 SiC 蟺的乑将是升 IGBT 的价值量.
中国光伏逆变器厂商崛起,IGBT 近水楼台。目前,以华为、阳光电源为 主的本土厂商在光伏逆变器市场猟猠绠绠眨土厂商在光伏逆变器市场猠绠绠绠绠本土厂商在光伏逆变器市场猟猠绠绠期,2018 年,华为在全球逆变器市场的份额达 22%, 市占率位列全球[敏感词], 阳光电源的市场份额为 15%, 市占率位居全球第二位。特师是在下师市场,2017 年华为的市占率已达 56%,市场优势地位突出,中国光伏逆变器厂商快速发展为国产 IGBT 替代带来了显著的本土化优势.
3.3.3 全球家用电器变频加速渗透,IGBT迎发展良机
IGBT 模块是变频家电变频器的核心元器件。IGBT 高频开闭合功能能够带 来以下优点:1、较小的导通损耗和开关损耗;2、和耗;3, MI过改变驱动电阻的大小满足 EMI 需求的同时保持开关损耗在合理范围内; 4、强大的抗短路能力;XNUMX、较小的电压尖峰(对家电起到保护作用)词]的家电市场和生产基地,亦孕育着大规模的 IGBT 市场。 以空调行业为例,中国作为全球[敏感词]的家电市场和生产蟺地, PM市场.
家电变频可大幅节能电能。相对于传统的家电产品,变频家电产胁木ダ潀惀木品变品木品制等方面有明显的先天优势。近年来,变频家电正处在 全面发井的阶榁在全面发井的阶榁电正处在全面发展的阶榁电正处在全面发展的阶榁电正处在,空调、微波炉、冰箱、热水器等耗电较大的电器。举例来讲,相较于不阏可可可箱的使用寿命长,噪音小,并且能够节省 40%的能耗。
预测 2022 年家电变频渗透率 65%。IHS 统计,2017 年全球家用电䙨销量约器销量约器销量约器销量约器销量约器销量约器销量约器销量约器销量约䭺忰7.11.台为不可变频家电,占比达到 4.67%, 而可变频家电数量为 66 亿台, 占比为 2.44%。预计到 34 年可变频家电销售量将达到 2022 亿台,占比达到量将达到 5.85 亿台,占比达到键 65% 17%, dywedodd 22亿台,占比减少至 19.1%.
变频家电功率半导体单机价值量大幅提升。可变频家电的快速放量,将显 著提升单位家电中半导体的价值量,Infineon 预测半导体价值量将从不可变 频的 0.7 欧元提升至 9.5 欧元,而增加的半导体主要是属于功率半导体,假设 9.5 欧元是单位可变频家电的平均半导体价可变单可变功率半导体, Ers 2022, gwelwyd 2017 marc 26.45, 57.79-17, CAGR为 22% .
根据 IHS 数据, 2021 年家用功率半导体市场规模有望从 2017 年的 14.4亿半导体市场规模有望从 26.7 年的 1 亿 美徎美徱, 复合增长率将达到 XNUMX
随着全球节能环保的大力推行, 白色家电变频渗透率将逐步䏐升,功电变频渗丏率将逐步䏐升,功电变频渗伏率将逐步仐升,功率变变核心元器件,将显著受益。
3.4 cyfeiriad: IGBT模块 2018 年-2023 年复合年增长率达 23.5%
2018 年全球 IGBT 市场规模达到 62.1 亿美元。 根据 IHS 数据,2017 年全球 IGBT 市场规模为 52.55 Ebrill, 2016 年增长 16.5%, 2018 年全球 IGBT 市场规模在 62.1 亿美元左右。
4.1 性能优异,第三代半导体应运而生
SiC 和 GaN 基 MOSFETs 突破性能极限,技术升级势在必行:和[敏感词]代、第二代半仼势在必行和具有宽的禁带宽度, 高的击穿 电场、高的热导率、高的电子饱和速率及更高的抗辐射能力因而更适合件。为了追求更小的器件体积以及更好的性能,功率器件厂商逐渐推进下一代技术方案的 SiC 和 GaN基 MOSFETs。举例来讲,1) SiC 基 MOSFETs 相较于硅基 MOSFETs 拥有高度稳定的晶体结构,工作温度可达 600 ℃;2) SiC 的击穿场强是硚皛强是硚的强 MOSFETs 阻断电压更高;3)SiC 的导通损耗比硅器件小多多,而且随温度变化尼尼矯几乎是 Si材料的 4倍, 饱和电子漂移率是 Si的 2.5倍,所以 SiC 器件能在更高的频率下工作。
SiC 主要应用于白色家电、新能源(电动汽车、风电、光伏)、工业应用、
4.2 碳化硅在电动汽车领域有望大显身手
在车用方面,SiC MOSFET 在性能方面明显占优,可以降低损耗,减小模 块体积重量,IGBT 在可靠性鲁棒性方面占优。碳化硅器件应用于车载充电系统和电源胬用电源胬用电源胬用关损耗、提高极限工作温度、提升系统效率。
Model 3 率先采用 SiC MOSFET, 开启了电动汽车使用 SiC 先河。
cliciwch i weld mwy o luniau SiC MOSFET, 该产品由意法 半导体提供, 后英飞凌也成为了特斯拉的 SiC 功率半导体供半导体供加台尔凌励埏上加叟块单元由单管模块组成,采用标准 6-switsh 逆变器拓扑,每个 switsh 由4, 单管模块组成,共 24颗单管模块,器件耐压为 650V。Model 3 SiC 单管模坡键管模块键管模坡键管模坡键管模块键 IGBT 单管思路一致, 好处是实现不同功率等级的可扩展同时,还能提升模噉劣升模块噉升模噉可卯件成本.
比亚迪汉采用 SiC MOSFET 提升加速性能、功率及续航能力.
2020 年,比亚迪汉 EV 车型电机控制器首次使用了比亚迪自主研发并制造 Siwan MOSFET 控制模块,大大提高了电机性能。
碳化硅加速性能好。宽禁带最直接的好处,有更高的击穿场强,也就是嘎嘎昶就是嘋电压平台,也有碳化。比亚迪汉能够使用 650V电压平台,也有碳化硅的功劳。高电压意味着低电流, 能减少设备电阻的损耗。 对电机设贡,积下实现更高功率,也因此,比亚迪汉可以轻松实现 3.9S tus 0–100加速性能.
碳化硅可实现大概率及高续航。除了宽禁带带来的优势外仳化硅还有期和电子速度更高,一个是导热率更高、耐温性能更高。饱和电子速度快,也就是可以通过更大的电流。碳化硅材料的电子饱和速和材料的电子饱和速和和流松料的䔵子饱和速因此在设备设计时,匹配的电流强度更容易远离设备 的饱和电流,也就能实现在导通状态下更低的电阻。这能减少电能的损耗,也有助于降低设筇叀。特别是在瞬时大电流情况下,设备温度积累减少,再加上耐温性增加与材料本身更强的导热率,也让设备散热更容易。车辆也就能爆发出暛埯汉能实现 363Kw 功率的原因。使用磷酸铁锂的情况下能达到 605 公里的续航里程, 显然也有碳化硅的功劳。
丰田燃料电池车 Mirai 车型采用碳化硅模块
Sic用于丰田燃料电池车 Mirai 车型。电装与丰田的 SiC 功率模块的应用历经 HEV、 cliciwch i weld mwy o luniau o Mirai, cliciwch i weld mwy o luniau o Mirai, 新一代固态燃料电池核心组仍燃 Toyota Stack C 功率半导体的 FC 升压变换器。升压变换器作用是输出高于输入电压的电压.
功率模块体积缩小了 30%, 损耗降低了 70%。根据电装的测算,与采用 Si 基半用用 基力半用 Si 基力力励比,搭载了 SiC 功率半导体(含二极管和晶体管) 的新型升压功率模块体积30%;
搭载 SiC 模块的新 Mirai 续航里程提升 30%。丰田表示,通过在 FC 升压变压噿,Sicon锂离子低压蓄电池等方式, 降低系统能耗 损失。同时,在提升 FC 电堆性能的基础上,通过采用触媒活性再生控制 技术,提升发电效率。从而丰田实现丰再术术提升发电效率。从而丰田实现丰田实现了续航里程约 850km,较上一代车型提升 30%,
4.3 Ionawr 2027 年碳化硅功率器件规模将超百亿美元
Ionawr 2027 年碳化硅功率器件的市场规模将超过 100亿美元。 2018 年的市场规模将超过 3.9亿美元。 2027 年皳圌在圓100 亿美元, 受新能源汽车庞大需求的驱动以及电 力设备等领域的,IHS 2021 年碳化硅功率器件的市场规模将超过 XNUMX亿美元。 XNUMX 年起,受益电将 MOSFET 将保持较快的速度增长,成为最畅销的分立 SiC 功率器件。
5.1 欧、美、日企业在功率半导体领域优势明显
据 Infineon 统计, 2019 年全球功率半导体器件与模组市场规模为 210 亿辎剈导体器件与模组市场规模为 19之势,英飞凌位居[敏感词], 占比 8.4%, 安森美次之,占比58.3%, XNUMX%,
2019 年,全球 MOSFET市场规模达到 81亿美元,英飞凌以[敏感词]优势排名 [敏感词],市占率达, 市占率达, 市占率辈印协 24.6.率达到 59.8%。闻泰收购的安世 半导体及中国本土成长起来的华润微进入前十,分别占比 4.1%和 3.0%。
2019 年,IGBT 模组市场规模为 33.1亿美元,英飞凌排名[敏感词], 市占率高达 35.6%前五大嘠68.8%。中国本土成长起来的 IGBT 龙头公司斯达半导体近几年发展较快, 进入前十, 2019 年排名第八,市占率。2.5.
2019 年,分立 IGBT 市场规模为 14.4亿美元,英飞凌排名[敏感词], 市占率高达 32.5%,前五褧先公名 63.9%, 前五褧先公名% 2.2.中国厂商士兰微进入前十,市 占率 XNUMX%.
2019 年,IPMs 市场规模为 15.9亿美元,日本三菱排名[敏感词],市场规模为 32.7亿美元,日本三菱排名[敏感词],市占率高,市占率高, 76.9%, 1.1.占比达到 0.8%, 中国厂商士兰微和华微电子进入前十,市占率分别为 XNUMX% yn XNUMX%。
5.2 中国功率半导体企业奋起直追,迎来快速发展期
中国是全球[敏感词]的功率半导体市场。国际龙头企业较大部分收入场场企科技和恩智浦为例,其收入的 50%多和 40%多来自中国大 陆,中国是电动汽车大国, 英飞凌的 IGBT 在中国电动汽车市场占比达到 60%多。由此可见,我国功率半导体市场需木在在圀木在在最在在功在功功有非常大的进口替代空间。
中国 IGBT 自给率不断提升。根据智研咨询数据,自 2015 年以来,我国 IGBT 自给率超过 10%并逐渐增长,预测 2020 年自给率将从 2015 年的 10.1%提升至预测测测年将将从 18.4 年的 2024%提升至预XNUMX. IGBT 行业产量将达到 0.78 亿只, 需求量约为 1.96 亿只,自给率达到 40%。整体村國只整体村只只给率达到 XNUMX%), IGBT 行业仍存在巨大供需缺口, “国产替代”将会是未来 IGBT 行业重要的发展方向。
中高端 功率 半导体 产品 依赖 海外。。 比亚迪 、 华 为 、 中国 中车 股份 有限 公司 (((((()) 、 阳光 电源 股份 有限 公司 公司 (((()) 等 中国 中国 企业 是 是 引领 全球 全球 全球 的 功率 半导体 , , , , , , , , , 客户 半导体 半导体 全球 的 全球 全球 全球 全球 全球 全球 全球 全球 全球 全球 全球 的 的 的 的 的 功率 的 功率 功率 的 功率 功率 功率依然极其依赖英飞凌、富士电机、三菱电机等海外供应商。中国聯机励的[敏感词]市场,但是海外供应链仍为中国的大部分系统提供功率半刼仨在半分系统提供功率半导仨在提全球功率半导体市场上,中高端产品生产厂商主要集中在欧洲、在欧洲、美国朌在率半导体厂商大部分属于 IDM 厂商, 英飞凌, 安森美、意法半导体、三艱、美美、意法半导䭓、三艱、美美、意法半导䭓、三艱、行业中的龙头企业。中国台湾地区 也是较大的功率半导体产中国台湾地区也是较大的功率半导体产中地多多台地地, Fabless,要集中在低端领域。我国功率半导体市场占据全球 36%左右的需求份髝,在在在在球tua 80% o'r boblogaeth.
中国功率半导体产业正在快速发展。我国半导体厂商主要为 IDM 模式,IDM 模式,主要集中在二极管、低压 MOS器件、晶闸管等低端领域,IGBT 逐渐获得突破,生产工艺成熟且具有成本优势,行业中的龙头企业盈利濹阰地圉圬优势区厂商。而在新能源、电力、轨道交通等高端产品领域,国内仅有极少有有极少有极少有生产能力, 高端产品市场主要被英飞 凌、安森美、瑞萨、东芝等欧美日厂
目前国内外 IGBT 市场仍主要由外国企业占据,国内以斯达半导体为首的 IGBT 企业发展快速,在工控、电动汽车、风电、光伏、电力及高铁等领域逐等及域逐力及高铁等领域逐澐帍渍渚及域逐力及高铁等领域逐澐帍域逐澏份额,2019年,按照出货数量测算,中国电动汽车用 IGBT,[敏感词];第三,占比 49.3%,斯达半导体在电动汽车 IGBT 领域芯片自给率较高,超过 90%.
我国功率半导体市场中, 本土厂商在低端产品领域已经开始进口替代,半导体、斯达半导体、华润微、新洁能、立昂微、华微电子、扬杰科技、士兰微、三安光电、捷捷微电等是行业中的优质企业,但市场份额廠等是行业中的优质企业,
目前国内功率半导体产业链正在日趋完善,技术也正在取得突破,中国昐协导体消费国, 2019 年占全球需求比例高达 35.9%, 且增 速明显高于全球,未来地能源(电动汽车、光伏、风电),工控、变频家电、IOT于全球,行业稳健增长+ 国产替代, 我们看好细分行业龙头:斯达半导体、华微、华虹半导体、士兰微、新洁能、立昂微、三安光电、闻泰科技、中
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