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2025-04-17 13 电子行业报告
功率半导体下游应用广泛,基本上涉及到电力系统的地方都会使用功率器件。下游应用领域主要可分为几大部分: 消费电子、新能源汽车、可再生能源发电及电网、轨道交通、白色家电、工业控制,市场规模呈现稳健增长态势。 基于不同应用场景所对应的功率和频率,人们选择使用相应的功率器件和基材。功率半导体器件从早期简单的二极管逐渐向高性能、集成化方向发展,从结构和等效电路图看,为满足更广泛 的应用需求和复杂的应用环境,器件设计及制造难度逐渐提高。功率半导体可根据对电路信号的可控程度分为全控型、半控型及不可控型;按载流子类型分为单 极型、多极型和混合型。随着技术进步以及更高的性能需求,又可以按所用材料分为硅基、第二 代及第三代化合物衬底;按集成度分为分立器件、模组和功率IC。
功率器件种类较多,根据不同的器件特性分别应用于不同的应用领域。二极管晶闸管等传统器件虽然是不可控或 半可控器件,但优点是成本低,生产工艺相对简单,在大量中低端领域还是大量使用。IGBT、MOSFET等器件 更多应用于高压高可靠性领域,器件结构相对复杂并且生产工艺门槛高,成本相对较高,在轨道交通、汽车等领 域广泛使用。2018年全球功率半导体整体市场规模大概为400亿美元,分立器件和模块合计占比45%,份额长期保持稳定。分 立器件及模块(包括IGBT模块、IPM智能模块)市场规模合计约180亿美元,其中占比最大的是MOSFET和 IGBT,市场规模分别为74亿美元和54亿美元。IGBT又可以细分为分立器件、模块和IPM。
近年来,功率半导体的应用领域已从工业控制和消费电子拓展至新能源、智能电网、变频家电等新市场,市场规 模呈现稳健增长态势。根据IHS Markit数据显示,2018年全球功率器件市场规模约为391亿美元,预计至 2021年 增长至441亿美元。目前国内功率半导体产业链正在日趋完善,中国作为全球最大的功率半导体消费国,2018年 市场需求规模达到138亿美元,占全球需求比例达 35%,2021年市场规模有望达到159亿美元。 根据Omdia数据显示,功率半导体细分市场中功率IC占比超过50%,预计未来增速为6.6%;分立器件占比约 35%,增速为2.2%;模组占比15%,增速为5.4%。
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