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2025-03-31 109 电子行业报告
功率半导体是电能转换与电路控制的核心。功率半导体是电子装置中电能转换与电路控 制的核心,在电子电路中起到功率转换、功率放大、功率开关、线路保护和整流等作用, 主要用于改变电子装置中电压和频率、直流交流转换等。 按类别划分,功率半导体可分为功率器件和功率 IC 两大类,其中功率器件主要包括二 极管、晶体管和晶闸管,晶体管根据应用领域和制程不同又可分为 IGBT、MOSFET 和双 极型晶体管等;功率 IC 属于模拟 IC,包含电源管理 IC、驱动 IC、AC/DC 和 DC/DC 等。功率器件分类:主要包括二极管、晶闸管和晶体管,其中晶体管是市场份额最大的品类。 1) 二极管:结构简单,具有单向导电性,广泛应用于消费电子中,主要包括肖特基二 极管(SBD)、快恢复二极管(FRD)等,其中 SBD 适用于小功率场景,而 FRD 则适 用于较大功率场景; 2) 晶闸管:体积较小,可靠性高,承受电压和电流容量在所有器件中最高,最基础的 为 SCR(可控硅)、其次常见的有 GTO(门极可关断晶闸管),多用于高压直流输 电和轨交领域; 3) 晶体管:是市场份额最大的种类,根据应用领域和制程的不同,又可分为 IGBT、 MOSFET 和双极型晶体管等。
MOSFET:场效应晶体管,场效应晶体管,常见类型有平面栅 MOS、沟槽栅 MOS、 超结 MOS、屏蔽栅 MOS 等,具有已于驱动、频率超高的特点,下游应用领域广泛, 涵盖电源管理。IGBT:绝缘栅双极型晶体管,为 MOSFET 和 BJT 组合而成复合全控型电压驱动式功率 半导体器件,兼有 MOSFET 的高输入阻抗和 GTR 的低导通压降两方面的优点,驱动 功率小而饱和压降低,可实现逆变、变频功能,在中低压领域广泛应用于新能源车 和消费电子,在 1700V 以上的高压领域广泛应用于轨交、清洁发电和智能电网等重 要领域,被称为电子行业的“CPU”。功率半导体下游应用广泛,几乎涵盖所有电子制造业。功率半导体的主要作用是电力转 换和功率控制,核心目标为提高能量转换效率并减少功耗,其下游应用广泛,几乎涵盖 所有电子制造业。从下游应用领域的占比来看,汽车是功率半导体最主要的下游应用领 域,2019 年全球功率半导体细分市场规模占比从高到低依次为:汽车(35%)、工业(27%)、 消费电子(13%)和其他(25%)领域;国内市场方面,2019 年汽车、消费电子、工业 电源、电力、通信等其他领域占功率半导体下游应用比重分别为 27%、23%、19%、15% 和 16%。
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