国内功率半导体行业报告（58页）

行业报告下载 2022年01月14日 05:17 管理员

功率半导体目前主要可以分为功率 IC和功率器件两大类。功率器件按照外界条件控制器件的开通和关断的分类标准可分为：不可控型、半控型和全控型功率器件。其中，二极管单向导通，可以实现整流，属于不可控型；晶闸管只能触发导通，不能触发关断，属于半控型；晶体管包括 IGBT 和 MOSFET 等，可以触发导通，也可以触发关断，属于全控型器件。功率 IC 指功率类集成电路设计，属于模拟 IC 的一种，主要分为 AC/DC、DC/DC、电源管理 IC 和驱动 IC 等。功率器件主要为二极管、三极管、晶闸管、MOSFET和 IGBT等，市场主要被国外厂商垄断。二极管是基础性器件，主要用作整流，虽然原理成熟，但受产品稳定性及客户认证壁垒影响，国产化率仍然较低；三极管主要适用于消费电子等产品，用于开关或功率放大，国外厂商仍占据市场份额的前列，国内厂商在附加值较低的部分已完成了国产替代；晶闸管主要用于工业领域，属于电流控制型开关器件，市场整体规模较小。

MOSFET 和IGBT 是最主要的功率器件，其中MOSFET 适用于消费电子、网络通信、工业控制、汽车电子等，相较于前三者，适用频率高，但一般用于功率不超过 10kw 的电力电子装置，在中低压领域，国内厂商正逐步展开国产替代；IGBT 可用于电机节能、轨道交通、智能电网、航空航天、家用电器、汽车电子等高压高频领域，高压下，开关速度高，电流大，但开关速度低于 MOSFET，前五大企业的市场份额超过 70%，国内企业与国外企业技术水平存在一定差距。功率半导体根据材料种类来划分，主要分为三类：以Si、Ge为代表的第一代半导体，以 GaAs、InP为代表的第二代半导体以及以SiC、GaN 为代表的第三代半导体。第三代半导体材料禁带更宽，具备更好的高频性能和高温性能。以 SiC 和 GaN 为主要形式的分立器件以及功率模组，相比于 Si基 IGBT 和 Si 基 MOSFET 可以适用于更加高电压、高电流的环境，并可以有效缩小所需芯片面积，减少变频器三分之二的热损耗。 SiC与 GaN由于其性能的优越性，可以适用于更广泛的范围。SiC与 GaN 在 5G、电动汽车、光伏等各个领域均表现出更加优异的性能。其中，特斯拉已经将电动汽车 model3 中的 IGBT 器件替换为多个 SiC MOSFET 模块，取得了更优的性能。

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