功率半导体,即依托电力电子技术、以功率处理为核心的半导体产业;功率半导体是电力控制的核心,驱动现代社会的电气化运作。下面进行功率半导体行业发展环境分析。
半导体行业分析表示,功率半导体伴随着电力的运用而诞生,自然也就随着社会电气化程度的 加深而发展。而社会电气化程度的提高又主要源于两个方面:应用领域的广 泛化与应用形式的精密化。
应用领域的广泛化一方面是指新型应用的诞生,代表性的应用包括智能 手机、可穿戴设备等;另一方面是指越来越多传统领域的电气化,代表性的 应用比如过去10 年间实现对传统灶具部分替代的电磁炉、未来的电动汽车与 物联网等。
而应用形式的精密化则是指对用电终端的供电,从原来粗犷地向所有用 电终端统一直供,渐渐转化为对每一个用电终端的精确化控制,代表性的产 品比如电源管理芯片、负载开关等。
随着功率半导体应用领域从工业控制和消费电子拓展至新能源、轨道交通、智能电网、变频家电、汽车电子等诸多市场,同时政策、技术等因素驱动下游产业增长,促使对应的功率半导体市场规模呈现稳健增长态势。
2018 年全球功率器件市场规模约为 391 亿美元,预计至 2021 年市场规模将增长至 441 亿美元,年化增速为 4.1%。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。
同时,中国也是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,增速为 9.5%,占全球需求比例高达 35%。预计未来中国功率半导体将继续保持较高速度增长,2021 年市场规模有望达到 159 亿美元,年化增速达 4.8%。
从功率半导体的发展轨迹来看,高功率、高频率(小型化)与低功耗是 技术演进的方向,但三者的关系有层次之分:不同应用场景对功率的硬性要 求不同,在满足特定功率要求的基础上,新的技术、工艺都在尽量追求小型 化和低功耗。
例如新能源汽车等新兴应用市场对高功率半导体的需求巨大, 但GTO等前代功率器件在在体积(重量)、功耗层面性能不足,而以 IGBT 为代表的新型功率器件在保证实现高功率的基础上保持了小型化和相对低功 耗的特点,进而成为主流的高功率器件。以上便是功率半导体行业发展环境分析的所有内容了。