2023功率半導體總述

功率半導體是一種用于電力電子轉換的關鍵組件，它能夠實現(xiàn)電能的高效轉換、傳輸和控制。功率半導體在工業(yè)、消費電子、交通運輸、能源等多個領域具有廣泛的應用，如電動汽車、高鐵、太陽能、風能等。根據(jù)不同結構和襯底材料，功率半導體具有不同的電學性能和成本，因此在不同應用場景各具優(yōu)勢，呈現(xiàn)出多器件結構和多襯底材料共存的特征。

全球功率半導體市場呈現(xiàn)穩(wěn)定增長的態(tài)勢，主要生產(chǎn)廠商集中在美國、歐洲、日本和韓國。相較于國際同行，中國功率半導體行業(yè)起步較晚，但通過引進技術和自主創(chuàng)新，已逐步提升國產(chǎn)化程度，滿足日益增長的下游需求。目前，中國功率半導體市場的主要企業(yè)分為三個梯隊，其中第一梯隊的企業(yè)具備較強的研發(fā)、設計、制造能力，在國內競爭中處于領先地位。

綜上所述，功率半導體行業(yè)具有廣泛的應用前景和穩(wěn)定的市場需求，同時也是一個技術壁壘較高的領域。隨著新技術的發(fā)展和市場需求的多樣化，功率半導體行業(yè)將繼續(xù)保持增長態(tài)勢，并且將不斷推動技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級。

功率器件各項參數(shù)及其應用領域對比

功率器件中晶體管占比份額最大，常見的晶體管主要有MOSFET和IGBT等。

MOSFET：是金屬氧化物半導體場效應晶體管，是一種廣泛使用在模擬電路與數(shù)字電路的場效晶體管，更適用于高頻場景。

IGBT：是絕緣柵雙極晶體管，是同時具備MOSFET的柵電極電壓控制特性和BJT的低導通電阻特性的全控型功率半導體器件，更適用于高壓場景。

碳化硅MOS比IGBT除效率優(yōu)勢外在相同電壓、電流等級情況下，碳化硅MOS芯片面積比IGBT芯片要小，設計出的功率模塊功率密度更大，更小巧；碳化硅芯片耐更高的溫度，理論上遠超175℃；高頻電源設計能夠縮小系統(tǒng)儲能器件的體積，例如大電感及大容量電容等。

功率器件半導體產(chǎn)業(yè)鏈

功率半導體領域火熱材料是硅和碳化硅等。全球半導體硅片行業(yè)市場主要被日本、德國、韓國、中國臺灣等國家和地區(qū)的知名企業(yè)占據(jù)。近年來，隨著我國對半導體產(chǎn)業(yè)的高度重視，在產(chǎn)業(yè)政策和地方政府的推動下，我國半導體硅晶片行業(yè)的新設計項目層出不窮。隨著全球半導體制造能力轉移到中國大陸的長期過程，中國大陸市場將成為全球半導體及硅晶片企業(yè)競爭的主戰(zhàn)場。

功率半導體主要廠商概覽

國內功率器件廠商基本為IDM模式，絕大多數(shù)廠商只在二極管、低壓MOS器件、晶閘管等相對低端器件的生產(chǎn)工藝方面較為成熟。而IGBT等高端器件，國內擁有生產(chǎn)和封裝能力廠商少之又少，高端功率器件產(chǎn)品仍然被進口廠商所主導。

功率器件下游應用包含新能源汽車、充電樁、工業(yè)控制光伏和風電、消費電子、白色家電等領域，其中新能源汽車和工業(yè)控制是占比最多增長最快的兩個細分領域，其中充電樁則是其中較大的應用領域，也是IGBT或MOSFET重要應用核心。

中國在大力發(fā)展新能源的當下，車規(guī)級功率半導體具備政策支持、產(chǎn)業(yè)鏈等優(yōu)勢，定將實現(xiàn)國產(chǎn)化率飛速上升。而新能源市場火熱使得碳化硅器件的應用在市場也稱得上是稱霸一方了。

審核編輯：湯梓紅