功率器件是電力電子行業的重要基礎元器件之一,管理着全球超過50%的電能資源,廣泛應用于電力設備的電能轉化和電路控制等領域,是工業體系中不可或缺的核心半導體器件。
IGBT、SiC模塊和MOS是主要增量據數據,2021年全球功率半導體器件市場大約175億美元,2026年将增長至262億美元,複合增速達到6.9%。其中,增量較大的主要是IGBT模塊、SiC模塊、MOSFET和GaN産品。
其中,矽基MOS市場規模将從2021年的75億美元增長至2026年的94億美元,複合增速為3.8%,IGBT市場規模将從54億美元增長至2026年的84億美元,複合增速為7.5%,SiC模塊市場規模從2020年的5億美元以下增長至2026年的20億美元以上,而矽基MOS、IGBT和SiC 模塊主要增長的下遊驅動均來自于電動車和工業(主要是光伏、風電和儲能)領域。
功率半導體類别及市場規模:
低端産品已實現部分國産替代,高端分立器件國産化空間廣闊。對國内市場而言,功率二極管、功率三極管、晶閘管、中低壓MOSFET等分立器件産品部分已實現國産化,而功率MOSFET特别是高壓超級結MOSFET、IGBT等高端分立器件産品由于其技術及工藝的複雜度,還較大程度上依賴進口,國産化率低,未來進口替代空間巨大。
新能源車IGBT競争格局全球範圍來看,IGBT市場呈現寡頭壟斷格局,前五企業均為海外廠商,占據了全球近70%的市場份額。
英飛淩作為全球IGBT龍頭,在IGBT分立器件、模塊和IPM領域領先地位突出,加上富士電機、安森美、東芝、三菱、瑞士ABB等國外廠商,共同形成了高集中度的市場結構。
截至2020年底,在最大的IGBT模塊市場中,英飛淩裝機量市占率達到近40%,在IGBT分立器件與IPM市場中占比同樣超過30%。
國内廠商僅有比亞迪微電子、斯達半導及中車時代電氣三家企業入圍市場份額TOP10,國産化率較低。
在新能源汽車領域,随着市場對于整車性能要求的迅速提高,車規級IGBT呈現出高電壓、高效率、高功率密度和高可靠性的“四高”特性。
未來,IGBT行業會在精細化技術、超結技術、高結溫終端技術、先進封裝技術、功能集成技術等方向進一步探索,實現尺寸厚度、功率密度、驅動效率、結溫、可靠性等方面的優化,不斷降低生産成本。
中國《新能源汽車産業發展規劃(2021—2035年)》提出新能源汽車發展願景,計劃到2025年,國内新能源汽車滲透率達到20%。
基于國家相關政策中提出核心元器件國産化的要求,随着供應鍊自主安全意識的加強,IGBT作為半導體器件突出代表成為重點發展對象,有望迎來高速發展,國産替代也将成為未來IGBT行業發展的主旋律之一。
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