領(lǐng)域總覽

功率半導(dǎo)體是一種用于電力電子轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵組件，它能夠?qū)崿F(xiàn)電能的高效轉(zhuǎn)換、傳輸和控制。功率半導(dǎo)體在工業(yè)、消費電子、交通運輸、能源等多個領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，如電動汽車、高鐵、太陽能、風(fēng)能等。根據(jù)不同結(jié)構(gòu)和襯底材料，功率半導(dǎo)體具有不同的電學(xué)性能和成本，因此在不同應(yīng)用場景各具優(yōu)勢，呈現(xiàn)出多器件結(jié)構(gòu)和多襯底材料共存的特征。

全球功率半導(dǎo)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(dǎo)體行業(yè)起步較晚，但通過引進(jìn)技術(shù)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(dǎo)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(shè)計、制造能力，在國內(nèi)競爭中處于領(lǐng)先地位。

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

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(dǎo)體場效應(yīng)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(dǎo)通電阻特性的全控型功率半導(dǎo)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(shè)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(yuǎn)超175℃；高頻電源設(shè)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。

功率半導(dǎo)體領(lǐng)域火熱材料是硅和碳化硅等。全球半導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)體硅晶片行業(yè)的新設(shè)計項目層出不窮。隨著全球半導(dǎo)體制造能力轉(zhuǎn)移到中國大陸的長期過程，中國大陸市場將成為全球半導(dǎo)體及硅晶片企業(yè)競爭的主戰(zhàn)場。

國內(nèi)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(nèi)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(jìn)口廠商所主導(dǎo)。

功率器件下游應(yīng)用包含新能源汽車、充電樁、工業(yè)控制光伏和風(fēng)電、消費電子、白色家電等領(lǐng)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(xì)分領(lǐng)域，其中充電樁則是其中較大的應(yīng)用領(lǐng)域，也是IGBT或MOSFET重要應(yīng)用核心。

中國在大力發(fā)展新能源的當(dāng)下，車規(guī)級功率半導(dǎo)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(yīng)用在市場也稱得上是稱霸一方了。