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华体会登陆网站:一文看懂半导体功率器材
发布时间:2024-04-28 05:22:54 | 来源:华体会网站登录入口 作者:华体会官方登录

  因为近期功率器材、电源办理芯片、面板驱动IC、传感器等运用8英寸老练制程的芯片需求微弱,导致8英寸晶圆产能吃紧,除大陆晶圆代工厂产能全开外,台湾晶圆代工厂台积电、联电、世界先进等产能也都满载。

  MOSFET等功率器材芯片产能优先级靠后,往往只能加价抢产能,导致现在本钱传导至下流客户身上,MOSFET的价格开端调涨。

  IGBT、MOSFET等功率器材是新能源轿车、充电桩、光伏风力发电逆变器的中心部件,新能源轿车的微弱复苏以及光伏风电高景气将带动很多功率器材需求。

  很多人一说半导体就觉得都是芯片之类的中心部件,殊不知功率器材也是非常重要的一环。

  功率半导体器材首要有功率模组、功率集成电路(功率IC)和分立器材三大类。

  其间,功率模组是将多个分立功率半导体器材进行模块化封装;功率IC对应将分立功率半导体器材与驱动/操控/维护/接口/监测等外围电路集成;而分立功率半导体器材则是功率模块与功率IC的要害。

  功率器材是电子设备中电能转化与电路操控的中心,是完成电压、频率、直流沟通转化等功能的中心部件,首要包含二极管、晶闸管、MOSFET和IGBT等。

  二极管和晶闸管都归于比较老的技能,因为技能相对比较老练,附加值较低,正在逐步被世界大厂扔掉。

  而MOSFET和IGBT是现在最首要、价值含量最高、技能壁垒最高的功率器材,对应的是中低压与高压大功率,广泛使用于新能源轿车、工业操控、家电、消费电子等范畴。

  功率半导体器材是一个规划高度会集的职业,依据IHS的剖析,全球前10大厂商清一色为欧美日企业,供给规划占比到达了全球的60%以上,其间英飞凌(18.5%)、安森美(9.2%)、意法半导体(5.3%)别离位列榜首、二、三位。

  我国大陆企业受起步晚、技能水平较低、产品线不完全、企业规划小等要素限制,现在还处于追逐阶段。

  从MOSFET这儿的商场份额来看,MOSFET简直都会集在世界大厂手中,其间英飞凌自2015年收买美国世界整流器公司后逾越富士电机一跃成为职业龙头;安森美也在2016年9月完成对仙童半导体的收买后,市占率跃升至第二位,排名前五的企业算计占有了全球62%的商场份额。

  国内企业华润微,士兰微以及被闻泰科技收买的安世半导体体现较好,全体落后一代左右的距离有追逐的或许。

  从IGBT这儿的商场份额来看,现在全球IGBT商场结构与MOSFET相似,首要被5大厂长时间独占,排名前五的企业占有了全球超越70%的商场份额。

  跟着技能的开展,作为全控型功率半导体器材的代表,IGBT的重要性日益明显,已成为全球工业的最重要根底元件之一,它的使用远景商场空间也比其他的功率器材要高不少。

  国内企业只要斯达半导在全球IGBT中占有了2.2%的商场份额,排名第八。

  功率器材的下流使用首要包含新能源轿车、充电桩、工业操控光伏和风电、消费电子、家电、通讯等范畴,其间新能源轿车和工业操控是最大也是增加最快的两个细分范畴。

  功率器材是新能源轿车电控体系中最中心的电子器材之一,新能源轿车中功率器材的价值量约为传统燃油车的5倍以上,尤其是IGBT约占新能源轿车电控体系本钱的37%。

  现在国内新能源轿车IGBT商场首要由英飞凌高达58%的商场率占有。比亚迪是国内榜首大供给商技能抵达世界IGBT第五代水准,绝大部分都是自供;斯达半导技能抵达世界IGBT第六代水准,华润微量产处于第四代水平。

  未来新能源轿车商场规划的增加有望继续带动IGBT等功率器材的需求,估计2020年我国新能源轿车功率器材商场规划将到达160亿元,2030年将增加至275亿元。

  充电桩是与新能源轿车工业相关的一大使用范畴,也是IGBT或MOSFET重要使用高地。

  现在充电桩的功率模块有两种解决方案,一是选用MOSFET芯片,另一种是选用IGBT芯片。

  其间IGBT适用于1000V以上、350A以上的大功率直流快充,其本钱可达充电桩总本钱的20-30%;仅仅当下根据充电桩性价比等归纳要素考量,MOSFET暂时成为充电桩的干流使用功率半导体器材。

  充电桩跟着新能源轿车开展相同处在高速增加阶段。现在国内充电桩保有量约为130万个,估计2025年将到达920万个,估计国内充电桩IGBT商场2020-2025年累计需求约140亿元。

  工业操控为功率器材运用最大的范畴,数控机床、鼓风机、发电体系、轧钢机等工业设备均需要运用功率器材。

  全球工业操控功率半导体商场规划在2017年为98亿美元,2020年将增加至125亿美元,复合增速为8.6%,工业4.0将带动功率器材需求坚持高速增加。

  相同IGBT是光伏和风电逆变器中心零部件,跟着光伏和风电装机量的快速增加,将带来很多IGBT需求,现在这一范畴根本被英飞凌强占,国内斯达半导有产线布局,现阶段营收等级较小只要千万级,追逐空间比较大。

  国内功率器材全体自给率缺乏10%,国产代替空间巨大。尤其是高端器材方面,MOSFET和IGBT在2018年国内商场规划约310亿人民币,按90%的进口代替空间核算,对应商场规划约280亿元,是完成国产代替的中心。

  半导体职业从诞生至今,先后阅历了三代资料的改变进程,不过功率半导体器材范畴仍首要选用以Si为代表的榜首代半导体资料。

  跟着功率半导体器材逐步往高压、高频方向开展,传统的硅基功率半导体器材及其资料现已挨近物理极限,再加上第二代化合物半导体在本钱,毒性上均不合适,世界大厂现已将工业未来聚集到了第三代化合物半导体身上。

  在之前这篇《在不确认中寻觅确认的工业趋势》文章中有提及过,SiC和GaN是第三代半导体资料,与榜首、二代半导体比较,更合适于制造高温、高频、抗辐射及大功率器材。

  据报道,我国方案把大力支持开展第三代半导体工业,写入正在拟定中的十四五规划,阐明高层现已看到了国内这块的短板以及弯道超车的时机,在方针大力驱动下将带动功率器材的久远开展。