功率器件是电力电子行业的重要基础元器件之一,管理着全球超过50%的电能资源,广泛应用于电力设备的电能转化和电路控制等领域,是工业体系中不可或缺的核心半导体器件。
IGBT、SiC模块和MOS是主要增量据数据,2021年全球功率半导体器件市场大约175亿美元,2026年将增长至262亿美元,复合增速达到6.9%。其中,增量较大的主要是IGBT模块、SiC模块、MOSFET和GaN产品。
其中,硅基MOS市场规模将从2021年的75亿美元增长至2026年的94亿美元,复合增速为3.8%,IGBT市场规模将从54亿美元增长至2026年的84亿美元,复合增速为7.5%,SiC模块市场规模从2020年的5亿美元以下增长至2026年的20亿美元以上,而硅基MOS、IGBT和SiC 模块主要增长的下游驱动均来自于电动车和工业(主要是光伏、风电和储能)领域。
功率半导体类别及市场规模:
低端产品已实现部分国产替代,高端分立器件国产化空间广阔。对国内市场而言,功率二极管、功率三极管、晶闸管、中低压MOSFET等分立器件产品部分已实现国产化,而功率MOSFET特别是高压超级结MOSFET、IGBT等高端分立器件产品由于其技术及工艺的复杂度,还较大程度上依赖进口,国产化率低,未来进口替代空间巨大。
新能源车IGBT竞争格局全球范围来看,IGBT市场呈现寡头垄断格局,前五企业均为海外厂商,占据了全球近70%的市场份额。
英飞凌作为全球IGBT龙头,在IGBT分立器件、模块和IPM领域领先地位突出,加上富士电机、安森美、东芝、三菱、瑞士ABB等国外厂商,共同形成了高集中度的市场结构。
截至2020年底,在最大的IGBT模块市场中,英飞凌装机量市占率达到近40%,在IGBT分立器件与IPM市场中占比同样超过30%。
国内厂商仅有比亚迪微电子、斯达半导及中车时代电气三家企业入围市场份额TOP10,国产化率较低。
在新能源汽车领域,随着市场对于整车性能要求的迅速提高,车规级IGBT呈现出高电压、高效率、高功率密度和高可靠性的“四高”特性。
未来,IGBT行业会在精细化技术、超结技术、高结温终端技术、先进封装技术、功能集成技术等方向进一步探索,实现尺寸厚度、功率密度、驱动效率、结温、可靠性等方面的优化,不断降低生产成本。
中国《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》提出新能源汽车发展愿景,计划到2025年,国内新能源汽车渗透率达到20%。
基于国家相关政策中提出核心元器件国产化的要求,随着供应链自主安全意识的加强,IGBT作为半导体器件突出代表成为重点发展对象,有望迎来高速发展,国产替代也将成为未来IGBT行业发展的主旋律之一。
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