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2017年中国功率半导体行业现状分析及未来发展前景预测
2017/5/3 10:36:18 来源:中国产业发展研究网 【字体:大 中 小】【收藏本页】【打印】【关闭】
核心提示:(一、)功率半导体市场回暖,大功率/宽禁带器件展现高成长性功率半导体器件(Power Semiconductor Device) 又称电力电子器件(PowerElectronic Device), 主要用于电力设备的电能变换和电路控制,(一、)功率半导体市场回暖,大功率/宽禁带器件展现高成长性
功率半导体器件(Power Semiconductor Device) 又称电力电子器件(PowerElectronic Device), 主要用于电力设备的电能变换和电路控制, 是进行电能(功率)处理的核心器件,弱电控制与强电运行间的桥梁。典型的功率处理功能包括变频、变压、变流、功率放大和功率管理, 除保证设备正常运行以外,功率器件还起到有效的节能作用。
功率器件几乎用于所有的电子制造业。
目前功率半导体的应用范围已从传统的工业控制和 4C 产业(计算机、通信、消费类电子产品和汽车),扩展到新能源、轨道交通、智能电网等新领域。
小功率范围(几 W 到几 kW),多用于如笔记本电脑、冰箱、洗衣机、空调等各种家电、服务器等设备的开关电源,提升电能利用效率;中功率范围(10kW 到几 MW),多用于电气传动、新能源发电等,如用于新能源汽车(EV/HEV),提高单次充电续航里程;用于太阳能的 PV(光伏)逆变器,提高电源的转换效率;用于重型工业设备的高频电源转换器,带来大功率、高频率的优势;大功率范围(高达几 GW),多用于高压直流(HVDC)输电系统等;
功率半导体器件应用领域
数据来源:公开资料整理
中国占据全球功率器件 40%市场份额,多领域应用持续支撑需求上涨整体来看,近年来由于工业控制、家电产品、充电设备等终端应用不断追求更高能源效率,功率器件下游产品范围的稳步扩张、产量的大幅增长以及功率器件技术的快速更新,功率器件市场在全球范围尤其是中国地区都保持稳步增长。 近五年来,中国功率半导体器件市场复合增长率达 27.8%,是半导体产品中市场发展相对较快的产品。
全球功率半导体市场规模
数据来源:公开资料整理
2014 年中国占据功率器件市场40%份额
数据来源:公开资料整理
市场回暖,大功率器件/IGBT 模组及 SiC/GaN 宽禁带器件最具成长性
历经 2015 年短暂下调后, 2016 年全球功率半导体市场重新将回升至 124 亿美元。在各类功率元件中,最具成长性的产品是高压MOSFET(超过 200V)与 IGBT 模组,两类产品在 2015~2020 年期间的复合年成长率(CAGR)预估分别为 4.7%与 4.0%。随着愈来愈多供应商推出产品, 2015 年碳化硅(SiC)功率半导体平均销售价格已明显下滑,有望刺激市场加速采用;与此同时,氮化镓(GaN)功率半导体也已开始进入市场,预估全球 SiC 与 GaN 功率半导体产值,将由 2015 年的 2.1 亿美元,快速成长至 2020 年的 10 多亿美元,并将于 2025 年达到 37 亿美元。
2014-2020 年功率器件增长趋势
数据来源:公开资料整理
全球 SiC+GaN 功率半导体产值预测
数据来源:公开资料整理
(二、)产业与节能政策双发力, 大陆功率半导体迎来最佳发展机遇
1. 迈入制造强国,中国 IC 产业未来发展势头强劲
2015 年 5 月,国务院发布《中国制造 2025》重点领域技术路线图,预计至 2030 年,中国集成电路市场规模占全球的比例将达到 43.35%—45.64%,中国将成为世界最大的 IC 产业链设计、制造基地,在诸多优势领域达到世界先进水平。其中提到大力推动电力装备这一重点领域的突破发展,包括对大功率电力电子器件这一关键元器件的开发。
《中国制造 2025》 的核心在于自动化、智能化、新能源、高能效以及资源的有效利用, 明确提出将先进轨道交通装备、电力设备、节能与新能源汽车、海洋工程装备、航空航天装备等列为突破发展的重点领域。鉴于功率半导体在发电、输配电和电力使用等整个电能供应链中发挥了全方位的关键作用,《中国制造 2025》将为功率控制市场带来强劲的增长驱动力,预期增长势头将延续至 2025 年。
国务院发布《中国制造 2025》明确集成电路发展规划
数据来源:公开资料整理
2. 产业与节能政策助力,有望实现自主创新、技术突破
当前中国乃至全球范围内环境资源问题面临严峻考验,各国相继颁布节能减排政策,作为各种工业设施、消费电子、家用电器等设备电能控制欲转换的核心器件,功率半导体产业将面临新的技术挑战与发展机遇。
全球节能减排趋势使功率半导体器件面临新挑战
数据来源:公开资料整理
作为半导体产业与节能减排政策落地实施的契合点,功率半导体产业受益于国家重点支持,有望在十三五期间实现从“材料-晶圆-封装-器件-应用”的全产业链自主技术突破,尤其是在新能源领域广泛应用的 MOS器件及 IGBT 模组,以及 SiC/GaN 等新型材料器件的应用方面。
近年来功率半导体行业相关国家政策支持
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