功率半导体器件又称电力电子器件,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。功率半导体有两大作用,一是电源开关,二是电源转换。
电源开关的原理是用小电流控制大电流,小电流部分PMIC和DriverIC为功率IC,而大电流部分开关为MOSFET、IGBT等功率分立器件或模块。
电源转换是指充电用电过程中交流电、直流电的相互转换。在小功率设备中,比如智能手机中的升压器、降压器、稳压器可集成在PMIC中,或做成单独功率IC;而在大功率设备中,比如电动汽车中的整流器、逆变器等一般则是由功率分立器件组成的功率模块。
功率半导体产品形态多种多样,几乎所有与电力能源相关的产品都需要用到功率半导体器件。一般来说,功率半导体可分为分立器件和功率IC,功率IC相当于SOC,功率模块相当于SIP。
全球功率半导体行业现状
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。
据Yole数据显示,2017年,全球功率半导体市场规模超300亿美元,其中功率分立器件和模块市场规模约为150亿美元,功率IC约为200亿美元。预计功率分立器件2016-2021复合年增长率为3.1%,功率IC2016-2021复合年增长率为3.4%,功率模块2016-2021复合年增长率为7.0%。
具体产品来看,2017年,全球功率分立器件和模块市场规模约为150亿美元,其中二极管约占20%,MOSFET约占40%,IGBT及功率模块约占30%。
应用方面,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。HIS数据显示,2017年,全球功率半导体市场中工业应用市场占比为34%,汽车应用市场占比23%,消费电子应用占比为20%,无线通讯应用占比为23%。
竞争格局方面,功率分立器件(模块)市场竞争格局总体上较为分散,英飞凌为全球龙头,2016年市场份额达到18.5%;其他企业市场份额均在10%以下。
—— 更多数据参考前瞻产业研究院发布的《2018-2023年中国半导体分立器件制造行业发展前景与投资预测分析报告》。
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