作為新能源汽車電控系統(tǒng)和直流充電樁的核心器件，功率器件需求增加最快，到2025年將成為需求量最大的領(lǐng)域。2022年，新能源汽車的單車功率半導(dǎo)體價值量達(dá)到458.7美元，約為傳統(tǒng)燃油車的5倍。在全球芯片細(xì)分市場中，功率器件市場對我國芯片產(chǎn)業(yè)的重要性不容忽視。

近年來，包括不少車企在內(nèi)，都在紛紛發(fā)力功率半導(dǎo)體，如比亞迪半導(dǎo)體是國內(nèi)自主可控的車規(guī)級IGBT龍頭廠商。功率器件主要是用于對電力設(shè)備進(jìn)行電能變換和電路控制，如變頻、變相、變壓、逆變、整流、增幅、開關(guān)等。具體產(chǎn)品包括有二極管、晶閘管、IGBT、MOSFET等，其中，場效應(yīng)管（MOSFET）和IGBT為最重要的兩個分支，適用范圍最廣，合計的市場規(guī)模占到功率器件整體的50%以上。

通過多年的工藝積累、大力投入，在傳統(tǒng)的二極管、晶閘管等功率器件上我國企業(yè)已經(jīng)具備與國際品牌競爭的實力。同時，在技術(shù)壁壘較高的IGBT、MOSFET等領(lǐng)域亦有所成就。隨著國家政策支持，產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈日趨完善，人才水平逐漸提高，加之我國擁有全球最大的功率器件消費(fèi)市場，在多重因素的推動下，伴隨國內(nèi)功率器件行業(yè)進(jìn)口替代的發(fā)展趨勢，中國本土企業(yè)有望進(jìn)一步向高端功率器件領(lǐng)域邁進(jìn)。

IGBT和MOSFET是最重要的兩個分支

IGBT全稱絕緣柵雙極晶體管，廣泛應(yīng)用于逆變器、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動等領(lǐng)域。作為新能源汽車上電控系統(tǒng)和直流充電樁的核心器件，以及光伏逆變器的核心器件等等，IGBT市場將迎來黃金發(fā)展期。我國IGBT產(chǎn)業(yè)起步較晚，目前市場主要被國外產(chǎn)品壟斷，但隨著國家政策支持和技術(shù)進(jìn)步，我國本土企業(yè)有望進(jìn)一步向高端功率器件領(lǐng)域邁進(jìn)。

MOSFET全稱金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，適用于AC/DC開關(guān)電源、DC/DC轉(zhuǎn)換器。在消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)控制、醫(yī)療、國防和航空航天、通信等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。在消費(fèi)電子與汽車電子領(lǐng)域的市場占比最高。近年來，在低壓溝槽柵MOSFET領(lǐng)域，國內(nèi)涌現(xiàn)出一大批創(chuàng)新公司，已開始逐漸取代國外產(chǎn)品。

技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢

隨著下游應(yīng)用場景的不斷拓展，新能源汽車普遍采用高壓電路，需要頻繁進(jìn)行電壓變化。充電樁也從400V朝著800V的高壓快充發(fā)展。工業(yè)4.0對于高壓器件尤其IGBT的需求增加。在光伏、風(fēng)能等新能源發(fā)電并入電網(wǎng)的超高壓的需求背景下，對功率器件的電能轉(zhuǎn)換效率、高壓性能、穩(wěn)定性、復(fù)雜度等要求進(jìn)一步提高。產(chǎn)品的模塊化和集成化應(yīng)運(yùn)而生，是行業(yè)技術(shù)發(fā)展的主流趨勢。

第三代半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)迎來了重大發(fā)展與突破。以碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等寬禁帶為代表的第三代半導(dǎo)體材料在適應(yīng)高壓、高頻和高溫的極端環(huán)境上表現(xiàn)更佳。SiC是高功率器件理想材料。當(dāng)電壓大于900V，要實現(xiàn)更大功率時，硅基功率MOSFET和IGBT就暴露出短板。