中商情報(bào)網(wǎng)訊：功率半導(dǎo)體是電力電子裝置實(shí)現(xiàn)電力轉(zhuǎn)換及控制的核心器件，主要功能為改變電路中的電壓、電流、頻率、導(dǎo)通狀態(tài)等物理特性，以實(shí)現(xiàn)對電能的管理，廣泛應(yīng)用于汽車、工業(yè)控制、軌道交通、消費(fèi)電子、發(fā)電與配電、移動(dòng)通訊等電力電子領(lǐng)域，其實(shí)現(xiàn)電力轉(zhuǎn)換的核心目標(biāo)是提高能量轉(zhuǎn)換率、減少功率損耗。

現(xiàn)有的功率器件大多基于硅半導(dǎo)體材料，由于硅材料物理性能的限制，器件的能效和性能已逐漸接近極限，難以滿足迅速增長和變化的電能應(yīng)用新需求。碳化硅功率器件以其優(yōu)異的耐高壓、耐高溫、低損耗等性能，能夠有效滿足電力電子系統(tǒng)的高效率、小型化和輕量化要求，在新能源汽車、光伏發(fā)電、軌道交通、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢。

經(jīng)過近30年研究和開發(fā)，碳化硅襯底和功率器件制造技術(shù)在近年逐步成熟，并快速推廣應(yīng)用，正在掀起一場節(jié)能減排和新能源領(lǐng)域的巨大變革。碳化硅功率器件的應(yīng)用領(lǐng)域如下圖所示：

資料來源：Yole Development

數(shù)據(jù)顯示，2020年全球功率半導(dǎo)體市場需求規(guī)模達(dá)143億美元，中國是全球最大的功率半導(dǎo)體消費(fèi)國，2020年市場需求規(guī)模將達(dá)到56億美元，占全球需求比例約為39%。伴隨國內(nèi)功率半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)口替代的發(fā)展趨勢，未來中國功率半導(dǎo)體行業(yè)將繼續(xù)保持增長，2022年市場規(guī)模有望達(dá)到60億美元。

數(shù)據(jù)來源：IHS、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

與硅基半導(dǎo)體材料相比，以碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體材料具有高擊穿電場、高飽和電子漂移速度、高熱導(dǎo)率、高抗輻射能力等特點(diǎn)，適合于制作高溫、高頻、抗輻射及大功率器件。根據(jù)Omdia統(tǒng)計(jì)，2019年全球SiC功率半導(dǎo)體市場規(guī)模為8.9億美元，受益于新能源汽車及光伏領(lǐng)域需求量的高速增長，預(yù)計(jì)2024年全球SiC功率半導(dǎo)體市場規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)26.6億美元，年均復(fù)合增長率達(dá)到24.5%。

數(shù)據(jù)來源：Omdia、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

從全球市場競爭格局來看，SiC產(chǎn)業(yè)鏈中美國、歐洲和日本企業(yè)居多，以科銳、英飛凌、羅姆半導(dǎo)體、意法半導(dǎo)體為代表的企業(yè)以IDM模式經(jīng)營，占據(jù)了較高的市場份額。國內(nèi)廠商中，比亞迪集團(tuán)已經(jīng)在整車中率先使用SiC器件，比亞迪半導(dǎo)體率先實(shí)現(xiàn)了SiC三相全橋模塊在電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器中的大批量裝車。整體而言，SiC市場仍處于發(fā)展的初期階段，未來幾年競爭格局仍存在一定不確定性。