功率半导体领域总览

功率半导体

领域总览

功率半导体是一种用于电力电子转换的关键组件，它能够实现电能的高效转换、传输和控制。功率半导体在工业、消费电子、交通运输、能源等多个领域具有广泛的应用，如电动汽车、高铁、太阳能、风能等。根据不同结构和衬底材料，功率半导体具有不同的电学性能和成本，因此在不同应用场景各具优势，呈现出多器件结构和多衬底材料共存的特征。

全球功率半导体市场呈现稳定增长的态势，主要生产厂商集中在美国、欧洲、日本和韩国。相较于国际同行，中国功率半导体行业起步较晚，但通过引进技术和自主创新，已逐步提升国产化程度，满足日益增长的下游需求。目前，中国功率半导体市场的主要企业分为三个梯队，其中第一梯队的企业具备较强的研发、设计、制造能力，在国内竞争中处于领先地位。

综上所述，功率半导体行业具有广泛的应用前景和稳定的市场需求，同时也是一个技术壁垒较高的领域。随着新技术的发展和市场需求的多样化，功率半导体行业将继续保持增长态势，并且将不断推动技术创新和产业升级。

功率器件中晶体管占比份额最大，常见的晶体管主要有MOSFET和IGBT等。

MOSFET：是金属氧化物半导体场效应晶体管，是一种广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管，更适用于高频场景。

IGBT：是绝缘栅双极晶体管，是同时具备MOSFET的栅电极电压控制特性和BJT的低导通电阻特性的全控型功率半导体器件，更适用于高压场景。

碳化硅MOS比IGBT除效率优势外在相同电压、电流等级情况下，碳化硅MOS芯片面积比IGBT芯片要小，设计出的功率模块功率密度更大，更小巧；碳化硅芯片耐更高的温度，理论上远超175℃；高频电源设计能够缩小系统储能器件的体积，例如大电感及大容量电容等。

功率半导体领域火热材料是硅和碳化硅等。全球半导体硅片行业市场主要被日本、德国、韩国、中国台湾等国家和地区的知名企业占据。近年来，随着我国对半导体产业的高度重视，在产业政策和地方政府的推动下，我国半导体硅晶片行业的新设计项目层出不穷。随着全球半导体制造能力转移到中国大陆的长期过程，中国大陆市场将成为全球半导体及硅晶片企业竞争的主战场。

国内功率器件厂商基本为IDM模式，绝大多数厂商只在二极管、低压MOS器件、晶闸管等相对低端器件的生产工艺方面较为成熟。而IGBT等高端器件，国内拥有生产和封装能力厂商少之又少，高端功率器件产品仍然被进口厂商所主导。

功率器件下游应用包含新能源汽车、充电桩、工业控制光伏和风电、消费电子、白色家电等领域，其中新能源汽车和工业控制是占比最多增长最快的两个细分领域，其中充电桩则是其中较大的应用领域，也是IGBT或MOSFET重要应用核心。

中国在大力发展新能源的当下，车规级功率半导体具备政策支持、产业链等优势，定将实现国产化率飞速上升。而新能源市场火热使得碳化硅器件的应用在市场也称得上是称霸一方了。