功率元件全球市場規(guī)模約140億美元

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，電力電子市場規(guī)模預(yù)計(jì)將從2018年的390.3億美元增長到2023年的510.1億美元，2018~2023年預(yù)測期間的復(fù)合年增長率（CAGR）為5.5%。推動該市場增長的主要因素為電力基礎(chǔ)設(shè)施的升級、便攜式設(shè)備對高能效電池的需求增長。

功率元件全球市場規(guī)模約140億美元，占全球半導(dǎo)體市場的3.5％，其中MOSFET規(guī)模約68億美元、IGBT約12.6億美元，占功率半導(dǎo)體元件分別為48％與9％；根據(jù)IEK調(diào)查指出，近年受惠電動汽車與油電混和車快速發(fā)展、汽車電子化比重提升以及手機(jī)快充、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）新應(yīng)用興起，功率元件在提高能源轉(zhuǎn)換效率上占據(jù)重要地位，產(chǎn)業(yè)需求逐漸提升；而未來電動車半導(dǎo)體的需求為傳統(tǒng)汽車的兩倍以上，預(yù)期MOSFET等功率元件用量將大幅提升。

MOSFET與IGBT市場過去皆呈大廠寡占的態(tài)勢，英飛凌、安森美與瑞薩占MOSFET市場近50％，IGBT市場英飛凌、三菱電機(jī)與富士電機(jī)三家市場占率更達(dá)61％；此類IDM垂直整合大廠以英飛凌為首，均優(yōu)先將產(chǎn)能給毛利率較高的新產(chǎn)品，相繼退出中低壓MOSFET一般消費(fèi)性產(chǎn)品線，導(dǎo)致MOSFET供需缺口擴(kuò)大，使臺廠自去年第2季開始即逐漸感受到轉(zhuǎn)單效應(yīng)，預(yù)料這股缺貨風(fēng)潮恐將持續(xù)下去。

而在發(fā)展中國家地區(qū)，由于電力需求的增加，現(xiàn)有的電力資源正在被快速的消耗。全球?qū)﹄娏A(chǔ)設(shè)施的需求和對可再生能源的使用的關(guān)注日益增加。全球各國政府不斷增大對可再生能源的投資，比如太陽能和風(fēng)能，并且不斷制定出更好的上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼政策，以幫助和鼓勵光伏項(xiàng)目的發(fā)展。

因此，隨著功率半導(dǎo)體的不斷發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，功率器件下游產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)步擴(kuò)張，未來在政策資金支持以及國內(nèi)新能源汽車的蓬勃發(fā)展下，中國國內(nèi)功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將迎來黃金發(fā)展期。

MOSFET市場供需失衡

按器件類型細(xì)分，電力電子市場可分成功率分立器件、功率模組和功率集成電路（IC）。在2017年，功率IC占據(jù)了主要的電力電子市場份額。功率IC包括電源管理集成電路（PMIC）和專用集成電路（ASIC），主要用于高頻、高功率放大和微波輻射等應(yīng)用領(lǐng)域。

在晶圓供給方面，MOSFET與IGBT產(chǎn)品考量8吋光罩費(fèi)用僅12吋的1/10，加以功率元件還有不漏電的要求，尚無法做到尺寸微縮等原因，臺灣與大陸的MOSFET功率元件IC設(shè)計(jì)公司都投產(chǎn)在8吋晶圓廠；然而由于指紋辨識、影像感測器（CIS）、電源管理（ICPMIC）等IC產(chǎn)品，受到資安需求提升，對8吋晶圓需求亦增加，致使全球8吋晶圓投片量提升。

MOSFET市場的供需失衡，讓臺廠迎來多年以來難得的成長契機(jī)，上游IC設(shè)計(jì)方面，大中、杰力在PC市場與消費(fèi)性電子產(chǎn)品較具競爭優(yōu)勢，預(yù)計(jì)下半年供需仍吃緊態(tài)勢下，對下游的議價(jià)能力轉(zhuǎn)強(qiáng)，有助其獲利表現(xiàn)；在晶圓生產(chǎn)方面，世界先進(jìn)8吋產(chǎn)能滿載，加上電源管理營收占比持續(xù)提升改善產(chǎn)品組合，未來營運(yùn)展望樂觀。

新能源汽車行業(yè)高復(fù)合增長

按應(yīng)用類型細(xì)分，電力電子市場可分為電源管理、驅(qū)動、不間斷電源（UPS）、鐵路牽引、交通運(yùn)輸、可再生能源等。在2018~2023年預(yù)測期間，交通運(yùn)輸應(yīng)用領(lǐng)域的電力電子市場預(yù)計(jì)以最高復(fù)合年增長率增長，主要?dú)w因于混合動力汽車（HEV）和電動汽車（EV）的產(chǎn)量不斷增加和全球?qū)﹄妱悠嚦潆娬镜男枨蟛粩嘣黾印?/p>

按垂直行業(yè)細(xì)分，電力電子市場可分為信息通信技術(shù)（ICT）、消費(fèi)電子、能源和電力、工業(yè)、汽車、航空航天和國防等。在預(yù)測期內(nèi)，汽車行業(yè)預(yù)計(jì)以最高復(fù)合年增長率（CAGR）增長，主要?dú)w因于混合動力汽車（HEV）和電動汽車（EV）的數(shù)量日益增長和全球?qū)I車和其他乘用車的需求不斷增加。

2023年按地區(qū)細(xì)分的電力電子市場預(yù)測（圖片來源麥姆斯咨詢）

按地區(qū)細(xì)分，亞太地區(qū)（APAC）在整個電力電子市場中占據(jù)了最大的市場份額，其次是歐洲。在預(yù)測期內(nèi)，亞太地區(qū)的電力電子市場預(yù)計(jì)將快速增長。推動亞太地區(qū)市場發(fā)展的關(guān)鍵因素包括汽車和消費(fèi)類應(yīng)用對電力電子器件的需求增長以及在亞太地區(qū)擁有大量的電力電子制造企業(yè)。此外，工業(yè)、能源和電力行業(yè)對電力電子器件的需求也在推動該市場在亞太地區(qū)的進(jìn)一步發(fā)展。

制約電力電子市場增長的關(guān)鍵因素

電力電子產(chǎn)業(yè)越來越關(guān)注于將多個功能集成到一個芯片中，從而導(dǎo)致器件設(shè)計(jì)變得復(fù)雜。復(fù)雜器件的設(shè)計(jì)和集成需要特殊的技能、穩(wěn)健的方法和各種集成工具，這都會增加器件的成本。從而，高成本限制了用戶向先進(jìn)器件轉(zhuǎn)換。因此，先進(jìn)器件所需要的復(fù)雜設(shè)計(jì)和集成工藝，被認(rèn)為是制約電力電子市場增長的關(guān)鍵因素。

然而，不同于第一代與第二代半導(dǎo)體材料，第三代半導(dǎo)體材料是以氮化鎵和碳化硅為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料，在導(dǎo)熱率、抗輻射能力、擊穿電場能力、電子飽和速率等方面優(yōu)勢突出，更適用于高溫、高頻、抗輻射的場合。有關(guān)專家指出，第三代半導(dǎo)體器件將在新能源汽車、消費(fèi)類電子領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。

隨著制備工藝逐步成熟和生產(chǎn)成本的不斷降低，第三代半導(dǎo)體材料正以其優(yōu)良的性能正在不斷突破傳統(tǒng)材料的瓶頸，成為半導(dǎo)體技術(shù)研究前沿和產(chǎn)業(yè)競爭焦點(diǎn)，美、日以及歐盟都在積極進(jìn)行戰(zhàn)略部署。美國已經(jīng)將部署第三代半導(dǎo)體戰(zhàn)略提升到國家層面，先后啟動實(shí)施了“寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新計(jì)劃”“氮化物電子下一代技術(shù)計(jì)劃”等，制定頒布了《國家先進(jìn)制造戰(zhàn)略規(guī)劃》等法規(guī)條例。歐盟在第三代半導(dǎo)體發(fā)展中以聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目為主，力圖通過對各成員國的資源優(yōu)化配置，使歐盟在半導(dǎo)體領(lǐng)域保持國際領(lǐng)先水平。日本作為全球第一個以半導(dǎo)體照明技術(shù)為主的國家，在第三代半導(dǎo)體器件制備與應(yīng)用方面已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

目前，國際電力電子市場的主要廠商有：英飛凌（德國）、三菱電機(jī)（日本）、德州儀器（美國）、安森美半導(dǎo)體（美國）、意法半導(dǎo)體（瑞士）、富士電機(jī)（日本）、瑞薩電子（日本）、東芝（日本）、恩智浦半導(dǎo)體（荷蘭）、VishayIntertechnology（美國）、美信半導(dǎo)體（美國）、賽米控（德國）、ABB（瑞士）、日立（日本）、亞德諾半導(dǎo)體（美國）、羅姆半導(dǎo)體（日本）、力特（美國）、美高森美（美國）、微芯科技（美國）、丹佛斯（丹麥）等。

文章來源：變頻器世界