功率半導體又稱電力電子元器件,用于對電能進行轉換,使輸出功率、電壓、電流形式符合負載端要求,主要變換形式有整流、變壓、逆變和穩壓等。可以說用電的地方即有功率半導體,其功率覆蓋范圍從幾 W(消費電子產品)至幾 GW(高壓直流輸電系統),下游應用極為廣泛。自上個世紀 50 年代功率二極管被發明以來,功率器件家族不斷發展,晶閘管、功率三極管、MOSFET、IGBT 等功率器件逐步面世。未來高頻控制、低損耗的高性能全控型器件 MOSFET、IGBT 以及第三代半導體功率器件將成為市場發展的重心。
功率半導體國產替代空間廣闊。據 IHS 數據,2019 年全球功率半導體市場規模達到 403 億美元,同比 2018 年增長 3.3%,預計 2021 年市場規模將達到 441 億美元。前十大廠商占據全球 60%的市場份額,且全部為海外廠商,國產替代空間廣闊。需求端來說,我國功率半導體市場占全球的 36%,為單一最大市場,國產廠商有望深度受益國產替代進程。
隨著汽車的電動化、智能化發展,車用半導體價值量不斷提升,其中功率半導體占據主要份額。根據麥肯錫的統計,傳統燃油汽車的半導體成本為 350 美元,其中功率半導體的價值量約為 60 美元,占比僅約 17%,而純電動汽車的半導體成本為704 美元,其中功率器件成本高達 387 美元,占整車半導體用量 55%,金額和用量占比提升顯著。