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2024芯突破丨功率半导体市场将火爆

来源:微信公众号  更新时间2024-09-03 09:58:52



当前,低碳生产方式和生活方式正在逐步形成,新能源与新能源汽车也在稳定发展中,持续驱动功率半导体市场规模扩张。


随着新应用场景的出现和发展,功率半导体的应用范围已从传统的消费电子、工业控制、电力传输、计算机、轨道交通、新能源等领域,扩展至物联网、电动汽车、云计算和大数据等新兴应用领域。








01

功率半导体市场

Power Semiconductor Marke



预计到2025年全球新能源汽车渗透率达20%,我国达34%领跑全球。我们假设2021年后全球包括中国汽车销量以每年3%的增速缓慢增长,新能源汽车保持高速增长,测算出2025 年全球汽车销量达9020万辆,新能源汽车渗透率达20%,新能源汽车销量为 1804万辆;2025年中国汽车销量达2957万辆,其中新能源汽车渗透率达 34%,新能源汽车销量为1000万辆,领跑全球。


功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制的核心,主要用于改变电子装置中电压和频率、直流交流转换等。与传统燃油车和弱混合动力汽车相比,电动汽车并无发动机和启停系统,但由于电力转换与控制要求提升,因而多出主电控(电驱)、车载电动空调、DC-DC、OBC、电池管理系统(BMS)等部件,带动功率半导体需求提升。


随着技术迭代升级,汽车电气化和智能化的发展带动了车规级芯片行业的发展,汽车功率半导体价值链得以重塑。据统计,全球汽车芯片的市场规模每年的同比增速均在10%以上,2019年全球半导体市场规模高达4121亿元,其中汽车半导体占比为12.3%,汽车半导体占整体半导体的比重自2010年以来呈现逐年上升态势,车规级芯片行业的市场规模不断扩大。预测,2026年全球汽车半导体的销售额将攀升至676亿美元。新能源汽车的兴起与快速发展,使得我国汽车功率半导体市场也将持续蓬勃发展。












02

新材料带来更高效率

New materials bring greater efficiency



碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 正在成为功率半导体行业发展重点,提供具有更高功率密度的更高效器件,但设计复杂性也有所增加。


功率半导体开关和控制机制将电力从一种形式传输到另一种形式,为终端系统提供调节和控制的电力。传统上,功率器件是采用金属氧化物半导体(MOS)技术开发的。例如,功率 MOSFET(或 MOS 场效应晶体管)控制电路中的高电流或功率,并且通常作为分立元件出现在开关电源和电机控制器中。电源管理 IC (PMIC) 可以嵌入标准硅芯片或用作独立设备,执行直流到直流转换、电池充电和电压调节等功能。PMIC 是一个基于 MOS 的市场。


然而,SiC 和 GaN 由于电阻率较低、能够在更高的温度下工作并使用更高的开关频率而被采用。两种材料都提供更高的效率和功率密度。SiC 越来越受到电动汽车和插电式混合动力电动汽车的关注,并且正在探索用于更大的运输系统,例如火车、卡车、飞机和船只。






芯片技术的突破让半导体行业的发展变得更加的光明,不仅展现在芯片技术领域的自主创新能力,也为科技事业的发展注入了新的活力。








03

旷通半导体

VAST SEMI



旷通半导体深耕高压大电流功率器件平台,大力开拓国内外汽车工业市场,将通过不断创新,突破高可靠芯片设计、电流密度增强等碳化硅MOSFET芯片关键技术,形成650V-1200V大电流碳化硅MOSFET器件系列产品,关键指标达到国际先进水平。


在重视底层器件结构创新,持续丰富产品矩阵,目前已覆盖如VLD Diffusion plate FRD、Spuer Junction DTMOS、Trench FS IGBT等产品性能均达到国际领先水平,其中自主研发的新能源汽车直流大功率充电桩/逆变器/车载相关核心芯片已成功量产,打破技术壁垒,填补了国内产业空白。









未来旷通积极拥抱SiC宽禁半导体新兴市场,持续跟进SiC产品研发。让其应用于新能源汽车充电桩,可以减小充电桩体积,提高充电速度。SiC 在新能源汽车上的应用将在保证汽车的强度和安全性能的前提下大大减轻汽车的重量,有效提升电动车 10%以上的续航里程,减少80%的电控系统体积,助力汽车行业迈向更高的技术水平。