功率半导体在淡季并不疲软,对即将到来的旺季
  • 作者:dede58.com
  • 发布时间:19-03-01 19:09
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资料来源: 郭进证券 研究所

[郭进证券-创新技术和企业服务研究中心-电子范志远团队]

投资提案

? ? 行业战略:功率半导体是电子设备电能转换和电路控制的核心。 受新能源(电动汽车随着技术的进一步成熟和降低成本的要求,通过引入新的模型,有望进一步提高本地化匹配比例风力发电文泰科技收购安石半导体预计将通过整合在中国市场发挥更大的优势,从而实现汽车电子风险警报消费电子、工业和通信领域的快速增长光伏发电)、工业、电源、变频和物联网设备需求的驱动,未来将呈现稳定增长趋势。 Yole预测电力设备的市场规模从2。0 欧元是每单位变频家用电器的平均半导体价值。201以Dahl Technology和恩智浦为例,他们58 %和41 %的收入来自中国大陆年,全球MOSFETs市场规模接近。到202根据Yole Development的统计和预测,17 - 21年内电力设备的市场规模CAGR为据估计,到2022年,随着新能源汽车销量的快速增长,电力MOSFETs在汽车应用市场的市场份额将上升到22 %,而计算存储和工业控制的市场份额将分别达到19 %和14 %,总共占2022年为然而,消费电子、白色电力和其他领域未来将朝着节能的方向发展0亿英镑,复合年增长率为8预计到2022年,SiC组件的市场规模将达到10亿美元左右,2018 - 2020年复合年增长率为28 % %年将是CAGR 5。 为了有效满足绿色能源太阳能发电和并网逆变器的要求,需要控制、驱动和输出功率设备的正确组合 %,占9 %。 9 %,其中MO1 %;据预测,中国汽车半导体市场的规模将达到22FETs(5。 2。根据Strategy Analytics和Infineon的最新数据( 2018年5月),一辆燃油汽车的单个汽车的半导体价值约为375美元,而一辆纯电动汽车的半导体价值翻了一番,达到约750美元 % ),IGBT(9。 0。2 % ),电源模块( 2022年,2017年为5 %。 2。0 % )。 受新能源汽车等新兴需求的驱动,2019年第一季度电力半导体将呈现淡季趋势。 我们相信,该行业将在第二和第三季度进入需求高峰期,并建议收购该行业的领导者。据估计,到2022年,中国汽车电子市场的规模将达到99国内市场具有广阔的发展前景

? ? 推荐组合:目前,国内电力半导体产业链正在日益完善,技术正在取得突破新能源汽车电子产品市场规模的复合增长率将达到50亿单位,占65 %,复合年增长率为17 - 22年2 中国是世界上最大的电力设备消费国,占50亿到50亿到2025年,2017年美元,年复合增长率为110 %的全球需求,增长率明显高于世界大量半导体器件用于汽车 未来,在新能源、变频家用电器、物联网设备等需求下,中国的需求增长率将继续高于世界此外,谐振DC链路转换器和高频谐振交流链路转换器也已经出现 该行业正在稳步增长+国内替代英飞凌计算出100 kW充电桩所需的电力设备价值为200 - 300美元,估计中国充电桩建设所需的电力设备总投资约为9 我们对分部门的市场领导者持乐观态度,并建议: 文泰技术 (雅士林半导体),华虹半导体, 杨洁技术四、新能源发电/储能、家电用电设备领域稳定增长

工业观点

? ? ? ? 受新兴需求的驱动,功率半导体在淡季并不疲软:受新能源、变频家用电器和物联网设备需求的驱动,功率半导体在淡季表现出不疲软的良好趋势4 %,风力发电复合年增长率为8 根据富昌电子2019年第一季度的市场报告,MOSFET和IGBT产品的交付周期通常仍超过30周,价格也有所上涨0 % 英飞凌的交货期最长,达到39 - 52周变频家用电器提供给家用电器的电流不是固定频率交流电,而是根据家用电器的工作条件自动调节频率的变频电流 晶体管、二极管和逻辑器件的传送周期也大多被延长10亿单位,包括4 物价上涨趋势明显,供应短缺情况仍然严重8

? ? ? ? 2019年1月中旬 中国新能源 汽车生产和销售大幅增长,纯电动汽车是主要力量:根据中国汽车协会的数据,中国新能源汽车的生产和销售在97至9欧元 2019年1月分别为5 %Yole预测,16 - 22年内,汽车IGBT市场的复合年增长率将为4 10,000和9有必要每年跟踪新能源发电的装机容量 60,000辆汽车,分别增长113 %和13,用于智能电网、太阳能电网连接、电动汽车等行业8 %。 其中,纯电动汽车占78 %,生产销售完成6辆在未来5 - 10年,GaN器件将首先出现在中低压高频开关领域( 100 - 200伏),但市场份额仍然相对较小 分别为5 %7 % 70,000和70,000英飞凌以38 %的市场份额排名第一 5万辆汽车,比去年同期增加了141辆三菱以36 %的市场份额排名第一 1 %和179 %2017年,IGBT模块的市场规模将达到26个 7 %30亿美元 我们对新能源汽车的发展持乐观态度8 %,其中大多数仍在使用6英寸和8英寸的制造工艺 与燃油汽车相比,新能源汽车中功率半导体器件的使用显著增加,尤其是纯电动汽车投资提案 电动汽车的发展将推动电力半导体器件行业的快速发展我们对细分行业的市场领导者持乐观态度,并推荐文泰科技( ANSI半导体)、华虹半导体和杨洁科技。

? ? ? 新能源和频率转换将成为功率半导体器件行业的核心驱动力:燃料汽车的单车半导体价值约为375美元,而纯电动汽车的价值将翻倍至约750美元如果内容涉及投资建议,则仅供参考,不作为投资依据 其中,传统燃油车辆中动力装置的单车价值为71美元,48V轻型混合动力车辆中动力装置的单车价值为146美元,重型混合动力车辆和插电式混合动力车辆中动力装置的单车价值为371美元,而纯电动车辆中动力装置的成本为455美元,占车辆半导体的61 %,比燃油车辆高541 % 2016年IGBT市场: 8 6美元40亿美元,将在2022年增加到20 %左右。7亿美元,16 - 22岁的复合年增长率为15.7 %。预报 太阳能 15 - 25年间发电的复合年增长率为16。 4 %,风力发电复合年增长率为8。8 %,对功率半导体的需求也非常明显。

? ? ? 中国的功率半导体产业已经突破并迎来了一个良好的发展机遇:中国的新能源汽车发展迅速,但与之相匹配的功率半导体发展相对较弱。随着技术的进一步成熟和降低成本的要求,未来通过引入新的型号,有望进一步提高国产功率半导体的匹配比例。 安石半导体在功率半导体和逻辑器件方面具有明显的优势。收购文泰科技后,预计通过整合,该公司将在中国市场上发挥更大优势,从而实现汽车电子、消费电子、工业和通信的快速增长。2017年,功率半导体器件的市场规模将达到18.50亿美元,其中12英寸的加工成本约为20亿美元,约占10 %。8 %,其中大多数使用6英寸和8英寸的制造工艺。我们已经得出结论,在未来3 - 5年内,尽管一些产品将转向12英寸的制造工艺,但它们仍将主要使用8英寸的制造工艺。由于8英寸晶圆设备已经停产,全球晶圆厂扩大8英寸产能的空间不大。我们认为,尽管需求不断增加,但8英寸晶圆生产能力的一些产品仍然紧张。汽车功率半导体的性能特别明显。在需求高峰期,功率半导体器件的短缺更加严重。我们相信华宏半导体,一家8英寸晶圆厂,是乐观的。

风险警报

电力半导体技术的突破和市场扩张是困难的,需要持续的投资和激烈的竞争。

首先,新兴的需求驱动型功率半导体在淡季并不疲软。

1。Q1功率半导体在2019年保持高度繁荣

? ? 受新能源(电动汽车、光伏、风力)、变频家用电器、物联网设备等需求的驱动。,功率半导体在淡季表现出良好的趋势。根据富昌电子公司2019年第一季度的市场报告,Mosfet和IGBT产品的交付期一般仍超过30周,价格有所上涨。

? ? 高低压MOSFET和IGBT英飞凌的交付周期最长,达到39 - 52周,供应短缺仍然严重。

? ? 晶体管、二极管和逻辑器件也显示出交货周期延长的趋势,价格有明显的上涨趋势。

1。2019年1月,中国电动汽车销量同比增长138 %

? ? 2019年1月,新能源汽车的生产和销售在9。10,000和9。有6万辆汽车,分别比去年同期增长了113 %和138 %。

其中,纯电动汽车的生产和销售由6。70,000和70,000。根据报告,今年上半年售出的汽车数量增加了14辆。比去年同期增长了1 %。1 %和179 %。7 %;插入式混合动力电动汽车的生产和销售分别在2。40,000和20,000。10,000辆车,增加了59辆。比去年同期增长了9 %。9 %和54 %。 6 %。

? ? 纯电力仍然是新能源市场的主要力量,占据了78 %的市场份额。然而,自2018年以来,混合动力显示出强劲的市场增长。在后补贴时代,综合性能更强的混合动力汽车将在市场上更具竞争力。

? ? 我们对新能源汽车产业的发展持乐观态度。与传统车辆相比,新能源车辆使用的单车功率半导体器件呈指数级增长。汽车电气化的进程将推动功率半导体器件行业的快速发展。

第二,多点开花,功率半导体器件稳定增长

2。1电子设备中电能转换和电路控制的核心

? ? 电力设备是电能转换和电子设备电路控制的核心。它们主要用于电力转换,如改变电压和频率,或将DC转换成交流,将交流转换成DC等。他们还可以精确地将发动机从低速运转到高速,或者将太阳能转移到发电站,或者为各种家用电器、电器等提供稳定的电力。,同时具有节能的效果。

2。2全球对功率半导体器件的需求稳步发展

? ? 功率器件是半导体的一个重要分支。根据WSTS统计,2017年全球电力设备产值同比增长10 %。7 %,占半导体总产值的5 %。3 %。

? ? 功率器件可分为三类:功率管理IC、功率模块和功率分立器件,其中功率分立器件可分为全控制器件、半控制器件和不可控器件。

? ? Yole预测全球电力设备市场规模将约为29.2016年为20亿美元,市场规模预计将增长至36。到2022年达到40亿美元,复合增长率为3.2016年至2022年,5 %。8 %。其中,2022年电源管理IC的市场规模约为18.70亿美元,2016 - 2022年的复合增长率为3。4 %;电源模块的市场规模约为50亿美元,复合增长率为7。0 %;功率分立器件的市场规模约为13.70亿元,复合增长率为3.1 %。

? ? 2017年,功率分立器件的市场规模约为15.40亿美元,增长12。同比增长4 %。2 %,主要来自新兴市场,如电动汽车和物联网,预计将达到18。到2023年达到80亿美元,复合年增长率为4.2016年至2023年,5 %。4 %。

? ? 功率半导体器件可用于几乎所有的电子制造行业,其下游应用非常广泛,包括新能源(风力发电、光伏发电、电动汽车)、消费电子产品、智能电网、轨道交通等。不同的功率器件( MOSFET、IGBT、SiC等)。)可根据每个细分产品的不同物理特性应用于不同领域(主要针对高频和高功率)。

? ? 根据下游应用领域,功率半导体器件可分为五大类,包括工业控制(市场份额约为23 % )、消费电子产品( 20 % )、计算机( 20 % )、汽车电子产品( 18 % )和网络通信( 15 % )。

? ? MOSFET、IGBT和整流桥是功率半导体器件中最重要的三种细分产品。2017年,MOSFET将占功率器件的41 %,整流桥21 %,功率模块23 %,IGBT 2 %,来自IHS和ABI研究的数据),以及其他主要应用领域,如工业领域( 6。

? ? MOSFET :全称MOSFET:MOSFET是金属氧化物半导体场效应晶体管,它是一种场效应晶体管,可广泛用于模拟电路和数字电路。根据其“沟道”的极性,MOSFET可分为n型和p型MOSFET。在普通电子电路中,MOS晶体管通常用于放大电路或开关电路中,而在主板上的电源稳压电路中,MOSFET在判断电位方面起着重要作用。MOSFET器件具有极高的速度、良好的抗冲击性、低故障率、负温度系数和良好的扩展性。在大功率应用中,成本并不敏感,因此低压和大电流是MOSFET的优势。

? ? ? IGBT:IGBT代表绝缘栅双极晶体管,是由BJT和MOSFET组成的复合全控制电压驱动功率器件。IGBT是在VDMOSFET的基础上发展起来的。它的结构非常相似。主要区别在于IGBT使用P+衬底代替VDMOS的N+衬底来形成PNPN四层结构。正向导通时,J1结被正向偏置,发生一系列反应,导致PN结电导调制效应,从而有效降低导通电阻和导通电压,增加IGBT的流量。IGBT具有电导调制能力,与功率MOSFET和双极晶体管相比,具有强正向电流传导密度和低导通状态电压降。IGBT的稳定性比MOSFET稍差,比BJT更强,但IGBT的耐压比MOSFET高,不易因二次击穿而失效,易于应用于高压领域。

2.3中国的电力设备市场是世界上最大的,有很大的国内替代空间。

? ? 根据CCID咨询公司的统计,2016年,中国电力设备(包括电力IC和电力模块)的市场规模将达到1494个。5亿元,2017年市场规模为1611。1亿元,增长7。80 %,全球最大的电力设备市场。赛迪预测中国电力设备市场规模将达到7。未来三年5 %的复合年增长率。83 %,高于全球平均增长率。

? ? 中国的电力设备市场占世界总量的40 % :中国是世界上最大的电力设备消费国,电力设备细分主要产品的市场份额在中国是第一个。其中,MOSFET在中国的市场规模占世界的39 %,IGBT占43 %,BJT占49 %,电源管理IC占47 %,其他产品如晶闸管、整流器、IGBT模块等在中国市场约占40 %。

? ? 国内领先企业的全球市场份额仍然很低,与国际领先企业的差距是显而易见的:与整个半导体行业类似,与国外IDM领先的电力设备企业相比,国内领先的电力设备企业(杨洁技术、 中国微电子景源机械精密加工设备 施兰伟 斯塔尔半导体、英恒科技等。)仍然是巨人年销售额的十分之几,产品结构处于低端,这表明中国电力设备的市场规模严重偏离了自主发展的速度,国内替代还有很大的空间。

? ? 海外巨头对中国的电力设备销售逐年增长:在过去几年中,全球IDM领先的电力设备公司在中国的销售比例也稳步增长。目前,最大的制造商英飞凌公司已将其在中国的销售比例从2012年的16 %提高到2017年的25 %,而德州仪器在中国的销售比例也从2012年的42 %提高到2017年的44 %,这进一步证明了国内电力设备市场的发展速度远远快于全球平均速度。

三、汽车电气和智能作为动力设备行业的核心驱动力

3。1新能源汽车显著增加了单个汽车电子元件的价值

? ? 汽车电子通常是车载汽车电子控制设备的通用术语。5 % :随着汽车逐步向智能化和电气化发展,全球汽车电子市场将在未来三年从2017年的2070亿美元增长到2400亿美元,复合增长率为5。三年内5 %。05 %。中国市场的复合增长率将比全球平均增长率更快(一方面,由于单辆汽车的电子价值增加,另一方面,由于中国汽车销量的增加)。

? ? 80亿元,复合年增长率为11。在未来五年中增加5 %。5 %。新能源汽车产业将进入一个高增长时期: 1。2017年,全球将销售900万辆新能源汽车,其中68万辆将在中国销售。据预测,2022年全球新能源汽车销量将达到600万辆,18 - 22年的复合年销量将达到25辆。86 %,而中国新能源汽车的销量将达到2辆。2020年300万,18 - 20年的复合年增长率将达到50 %。11 %。

? ? 新能源汽车将加速其在全球的渗透,特别是在中国。。。新能源汽车对电子产品的需求更加明显,纯电动汽车的电子成本占65 % :从各种类型汽车的成本结构来看,纯电动汽车的电子成本占65 %,相比之下,紧凑型汽车的电子成本占15 %,中高档汽车的电子成本占28 %。因此,新能源汽车的普及将大大增加对汽车电子产品的需求。中国新能源汽车电子元件的市场规模将达到18个。2017年为10亿元,预计将达到104。2022年为50亿元。

? ? 在未来五年中增加5 %。中国汽车电子工业的平均增长率为0 %。3.2汽车半导体、智能和电气“核心”机会。汽车半导体是汽车电子的一个重要分支,化合物增长率为12。16 - 21年间全球工业增长5 %。9 % : 2017年,全球汽车半导体市场将达到35个。50亿美元,同比增长16 %。

3。占全球半导体行业的4 %

? ? 7 %。郭进证券半导体土地集团预测全球汽车半导体市场将达到55。到2021年,它在半导体工业中的份额将上升到11.4 %。2016 - 2021年汽车半导体市场规模的综合增长率12。9 %,远远高于半导体行业的平均增长率( 6。。。8 % ),数据处理( 6.7 % ),消费( 6.6 % ),通讯( 4。8 % ),智能卡( 4。1 % )等。。。全球汽车半导体市场稳步增长,中国增长更快。汽车的电气化和智能化是汽车半导体发展的主要驱动力。随着电动汽车数量的增加和智能驾驶的不断普及,估计汽车半导体的全球市场容量将从34亿元增加到830亿元。50亿美元。S。

6 %

? ?2017年,中国汽车半导体市场的规模为7。50亿美元,占21。占全球汽车半导体市场的5 %。S。2025年为90亿美元,占26。占全球汽车半导体市场的5 %。

? ? 1 %,17 - 25年复合增长率为15 %,高于全球增长率。新能源汽车首先是“安全的”,半导体价值在安全系统中所占的比例已经增加:汽车半导体被用于汽车的五个主要模块领域,包括车身、底盘、安全系统、驾驶信息和动力传输。随着电动和智能车辆的发展,半导体在安全系统模块中的使用将在未来大幅增加,预计比例将从2015年的17 %上升到2020年的24 %。然而,电力传输模块、驱动信息模块和底盘模块的半导体使用比例基本保持不变,2020年分别为22 %、21 %和10 %。车身模块中使用的半导体比例大幅下降,从2015年的28 %降至2020年的24 %。。进一步细分,发动机控制和冲击报警系统的半导体使用增加最多:从2015年到2020年,动力传输模块的发动机控制系统的半导体使用增加最多,达到5。60亿美元,碰撞预警系统和安全系统模块的远程控制和通信系统的半导体使用增加了4。

? ? 10亿美元和1。汽车导航系统和驾驶信息模块仪表系统的半导体使用量分别增加了2。 20亿美元和1。 分别为90亿美元。

? ? 从功能到智能,汽车主动安全技术是汽车电子未来最强大的增长动力之一:主动安全包括防抱死制动系统( ABS )、电子制动力分配装置( EBD )、车身电子稳定控制系统( ESC )、牵引制动系统( TCS ),以及当前主流配置中的主动巡航、偏航预警、自动制动等。汽车和电子智能系统的结合是从“被动”向“主动”转变的根本原因,需要使用大量汽车半导体。。。3.3 2020年轻型汽车动力装置的市场将超过100亿美元,复合年增长率将达到13.16 - 20年内,5 %。

? ? 1 %。根据汽车半导体,它们可以分为五类:电源设备、传感器、处理器、MCU主设备、ASSP (主要是连接和放大器)、逻辑和其他。

3。其中,传统燃油汽车动力装置的单车价值为71美元,48V轻型混合动力汽车动力装置的单车价值为146美元,重型混合动力汽车和插电式混合动力汽车动力装置的单车价值为371美元,而纯电动汽车动力装置的成本为455美元,占汽车半导体的61 %,比燃油汽车高541 %。因此,我们相信混合动力和纯电动汽车的加速渗透将成为动力设备行业中最强大的驱动力。假设16 - 21年间轻型汽车总销量的复合增长率为2

? ? 5 %,到2020年,轻型汽车的总销量将达到102辆左右。

? ? 7,700万英镑,英飞凌预计48V/MHEV的销量将约为3辆。500万辆,FHEV/PHEV将约为600万辆,BEV将约为250辆,动力装置的年价格增长将为CAGR的3 %,仅考虑轻型车辆,2020年汽车动力装置市场将约为108辆。0美元。05亿英镑,而不是66亿英镑。

? ? 2016年为60亿。10亿美元,16 - 20年复合增长率13.1 %,高于汽车半导体的平均增长率。动力装置在汽车上的应用领域主要包括: 1 )驱动系统:电机控制、变速箱控制、制动控制和转向控制;2 )发动机系统:发动机控制;3 )车身:前照灯控制、车内灯控制、AV和附件控制。与传统的燃料汽车不同,新能源汽车。电源。发生了根本性的变化,对汽车动力传动系统中的动力装置提出了新的要求:新能源汽车使用储能。( 1 )电动调速系统:新能源汽车电机调速系统中的动力装置主要有两种形式: DC电机的斩波器和交流电机的逆变器。( 1 )斩波器:斩波器通常用于DC电机速度控制系统,其电源电路相对简单,效率相对较高。

? ? 随着电力设备的发展,斩波器频率可以达到几千赫兹,因此非常适合DC牵引调速。

? ? 新能源汽车由DC汽车公司驱动 斩波器被用作串联激励电机和单独激励电机的功率转换器 MOSFET和BJT主要用于斩波器功率器件。( 2 )逆变器在DC/DC转换模式下,通常采用DC斩波加逆变器和DC/DA逆变器。由于新能源汽车的低电源电压,前一种方法有太多的能量传输环节,这会降低整个系统的效率。然而,采用PWM电压逆变器具有电路简单、环节少、效率高的优点。

由于采用了零电压或零电流开关技术,谐振变换器具有开关损耗小、电磁干扰小、噪声低、功率密度高、可靠性高的优点。。。

( 2 )能量转换器:新能源汽车能量转换器的主要部件是动力装置。目前,常用的功率器件有CTO、BJT、MOSFET、IGBT、SITSITH、MCT,其中CTO和MCT具有高开关速度、高能量传输能力、优越的动态特性和高可靠性,非常适合电动汽车驱动,功率器件会影响能量转换器的结构。DC - DC和DC -交流转换器分别应用于DC电机和交流电机。( 3 )车载充电装置:车载充电器的开发是新能源汽车开发的必要条件,因为它可以有效地为每辆电动汽车的电池补充交流电网的电力。充电器的功能是将交流电转换成直流电,这需要使用IGBT和其他功率器件。新能源汽车团队的这些动力装置提出了新的要求,不仅要求恒流恒压两级充电,还要求高效率、轻量化、自检和自动充电等保护功能,以及充电时间曲线的程控设置、电池温度监控、对电网无污染等。。。( 4 )充电桩:作为新能源汽车必不可少的基础设施,中国的充电桩行业也正处于建设的高速增长期,未来市场空间广阔。根据国家发改委等发布的《电动汽车充电基础设施发展指引( 2015 - 2020 )》,到2020年,将新增1000多个集中充电和更换电站。有20,000个单位和4个以上。800万根分布式充电桩。

到2020年达到5 %。6 - 14。4亿美元,其中MOSFETs和IGBT模块是充电堆的核心部件。

不同电动车辆所需的功率半导体器件的数量不同。随着纯电动汽车的增加,功率半导体器件的数量和价格将会上升。。。

功率半导体器件在功率管理行业中的应用越来越广泛。未来,数据中心、5G、物联网、新能源等领域将是功率半导体器件快速增长的核心领域。。。4。1光伏风力发电正在迅速增长,工业电力设备正迎来新的增长势头。2015年全球发电量为6414千兆瓦。据估计,2025年全球发电量将达到8647 GW,10年复合年增长率为3。0 %,其中可再生能源发电增长迅速,复合年增长率达到5。

? ? 9 %;进一步细分显示,太阳能发电和风力发电的增长率高于可再生能源发电的复合增长率。15 - 25年太阳能发电的复合年增长率为16。

8 %,远远高于行业平均增长率

? ? 从区域角度来看,风力发电增长较快的区域包括中国、欧洲和。太阳能发电: IHS预测2016年至2021年IGBT模块的复合需求增长率为9。

4。IGBT是功率开关的必然选择,光伏逆变器也将是第一批基于SiC的器件之一,这将显著增加IGBT的价值。

? ? 储能:储能对新能源的利用具有重要意义。随着储能成本逐年降低,储能技术不断提高,储能在世界范围内受到越来越多的关注。今天,储能正以不可阻挡的力量引领世界走向一种新的能源利用模式。。。在储能领域,2017年每兆瓦储能容量所需的电力设备价值为3,200欧元,2017年储能用电力设备的市场规模为5。4400万欧元,将达到31。到2024年,复合年增长率为28.04亿欧元。2 %。

? ? 目前,全球能源储量占发电量的不到5 %。随着储能的逐渐增加,该领域的电力设备市场规模将在未来很长一段时间内保持高速增长。。。4。全世界家用电器的变频是家用电器动力装置的主要驱动力。

? ? 由于家用家用电流都是固定频率交流电,所以变频功能是通过家用电器中的电源转换器来实现的。与传统家用电器相比,变频家用电器在能效、性能和智能控制方面具有明显的固有优势。近年来,变频家用电器正处于全面发展阶段,主要应用于高功耗电器,如空调、微波炉、冰箱、热水器等。例如,与非变频冰箱相比,变频冰箱使用寿命长,噪音低,可以节省40 %的能耗。

? ? 。。IHS的统计数据显示,2017年全球家用电器销售额约为7。1。

? ? 6.70亿台是非变频家用电器,占66 %,而变频家用电器的数量是2台。4.40亿单位,占34 %。据估计,变频家用电器的销售量将达到5台。到2022年达到5 %。

4。非变频家用电器的销量将降至3台。

? ? 1 %。1。

70亿单位,占35 %。然而,变频家用电器的快速体积将显著增加单位家用电器中半导体的价值。英飞凌预测半导体的价值将是0。

? ? ? ? ? ? 5欧元,而增加的半导体主要是功率半导体,假设9。1。据估计,家用电器的半导体市场空间将从26。6.4欧元。4.70亿。7。90亿元,17 - 22年的复合年增长率为16。8.5。MOSFETs和IGBT携手并进,第三代半导体功率器件将很快扩大规模。功率器件细分产品主要包括MOSFETs、功率模块、整流桥、IGBT等。1.39 %,其中MOSFETs(5。

23 % ),IGBT ( 9。02 % ),电源模块( 6。20 % ),二极管( 2。8 % ),晶闸管( 2。71 % ),整流桥( 4。72 % )。5。1汽车和工业控制领域的强劲需求,MOSFETs复合增长率为5.17 - 21年中的5 %。23 %。7。受益于汽车和工业控制领域的稳步增长。功率MOSFETs占据了汽车应用市场的20 %,超过了计算机和数据存储应用的性能。

5。。。

? ? 功率MOSFETs用于汽车的制动系统、发动机管理、动力转向系统和其他小型电机控制电路:随着汽车电动驱动的改进,MOSFETs将更广泛地用于纯电动汽车和混合动力汽车的转换器、小型插入式混合动力汽车和纯电动汽车的充电器( 3-6 kW )、48V DC-DC转换器、其他启动/停止功能模块的微型逆变器以及其他汽车部件。在接下来的5 - 10年里,电动汽车的金属氧化物半导体场效应晶体管将在整个金属氧化物半导体场效应晶体管市场上变得越来越重要。。。5。2电动汽车驱动IGBT高速增长,预测16 - 22年复合增长率15。7 %。2017年,IGBT芯片和模块的全球市场规模将约为37。3亿美元。Yole预测IGBT (包括IGBT模块)的市场空间将达到5美元。

5。1 %,主要增长来自IGBT模块。下游应用领域的主要驱动力主要来自汽车电气化带来的需求,2016年IGBT市场为8.6美元

? ? 40亿美元,将在2022年增加到20 %左右。7亿美元,16 - 22岁的复合年增长率为15。7 %,2022年IGBT市场的比例将达到近40 %。另一种驱动力是电机IGBT。

? ? 6 %。光伏和风力发电等其他应用领域对IGBT的需求相对受到政策的影响,未来的市场规模也相对动态。

5。因此,对400-1700 V中低功率IGBT仍有相对稳定的需求,在16 - 22年内,白色电力领域的复合年增长率为6 %。中国的半导体制造商主要采用IDM模式,生产链相对完善,但他们的产品主要集中在低端领域,如二极管、低压MOS器件、晶闸管等

? ? 5。第三代化合物半导体面临的新挑战、新机遇和巨大成就。经过近100年的发展,半导体现在已经形成了三代半导体材料。第一代半导体材料主要指元素半导体材料,如硅和锗。第二代半导体材料主要指化合物半导体材料,如砷化镓( GaAs )和锑化铟( InSb );三价化合物半导体,如砷化镓和砷化镓;;第三代半导体材料主要以碳化硅( SiC )、氮化镓( GaN )、氧化锌( ZnO )、金刚石和氮化铝( AlN )为代表,其中SiC和GaN是最重要的。

? ? 。。与第一代和第二代半导体材料相比,第三代半导体材料具有宽禁带宽度、高击穿电场、高热导率、高电子饱和率和更高的抗辐射能力,因此更适合制造高温、高频、抗辐射和高功率器件,通常称为宽带半导体材料(禁带宽度大于2.2ev ),也称为高温半导体材料。氮化镓: GaN是继硅和砷化镓之后的新一代半导体材料,具有宽带隙(室温下Eg=3。39 eV )、强原子键、高热导率、稳定的化学性质(几乎不被任何酸腐蚀)、强抗辐射、结构类似纤锌矿、高硬度等特点,在光电子、高温大功率器件和高频微波器件的应用中具有广阔的前景。GaN器件长期以来一直应用于军事雷达、有线电视和其他相关设施。过去,受成本问题的限制,民用领域的进展相对缓慢。近年来,GaN的材料成本和制造成本都有所下降。

? ? 。。碳化硅: SiC是新一代宽带隙半导体,具有高热导率(比硅高3倍)和与GaN ( 4% )晶格失配小的优点。以碳化硅为衬底的LED器件具有更高的亮度、更低的能耗、更长的使用寿命、更小的单位芯片面积,在大功率LED中具有巨大的优势。此外,碳化硅可用作LED基板,还可用于制造高压大功率电子器件,如肖特基二极管( SBD/JBS )、绝缘栅双极晶体管( IGBT )、晶闸管( GTO )、金属氧化物半导体场效应晶体管( MOSFET )等。

5。2020年后,市场规模将会加速,在2020 - 2022年达到40 %

? ? GaN/SiC基金属氧化物半导体场效应晶体管:硅基金属氧化物半导体场效应晶体管已经发展了20年。持续的技术进步和发展大大降低了MOSFET器件的体积和成本。 MOSFETs广泛应用于各种电子和电力相关领域,但是硅基MOSFETs的性能已经逐渐达到物理极限。

? ? SiC和GaN基MOSFET突破性能极限,技术升级势在必行:为了追求更小的器件尺寸和更好的性能,功率器件制造商正在逐步推进下一代SiC和GaN基MOSFET。例如,1 )与硅基MOSFET相比,SiC基MOSFET具有高度稳定的晶体结构,工作温度可达600℃。

? ? 2 ) SiC的击穿场强是硅的十倍以上,因此SiC基MOSFETs的阻挡电压更高。3)SiC的传导损耗比硅器件小得多,并且随温度变化很小。4)SiC的导热系数几乎是Si材料的2倍。饱和电子的漂移率是Si的2倍,所以SiC器件可以在更高的频率下工作。。。

? ? 在600伏的高频领域,GaN和SiC器件将开始渗透,但仅在某些特定的应用场景中,例如纯电动汽车和数据中心电源单元中的车载充电器(在车载充电器中,SiC基MOSFETs可以将充电器的体积减少约50 %,同时增加充电功率并缩短充电时间)。大部分剩余的MOSFETs市场仍将被硅基MOSFETs占据,具有可靠性和成本优势。。。总而言之,未来5 - 10年,第三代半导体功率器件的主要驱动力将是电动汽车和混合动力汽车的普及。

? ? 在电池容量已经成为电动汽车瓶颈的背景下,提高充电功率和效率以及节省驾驶能耗是提高电动汽车耐久性的有效途径。因此,用于车辆的传统硅基功率器件有可能被第三代半导体功率器件取代。

? ? ? 。。未来,硅仍将主导电动汽车市场,但碳化硅将迅速发展,特别是。9 %,日本企业占据5席,共占19席。

? ? 2017年,全球MOSFET市场将达到66个。英飞凌以绝对优势名列第一,市场份额为26。 50亿美元。 3 %,前五大公司占62。 5 %。2017年,离散IGBT市场的规模为1。

? ? 5 %,前五大公司占71。 5 %。2017年,IPMs的市场规模为15。

? ? 70亿美元。4 %,前五大公司共占80 %。2 %。

? ? 英飞凌以32 %的市场份额排名第一。

? ?6 %,前五大公司占66。9 %。6。国内功率半导体的突破带来了良好的发展机遇。

? ? 中国是世界上最大的功率半导体市场,国际领先企业的大部分收入来自中国。

6。由此可见,中国的电力半导体市场需求量很大,本地制造商有很大的进口替代空间。

6。在全球电力半导体市场中,中高端产品制造商主要集中在欧洲、美国和日本

? ? 欧洲、美国和日本的大多数功率半导体制造商都属于IDM制造商。英飞凌、达尔科技、安塞尔姆和恩智浦是业内领先的企业。中国台湾地区也是功率半导体的大生产商。大多数制造商属于无工厂制造商,他们的产品主要集中在低端地区。中国的电力半导体市场约占全球市场的50 %,90 %的高端产品是进口的。。。7%。

? ? ? ? 生产工艺成熟,具有成本优势。该行业领先企业的盈利能力远远高于台湾制造商。然而,在新能源和铁路运输等高端产品领域,只有少数国内制造商有生产能力,高端产品市场主要由英飞凌、安塞尔姆、雷萨、东芝等欧洲、美国和日本制造商垄断。。。在中国的电力半导体市场上,当地制造商已经开始进口和替换低端产品,如杨洁科技、斯达半导体、中国微电子、施兰伟,。

? ? 萨南光电子学。、。杰布歇微功率。、。

? ? 富电子。、。苏州固体锝。新建宁是业内的高质量企业,但其市场份额仍然相对较低。文泰技术公司收购了ansi半导体公司,主要经营MOSFET、分立器件和逻辑器件。

? ? 安西半导体是世界知名的模拟半导体公司。超过40 %的产品用于汽车电子产品。我们对后期的综合发展持乐观态度。。。中国电力半导体制造商在低端领域拥有成熟的生产技术,而在高端领域,市场仍然被外国企业垄断。

6。实现技术突破、产品升级和进口替代是中国电力半导体产业未来发展的必然选择。

? ? 。。2017年,功率半导体器件的市场规模将达到18。50亿美元,其中12英寸工艺将花费约20亿美元,约占10 %。

? ? 我们已经得出结论,尽管一些产品将在未来3 - 5年内转换成12英寸的制造工艺,但它们仍然主要是8英寸的制造工艺。由于8英寸晶圆设备已经停产,全球晶圆厂扩大8英寸晶圆产量的空间不大。我们相信,尽管需求不断增加,一些8英寸晶圆生产能力的产品仍然紧张,尤其是汽车功率半导体的性能。在需求高峰期,功率半导体器件的价格预计会上涨,而8英寸晶圆制造厂华宏半导体预计会受到青睐。。。七、看好行业细分领导者。

? ? 目前,国内电力半导体产业链正在日益完善,技术正在取得突破。中国是世界上最大的电力设备消费国,占全球需求的40 %,增长率明显高于世界。未来,在新能源(电动汽车、光伏、风力)、变频家用电器、物联网设备等需求下,中国的需求增长率将继续高于世界。该行业正在稳步增长+国内替代。

? ? 中国新能源汽车发展迅速,斯达半导体公司领导的中国IGBT制造商的本地化优势显而易见 然而,由于起步较晚,目前市场份额仍然不高 安石半导体在功率半导体和逻辑器件领域具有明显的优势 电力半导体行业的技术突破和市场拓展是困难的 国内中高端功率半导体产品( IGBT、MOSFET )公司进展缓慢。国内有很多公司,但规模很小。大多数都是中低端产品。竞争激烈,价格也在下降。电力半导体行业需要持续投资。

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