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2019年中国新能源车用功率半导体行业发展现状及2020年市场规模预测:新能源车中功率半导体价值量提升幅度较大[图]

2020年06月12日 13:29:11字号:T|T

    功率半导体属于半导体的一个细分领域,是电子领域实现电能转换和电路控制的核心器件,主要用于电子装置中电压和频率、直流交流转换等,可以分为功率IC和功率分立器件两大类。

    功率IC,是电力电子器件技术与微电子技术相结合的产物,是把控制电路和大功率器件都集成在同一块芯片上的高度集成电路。功率IC主要应用产品是电源管理IC,在电子设备中承担变换、分配、检测等电能管理功能。由于在电子设备系统中每个模块所需供电电压和电流各不相同,需要电源管理芯片,把电源提供的电压用不同方法按照需要进行转换和调节,以满足各个模块的电压需求。电源管理IC是电子设备最基本的组成部分,目前主要应用于计算机、网络通信、消费电子和工业控制等领域。功率分立器件主要包括二三极管、晶体管和晶闸管等,根据耐压、工作频率不同,各自适用于不同领域。其中,晶体管是分立器件的主要组成部分,细分产品包括双极型晶体管、MOSFET(金属氧化物半导体场效晶体管)和IGBT(绝缘栅双极型晶体管)。MOSFET和IGBT由于产品性能优越,近年来市场规模增长较快,结构占比不断提升。

功率半导体产品及分类

数据来源:公开资料整理

功率半导体主要产品的特性及应用领域

类型
可控性
驱动形式
导通
电压
特点
应用领域
二极管
不可控
电流驱动
单向
低于1V
电压电流较小,只能单向导电
电子、工业
晶闸管
半控
电压驱动
单向
1000V
以上
体积小、耐压高
MOSFET
全控
电压驱动
双向
10-1000V
能承受高电压,
不能放大电压
IGBT
全控
电压驱动
双向
600V以上
开关频率高,不耐超高压,可改变电压轨交。
工控、新能源、白色家电
功率IC
功率IC是把控制电路和大功率器件都集成在同一块芯片上的高度集成电路
体积小、重量轻、寿命长、性能好、便于大量生产
计算机、网络通信、消费电子和工业控制

数据来源:公开资料整理

    近年来,功率半导体的应用领域从工业控制和消费电子拓展至新能源、轨道交通、智能电网、变频家电等诸多市场。工业控制占比23%,消费电子占比20%,计算机占比20%,汽车电子占比18%,网络通讯占比18%。

    全球功率半导体市场下游结构

数据来源:公开资料整理

    相比传统燃油车,新能源车中功率半导体价值量提升幅度较大。传统燃油汽车半导体价值量为375美元,48V/MHEV为475美元,FHEV/PHEV为740美元,BEV为750美元。在增加的半导体价值量中,功率板半导体占比较大。其中,FHEV/PHEV相比传统燃油汽车,半导体用量增加365美元,仅功率半导体的价值量就增加300美元,占新增半导体用量的82%。而在BEV中,功率半导体的价值量就高达455美元,占BEV所用半导体用量的61%。

新能源车用功率半导体价值量提升明显

数据来源:公开资料整理

    随着汽车不断朝向电动化和智能化的方向发展,单车功率半导体的用量有望大幅提升。预测从2014年到2022年,平均单车功率半导体价值量将从61.45美元上升到78.21美元,年复合增速为3.5%。其中,功率IC涨幅较大,单车价值量将从21.1美元上升到29.8美元。功率器件价值量则是将从35.7美元上升到38.5美元,功率模组将从5美元上升到6.83美元。

    平均单车功率半导体价值量持续增长

数据来源:公开资料整理

    智研咨询发布的《2020-2026年中国汽车用功率半导体器件行业市场全景调研及发展趋势预测报告》数据显示:2019年国内电动车销销量120.6万辆,同比下降4.0%,其中乘用车累计销量106.0万辆,同比增长0.7%,商用车14.6万辆,同比减少28.3%。2020年一季度受疫情+春节影响,2020Q1累计电动车销售11.4万辆,同比下降56.4%,其中乘用车累计销量10.2万辆,同比减少57.4%,商用车1.3万辆,同比减少45.5%。

2019年-2020年Q1国内新能源汽车销量(辆)

数据来源:公开资料整理

    2019年全球电动乘用车累计销量200.08万辆,同比增长8%。其中,海外销量为95.56万辆,同比增长17%,其中,EV销量66.97万辆,同比增长30%;PHEV销量28.59万辆,同比下降6%。

2019年-2020年Q1海外新能源汽车销量(辆)

数据来源:公开资料整理

    新能源汽车行业的快速发展,将持续拉动功率半导体市场规模。2018年全球功率半导体市场规模约为391亿美元,预计至2021年市场规模将增长至441亿美元,复合增速为4.1%。同时,中国也是全球最大的功率半导体消费国,2018年市场需求规模达到138亿美元,增速为9.5%,占全球需求比例高达35%。预计未来中国功率半导体将继续保持较高速度增长,2021年市场规模有望达到159亿美元,复合增速达4.8%。

2014-2021全球功率半导体市场规模预测

数据来源:公开资料整理

2014-2021中国功率半导体市场规模预测

数据来源:公开资料整理

    新能源汽车领域是功率半导体行业主要驱动力,相比于传统汽车,新能源汽车需要用到更多传感器与制动集成电路,从2016年到2023年,汽车领域功率半导体市场规模将从78.86亿美元增长到136.3亿美元,年复合增长率为8%。

全球汽车功率半导体市场规模

数据来源:公开资料整理 

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