功率器件是新能源車半導(dǎo)體的核心組成，是價(jià)值量提升的關(guān)鍵賽道。功率半導(dǎo)體器件也叫電力電子器件，大多數(shù)使用狀態(tài)為導(dǎo)通和阻斷兩種工作特性，主要用于電流電壓的變換與調(diào)控。近 20 年來(lái)各個(gè)領(lǐng)域?qū)β势骷碾妷汉皖l率要求越來(lái)越嚴(yán)格，MOSFET 和 IGBT 逐漸成為主流，多個(gè) IGBT 可以集成為 IPM 模塊，用于大電流和大電壓的環(huán)境， 其中新能源車對(duì)于功率器件的電壓、頻率、損耗、可靠性、耐高溫特性要求較高。隨著新能源汽車的發(fā)展，對(duì)功率器件需求量日益增加，對(duì)其性能要求也持續(xù)提升，新能源車 未來(lái)將成為功率半導(dǎo)體器件新的增長(zhǎng)點(diǎn)。
新能源汽車系統(tǒng)架構(gòu)中涉及到功率半導(dǎo)體應(yīng)用的組件包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、車載充電系統(tǒng) （OBC）、電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（車載 DC/DC）和非車載充電樁，每個(gè)部件都需要大量的功率 半導(dǎo)體對(duì)電流電壓進(jìn)行控制。據(jù) Strategy Analytics，純電動(dòng)汽車中功率半導(dǎo)體占汽車半 導(dǎo)體總成本比重約為 55%，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)能源汽車的 21%。
新能源汽車行業(yè)是市場(chǎng)空間巨大的新興市場(chǎng)，全球范圍內(nèi)新能源車的普及趨勢(shì)逐步清晰 化，帶動(dòng)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)快速增長(zhǎng)。根據(jù) IHS Markit 預(yù)測(cè)，2018 年全球功率器件市場(chǎng) 規(guī)模約為 391 億美元，預(yù)計(jì)至 2021 年市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至 441 億美元，2018~2021 年 復(fù)合增速為 4.09%。目前國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈正在日趨完善，技術(shù)也正在取得突破， 同時(shí)，中國(guó)也是全球最大的功率半導(dǎo)體消費(fèi)國(guó)，2018 年市場(chǎng)需求規(guī)模達(dá)到 138 億美元， 增速為 9.5%，占全球需求比例高達(dá) 35%。IHS Markit 預(yù)計(jì)未來(lái)中國(guó)功率半導(dǎo)體將繼續(xù) 保持較高速度增長(zhǎng)，2021 年市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到 159 億美元，2018~2021 年復(fù)合增速達(dá) 4.83%。 據(jù)英飛凌預(yù)估，48V/輕混合動(dòng)力汽車、插電式、混合動(dòng)力或純電動(dòng)車功率半導(dǎo)體價(jià)值量 未來(lái)有望達(dá) 90 美元/臺(tái)、330 美元/臺(tái)，以其預(yù)計(jì) 2030 年全球約 0.27 億臺(tái) 48V/輕混合 動(dòng)力汽車、0.32 億臺(tái)插電式、混合動(dòng)力及純電動(dòng)車計(jì)算，車載功率半導(dǎo)體市場(chǎng)空間便達(dá) 130.17 億美元。
新能源車帶動(dòng)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)需求快速擴(kuò)容，SiC 功率器件或迎替代機(jī)遇。SiC 材料擁 有寬禁帶、高擊穿電場(chǎng)、高熱導(dǎo)率、高電子遷移率以及抗輻射等特性，SiC 基的 SBD 以 及 MOSFET 更適合在高頻、高溫、高壓、高功率以及強(qiáng)輻射的環(huán)境中工作。
在功率等級(jí) 相同的條件下，采用 SiC 器件可將電驅(qū)、電控等體積縮小化，滿足功率密度更高、設(shè)計(jì) 更緊湊的需求，同時(shí)也能使電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程更長(zhǎng)。據(jù)天科合達(dá)招股說(shuō)明書(shū)，美國(guó)特斯拉公司的 Model3 車型便采用了以 24 個(gè) SiCMOSFET 為功率模塊的逆變器，是第一家在 主逆變器中集成全 SiC 功率器件的汽車廠商；目前全球已有超過(guò) 20 家汽車廠商在車載 充電系統(tǒng)中使用 SiC 功率器件；此外，SiC 器件應(yīng)用于新能源汽車充電樁，可以減小充電樁體積，提高充電速度。據(jù) Yole，2018 年全球車載 SiC 功率器件的市場(chǎng)空間為 4.2 億美元，預(yù)計(jì)到 2024 年市場(chǎng)空間可以達(dá)到 19.3 億美元，對(duì)應(yīng) 2018-2024 年復(fù)合增速 達(dá)到 29%。
