【行业分析】动力系统所带来的半导体景气机遇

2021深圳国际电力元件、可再生能源管理展览会将于9月9日至11日在深圳国际会展中心（宝安新馆）举行，邀您关注今日深圳电子展新资讯：

　　汽车电子系统的核心是汽车半导体。汽车半导体是指用于车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的半导体产品。按照功能种类划分，汽车半导体大致可以分为主控 /计算类芯片、功率半导体（含模拟和混合信号 IC）、传感器、无线通信及车载接口类芯 片、车用存储器以及其他芯片（如专用 ASSP 等）几大类型。未来新能源车中电动力系统、车联网系统、自动驾驶系统乃至相关联的充电桩、换电站、智能路灯（兼备基站、 城市安防、充电桩等功能）在新能源车快速发展的带动下将有效拉动相应半导体市场的增长。由于动力系统在新能源车中的价值含量相对传统汽车有较大增长,我们将重点分析这动力系统所带来的半导体景气机遇.
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　　功率器件是新能源车半导体的核心组成，是价值量提升的关键赛道。功率半导体器件也叫电力电子器件，大多数使用状态为导通和阻断两种工作特性，主要用于电流电压的变换与调控。近 20 年来各个领域对功率器件的电压和频率要求越来越严格，MOSFET 和 IGBT 逐渐成为主流，多个 IGBT 可以集成为 IPM 模块，用于大电流和大电压的环境， 其中新能源车对于功率器件的电压、频率、损耗、可靠性、耐高温特性要求较高。随着新能源汽车的发展，对功率器件需求量日益增加，对其性能要求也持续提升，新能源车 未来将成为功率半导体器件新的增长点。

　　新能源汽车系统架构中涉及到功率半导体应用的组件包括电机驱动系统、车载充电系统 （OBC）、电源转换系统（车载 DC/DC）和非车载充电桩，每个部件都需要大量的功率 半导体对电流电压进行控制。据 Strategy Analytics，纯电动汽车中功率半导体占汽车半 导体总成本比重约为 55%，远超传统能源汽车的 21%。

　　新能源汽车行业是市场空间巨大的新兴市场，全球范围内新能源车的普及趋势逐步清晰 化，带动功率半导体市场快速增长。根据 IHS Markit 预测，2018 年全球功率器件市场 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，2018~2021 年 复合增速为 4.09%。目前国内功率半导体产业链正在日趋完善，技术也正在取得突破， 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%。IHS Markit 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，2018~2021 年复合增速达 4.83%。 据英飞凌预估，48V/轻混合动力汽车、插电式、混合动力或纯电动车功率半导体价值量 未来有望达 90 美元/台、330 美元/台，以其预计 2030 年全球约 0.27 亿台 48V/轻混合 动力汽车、0.32 亿台插电式、混合动力及纯电动车计算，车载功率半导体市场空间便达 130.17 亿美元。

　　新能源车带动功率半导体市场需求快速扩容，SiC 功率器件或迎替代机遇。SiC 材料拥 有宽禁带、高击穿电场、高热导率、高电子迁移率以及抗辐射等特性，SiC 基的 SBD 以 及 MOSFET 更适合在高频、高温、高压、高功率以及强辐射的环境中工作。

　　在功率等级 相同的条件下，采用 SiC 器件可将电驱、电控等体积缩小化，满足功率密度更高、设计 更紧凑的需求，同时也能使电动车续航里程更长。据天科合达招股说明书，美国特斯拉公司的 Model3 车型便采用了以 24 个 SiCMOSFET 为功率模块的逆变器，是第一家在 主逆变器中集成全 SiC 功率器件的汽车厂商；目前全球已有超过 20 家汽车厂商在车载 充电系统中使用 SiC 功率器件；此外，SiC 器件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。据 Yole，2018 年全球车载 SiC 功率器件的市场空间为 4.2 亿美元，预计到 2024 年市场空间可以达到 19.3 亿美元，对应 2018-2024 年复合增速 达到 29%。

　　本文节选自 行研资本《2021半导体行业专题研究报告》

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　　PCIM Asia

　　专注电力电子器件产业链的国际展览会

　　9月9至11日深圳国际会展中心（宝安新馆）将云集全球电力电子元器件及相关应用技术品牌企业亮相PCIM Asia 2021。展会最显著的特色之一就是企业商业展览与学术研究交流相得益彰。在展会上不仅可以了解、采购最新电力电子产品，还可以参与同期国际研讨会、主题论坛了解行业研究动态，进行学术交流。

　　将功率半导体元件及模块

　　应用于电动交通领域

　　企业展示（一）

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　　GTS柔性材料有限公司

　　GTS柔性材料是一家专业从事胶粘剂设计和制造的公司，产品和应用范围广泛。我们的材料包括粘合剂化学，基材如塑料薄膜，芳纶纸，玻璃环氧树脂和金属铜，铝和钢。我们的胶粘剂系统通常是混合环氧树脂，但也可以根据客户要求定制，我们的设计很灵活。

　　PCIM Asia 2021产品展示：

　　叠层母线绝缘胶膜：要实现可靠的绝缘铜母线，他们需要压合到由聚酯薄膜和环氧胶粘剂的绝缘胶带。GTS的电力绝缘产品可用于多种结构和多种不同的粘合剂。一贯的品质、易用性和优良的技术特性，使GTS电力线产品成为全球母线行业的标杆。

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　　合肥圣达电子科技实业有限公司

　　合肥圣达电子科技实业有限公司是专注于高端封装及电子材料研制的高新技术企业，产品覆盖金属封装、陶瓷封装、封装材料等领域，并为一体化封装需求提供配套解决方案。

　　PCIM Asia 2021产品展示：

　　1. DBC 基板：具有优良导热特性、高绝缘性、大电流承载能力、优异的耐焊锡性，可蚀刻图形。主要应用于电力电子、大功率模块、航空航天等领域。

　　2. 金属-瓷一体化封装：主要应用于TR组件，电源模块，光通讯收发组件

金属-瓷一体化封装

DBC 基板

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　　爱微（江苏）电力电子有限公司

　　爱微（江苏）电力电子有限公司（iAPE）是一家由盐城经济技术开发区元嘉半导体产业投资基金和韩国上市公司iA合资组建的功率半导体中韩合资企业，致力于为中国的汽车客户提供特有的功率半导体解决方案。

　　PCIM Asia 2021产品展示：

　　1）EPS/EOP/EWP Module：40V 130A-240A Mosfet module 用于400w-1000w汽车EPS,水泵，油泵

　　2）电动压缩机控制器模块 650V/50A ，1200V/40A：用于新能源汽车空调系统，空调压缩机控制器中重要器件

　　3）用于48V/72V/96V/114V电池系统电机驱动控制MOS/IGBT module

　　4) 用于BMS系统以及电池盒 电子继电器，电流高达960A

EPS/EOP/EWP Module 1

电动压缩机控制器模块 650V50A ，1200V40A

用于48V 72V 96V 114V电池系统电机驱动控制MOS IGBT module

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　　龙腾半导体股份有限公司

　　龙腾半导体股份有限公司是一家致力于新型功率半导体器件研发、生产、销售和服务的高新技术企业。公司建有一流的器件测试实验室及产品可靠性工程中心，并专注提供高效、可靠、安全的功率器件及高性价比的系统解决方案。公司已形成超结MOSFET、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）、中低压SGT MOSFET、中低压沟槽MOSFET、高压平面MOSFET及功率模块等完整的功率器件产品系列。产品已在消费类（TV板卡电源、充电器、适配器、LED驱动电源）、工业类（计算机及服务器电源、通信电源）、汽车类（充电桩、车载电源）等领域得到了广泛应用。公司愿景领先的功率半导体器件及系统解决方案提供商。

　　PCIM Asia 2021产品展示：

　　1.超结MOSFET：LonFETTM是龙腾半导体超结MOSFET系列产品。采用先进的超结技术制造，具有极低的导通电阻和栅极电荷，显著降低导通和开关损耗，特别适用于高功率密度和高效率电力电子变换系统。

　　2.中低压SGT MOSFET：龙腾SGT系列产品利用自有专利技术，采用优化的沟槽屏蔽栅设计及工艺制造技术，产品在低Ronsp特性基础上能够兼顾高BV，且雪崩耐量高，同时产品各使用参数波动特别小等特性。产品电压涵盖30V~200V，覆盖各种应用领域。

　　3.IGBT：LonOPTTM IGBT系列产品采用先进的Trench+FS技术，并采用特殊的IEGT结构，可以实现导通压降和开关损耗的良好折衷。产品参数一致性好，可靠度高，涵盖600V～1700V电压，可用于光伏逆变器、电焊机和不间断电源等。

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　　赛米控电子（珠海）有限公司

　　赛米控创建于1951年, 总部位于德国, 是全球领先的功率模块和系统制造商之一，产品主要应用于中等至大功率范围（约1kW-10MW）。我们的产品是用于现代高效节能电机驱动和工业自动化系统的核心。其业务重点包括电机驱动、电源、可再生能源（风能和太阳能）和多用途车辆等。赛米控的创新电力电子产品使其客户能够开发更小，更节能的电力电子系统。

　　PCIM Asia 2021产品展示：

　　1.SEMITRANS 20：SEMITRANS® 20 是针对大功率应用设计的新一代标准功率模块。SEMITRANS 20产品系列现有两 种版本： 为铁路机车带来极致可靠性的SEMITRANS 20 TRACTION，以及针对风电、太阳能和驱动 器应用优化的SEMITRANS 20 INDUSTRIAL。　　SEMITRANS 20适合并联使用，有助于构建可扩展 的大功率变频器平台，总成本也更低。

　　2.SEMiX 3 Press-Fit ：SEMiX 3 Press-Fit的设计理念基于17mm高度模块。通过Press-fit触点，可将门极驱动直接安装在模块顶部，即可消除线缆噪声或连接器松动的风险。得益于扁平化封装以及相互分离的交流和直流端子，可以实现高度紧凑且最先进的逆变器结构。

　　3.eMPack：eMPack®下一代汽车级功率模块。

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文章来源：PCIM电力元件可再生能源管理展  

2021深圳国际电力元件、可再生能源管理展览会将于2021年9月9日至11日在深圳国际会展中心（宝安新馆）举行；深圳电子展更多资讯，详情请登陆官网 https://pcim.gymf.com.cn

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