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[!--downpath--]功率半導體是電子設備中電能轉換和電路控制的核心。 它們主要用于改變電子設備的電壓和頻率，直流到交流的轉換等。在任何具有電壓、電流和相位轉換的電路系統中，也都會用到功率元件。 IGBT的主要作用是通過一系列轉換調制，將發電設備的電流和頻率轉換成“粗電”。 具有特定功率參數的“精細電”和供需不同的電源端子是電子換電裝置的核心部件之一。
在分立元件的發展過程中，在20世紀50年代，功率三極管和功率二極管被引入并應用于工業和電力系統。
20世紀60、70年代，二極管等半導體功率元件發展迅速。
在 20 世紀 70 年代后期，開發了平面電源。
80年代后期，溝槽功率和IGBT逐漸問世，半導體功率元件即將進入電子應用時代。
20世紀90年代，超級結逐漸出現，打破了傳統的“硅極限”，滿足了大功率、高頻的應用需求。
2008年，仙童率先推出屏蔽柵極電源，半導體功率元件性能進一步提升。
對于國外市場，功率晶體管、功率二極管、晶閘管等分立元件產品大部分已實現國產化，而IGBT、IGBT等分立元件產品由于技術和工藝先進，仍主要依賴進口。 進口替代空間巨大。
近年來，功率半導體的應用領域從工業控制、消費電子擴展到新能源、軌道交通、智能電網、變頻電器等眾多市場，市場規模呈穩步下降趨勢。 據IHS預測，2018年全球功率元件市場規模約為391億港元。 預計到2021年市場規模將下降至441億港元，年化增長率為4.1%。
目前，國外功率半導體產業鏈日趨完善，技術也不斷取得突破。 同時，中國也是全球最大的功率半導體消費國。 2018年市場需求達138億港元，增長9.5%，占全球需求的35%。 預計未來中國功率半導體將繼續以較高速度下滑，預計2021年市場規模將達到159億港元，年化增長率為4.8%。
市場研究公司IC強調，在各種半導體功率元器件中，未來跌幅最大的產品將是IGBT模塊。
它是一種場效應晶體管，可廣泛應用于模擬電路和數字電路中。 具有傳導內阻小、損耗低、驅動電路簡單、熱容特性好等優點。 非常適用于筆記本、手機、移動電源、車載三極管。 航海、電動車、UPS電源等電源控制領域。
2016年全球市場規模達62億港元，預計2016-2022年市場復合年跌幅達3.4%； 預計到2022年，全球市場規模將接近75億歐元。
據統計，2018年我國市場規模為27.92億港元，2016年至2018年的復合年跌幅為15.03%。 隨著全球新能源汽車規模的下降，預計2016-2022年車載應用領域的市場需求將以5.1%的復合年增長率快速下滑； 到2022年，其在車載應用領域的需求將趕上計算機和數據存儲領域，占整體需求市場的22%。
IGBT是由雙極二極管（BJT）和雙極二極管（BJT）組成的復合型全控電流驅動型半導體功率元件。 它具有雙極二極管（BJT）的高輸入阻抗和低導通壓降的優點。 IGBT驅動功率小，飽和電壓升高，特別適用于直流電流600V及以上的轉換系統，如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等。
據中國產業信息網數據顯示，到2020年，全球IGBT單管市場空間將達到60億歐元左右，市場空間巨大。 預計未來兩年，我國新能源汽車和充電樁市場將拉動國外200萬元IGBT模塊市場需求。 據中國產業信息網數據顯示，到2018年，國外IGBT市場規模將達到161.9萬元，2010-2018年復合下降率將達到14.77%。
半導體功率元件主要包括功率晶體管、功率二極管、晶閘管、IGBT等，幾乎應用于所有電子制造行業，包括計算機、網絡通訊、消費電子、汽車電子、工業電子等電子行業。 據悉，新能源汽車/充電樁、智能武器制造、物聯網、光伏新能源等新興應用領域逐漸成為半導體功率元件的重要應用市場，進而導致其需求下降. 全球功率半導體市場中，工控占比34%，車載占比23%，消費電子占比20%，通訊占比23%。
據日本消費電子商會統計，2013年中國消費電子市場總體規模達到16325萬元，成為全球最大的消費電子市場。 根據2017年3C行業報告，2017年中國消費電子市場規模將突破2萬億元，預計下降7.1%。
手機上凡是有插座的地方都必須做ESD防護，比如耳機、聽筒、耳機、喇叭、SIM卡、、NFC天線、GPS天線、WiFi天線、觸摸屏、2G/3G/4GRF天線、USB插座、鋰電池和電源熱鍵都有ESD保護元件。 大多數手機使用 20 個以上，少數使用 10 個以上。
隨著人們對充電效率的要求逐漸提高，手機充電出現了“快充”模式，即通過增大電流實現高壓大功率充電，但大電流存在安全隱患，并且需要加一個同步檢波MOS管來調節；
后來出現了更安全的“閃充”模式，即通過小電流高電壓實現高速充電，這對同步檢波MOS管的要求更高。 目前較為常見，可以達到發熱少、體積小的目的。 .
車載電子在車輛中占有極其重要的地位。 從成本結構來看，對中高端車和電動車更為重要。
從傳統汽車到新能源汽車，功率半導體是跌幅最大的。 在傳統燃油車中，功率半導體主要應用于啟停和安全領域，占比僅為20%。 按照傳統汽車中半導體的價值，自行車價值350英鎊，功率元件價值70英鎊。 新能源汽車電池功率模塊需要大量的功率設備，其中富含功率半導體。 混合動力汽車功率部件占比40%，純電動汽車功率部件占比55%。 單車估價750港元，功率半導體單車價值413澳元。 新能源汽車使用的功率半導體是傳統汽車的7倍。
因為新能源汽車不再需要底盤等機械部件，整車結構會顯得非常簡單。 整車結構主要由電池、電機和電控組成。 新能源汽車電子系統主要包括電池管理系統、電機控制器、車載充電機、變流器、逆變器、轉向系統、熔斷器和無源元件等。
在實際應用場景中，由于車輛各模塊使用的是交流電，而鋰電池的輸入電壓為直流電，各種用電設備的電流不同，因此需要相應的電源轉換系統。 根據直流電（DC）和交流電（AC）的不同轉換順序，電源轉換分為四種模式：變壓器（AC-AC）、整流器（AC-DC）、變換器（DC-DC）和逆變器（直流-交流）。
變壓器（AC-AC）：車載鋰電池的輸入電流在12V-36V之間，民用電流為220V。 需要一個變壓器將民用電流轉換成輸入電流。
檢測器（AC-DC）：鋰電池需要用直流（DC）電充電，而充電樁提供交流（AC）電，所以車載充電器必須使用直流轉換器。
轉換器（DC-DC）：輸入是來自鋰電池的固定直流（DC）電流，輸出是可變直流（DC）電流。 電動汽車主要用于電驅動的300V升壓轉換為650V、電源降糖轉換為12V電路、電池儲能的穩壓轉換。
逆變器（DC-AC）：新能源汽車配備可充電鋰電池，通過其儲存的電能驅動電機為車輛提供動力。 逆變器的作用是將充電電池的12V直流(DC)電轉換為驅動電機的220V單相交流(AC)電，為新能源汽車提供基本動力。
2014-2021年輸入電功率是什么意思，全球燃油車年銷量將從8700萬多輛下降到9800萬多輛，年均增長率為2%； 新能源汽車（包括純電動和混合動力汽車）將從27萬輛下降到470萬輛，年均增長50%，其普及率將從2014年的僅0.3%下降到2021年的4.0%。
近年來，我國新能源汽車產銷量大幅下滑，普及率持續提升。 乘聯會數據顯示，我國新能源乘用車銷量從2014年的10萬輛快速下滑至2018年的125萬輛，年復合增長率高達91%。 據中國汽車工業協會數據，2019年一季度，我國新能源汽車銷售25萬輛，環比增速超117%。 預計明年新能源汽車產值或突破160萬輛。
車用功率半導體市場規模預計達80億港元，年復合增長率達7%。 2018年全球汽車銷量9750萬輛，其中新能源汽車200萬輛。 假設未來五年傳統燃油車銷量年增長率為2%，新能源汽車銷量年增長率為30%，傳統燃油車功率半導體自行車的價值為56美元，功率一輛混合動力汽車的半導體自行車價值240英鎊，一輛純電動汽車的功率半導體自行車價值413港元。 由此可以預測，到2022年，燃油車銷量為9920萬輛，新能源汽車銷量為580萬輛。 車用功率半導體市場規模預計可達80億港元，復合年增長率為7%。
截至2017年底，我國光伏發電新增裝機5306萬千瓦，累計裝機1.3億千瓦，新增和累計裝機均居世界第一。 其中，光伏電站3362萬千瓦，環比下降11%； 分布式光伏電站1944萬千瓦。 千瓦，環比下降3.7倍。
風力發電逆變設備是將蓄電池中的直流電轉換成與市電相同的交流電。 逆變器主要以MOS場效應管和電源變壓器為核心，通過模擬電路技術連接而成。 2016年至2018年，我國風電裝機容量從18.73GW增加到21GW。 2019年前5個月，新增裝機6.88GW，呈快速下降趨勢。
特高壓直流輸電中的智能電網、檢測器、逆變器和FACTS柔性輸電技術等各方面都需要大量的IGBT等功率器件。 根據中國產業信息網發布的數據，預計到2021年，我國智能電網產業投資規模將達到近2.3億元。
功率半導體種類繁多，廣泛應用于消費電子、高鐵、汽車和電網等領域。 主要分為單極型和雙極型。 雙極型：功率三極管、晶閘管、BJT（雙極二極管）、功率晶體管（GTR）、IGBT。 單極型：肖特基晶閘管。 根據每個細分產品的不同化學性質，在不同的電流和頻率領域使用不??同的功率元件。
功率晶體管是一種結構簡單、可靠性強的基本功率元件。 廣泛應用于工業、電子等各個領域，起著穩壓、整流、開關等作用。
晶閘管分為檢波三極管、齊納晶閘管和高頻三極管。
其中檢測晶閘管和齊納晶閘管屬于功率半導體。
檢測晶閘管主要用于檢測、開關、轉換（肖特基晶閘管SBD）和逆變（快恢復晶閘管FRD）。
它是功率元件的細分產品，即MOS（金屬氧化物半導體）、FET（場效應晶體管），即金屬層（M）的基頻與氧化層（O）分開來控制受電場作用的半導體（S）場效應晶體管。
功率元件是進行功率轉換和控制的核心半導體元件。 該功率元件工作速度快、故障率低、開關損耗小、擴展性好。 適用于低壓和高壓環境輸入電功率是什么意思，所需工作頻率低于其他功率元件。
在車輛中，充電器（AC-DC）和轉換器（DC-DC）主要用于電源系統。 2018年全球車用電源市場容量為24.5億港元，我們預計2022年市場容量為31.6億港元，其中主要使用電流在600V以上的高壓產品。
主要市場份額被 占據。 根據HIS數據，的綜合市場份額為27%，其次是ON ，13%，，9%。 它以 36% 的市場份額領先所有競爭對手。
IGBT作為一種新型電力電子元器件，是國際公認的第三次電力電子技術革命最具代表性的產品，是工業控制和手動自動化領域的核心元器件。 工業設備中的信號指令用于調節電路中的電流、電流、頻率、相位等，以達到精確調節的目的。 為此，IGBT被稱為電力電子行業的“CPU”，廣泛應用于電機節能、軌道交通、智能電網、航空航天、家電、汽車電子、新能源發電、新能源汽車等領域領域。
IGBT 自 20 世紀 80 年代后期開始工業應用以來，發展迅速。 除了在工業應用中取代GTR和GTR，它甚至擴展到以SCR和GTO為主的大功率應用。 也取代了BJT、功率元件的許多應用領域。
在車輛應用中，IGBT主要應用于大電流環境下的電驅動系統、動力系統和充電樁。 應用范圍通常為耐壓600V以上，電壓10A以上，頻率1KHz以上。
電驅動系統：主要應用于逆變器（DC-AC），將充電電池的12V直流電（DC）轉換為驅動電機的220V交流電（AC），是驅動電機的核心。電機驅動。 電機控制系統需要使用幾十個IGBT。 例如，特斯拉的單相交流異步電機每相使用28個IGBT，一共84個。其他電機有12個IGBT。 特斯拉一共使用了 96 顆 IGBT。
電源系統：主要用于車載充電器（AC-DC）和轉換器（DC-DC），實現鋰電池充電和所需電流電平的功率轉換。
充電樁：電網中的電是交流電（AC），充電樁分為快充直流充電樁和慢充交流充電樁。 IGBT主要應用于直流快充充電樁。
2018年全球車用IGBT市場容量為18.4億港元，我們預計2020年車用IGBT市場容量為20.8億港元。
在全球IGBT市場，仙童、三菱和富士電機處于領先地位。 安森美半導體（）主要集中在低壓消費電子行業，電流在600V以下，中高壓領域在1700V以上，主要應用于鐵路、車輛、智能手機等領域。 電網等，基本被仙童、ABB、三菱壟斷。
功率半導體屬于泛模擬電路的賽道。 功率半導體是必備的消費品。 人需要吃“奶米油鹽”，機器也需要消耗動力元件。 與功率轉換相關的任何事物都需要功率半導體。 行業波動符合大宗商品走勢，產品與全球GDP走勢密切相關，4-5年行業波動與半導體周期規律非常吻合。
高附加值產品常年被歐美廠商壟斷，國產替代迫在眉睫。 國外IDM廠很少，核心技術都在歐美廠商內部。 他們憑借自己的產品優勢，控制了交貨周期，從而控制了整個行業的價格體系。 尤其是高壓MOS和大功率IGBT，產品交貨周期往往在50周以上，2016年以來價格基本處于上漲趨勢。