功率半导体应用主要包括新能源充电桩、汽车电子、光伏储能、数据中心、服务器和通信电源、工控自动化等领域。根据 TrendForce 数据,2021 年工业及汽车领域占比分别为 35%及 29%。近年来,新能源汽车、充电桩、智能装备制造、光伏新能源等新兴应用领域成为功率半导体产业的持续增长点,行业呈现良好的发展态势。
思瀚发布《2023-2028年中国半导体功率器件行业市场现状及发展前景研究报告》
1、充电桩领域
充电桩是向新能源汽车补充电能的装置,根据不同的电压等级为各种类型的新能源汽车充电。根据思瀚研究院充电桩成本分解数据,充电模块是充电桩的核心部件,成本占充电桩的 50%以上,其中,功率半导体是充电模块的最核心组成部分。
随着“双碳”目标的推进,我国的充电桩建设有望开启新一轮的高增长。据中国电动汽车充电基础设施促进联盟预测,到 2026 年底,我国充电桩行业市场规模有望达到 2,870.20 亿元,2020-2026 年复合年均增长率将达 48.38%。
2、汽车电子领域
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。近年来,全球各国相继推出碳中和目标,积极推进节能减排,鼓励新能源汽车发展。根据艾媒咨询数据,2020 年中国新能源汽车市场规模为 3,400 亿元,市场规模呈现快速上升趋势,预计 2025 年将达到 23,100 亿元,2020-2025 年复合增长率为 46.70%。
3、光伏和储能领域
近年来随着光伏发电市场的蓬勃发展,国内光伏逆变器产量、出货量不断攀升。逆变器为光伏系统的重要组成部分,中高压 MOSFET、IGBT 及碳化硅等功率器件为光伏逆变器的核心,直接对光伏系统稳定性、发电效率以及使用寿命产生影响。
根据思瀚产业研究院数据显示,光伏逆变器中半导体器件成本构成中占比 11.8%,2020 年光伏逆变器出货量为 75GW,预计 2023 将增长至 217GW,2019-2023 年复合增长率为 30.42%。
近年来,我国储能市场呈现高速增长态势,催生出对储能逆变器的巨大需求,储能逆变器市场前景广阔,根据华经产业研究院的数据,2020 年中国储能逆变器市场规模为 22.10 亿元,预计 2023 年将增至 104.4 亿元,2020-2023 年复合增长率为 67.79%。
4、数据中心、服务器和通信电源领域
①数据中心
随着互联网技术的不断升级,数据中心开始进入整合、升级、云化新阶段,地方政府正大力发展云计算、大数据产业,数据中心建设需求不断释放。ChatGPT的爆发更是再次推动了数据中心的建设需求。根据中国信通院发布的《数据中心白皮书(2022 年)》,2018 年国内数据中心市场规模为 680.1 亿元,预计 2022 年达 1,900.7 亿元,2018-2022 年复合增长率为 29.30%。
②服务器电源
随着向混合云转型和升级现有基础设施以处理增加的工作负载的变化趋势,服务器市场增长动力显著,传统第三方服务器厂商的需求增长拉动服务器行业扩容,服务器电源市场规模随之增加。据华经产业研究院数据,2021 年中国服务器电源市场规模为 59 亿元,2025 年有望达 91 亿元,2021-2025 年复合增长率为11.44%。
③通信电源通信
行业为国家重点鼓励发展行业,长期以来受到国家政策鼓励和支持。2021 年 11 月,工信部发布《“十四五”大数据产业发展规划》,提出完善基础设施,全面部署新一代通信网络基础设施,加大 5G 网络和千兆光网建设力度,进而增加半导体功率器件的需求。根据《中国电源行业年鉴 2021》数据,中国通信电源市场 2018 年市场规模为 128 亿元,预计 2022 年为 183 亿元,复合增长率为 9.35%。
5、工控自动化领域
工业自动化控制,主要利用电子电气、机械、软件组合实现。即通过计算机控制系统和机器人(即自动化机械)来代替人类决策和参与制造过程,使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化,并具有可控性及可视性,同时也能提高生产速度、控制质量和提高安全性。
随着我国出口数据的大幅增加,我国制造业发展迅速,带动工业自动化技术广泛应用,工控自动化市场规模日益增长。根据《2021 年中国工业自动化市场白皮书》和中商产业研究院数据,中国工业自动化市场规模为 1,830 亿元,预计 2022 年增长至 2,816 亿元,2018-2022 年复合增长率为 11.38%。