驱动通常指用于控制和驱动其他电子设备或负载的电子元件或系统。驱动可分为栅极驱动IC和栅极驱动板。驱动主要包括IGBT驱动、碳化硅MOSFET驱动、IGCT驱动、硅基MOSFET驱动等。
• 栅极驱动IC:用于控制IGBT和MOSFET等功率半导体器件栅极的专用集成电路。它们确保这些功率器件能够准确高效地导通和关断,从而控制电流的流动。这些栅极驱动IC在需要精确控制功率转换的应用中至关重要,例如调节电源中的电压和电流,或在太阳能逆变器中将直流转换为交流。
• 栅极驱动板:指集成所有必要组件以简化驱动安装和使用的电路板。这些栅极驱动板通常包含功率半导体器件、保护电路和其他必要的电子元件。它们易于安装和配置,使最终用户能够快速将其集成到现有系统中,而无需複杂的布线或设计工作。
全球及中国功率半导体栅极驱动市场规模
2020年至2024年,全球功率半导体栅极驱动市场的年複合增长率为3.4%,市场规模从2020年的人民币123亿元增长至2024年的人民币141亿元。此后,2024年至2029年,市场规模预计将继续以5.2%的年複合增长率增长,到2029年将达到人民币182亿元。相比之下,2020年至2024年,中国功率半导体栅极驱动市场的年複合增长率为8.2%,超过全球市场,从2020年的人民币35亿元增长至2024年的人民币48亿元。这一强劲增长势头还将进一步加快,2024年至2029年的年複合增长率预计将达到11.5%,到2029年,市场规模将达到人民币83亿元。
全球及中国功率半导体栅极驱动市场的驱动因素及趋势
全球及中国栅极驱动行业正在经历向碳化硅栅极驱动的重大转变,碳化硅栅极驱动已成为传统IGBT栅极驱动的首选替代品。这种转变得益于碳化硅卓越的性能特性,包括更高的效率、更快的开关速度和更优的热管理性能。这些优势使碳化硅栅极驱动特别适合新能源汽车、可再生能源系统和工业自动化等高性能应用,而能源效率和紧凑型设计对这些应用至关重要。随著碳化硅技术的成熟及其成本竞争力的提升,碳化硅栅极驱动的需求预计将快速增长,从而加快各行业对IGBT栅极驱动的替换。
政策扶持。中国栅极驱动行业深受国家促进技术进步和行业标准化政策的影响。2021年12月,工业和信息化部等部门发佈《“十四五”机器人产业发展规划》,强调优化高性能伺服驱动控制和伺服电机设计。该政策鼓励开发高精度、高功率密度的伺服电机和驱动,它们是先进栅极驱动系统的重要组成部分。此外,2022年4月,工信部启动“2022年度智能制造标准应用试点工作”,重点关注智能制造标准的制定和应用。这些政策共同推动中国栅极驱动行业的增长和创新,与全球向更高效、更智能的栅极驱动技术发展趋势相一致。
碳化硅功率器件的快速普及加速了对驱动的需求。碳化硅功率器件的快速普及极大推动了对栅极驱动的需求。碳化硅是一种宽带隙材料,具有更高的击穿电压、更低的通态电阻、更低的开关损耗和更高的工作频率。这些特性使碳化硅栅极驱动能够提高效率、减小系统尺寸并增强热性能。此外,碳化硅栅极驱动与现有的硅基栅极驱动兼容,有助于制造商实现无缝过渡。
因此,下游行业越来越多地採用碳化硅栅极驱动,以满足对高效、紧凑和高性能解决方案的需求。随著碳化硅技术的不断进步和成本下降,碳化硅正逐步取代电机驱动、新能源汽车和太阳能等应用中的传统硅基IGBT,从而扩大栅极驱动的整体市场。
国内替代品增加。中国栅极驱动行业正经历明显的国产化趋势。随著全球显示面板行业在中国大陆整合,栅极驱动的供应链也正向本土制造商转移。该转变预计将提高栅极驱动的国产化率,减少对外国供应商的依赖,并培育更加自给自足、更加强大的国内产业。国产能力的提升将增强中国栅极驱动制造商的全球竞争力,同时满足中国国内对先进栅极驱动技术日益增长的需求。
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