功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制的核心,主要用于改变电子装置中电压和频率、直流交流转换等。近年来随着工业控制、通信和消费电子等核心下游产业发展,我国功率半导体需求逐渐增多,行业市场规模持续增长。
功率半导体包含分立器件及电源管理芯片且细分种类繁多,预计2022 年总市场规模约为 543 亿美元。根据OMDIA 与 Yole 数据,2022 年全球功率半导体市场规模约为 543 亿美元,占半导体市场 9%;
每经记者:胥帅 每经编辑:杨欢成都市政协委员、西南交通大学电气工程学院教授舒泽亮 图片来源:受访者供图在众多半导体细分领域,第三代功率半导体无疑是最为关注的重点之一。一方面,它是半导体领域的“后起之秀”,是国产化较为容易突围的新技术。
SGT MOSFET、SJ MOSFET 和碳化硅 MOSFET 或是 MOSFET 未来三大主力产品。自上世纪70年代 MOSFET 诞生以来,从平面 MOSFET 发展到 Trench MOSFET,再到 SGT MOSFET 和 SJ MOSFET,再到当下火热的第三代宽禁带MOSFET,功率 MOSFET 的技术迭代方向主要围绕制程、设计、工艺优化以及材料变更,以实现器件的高性能——高频率、高功率和低损耗等。
功率半导体被称之为最适合突破的中国机会,这几年赛道日渐火爆,国内企业猛追猛打,不断传出取得新突破的消息,产业链也在日趋完善,专门的功率半导体代工厂开始布局起来。而与此同时,新进者也源源不断,跨界正成为一个新潮流。
逆变、整流、斩波、变频是基本的电能转换方式。功率半导体中包含了功率分立器件和功率集成电路,功率分立器件主要包括二极管、晶体管和晶闸管,功率 IC 还集成了驱动/控制/保护/接口/监测等外围电路,包括 AC/DC、DC/DC、电源管理 IC 和驱动IC 等。
·功率半导体是电子产业链中的核心器件之一,其功率处理功能包括变频、变压、变流、功率放大、功率管理等。在功率转换应用中,平均效率通常在84%左右,转换损失主要表现为热量。这些热量需要被冷却,但冷却技术往往需要额外的能源消耗,进一步加剧能源效率低下。