新能源领域半导体功率器件需求情况如何？

双碳驱动新能源领域半导体功率器件需求.

1. 汽车电动化带动单车功率半导体价值量显著提升。各国相继提出减排政策，汽车厂商积极推进电动化进程。为应对恶化的环境，各国 大力推进汽车电动化进程，持续推出了一系列政策来刺激新能源车行业的发展。预 计至2035年，全球主要地区将基本禁止燃油车的销售。与此同时，各大整车厂也在 积极推进新能源车的研发进程，逐步降低燃油车的销售占比，并预计于2035年实现 所有新车销售为新能源车的目标。各国减排政策的相继推出以及车厂的积极响应， 推动新能源车市场高速发展，根据德勤分析的数据，预计至2025年，全球新能源车 销量将达2142万辆，5年复合增长率达37%。

汽车电动化成为高端功率半导体增长的核心动力。汽车的电动化将为功率器件带来 巨大的新增市场空间。英飞凌官网材料显示，相比于传统燃油车，轻混车型单车将 新增90美元功率半导体价值量，而强混和纯新能源车则新增超400美元。功率半导 体增量主要用于汽车电动控制系统中，其中约300美金用于主驱逆变器中，约100美 金用于车载充电器、DCDC、辅助功能等应用场景中。细分来看，在主逆变器中，IGBT 的作用为将高压电池的直流电转换为驱动三相电机的交流电；在OBC中，超结 MOSFET/IGBT的作用为将220V交流电通过OBC整流模块转换为直流，并通过稳压 滤波电容后进入DC-DC转换模块，变换后输出适合电压直流电辅助高压电池充能。

目前新能源车占汽车市场整体的渗透率仍在低位，各地减排政策的持续推动叠加车 企的积极响应，新能源车销量有望持续高速增长，成为拉动IGBT和超结MOSFET 需求增长的核心动力。

2. 充电桩普及市场高景气度拉动高压功率器件需求。新基建时期，我国公共充电桩建设与普及速度迈入新台阶。2020年，充电桩被列入 国家七大“新基建”领域之一。2020年5月两会期间，《政府工作报告》中强调“建设 充电桩，推广新能源汽车，激发新消费需求、助力产业升级”。伴随新能源汽车保有 量的高速增长，新能源充电桩作为配套基础设施亦实现了快速增长。根据中国电动 汽车充电基础设施促进联盟（EVCIPA）发布的数据，截至2021年底，全国充电桩 保有量达261.7万台，较2020年新增94万台，同比增长56%。2017-2021年，全国充 电桩保有量从44.6万台增加至261.7万台，5年复合增长率达56%。截至2021年底，全国合计公共充电桩114.7万台，较2020年新增34万台，同比增长42%，其中直流 充电桩47万台、交流充电桩67.7万台、交直流一体充电桩589台。

充电桩按充电能力分类，以响应不同应用场景下的需求。按照不同的充电技术分类， 充电桩可分为四大类：直流充电、交流充电、无线充电、更换电池。其中交流充电 桩需要借助车载充电机，充电速度较慢，一辆纯电动汽车（普通电池容量）完全放 电后通过交流充电桩充满通常需要8个小时。直流充电桩俗称“快充”，固定安装在电 动汽车外，与交流电网连接，2-3小时即可将一辆纯电动车电池充满。直流充电桩增长速度更快。我国公共充电桩以直流充电桩和交流充电桩两大类为主， 由于慢充交流桩结构较为简单，技术相对成熟且成本较低，在我国充电桩市场发展 初期被各厂商广泛投放。随着新能源车渗透率持续提升，直流充电桩电桩占比已从 不到三成提升至四成左右。未来随着市场对高效充电速率的需求持续放量，直流充 电桩的占比有望将随相关技术成熟而不断扩大。

超级结MOSFET成为充电桩主流功率器件应用产品。在公共直流充电桩所需的工作 功率和电流要求下，超级结MOSFET因其更低的导通损耗和开关损耗、高可靠性、 高功率密度成为主流的充电桩功率器件应用产品，具体应用于充电桩的功率因数校 正（Power Factor Correction，“PFC”）、直流-直流变换器以及辅助电源模块等。 据英飞凌统计，100kW的充电桩需要功率器件价值量在200-300美元。 随着充电桩建设力度不断加强，直流快充需求持续提升，超级结MOSFET作为核心 功率器件将充分受益于充电桩的快速建设，有望迎来高速发展机遇。

3. 光伏市场方兴未艾，功率器件国产化需求迫切。新能源发电逆变器领域需要IGBT/超结MOS进行功率转换。功率半导体器件是新能 源发电设备中变频器的核心器件，光伏/风电逆变器将组件产生的直流电，通过IGB T /超结MOSFET等功率开关器件的开通和关断，转换成频率可调节的交流电，用于 电网或供负载使用。 以光伏逆变器为例，光伏逆变器主要分为集中式、组串式、集散式和微型逆变器。 目前主流为集中式逆变器和组串式逆变器。集中式逆变器功率较大，将汇总后的直 流电转变为交流电，以功率模块应用为主；而组串式逆变器是将组件直流电转变为 交流电再进行汇总，功率较小，以IGBT单管和超结MOSFET应用为主。

新能源发电规模提升，拉动高压功率器件需求增长。与传统能源相比，新能源发电 在经济性和发电场景上独具竞争力，同时在全球各国相继提出“碳中和”相关规划的背 景下，新能源发电行业发展迅速。根据英飞凌数据，光伏、风电和储能设备装机量 有望实现持续增长，同时其功率半导体含量为2000-5000欧元/兆瓦。新增装机量持 续增加，将有力拉动高压功率器件需求增长。我们认为：随着电动汽车、光伏/风电等领域的需求不断释放，高密度、高电流承受 能力的高端功率器件产品的需求量将加速上升，超级结MOSFET和IGBT将拥有更快 的市场增速。