MOSFET分类、市场现状及应用情况如何？

国内拥有全球最大的 MOSFET 市场，平面型和沟槽型占 据主导地位。

按沟道结构划分，MOSFET 可分为平面型、沟槽型和超结型三类。从分类标准看， MOSFET 按载流子类型可分为 N 型和 P 型两大类；按沟道形成方式可分为增强型和耗尽型 两种，增强型 MOSFET 是主要产品类型；按照沟道结构划分，可分为平面型、沟槽型（包 含沟槽型与屏蔽栅型）和超结型三类。 1）平面型 MOSFET（Planar MOS）可追溯至 20 世纪 70 年代，传统的平面型 MOSFET 结构简单，易于驱动，但在高压应用中需要更厚的漂移区承受高压，从而导致更高的导通电 阻，使得功率损耗较大，可用于放大器、LDO 和集成电源 IC 等。 2）20 世纪 80 年代，沟槽型功率 MOSFET（Trench MOS）问世，相比平面型，沟槽 型工艺有深而窄的沟槽结构，可增大器件的有效通道截面积，从而降低导通电阻，实现更高 的电流传输能力，但相对来说耐压较低，适用于移动电源、手机数据线、数码类锂电池保护 板等。 3）超结功率 MOSFET（SJ MOS）出现于 90 年代，区别于平面型，超结 MOSFET 采 用垂直结构，其 N 层有柱状 P 层，电流在器件中垂直流动，能有效利用芯片的厚度来优化 电流的流动路径，从而降低导通电阻，还能实现更高的击穿电压，通常适用于高压高频场景， 如快充、大功率电动车充电器等。4）屏蔽栅功率 MOSFET（SGT MOS）也是沟槽结构，但比普通沟槽工艺挖掘深度深 3-5 倍，其在栅电极下方增加了一块多晶硅电极，即屏蔽电极或称耦合电极。屏蔽电极与源 电极相连，实现了屏蔽栅极与漂移区的作用，减小了米勒电容以及栅电荷，器件的开关速度 得以加快，开关损耗低。同时又实现了电荷耦合效应，减小了漂移区临界电场强度，器件的 导通电阻得以减小，与普通沟槽式 MOSFET 相比，SGT MOSFET 的内阻要低 2 倍以上。 SGT MOS 适用于汽车电子、服务器、充电桩、电动工具、智能机器人、无人机等场景。

（3）全球功率半导体市场有望以 4.33%的年复合增长率扩张至 2027 年的 596 亿美元， 在细分市场中 MOSFET 占比最高。功率半导体的市场规模约占全球半导体行业市场的 8%- 10%，整体行业周期性波动较弱，保持稳定增长态势。根据 Omdia 数据，2023 年全球功率 半导体市场规模为 503 亿美元，预计 2027 年达到 596 亿美元，年复合增长率约为 4.33%。 MOSFET 是功率器件细分市场中占比最大的部分，Omdia 数据显示，2020 年全球功率器件 细分市场中，MOSFET 占比 53.09%，其次是占比 30%的二极管、整流管、双极性晶体管 等，IGBT 占比 10.60%。

（4）中国拥有最大的 MOSFET 市场，市场规模有望在 2026 年扩张至 69.5 亿美元， 占比全球 MOSFET 市场份额达 43.28%。根据 ICwise 的数据，中国 MOSFET 市场占比全 球市场份额有望从2023年的42.27%提升至 2026年的 43.28%，是全球范围内最大的市场， 中国 MOSFET 市场规模同比增速也由 2023 年的 4.8%上升至 2026 年的 7.4%，有望达到 2026 年的 69.5 亿美元。

（5）从不同电压段各个市场份额看，沟槽型在小于 400V 的中低压市场较为普遍，400V 以上的高压场景中，目前平面型市场份额大于超结型。根据 ICwise 数据，2021 年，低于 400V 的中低压市场中，沟槽型 MOS 为主流，占比 64.7%，而在 400-800V 的高压市场和 大于800V的超高压市场中，平面型分别以 58.30%和 66.90%的份额占比领先于超结型MOS， 且该大致比例仍将持续一段时间。

（6）从细分产品市场规模看，我国平面型和沟槽型 MOS 市场占据主导地位，且受益 于市场对高压 MOSFET 需求持续增加，平面型和超结型市场份额有望在 2026 年分别上升 至 47.7%和 16.6%。根据 ICwise 数据，2023 年我国 MOSFET 细分市场中，平面型、沟槽 型和超结型 MOS 占比分别为 44.8%、39.5%和 15.8%。在双碳经济和交流变直流的需求变 化趋势下，市场对高压 MOS 需求将持续增加，平面型和超结型 MOS 市场将受益，市场份 额将持续增加，2026 年，该占比有望变化为 49.2%、34.7%和 16.1%。

新能源车、AI 服务器等新兴应用领域为 MOSFET 开辟庞 大的蓝海市场。（1）汽车、工业、通信、消费为我国 MOSFET 主要下游应用领域，此外，近年来光储、 AI 算力等新兴应用为 MOSFET 市场扩张注入新的动能。根据 ICwise，2023 年，我国 MOSFET 下游市场中，主要的几个领域份额较为平均，其中汽车电子（含充电桩）占比最 高，为 25.09%，工业电子占比 20.14%，通信占比 18.73%，消费电子（含家电）占比 18.20%， 其余占比 17.84%，包括 AI 算力服务器及数据中心等新兴市场正有序扩张。

（2）MOSFET 广泛应用于汽车动力域以及智能化领域中，新能源车时代的开启给 MOSFET 带来了显著的市场空间，高压 MOSFET 开始运用于动力域中，汽车智能化发展也 给中低压 MOSFET 带来了新的增量。在燃油车时代，MOSFET 用于驱动各种应用中的电 机，例如泵、风扇、通风、座椅调节或天窗，单车用量约 100 个，且主要为中低压 MOSFET。 汽车电动化时代开启后，MOSFET 的需求量也因此激增，由于功率提升，以超结 MOSFET 为代表的中高压 MOSFET 成为 DC-DC、OBC（车载充电机）等电源的重要组成部分，单车 用量提升至 200 个以上；同时，汽车智能化也给中低压 MOSFET 带来了显著的增量空间， 广泛应用于 ADAS（高级驾驶辅助系统）、安全、影像系统与信息娱乐等功能中，使中高端 车型单车用量可达 400 个以上。

（3）我国新能源车销量增长迅速，渗透率稳步提升，2024 年 10 月单月销量占比已上 升至 46.8%。2021 年起，我国新能源车市场迅猛发展，2021 全年新能源车销量同比上升 157.8%，后续虽然增速有所放缓，但仍然保持上升态势，根据中汽协，2024 年前 10 月国 内新能源车销量达 975.1 万台，同比上升 33.9%。新能源车单月销量占比方面，我国新能源 车单月销量占比从 2024 年 1 月的 29.9%逐月提升至 10 月的 46.8%，增长迅速。

（4）MOSFET 也是新能源车充电桩目前的主流选择，我国充电桩保有量的稳步扩张进 一步扩大了对 MOSFET 的市场需求。分为交流充电桩（慢充）和直流充电桩（快充），其中 直流充电桩输出的直流电可直接为电动汽车充电，根据功率大小分为一体式和分体式结构， 一体式通常搭载 1-2 个充电枪，功率 60-180KW，分体式结构通常搭载 6-8 个充电枪，功率 360kW 和 480KW，适用于商场、高速公路服务区等对充电效率要求高的场所；交流充电桩 输出的交流电接入汽车后，需要通过 OBC 变为直流电，进而实现对动力电池的充电，常见 的输出功率为 7kW、22kW 和 40kW 等，充电时间约 5-8 小时，适用于家庭、公司等具备长 时间停车条件的场所。目前，MOSFET 仍是充电桩的主流应用器件，而超结 MOSFET 因其 高压、低导通电阻等特点成为大功率快充场景的主要选择，随着新能源汽车的快速渗透，充 电桩保有量也在迅速上升，2024 年10月我国公共充电桩已达339.1万台，同比增加34.30%， 根据国家能源局，截至 2024 年 6 月底，包含私人充电桩在内的我国充电桩总量达 1024.4 万台，同比增长 54%，公共桩额定总功率超过 1.1 亿千瓦，进一步扩大了对 MOSFET 的需 求。

（5）我国汽车 MOSFET 市场规模稳步上升中，2026 年有望达到 19.6 亿美元。综上所 述，无论是燃油车还是目前迅速渗透的新能源车市场都对 MOSFET 有着可观的需求空间， 根据 ICwise，中国新能源车产业自 2021 年起迅速发展，使得汽车 MOSFET 市场规模（含 充电桩）在当年增速达到了 56.72%，2023 年市场规模达 14.2 亿美元，2026 年有望达到 19.6 亿美元，同比增长 12%。

（6）MOSFET 不仅可以应用在传统服务器中，也可适用于 AI 服务器场景，算力需求 的提升进一步提高了对 MOSFET 的需求。服务器电源也是一种开关电源，以 SGT MOSFET、 SJ MOSFET、Gate Driver、Dr MOS 为代表的功率半导体在服务器电源供电、CPU/GPU 主 板供电、同步整流、PFC、LLC、散热等服务器重要部件中有广泛应用。服务器电源的 PFC 模块和主电路中一般会用到高压 MOSFET（600V/650V）和控制 IC，在同步整流模块中会 用到低压 MOSFET（40V/60V/80V）。随着可支持的 CPU 主频提高、功耗变大、硬盘容量 和转速提升、可外挂高速设备增加，为了减少发热和节能，服务器电源将朝着低压化、大功 率化、高密度、高效率、分布式化等方向发展。近年来，云计算技术的兴起彻底改变了服务 器的部署模式，推动企业 IT 建设从传统的本地环境向云端迁移，Alpha Go 引领的人工智能 科技的第三次浪潮催生了对新型架构服务器的迫切需求，为服务器市场注入了新的活力。随 着算力需求的提升，AI 服务器需求的功耗相应提升，对其电源的能耗比、功率密度和电流电 压承受能力有着更高的要求，进一步提高对 MOSFET 的需求。以英飞凌的产品为例，单个 服务器机架包含 4 个 AI 服务器，每个 AI 服务器中 DC/DC 转换器约 10 美金，电源 20 至 100 美金以上不等，AI 卡功率模块 50-200 美金不等。

（7）随着 AI 服务器的加速渗透，MOSFET 有望从数据中心庞大的用电需求中深度受 益。IDC 预计，全球对于数据中心的建设投资将保持加速增长状态，2022-2026 年，全球新 建数据中心数量将以 8.6%的年复合增长率增长。根据 TrendForce，2026 年全球 AI 服务器 出货量有望达到 236.9 万台，同比增长 25%。算力核心设备由 CPU 向 GPU 的转移不仅提 升了计算效率，实现了复杂的数据处理和深度学习模型，同时追求更快的计算速度伴随着 GPU 不断上升的高能耗，给数据中心和服务器带来了巨大的用电压力，数据中心庞大的耗 电量催生了对功率半导体的极大需求。根据国际能源署，2022 年全球数据中心消耗的总用 电量约 460TW·h，占比全球用电需求的 2%，到 2026 年可能达到 1000 TWh 以上，该需 求大致相当于日本的电力消耗量；2030 年预计将占比全球用电量的 7%，相当于印度的电力 消耗量，以美国为例，直至 2030 年，单个数据中心的电力消耗预计将以 10%的年增速增长。 据中国信通院测算，截至 2023 年底，我国数据中心 810 万在用标准机架总耗电量达到 1500 亿 kW·h，数据中心在用标准机架总耗电量占全社会用电的 1.6％。

（8）我国通信 MOSFET 市场有望在 2026 年达到 12.9 亿美元，同比增长 7.5%。在云 计算和大模型加速革新通信行业、AI 服务器迅速渗透的背景下，MOSFET 相关市场规模也 在稳步扩大，目前国产服务器厂商在全球市场份额占比超 35%，其市场规模及占有率的提升 给中高端国产 MOSFET 带来广阔空间。根据 ICwise，2023 年中国通信 MOSFET 市场规模 为 10.6 亿美元，同比增长 3.92%，2026 年有望达到 12.9 亿美元，同比增速也上升至 7.50%。

（9）工控和消费电子 MOSFET 市场规模也都在稳步扩张。MOSFET 还可广泛应用于 工业控制和消费电子领域中，在工业生产中，MOSFET 在变频器、工业电源、电机控制等 应用中起着核心作用，可精确控制电机的速度和扭矩，从而提高能源使用效率并优化运行性 能。在消费电子产品中，MOSFET 在各类电源适配器、电源供应器和 LED 照明系统中也有 应用，包括家庭产品中以微波炉、电磁炉和洗衣机等为代表的各类家用电器都需要 MOSFET 来控制电力的使用。根据 ICwise，2026 年工业控制和消费电子 MOSFET 市场规模有望分 别达到 13.7 和 11.9 亿美元，同比增速分别为 7.03%和 6.25%。