电子行业功率半导体黄金赛道：技术迭代×能源革命×国产替代的三重奏-250528（39页）.pdf

1、技术迭代技术迭代能源革命能源革命国产替代的三重奏国产替代的三重奏功率半导体黄金赛道功率半导体黄金赛道证券分析师：唐仁杰 S0370524080002证券研究报告电子/行业深度报告2025年5月28日行业评级：增持摘要基于Omdia数据，功率分立器件、功率模块市场规模由2023年的357亿美元，萎缩至2024年的323亿美元，近十年年复合增长率为7.14%。广义口径下，2024年全球功率器件（含SiC）规模为530.6亿美元，2020-2024年复合增长率为3.55%。随着第三代半导体材料加速渗透，预计2024-2029年间，全球功率器件有望维持8.43%的年复合增长率至795.3亿美元。相对于

2、车规级功率半导相对于车规级功率半导体体，功率半导体分立器件及模块的集中度偏低且较为分散功率半导体分立器件及模块的集中度偏低且较为分散，CRCR5 5占比在占比在5050%以下以下。但仍以外企主导但仍以外企主导，龙头英飞凌市占率稳定在龙头英飞凌市占率稳定在2020%左右左右，国内替代空间相对较大国内替代空间相对较大。中国作为全球最大的功率半导体消费国，贡献了约40%的功率半导体市场。根据Omdia及中商产业研究院预测，2023年国内功率半导体市场规模约为1519.36亿元，2024年预计规模增长至1752.55亿元。新能源车打开新能源车打开IGBTIGBT、SiCSiC增长空间增长空间，国内车规

3、级半导体市占率有待提升：国内车规级半导体市占率有待提升：根据S&P Automative Semiconductor Tracker预测，2024年纯电BEV市场为1100万量，预计2030年纯电规模将增长至3200万量，年复合增长率约为20%。受益于高压-高功率化、材料迭代、SDV驱动，英飞凌预测，BEV的半导体单车BOM将从2024年的单车1300美元增长至2030年的1,650美元（高端车型或至2,500美元）。中国新能源车出货量占比持续攀升，占比超过50%。国内车规级功率半导体市占率与新能源车销量产生较大差异，全球车规级半导体市场规模由2019年的372亿美元增长至2024年683.8

4、亿美元。但是，当前车规级用功率半导体集中度远高于功率半导体分立器件及模块。Top3分别为英飞凌、意法半导体、德州仪器，市占率分别为29.20%、20.10%、10.10%。AIAI驱动兆瓦级供电需求驱动兆瓦级供电需求，800800V V HVDCHVDC依赖于高性能功率半导体材料：全球算力设备能耗随人工智能需求爆发大幅增长依赖于高性能功率半导体材料：全球算力设备能耗随人工智能需求爆发大幅增长。算力设备是能耗和碳排放的重要来源算力设备是能耗和碳排放的重要来源。20242024年年-20302030年年，AIAI芯片将为数据芯片将为数据中心中心ITIT设备负载带来每年设备负载带来每年4 4至至9

5、9GWGW的新需求的新需求，在数据中心新增的全部在数据中心新增的全部ITIT设备负载约占设备负载约占7070%。主流AI训练机柜正从传统的1015kW 抬升至30kW 以上，高端液冷机柜甚至冲向100kW。一套高密度AI服务器机柜仅功率半导体用料就高达1.21.5万美元，包括24只PSU、36块GPU板、18块48V母线转换板、300 颗保护器件等。传统功率二极管陷入传统功率二极管陷入“高耐压高耐压vsvs低损耗低损耗”两难：两难：在功率MOS器件设计中，击穿电压(BV)与特征通态电阻()的关系非常密切，其基本关系式为=5.93 109（）2.5。高耐压下抑制漏电流，必须降低半导体掺杂浓度并增

6、厚漂移区厚度，导致导通电阻和正向压降显著升高。碳化硅（SiC）是一种典型的第三代半导体材料，具有相对于硅（Si）显著更大的带隙、更高的击穿场强和热导率等优势国内市场碳化硅渗透率更快国内市场碳化硅渗透率更快，增长更为可观：增长更为可观：受益于新能源汽车、储能及其他电力领域应用高速增长，国内6英吋外延片由2019年的3.4万片增长至2023年的18.8万片，复合增长率为52.8%，增速高于同期全球6英吋销量的46.1%。弗若斯特沙利文预测，中国8英吋销量预计在2028年达到103万片，2023年至2028年复合增速644.9%，同期全球8英吋碳化硅销量预计为308.1万片，8英吋国内市场需求或占据