《电力电子产业现状-2019版》
2019-08-09 11:19:55   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

据麦姆斯咨询介绍,电力电子产业正在经历一场动态转变。这种转变源自对未来几年预测的需求增长,意味着向12英寸晶圆的生产转移。2018年,8英寸晶圆的需求已经饱和,导致晶圆价格上涨。

Status of the Power Electronics Industry 2019

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电力电子制造商正在向12英寸晶圆扩展

据麦姆斯咨询介绍,电力电子产业正在经历一场动态转变。这种转变源自对未来几年预测的需求增长,意味着向12英寸晶圆的生产转移。2018年,8英寸晶圆的需求已经饱和,导致晶圆价格上涨。截至目前,已有超过七家电力电子产品供应商宣布投资新的制造产能,陆续将于2021年起投产。

英飞凌(Infineon)已在菲拉赫(Villach)投资19亿美元,为其12英寸晶圆上的功率器件建造第二座晶圆厂。意法半导体(STMicroelectronics)也开始为其双极CMOS-DMOS、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管(IGBT),扩大在意大利Agrate的工厂用于12英寸生产。博世(Bosch)也已在德累斯顿(Dresden)建造12英寸晶圆厂,为汽车和物联网(IoT)应用的需求增长做好准备。另外,中国厂商也已开始扩展至12英寸,如杭州士蓝微电子(Silan Microelectronics)和上海积塔半导体(GTA Semi),后者已确认正在建设中国国内第一条汽车级IGBT生产线。

对于新晶圆厂建设的一个担忧是设备交付时间。这是安森美半导体(ON Semiconductor)和达尔科技(Diodes Inc)等公司收购现有晶圆厂的原因之一。收购需要的投入也较低。因此,安森美半导体采用先进CMOS技术的生产爬坡预计可在2020年开始。一旦该转移在2022年完成,其设备便可以根据需求,用于可能的功率器件增长。由于设备已经到位,届时需要做出选择。

我们需要密切关注电力电子厂商的下一步发展,因为它们将在未来几年重塑功率半导体产业。本报告概述了完整的电力电子供应链,并重点关注了12英寸产线的建设。

电力电子晶圆厂发展时间线,主要厂商12英寸/ 8英寸产线投资情况

电力电子晶圆厂发展时间线,主要厂商12英寸/ 8英寸产线投资情况

电气化仍然是电力电子产业的主要驱动力

2018年电力电子市场包括534亿美元的功率逆变器和175亿美元的功率半导体器件。市场关键驱动因素包括由交通电气化、二氧化碳减排、清洁电源的发展和工业化驱动的功率转换优化和扩展。可以说,具有巨大市场潜力和技术创新的主要驱动应用,是纯电动和混合动力电动汽车(EV/HEV)。但是,也不能忽略,还有其它由电气化和EV/HEV推动的应用。

受到清洁驾驶趋势和不断增长的电力消耗推动,可再生能源便是其一。此外,还需要部署更多的电网,以支持更高的电能需求。类似地,还需要部署更多的能量存储系统,以更好地分配电网能量。电网还必须部署到城市以外新安装的电动汽车充电站,使更多汽车可以同时插入充电,并提供可接受的充电时间。

此外,考虑到未来的自动驾驶和长远的车联网(V2X)通信,还需要更多的数据中心,更多的激光雷达(LiDAR)系统,以及其他支持技术。因此,我们正处于一个电气化以及EV/HEV推动已有应用快速增长的新时代,非常有必要跟踪电力电子市场的发展动向。

这些应用将如何发展?哪些是主要驱动因素?如何转化为功率半导体以及硅衬底的市场机遇?这些答案都可以在本报告中找到。

电力电子产业,驱动应用的前景

电力电子产业,驱动应用的前景

半导体市场向更高功率的发展,推动模块市场增长

如今,主电源应用的高功率效率和高密度要求推动着模块市场,模块占据了整体市场的23%。但现在也看到来自终端用户新应用的需求推动,这些新应用包括能源存储、充电基础设施以及电动汽车等。这些应用,以及可再生能源和马达驱动等传统应用,将使用具有不同功率水平和可靠性要求的模块。

这将在未来几年内提供大量的功率模块选择。业界正在开发具有新衬底、芯片附着材料或新半导体材料的功率模块。各个领域的不同厂商都在关注模块的创新,并推动量产以进入这个市场。另一方面,老牌厂商也正在通过创新和优质产品供应来争夺市场。

电力电子半导体市场正处于从2017年开始并持续到现在的增长期。某些细分领域现在已经趋于饱和,特别是2019年的MOSFET市场,不过市场需求预计仍将持续高涨。Yole预计2018~2024年IGBT模块市场的复合年增长率(CAGR)为4.5%,而分立IGBT元件的复合年增长率为2.7%。这些预测数据与上述厂商的产线投资直接相关。另外需要注意的是,未来几年SiC的渗透将直接影响IGBT模块市场,SiC预计将在电动汽车领域大展拳脚。这确实是一个值得关注的市场!

2018年和2024年按器件细分的电力电子产业市场份额

2018年和2024年按器件细分的电力电子产业市场份额

在本报告中,Yole总结了功率半导体领域从硅晶圆到分立器件、模块和逆变器的不同市场。

2018年电力电子产业主要厂商及其功率器件的营收划分

2018年电力电子产业主要厂商及其功率器件的营收划分

本报告涉及的部分公司:ABB, Alpha and Omega Semiconductor (AOS), Alstom, Amkor, Analog Devices, ASE Group, Bosch, BYD, Continental, Cree, CRRC, Danfoss, Denso, Dialog Semiconductor, Diodes Incorporated, Diotec semiconductor, Episil, EXAGAN, Fuji Electric, GaN Systems, General Electric, Global Wafers, GTA semiconductor, HHGrace, Hitachi, Honda, Huawei, Infineon, Ingeteam, LEM, Littelfuse, MACMIC, Magnachip, Maxim Integrated, Microchip, Mitsubishi Electric, Monolithic Power Systems, Navitas, Nexperia, NXP, Okmetic, ON Semiconductor, Panasonic, Powerex, Power Integrations, Qualcomm, Renesas, Rohm, Sanken, Semikron, Semtech, Shindengen, ShinEtsu, Siemens, Silan Microelectronics, Silego Technology, Silterra, Siltronic, Sino-Microelectronics, Soitec, ST Microelectronics, StarPower, Sumco, Sungrow, Tamura, TDK, Tesla Motors, Texas Instruments, Toshiba, Toyota, Transphorm, UnitedSiC, UTAC, Valeo, Vishay, Volkswagen…

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