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功率电子市场:王者风范延至未来十年

发布时间:2012-09-24

关键字:功率电子 

Yole Développement在其最近发布的“功率电子产业形势”分析报告中,分析了具有突破性的功率半导体技术和市场趋势,并指出,未来十年,功率电子仍将是半导体产业最具吸引力的分支。

200亿美元的器件市场

“2012年,专用于功率电子产业的半导体器件(包括分立器件、模块和IC)市场将达到200亿美元。”Yole Développement公司功率电子部门负责人Brice Le Gouic表示。由于被广泛应用于混合动力汽车、光伏逆变器、照明、能源以及宽幅电压(从几伏到数千伏)应用等领域,功率电子一直是半导体产业中最具吸引力的分支,而且,今后十年仍将如此。

Yole Développement在此报告中完整且详细地分析:1)基于应用的市场预测和厂商份额,2)功率分立器件和模块的电压范围和区域性质,3)用于制造功率半导体器件的晶圆市场。

蓬勃发展的4种技术

IGBT已经是非常成熟的产品,目前在中高电压领域的市场规模达16亿美元。Yole指出,未来IGBT有向缩小电压范围发展的趋势,以满足电视机、计算机适配器和照相机等消费类目标应用需求,从而抢占更多市场。与此同时,在上述应用中的SJ MOSFET可提供更快的开关频率和具有竞争力的价格,Yole预计,2012年年底,SJ MOSFET市场规模将达5.67亿美元。

此外,GaNSiC也有机会超过硅性能并增强逆变器性能。然而,材料依然昂贵,而且技术也尚未完全成熟。但另一方面,GaN和SiC均受益于其在LED产业的成熟发展,就如我们所观察到的,许多LED公司都在关注功率电子器件所带来的发展机会。

Yole Développement明确指出这4种主要技术的用途。然而,这些技术仍然需要努力为各种功率/电压范围的每种应用提供理想的解决方案。

-GaN和SiC对功率电子市场来说还不成熟。前者要求在制造工艺上做技术改进,特别是外延厚度;而后者,目前是一种昂贵的材料,不适合在消费类市场使用。

-在技术和功率/电压范围之间将产生细分领域,某些领域将只接受某一种“最好的”技术。

特殊的产业结构

SJ MOSFET产业欢迎新创企业和代工服务提供商,同时,由于涉及许多应用的大型企业的存在,如英飞凌、三菱电子和富士等,IGBT裸片产业的竞争格局正在成形。不管怎样,IGBT(和SJ MOSFET)模块业务正在逐渐增加,我们看到有许多新创企业在逐步进入其配套市场,提供如冷却、互连、基板、封装和凝胶等方面的解决方案。

值得一提的还有,由CREE领导的SiC产业现在已是新兴企业的发展乐土。随着更低成本材料的推出,SiC产业正在迅速发展并进行整合。然而,除了PFC业务外,SiC的技术性特点表明,它无疑将致力于大功率/高电压应用。此外,中国已有本土SiC公司,他们的出现将加剧竞争,并抢食局部市场。

就目前而言,GaN的大部分业务还在美国本土。国际整流器(IR)公司、宜普(EPC)公司、Transphorm、Microsemi和GaN Systems公司都推出全成品或定制产品。然而,像MicroGaN、NEC和Powdec等先锋的出现,也表明了GaN制造产业全球化的趋势。与此同时,这个市场仍然较弱,LED企业正考虑借助技术平台进入甚低功率/电压的功率电子领域。

在这份报告中,Yole Développement还介绍了各个产业的动态,互相之间的影响,以及未来的发展和市场。另外,还涉及供应链和业务细分等问题。功率电子产业具有巨大的增长潜力,其主要驱动力来自开放、便捷的能源(生产、传输、消耗),即使对于小型企业也是如此。

逆变器产业的驱动

因为功率半导体只是功率电子产业的“一小部分”,因此必须响应来自更高系统的“逆变器”的需求。例如,一些昂贵的解决方案仍然没有实现,即使其器件和模块的性能比现有方案高得多。

在此份报告中,Yole Développement对逆变器市场和相关企业以及产业发展也进行了分析,目的是描述功率半导体的角色,并分析不同应用的核心驱动力。

另外,报告还强调了基于应用的逆变器技术的预期发展,以及功率半导体将如何助力实现这些技术改进。事实上,功率器件的改进只有符合由逆变器需求定义的无源和连接器件要求时才是有用的。

地理定位在功率电子领域中也非常关键,尤其是随着中国和其它新兴国家的崛起,此外,光伏、风能、电动汽车等应用得到当地政府支持也是一个原因。

Yole Développement从半导体和无源器件到逆变器的各个层面对功率电子产业进行了地理和供应链剖析。