由應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的電力電子市場(chǎng)

去年，我們看到主要逆變器領(lǐng)域的電力電子產(chǎn)品的年同比增長(zhǎng)高達(dá)8.4%，包括EV/HEV、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和不間斷電源（UPS）。要了解電力電子市場(chǎng)，重要的是要認(rèn)識(shí)到電力電子不像其它“超越摩爾（More than Moore）”電子領(lǐng)域，它是應(yīng)用驅(qū)動(dòng)型市場(chǎng)，而不是技術(shù)驅(qū)動(dòng)型。近年來(lái)，得益于數(shù)字時(shí)代的到來(lái)或環(huán)境問(wèn)題等大趨勢(shì)，這個(gè)市場(chǎng)已經(jīng)獲得了大幅增長(zhǎng)。

我們可以直接將環(huán)境問(wèn)題與不同國(guó)家提供的用于提高能效、促進(jìn)新電力電子系統(tǒng)銷(xiāo)售的政府資金聯(lián)系起來(lái)。例如，EV/HEV細(xì)分市場(chǎng)在技術(shù)上主要受到二氧化碳（CO2）減排目標(biāo)、更高的效率要求或更少依賴石油行業(yè)的驅(qū)動(dòng)。目前，純電動(dòng)汽車(chē)在EV/HEV銷(xiāo)量中的占比略高于5%，而到了2023年它們將增長(zhǎng)至21%?？傮w而言，Yole分析師預(yù)計(jì)，2017~2023年期間EV/HEV電力電子市場(chǎng)的復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）將達(dá)到驚人的20.7%。補(bǔ)貼對(duì)可再生能源市場(chǎng)影響巨大。

2017年中國(guó)太陽(yáng)能裝機(jī)量占到了全球總量的約50%，因?yàn)橹袊?guó)政府的補(bǔ)貼大幅減少，2018年光伏市場(chǎng)預(yù)期將顯著萎縮。盡管如此，得益于印度、南美洲或非洲等世界其他地區(qū)的裝機(jī)成本下降和裝機(jī)量的提高，Yole預(yù)計(jì)該市場(chǎng)將在中期內(nèi)復(fù)蘇。另一方面，為了擴(kuò)展其它現(xiàn)有的電力電子市場(chǎng)，需要重點(diǎn)開(kāi)發(fā)一些新的細(xì)分領(lǐng)域。直流充電或固定能量存儲(chǔ)市場(chǎng)便是如此。實(shí)際上，需要快速開(kāi)發(fā)直流充電解決方案，以實(shí)現(xiàn)快速高效的充電，來(lái)跟隨EV/HEV市場(chǎng)的增長(zhǎng)。同樣，為了進(jìn)一步發(fā)展光伏和風(fēng)能市場(chǎng)，需要擴(kuò)展固定式儲(chǔ)能系統(tǒng)。本報(bào)告總結(jié)了驅(qū)動(dòng)電力電子市場(chǎng)增長(zhǎng)的應(yīng)用及其不同趨勢(shì)，以及每種應(yīng)用的主要技術(shù)發(fā)展。

哪些應(yīng)用在驅(qū)動(dòng)電力電子產(chǎn)業(yè)？

2016~2017年電力電子半導(dǎo)體器件市場(chǎng)增長(zhǎng)了11.7%2017年，電力電子市場(chǎng)總規(guī)模為327億美元，其中電源IC約占了一半。去年電力電子半導(dǎo)體市場(chǎng)蓬勃發(fā)展，同比增長(zhǎng)率達(dá)到了喜人的11.7%，這主要得益于EV/HEV和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用的IGBT（絕緣柵雙極晶體管）器件的銷(xiāo)售增長(zhǎng)。計(jì)算和存儲(chǔ)以及汽車(chē)領(lǐng)域的需求，也使MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管）器件市場(chǎng)在2017年增長(zhǎng)了8.3%。

功率模塊封裝趨勢(shì)Yole預(yù)計(jì)未來(lái)五年，功率器件市場(chǎng)前景可期，2017~2023年的復(fù)合年增長(zhǎng)率將超過(guò)4%。這將主要由EV/HEV市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，該應(yīng)用市場(chǎng)將帶來(lái)超過(guò)19億美元的IGBT市場(chǎng)和近18億美元的MOSFET市場(chǎng)，包括分立器件和模塊。MOSFET的市場(chǎng)需求也將受到網(wǎng)絡(luò)和電信應(yīng)用的推動(dòng)，得益于5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，2017~2023年期間網(wǎng)絡(luò)和電信應(yīng)用的MOSFET市場(chǎng)將以8.3%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。

因此，許多制造商正在擴(kuò)大產(chǎn)能，以縮短供貨周期，滿足這些市場(chǎng)需求。例如，英飛凌（Infineon）正在擴(kuò)大其300毫米晶圓廠的產(chǎn)能，用于包括IGBT在內(nèi)的電力電子器件。中國(guó)由于國(guó)內(nèi)巨大的需求推動(dòng)，正在投入大量精力和資金，開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)的電力電子器件和制造技術(shù)，以在供應(yīng)鏈中向下游不斷延伸。

2017~2023年IGBT和MOSFET分立器件及模塊的市場(chǎng)預(yù)測(cè)（按電力電子市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用細(xì)分）

技術(shù)仍很重要

由于大功率負(fù)載系統(tǒng)的處理需求，電力電子市場(chǎng)需要在效率和熱管理方面發(fā)展。市場(chǎng)主要廠商需要加大投資技術(shù)開(kāi)發(fā)，在不影響熱管理或可靠性的前提下，降低器件和系統(tǒng)成本，減小重量和尺寸。器件、封裝、模塊、功率堆?；蚰孀兤鲗蛹?jí)的優(yōu)化解決方案正在得到應(yīng)用。無(wú)源元件必須改進(jìn)以充分利用新型半導(dǎo)體材料、器件和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的潛力。Yole看到了一個(gè)依賴于器件開(kāi)發(fā)的強(qiáng)大改進(jìn)軸，無(wú)論是硅還是寬帶隙材料（如SiC或GaN）。 因此，終端用戶可以通過(guò)使用尺寸更緊湊的系統(tǒng)，甚至將它們集成在單個(gè)芯片中，實(shí)現(xiàn)更高的系統(tǒng)效率、更高的頻率和更高的功率密度。然而，即使SiC能夠滲透到各種不同的應(yīng)用中，硅解決方案仍將進(jìn)一步開(kāi)發(fā)并針對(duì)高效系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。作為一個(gè)例子，我們看到英飛凌的新一代IGBT已于去年上市。

不同的組裝方案在本報(bào)告中，Yole的分析師總結(jié)了全逆變器組件的不同技術(shù)改進(jìn)和趨勢(shì)。其中包括挑戰(zhàn)型新材料SiC和GaN，這些材料仍然需要極力提高產(chǎn)能。本報(bào)告展示了技術(shù)進(jìn)步與應(yīng)用需求之間的關(guān)聯(lián)性，例如EV/HEV所需要的功率模塊創(chuàng)新。

不同系統(tǒng)組件的改善趨勢(shì)