由應用驅動的電力電子市場技術仍很重要

由應用驅動的電力電子市場

去年，我們看到主要逆變器領域的電力電子產(chǎn)品的年同比增長高達8.4%，包括EV/HEV、電機驅動器和不間斷電源（UPS）。要了解電力電子市場，重要的是要認識到電力電子不像其它“超越摩爾（More than Moore）”電子領域，它是應用驅動型市場，而不是技術驅動型。近年來，得益于數(shù)字時代的到來或環(huán)境問題等大趨勢，這個市場已經(jīng)獲得了大幅增長。

我們可以直接將環(huán)境問題與不同國家提供的用于提高能效、促進新電力電子系統(tǒng)銷售的政府資金聯(lián)系起來。例如，EV/HEV細分市場在技術上主要受到二氧化碳（CO2）減排目標、更高的效率要求或更少依賴石油行業(yè)的驅動。目前，純電動汽車在EV/HEV銷量中的占比略高于5%，而到了2023年它們將增長至21%。總體而言，Yole分析師預計，2017~2023年期間EV/HEV電力電子市場的復合年增長率（CAGR）將達到驚人的20.7%。補貼對可再生能源市場影響巨大。

2017年中國太陽能裝機量占到了全球總量的約50%，因為中國政府的補貼大幅減少，2018年光伏市場預期將顯著萎縮。盡管如此，得益于印度、南美洲或非洲等世界其他地區(qū)的裝機成本下降和裝機量的提高，Yole預計該市場將在中期內復蘇。另一方面，為了擴展其它現(xiàn)有的電力電子市場，需要重點開發(fā)一些新的細分領域。直流充電或固定能量存儲市場便是如此。實際上，需要快速開發(fā)直流充電解決方案，以實現(xiàn)快速高效的充電，來跟隨EV/HEV市場的增長。同樣，為了進一步發(fā)展光伏和風能市場，需要擴展固定式儲能系統(tǒng)。本報告總結了驅動電力電子市場增長的應用及其不同趨勢，以及每種應用的主要技術發(fā)展。

哪些應用在驅動電力電子產(chǎn)業(yè)？

2016~2017年電力電子半導體器件市場增長了11.7%2017年，電力電子市場總規(guī)模為327億美元，其中電源IC約占了一半。去年電力電子半導體市場蓬勃發(fā)展，同比增長率達到了喜人的11.7%，這主要得益于EV/HEV和電機驅動器應用的IGBT（絕緣柵雙極晶體管）器件的銷售增長。計算和存儲以及汽車領域的需求，也使MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）器件市場在2017年增長了8.3%。

功率模塊封裝趨勢Yole預計未來五年，功率器件市場前景可期，2017~2023年的復合年增長率將超過4%。這將主要由EV/HEV市場驅動，該應用市場將帶來超過19億美元的IGBT市場和近18億美元的MOSFET市場，包括分立器件和模塊。MOSFET的市場需求也將受到網(wǎng)絡和電信應用的推動，得益于5G網(wǎng)絡基礎設施的建設，2017~2023年期間網(wǎng)絡和電信應用的MOSFET市場將以8.3%的復合年增長率增長。

因此，許多制造商正在擴大產(chǎn)能，以縮短供貨周期，滿足這些市場需求。例如，英飛凌（Infineon）正在擴大其300毫米晶圓廠的產(chǎn)能，用于包括IGBT在內的電力電子器件。中國由于國內巨大的需求推動，正在投入大量精力和資金，開發(fā)國內的電力電子器件和制造技術，以在供應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預測（按電力電子市場驅動應用細分）

技術仍很重要

由于大功率負載系統(tǒng)的處理需求，電力電子市場需要在效率和熱管理方面發(fā)展。市場主要廠商需要加大投資技術開發(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、功率堆棧或逆變器層級的優(yōu)化解決方案正在得到應用。無源元件必須改進以充分利用新型半導體材料、器件和系統(tǒng)設計的潛力。Yole看到了一個依賴于器件開發(fā)的強大改進軸，無論是硅還是寬帶隙材料（如SiC或GaN）。 因此，終端用戶可以通過使用尺寸更緊湊的系統(tǒng)，甚至將它們集成在單個芯片中，實現(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用中，硅解決方案仍將進一步開發(fā)并針對高效系統(tǒng)進行優(yōu)化。作為一個例子，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告中，Yole的分析師總結了全逆變器組件的不同技術改進和趨勢。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。本報告展示了技術進步與應用需求之間的關聯(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