分析中国高功率半导体器件市场前景
时间:2019-03-26 11:25:36 来源:永泰新闻网 作者:匿名


中国将节能减排作为国家的基本国策之一。功率半导体器件的开发和应用是节能的重要技术手段。在此前提下,我们将探讨国内外大功率半导体的技术发展趋势以及各行业的应用发展现状,为国内产业的发展提供参考,最终提高国内电力电子技术的普及程度。

1定义范围的高功率半导体器件

根据中国电力电子协会的主要功率半导体器件成员单位和国际同行的主导产品结构,我们将大功率半导体分为三类产品进行统计分析,即:200A以上的大功率晶闸管,25A以上的晶闸管和整流模块,50A以上的大功率IGBT。

2整体市场特征

大功率半导体技术已被广泛应用并渗透到电力,冶金,设备制造,运输和国防等关键领域;它已在新能源技术,激光和其他现代加工技术,高速铁路等前沿领域得到普及。只要涉及高功率电源应用,电力电子技术与大功率半导体器件一样。核心正在逐渐普及和改进。

近年来,中国功率半导体器件的发展非常迅速。在产品应用中,晶闸管和整流器模块以及IGBT已广泛用于中小功率应用。在高功率应用中,晶闸管仍然是主流。目前,国内功率器件制造主要用于晶闸管及其模块。只有少数小型IGBT后封装线,开发和制造模具的能力以及大功率IGBT的封装能力尚不完全可用。

3大功率半导体器件的发展趋势

现代高功率半导体器件及其控制技术正朝着以下方向发展:

(1)大电流和高电压:现代电力电子器件正朝着大电流和高电压的方向发展,以适应高压领域对电力电子器件的快速需求,特别是高压直流输电,高压电源无功补偿,高压电动机,逆变器。和其他领域。

(2)高频:从高压大电流GTO到高频多功能IGBT和MOSFET,频率范围从几千HZ到几十KHZ和MHZ。这标志着高频电力电子技术的时代。(3)集成和智能:几乎所有完全控制的设备都由许多并联的电池管(IGBT,GTO)组成。

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4分析主要国家或经济体大功率半导体市场的规模和发展趋势

表1 2005年至2010年世界不同国家大功率半导体市场规模(亿元)

国家或地区

2005年

2006年

2007年

2008年

2009年

2010年

美国

11.49

12.09

12.78

13.45

14.27

15.19

日本

15.23

15.98

16.76

17.54

18.32

19.15

欧洲

19.83

21.36

23.17

25.04

26.98

29.12

中国

29.76

35.49

42.55

51.35

62.07

75.67

其他

15.42

17.67

20.43

23.66

27.04

31.29

91.73

102.59

115.69

131.04

148.68

170.42

来源:发布

(1)美国:美国是电力电子设备的发源地,在全球电力电子市场中发挥着重要作用。但是,近年来,电力电子器件的生产逐渐转移到欧洲和发展中国家,市场增长受到限制。美国着名的大功率半导体器件制造商有IR等。

(2)日本:自20世纪90年代以来,日本一直是全球最大的电力电子市场,占全球市场的30%以上。 2000年以后,亚洲成为电力电子设备的最大消费国,日本市场的比例逐渐下降。

日本电力电子制造商主要包括东芝,富士电机,SanRex和三菱。

(3)欧洲:全球电力电子器件研发,生产和市场发达的地区。它拥有世界着名的ABB,INFINEON,DYNEX,Semikron等。

(4)中国:近年来,随着中国经济的不断发展和国家对电力,交通,基础设施的大规模投资,电力电子器件市场发展迅速,在全球市场的份额不断增长。它已成为全球最大的大功率电力电子市场需求。#页#

5中国的大功率半导体器件市场分析

由于中国经济的快速发展,中国现已成为全球最大的大功率分立器件市场。据统计,2008年中国大功率分立器件市场规模达到51.35亿元,占全球市场的39.19%。据估计,在未来五年内,中国的大功率分立器件市场销售额将保持20%的复合年增长率。到2010年,市场销售额将达到75.67亿元人民币,预计全球市场份额将超过47.40%。

表2 2005-2010中国不同类型大功率半导体需求市场规模(亿元)

设备类型

2005年

2006年

2007年

2008年

2009年

2010年

大功率晶闸管

5.63

7.03

8.72

11.07

14.04

18.10

晶闸管和整流器模块

16.09

19.06

22.66

27.04

32.38

38.92

IGBT

8.04

9.41

11.17

13.24

15.65

18.65

29.76

35.5

42.55

51.35

62.07

75.67

资料来源:CCID

总的来说,在三大类产品中,晶闸管和整流器模块由于覆盖面广,仍然是最大的市场份额(销售收入份额)。最初预计2005 - 2010年模块产品的复合增长率将超过19%。

晶闸管产品虽然是这些产品开发时间最长,国内技术相对成熟,但由于国内需求市场巨大,未来几年行业将保持18%以上的增长速度。明显的成本优势是这类产品持续流行的重要原因。

未来几年,大功率IGBT将呈现极高的增长率,但它们主要是进口的。

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6中国大功率半导体下游产业需求特征和需求规模分析

大功率半导体器件主要用于输变电,冶金,电机驱动,轨道交通,电焊机,大功率电源等。从市场来看,各个领域的需求增长稳定,并且都被出售给大功率半导体。为了积极影响,大功率半导体分立器件产业保持了持续,快速,稳定的发展,行业规模不断扩大。随着国家节能减排政策的增加,增长将更加迅速。具体比例如表3所示。表3 2005年至2010年中国不同应用领域大功率半导体市场规模(亿元)

应用领域

2005年

2006年

2007年

2008年

2009年

2010年

输电和改造

1.79

2.05

2.38

2.73

3.12

3.70

钢铁冶炼

8.33

9.58

10.95

12.89

14.86

16.91

电机驱动

3.87

4.77

5.79

7.10

8.76

10.93

6.55

7.92

9.73

11.80

14.54

18.35

高功率供电

3.57

4.30

5.25

6.45

8.07

10.00

电焊工

3.87

4.54

5.34

6.27

7.45

8.97

别的地方

1.79

2.34

3.12

4.11

5.28

6.81

29.77

35.5

42.56

51.35

62.08

75.67

资料来源:CCID

(1)输电和变电

中国电力工业继续加大输变电投资是必然趋势。 “十一五”规划是中国电网建设的跨越式发展阶段。特别是投资规模近4万亿元的“智能电网”已成为国家电网建设的战略重点。未来几年,无疑将成为输配电设备行业发展的良好契机。高功率,特别是高压和大电流晶闸管器件市场将迅速发展。

(2)钢铁冶炼行业的发展现状和趋势

中国钢铁行业的固定资产投资增长速度更快,钢铁冶炼行业是高功率半导体应用的主要领域之一。该设备主要由熔炉和轧机控制。基本上,该领域中使用的高功率半导体产品是高压和高流量产品。

表4 2002年至2008年中国重要产品钢材生产概况(1亿吨)

2002年

2003年

2004年

2005年

2006年

2007年

2008年

生铁

1.71

2.03

2.52

3.21

4.04

4.68

4.71

1.82

2.21

2.72

3.53

4.18

4.89

5

1.93

2.42

2.973.4

4.67

5.32

5.82

资料来源:中国钢铁协会

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(3)电机驱动(变频器,软启动)

目前,软起动器产品和逆变器电源主要用于电动机的起动和频率控制,广泛应用于各个行业。他们在电力驱动系统中的地位变得越来越重要,并且已经获得了巨大的节能效果。 。市场增长率也是高功率半导体应用分布中最快的。年复合增长率接近22%,未来发展势头良好。

(4)轨道交通行业

近年来,中国对高铁,城市轨道交通和铁路电气化的投入巨大,增长速度很快。轨道牵引设备和充电和整流设备市场也实现了跨越式发展。目前,轨道交通领域是大功率半导体应用的第二大市场。市场规模远高于传统应用。 2005 - 2010年市场年复合增长率超过22%。未来的市场发展仍然乐观。

(5)大功率电源

传统的大功率电源如电解铝装置,电解盐装置,静电除尘器高压直流电源等使用高功率半导体装置作为电源装置的重要部件。新型大功率开关电源广泛应用于现代工业,国防事业和电子,通信,航空,医疗等大型科研项目,具有广阔的应用前景。总的来说,大功率电源在高端市场有很大的扩展空间,市场年复合增长率将达到25%以上。

(6)焊机市场

随着中国钢铁工业的发展,对焊接设备和材料的需求与钢材消耗成正比。焊接设备行业整体经济形势良好。焊接机领域是高功率半导体应用,大功率晶闸管和整流器模块的传统领域之一。直流弧焊机的应用非常广泛,以整流模块和IGBT为核心的逆变焊机市场发展迅速。 2005 - 2010年的市场需求复合年增长率为17%。

(7)其他领域

除上述几个应用领域外,高功率半导体还广泛应用于有色金属,采矿,传动,造纸,纺织,汽车等领域。在国家节能减排的压力下,实现了上述产业的能源利用。技术改造,市场应用从无到有,增长速度极为可观。 2005 - 2010年市场复合年增长率接近30%。市场继续保持乐观。7一般

从报告中可以看出,中国的发展需要电力电子产业的快速发展,电力电子产业的发展离不开大功率半导体设备的发展,设备水平决定了电力电子产业的发展水平。整个行业。目前,随着国内电网的大规模改造,铁路建设,高速电力机车的普及,以及对国家工业,军事和基础工程的大量投入,必将为中国电力电子产业创造更好的机遇。在支持这项政策的过程中,企业将不断投入更多技术设备投资,不仅要在传统设备方面处于世界领先地位,还要在IGBT等新型大功率设备上取得突破。为国家的经济建设和节能减排做出贡献。