【导读】中国作为全球最大的新能源汽车市场，其销量占全球比重已达53%。但在车规功率器件市场方面，一直以来却被国际巨头占据，国内自给率仅8%，存在巨大的供需缺口。
可喜的是，在新能源汽车超预期发展、供应链安全、国产替代进程加速推进的驱动下，国内已经有一批车规功率器件厂商崛起，并且迎来快速发展。
车规功率器件量价齐升，市场规模早已超千亿
按技术特点与功能的不同，功率半导体器件可以分为二极管、晶闸管、晶体管等产品。其中，晶体管包含BJT、MOSFET、IGBT等热门品线，总体占比超过70%，是功率半导体市场份额中最大的品类。
具体来看，二极管中商业化较为成功的器件包括PiN功率二极管和肖特基势垒功率二极管，二者在开关速度、开关频率等方面呈现互补关系；晶闸管则是一种半控型功率器件，早期由于其较高的电压和应用电流，被广泛应用率高功率场景；
BJT是结构相对简单的功率器件，其在功率和频率上的表现都不突出，但由于其工艺成熟、成本较低等优点，仍在低端功率应用场景中具备一定的份额；
功率 MOS 可以进一步细分为平面型MOSFET、沟槽型MOSFET、超结MOSFET、屏蔽栅MOSFET等，分别具有不同的功率和频率特性，应用场景较为广泛；
而IGBT 的出现大大拓宽了硅基功率半导体的工作电压范围，其最高工作电压达到 6500V，同时具备功率 MOS 相对合适的工作频率，在电动车、轨道交通、电网、光伏和风电等领域具有广泛的应用。
市场规模方面，根据Omdia的数据，2020年全球功率半导体市场规模达到 452 亿美元，其中功率 IC 市场规模为 243 亿美元，功率器件市场规模为 209 亿美元。功率器件中，二极管、晶闸管、BJT、功率 MOS 和 IGBT 的市场规模分别为 38.7 亿美元、4.7 亿美元、18.1 亿美元、81 亿美元和 66.5 亿美元。
值得强调的是，随着近年来汽车电动化的发展，功率半导体的具体应用场景已经从燃油车时代的辅助驱动系统单一场景不断向牵引逆变器、OBC、高低压辅助驱动系统、DC/DC模块、充电桩等多个细分领域拓展，以此带来了内部功率半导体使用数量的快速增加。
除了数量大幅增长之外，相较于传统燃油车，新能源汽车的功率越大，电气化程度越高，其单车功率半导体价值量也就越大。根据英飞凌数据，目前新能源汽车的单车功率半导体价值量可达到458.7美元，约为传统燃油车87.6美元的 5 倍。在量价齐升的带动下，汽车领域功率半导体市场份额逐年提高，目前占比已经达到35%，金额约为160亿美元。
车厂进入功率半导体赛道
在新能源汽车的竞争中，汽车企业如何在成本控制和供应链能力上取得领先是关键之一。要发展新能源汽车，就绕不开功率半导体。为此，近年来大批新能源汽车企业纷纷扎进这一领域。
车厂进入造功率半导体主要有两种类型，一种是类似比亚迪半导体，依靠自有整车平台进行生产，目前比亚迪半导体已经实现了累计逾百万辆的IGBT模块装车量。但由于功率半导体器件进入有一定门槛，更多的车厂选择通过合资的方式实现快速量产。
上汽集团与英飞凌公司合资设立上汽英飞凌，上汽英飞凌已经大批量生产车规级IGBT，并广泛应用于国内众多新能源汽车。东风汽车与中国中车联合成立的智新半导体，智新半导体于2021年7月正式将IGBT生产线投入量产，该产线以第六代IGBT技术为基础，首批下线的IGBT模块将搭载于东风风神、岚图等自主品牌车型上。据悉，智新半导体建成的一期年产能为30万只，二期建成后，年产能将达120万只。与此同时，智新半导体碳化硅模块也已进入研发阶段。
2021年5月吉利汽车旗下威睿电动汽车与芯聚能半导体，2022年4月该公司宣布“芯聚能碳化硅主驱模块”成功登陆“smart精灵#1”量产纯电动车，成为内地第一批由第三方提供的、进入量产乘用车的碳化硅主驱模块，也标志着芯聚能半导体碳化硅模块和使用碳化硅模块的控制器均已进入量产状态。
2022年8月理想汽车与国内半导体领先企业湖南三安半导体共同出资组建的苏州斯科半导体公司打造，预计2022年内竣工后进入设备安装和调试阶段，2023年上半年启动样品试制，2024年正式投产后预计产能将逐步提升并最终达到240万只碳化硅半桥功率模块的年生产能力。
共同吹起汽车功率半导体国产化的号角
造车新势力新造车品牌需求量相对较小，对半导体大厂的议价权相对较弱，出于成本控制和供应链保障的原因，造车新势力在功率半导体产品上已经向国内的厂商打开了大门。
目前，零跑汽车导入了士兰微的产品。士兰微的IGBT模块B1采用IGBT4芯片，适用30-60kW的电动汽车，即A00级车，被零跑T03大量采用。
小鹏汽车导入了中车时代的产品。而在此之前，小鹏汽车和理想汽车类似，同时还评估了包括斯达半导、比亚迪半导体等在内的多家本土半导体企业的IGBT供应能力。
无论是造车新势力下场，还是传统功率半导体大厂发力车规赛道，可以确定的是，国产车与国内半导体厂商的合作与沟通正在变得更加密切。这对于国产汽车和国产半导体厂商都是件好事。
来源：贤集网
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