隨著電動(dòng)汽車銷量穩(wěn)健增長(zhǎng)，最先獲益的功率半導(dǎo)體器件有望是哪些?車載功率半導(dǎo)體廠商應(yīng)該把握哪兩個(gè)核心市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力?

當(dāng)前，電動(dòng)汽車作為新能源汽車的最重要載體和代表，逐漸成為消費(fèi)者選擇的主流。

電動(dòng)汽車的銷量提升對(duì)于終端消費(fèi)市場(chǎng)的不斷滲透，也帶動(dòng)了功率器件和模塊需求的快速增長(zhǎng)，特別是對(duì)于 MOSFET和IGBT(包括單管及模組)部分。

據(jù)貝殼投研數(shù)據(jù)，2021年中國(guó)車規(guī)級(jí)IGBT市場(chǎng)規(guī)模為47.8億元，預(yù)計(jì)到2025年，其將達(dá)到151.6億元。另?yè)?jù)芯謀研究數(shù)據(jù)，2021年和2025年中國(guó)車規(guī)MOSFET的市場(chǎng)規(guī)模分別約為73.5億元和122.5億元。

電動(dòng)汽車一般包括純電動(dòng)、插電混動(dòng)、混動(dòng)(中混和強(qiáng)混)等。在此類汽車上，電機(jī)驅(qū)動(dòng)、照明、熱管理、電動(dòng)汽車主驅(qū)逆變器、DC/DC、升壓器和OBC(車載充電器)等產(chǎn)品將依據(jù)各自的工作功率大小，選擇不同的功率半導(dǎo)體器件。

目前，高、中、低壓硅基MOSFET、IGBT和SiC MOSFET均在電動(dòng)汽車內(nèi)有廣泛使用。

圖：功率半導(dǎo)體在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用

據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)縱橫數(shù)據(jù)，混動(dòng)和純電動(dòng)汽車上功率半導(dǎo)體價(jià)值量分別占單車半導(dǎo)體總價(jià)值的40%和55%。另外據(jù)英飛凌統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，純電動(dòng)汽車半導(dǎo)體價(jià)值量預(yù)估在1000美元左右，而車載功率半導(dǎo)體則達(dá)到550-600美元左右。

隨著汽車對(duì)于電動(dòng)化、高壓化等需求的逐步滲透，整車動(dòng)力電池電壓平臺(tái)逐漸從現(xiàn)有的400V升級(jí)到800V系統(tǒng)，以滿足消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車的長(zhǎng)續(xù)航、快速充電等需求。這也對(duì)功率半導(dǎo)體的性能參數(shù)提出了更高的要求，因此中高壓功率器件如SJ MOSFET、IGBT和碳化硅MOSFET將會(huì)在車端得到大量應(yīng)用，且其單車價(jià)值量有望繼續(xù)提升。

我們可以預(yù)測(cè)，隨著電動(dòng)汽車銷量穩(wěn)健增長(zhǎng)，最先獲益的功率半導(dǎo)體有望是當(dāng)前具代表性的器件——硅基MOSFET、IGBT以及碳化硅。

另外，根據(jù)汽車不同的系統(tǒng)應(yīng)用，通常會(huì)選用不同規(guī)格的功率半導(dǎo)體分立器件和模塊。而在眾多種類中選型時(shí)，車載功率半導(dǎo)體成本和效率是最關(guān)鍵的兩大要素。一般需要考慮用合適的功率去匹配相對(duì)應(yīng)的電壓和電流，再結(jié)合系統(tǒng)效率和成本最終設(shè)計(jì)出一套最優(yōu)方案。

由此可見(jiàn)，成本和效率將成為車載功率半導(dǎo)體廠商進(jìn)行市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的核心點(diǎn)。

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審核編輯 黃宇