碳化硅功率半导体器件应用与规模[淘股吧]目前碳化硅功率器件主要定位于功率在1kw-500kw之间、工作频率在10KHz-100MHz之间的场景,特别是一些对于能量效率和空间尺寸要求较高的应用,如电动汽车车载充电机与电驱系统、
充电桩、
光伏微型逆变器、高铁、智能电网、工业级电源等领域,可取代部分硅基MOSFET与
IGBT。
当前电动汽车的车载充电机市场已逐步采用碳化硅SDB,产品集中在1200V/10A、20A,每台车载充电机需要4-8颗碳化硅SBD,全球已有超20余家汽车厂商开始采用。
电动汽车的电驱系统,主要指功率控制单元PCU,管理电池中的电能与电机之间的流向、传递速度。传统PCU使用硅基半导体制成,强电流与高压电穿过硅基功率器件时的电能损耗是电动力车最主要的电能损耗来源,而使用碳化硅SBD和MOSFET可降低10%的总能量损耗,同时可降低PCU 80%的体积,使得车辆更为紧凑轻巧。
因此碳化硅MOSFET取代硅基IGBT是电驱系统发展的必然趋势,预计该市场将在明年碳化硅MOSFET成熟可靠后全面启动。目前,
特斯拉Model 3的电驱系统已采用了ST所提供的的碳化硅器件,丰田也将于2020年正式推出搭载碳化硅器件的电动汽车。
据IMS Research报告显示,碳化硅功率器件2017年市场份额在3亿美元左右,主要集中在光伏逆变器与电源领域。虽只占到功率器件市场的1.5%的规模,但近几年的年复合增长率保持在30%以上。
同时,在产品结构也主要是以二极管为主,占到80%以上的份额,而未来随着电动汽车作为主驱动力以及MOSFET器件的上量,有望在未来8年超20亿美元。
在市场格局上,目前Infineon是全球SiC器件领域销售额排名第一的企业,市场份额近40%,Cree、Rohm、ST分别排名二、三、四位,市场份额分别为23%、16%、10%,国产替代空间大。