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半导体行业深度分析：新能源汽车驱动功率半导体发展

核心内容概述

本报告主要分析了新能源汽车的发展对功率半导体行业的影响，指出随着全球新能源汽车市场快速增长，功率半导体作为新能源汽车的核心部件之一，其价值量和用量显著提升。同时，国内功率半导体企业在国产替代背景下开始崭露头角，部分企业在车规级IGBT和MOSFET领域取得突破。此外，第三代半导体材料SiC和GaN因其优异的性能，正逐步渗透至新能源汽车市场，未来有望加速发展。

主要观点

1. 新能源汽车市场快速发展，功率半导体受益显著

• 全球新能源汽车销量预计将在2025年达到1200万辆，其中中国新能源汽车销量有望达600万辆。
• 新能源汽车的电动化使功率半导体成为核心组件，其单车价值量在插混和纯电车型中可达330美元，远高于48V轻混车型的90美元。
• 功率半导体主要应用于主驱逆变、OBC、DC/DC、电池管理、空调系统、充电桩等场景，随着汽车电动化和智能化的推进，其用量和价值量将持续增长。

2. IGBT与MOSFET是新能源汽车功率半导体的核心

• IGBT 是新能源汽车高压系统核心器件，主要用于主驱逆变、OBC、电池管理等，单车用量大，价值量高。
• MOSFET 应用于低压系统，如照明、电机控制等，用量广泛，未来随着高端车型的普及，其单车用量也将增加。

3. 国产替代加速，国内企业逐步进入车规供应链

• 2017-2018年全球功率半导体产能紧张，国内客户开始进行国产器件认证，推动国产替代进程。
• 国内企业在IGBT和MOSFET领域已有突破，部分企业已实现车规产品供应，如斯达半导、士兰微、新洁能、捷捷微电、闻泰科技等。
• 车规产品认证壁垒高，涉及ISO、AEC-Q等国际标准，以及整车厂的严格测试流程。

4. 第三代半导体材料SiC和GaN开启渗透

• SiC和GaN具有高临界磁场、高电子饱和速度和高热导率，适用于高压、高频、高温环境。
• SiC器件可显著提升电能转换效率，降低逆变器尺寸和重量，提升新能源汽车续航能力。
• 随着制造成本下降，SiC器件在新能源汽车中渗透率有望加速提升。

关键信息

1. 新能源汽车市场趋势

• 全球新能源汽车销量预计2025年达1200万辆，中国新能源汽车销量预计达600万辆。
• 2020年全球新能源乘用车销量达312.48万辆，同比增长41.40%。
• 中国新能源汽车渗透率目标：2025年达20%，2035年达50%。

2. 功率半导体价值提升

• 48V轻混车型中，功率半导体价值量为90美元；插混和纯电车型中，功率半导体价值量达330美元。
• 2025年新能源车用功率半导体市场规模预计达39.6亿美元，年均复合增长率约30.88%。

3. IGBT与MOSFET市场现状

• 全球IGBT市场由海外厂商主导，2019年市场达63.4亿美元，国内企业市占率低。
• IGBT在新能源汽车中主要用于主驱逆变，其技术代际不断升级，国内企业已能量产对标英飞凌5-6代产品。
• MOSFET在新能源汽车中应用广泛，国内企业如士兰微、新洁能、捷捷微电等已具备一定车规级供应能力。

4. 第三代半导体发展趋势

• SiC功率器件市场预计从2019年的5.41亿美元增长至2025年的25.62亿美元，年均复合增长率约30%。
• 新能源汽车是SiC需求最大的增量来源，预计市场将从2.25亿美元增长至15.53亿美元。
• SiC制造成本下降趋势明显，2020年较2017年下降50%以上，性价比提升。

受益标的

风险提示

1. 新能源汽车销量不及预期；
2. 功率半导体行业竞争加剧；
3. 疫情反复、贸易摩擦等不可控事件。

总结

新能源汽车的快速发展为功率半导体行业带来了巨大的市场机遇，尤其是IGBT和MOSFET。随着国产替代进程的加速，国内企业在车规产品供应方面逐步取得突破。第三代半导体材料SiC和GaN因其性能优势，正逐步渗透至新能源汽车市场，未来有望实现更大规模应用。整体来看，功率半导体行业前景广阔，国内企业具备发展潜力，但需警惕市场波动、技术竞争和外部环境变化等风险。