中商情报网讯：功率半导体是电力电子装置实现电力转换及控制的核心器件，主要功能为改变电路中的电压、电流、频率、导通状态等物理特性，以实现对电能的管理，广泛应用于汽车、工业控制、轨道交通、消费电子、发电与配电、移动通讯等电力电子领域，其实现电力转换的核心目标是提高能量转换率、减少功率损耗。
现有的功率器件大多基于硅半导体材料，由于硅材料物理性能的限制，器件的能效和性能已逐渐接近极限，难以满足迅速增长和变化的电能应用新需求。碳化硅功率器件以其优异的耐高压、耐高温、低损耗等性能，能够有效满足电力电子系统的高效率、小型化和轻量化要求，在新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网等领域具有明显优势。
经过近30年研究和开发，碳化硅衬底和功率器件制造技术在近年逐步成熟，并快速推广应用，正在掀起一场节能减排和新能源领域的巨大变革。碳化硅功率器件的应用领域如下图所示：
资料来源：Yole Development
数据显示，2020年全球功率半导体市场需求规模达143亿美元，中国是全球最大的功率半导体消费国，2020年市场需求规模将达到56亿美元，占全球需求比例约为39%。伴随国内功率半导体行业进口替代的发展趋势，未来中国功率半导体行业将继续保持增长，2022年市场规模有望达到60亿美元。
数据来源：IHS、中商产业研究院整理
与硅基半导体材料相比，以碳化硅为代表的第三代半导体材料具有高击穿电场、高饱和电子漂移速度、高热导率、高抗辐射能力等特点，适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件。根据Omdia统计，2019年全球SiC功率半导体市场规模为8.9亿美元，受益于新能源汽车及光伏领域需求量的高速增长，预计2024年全球SiC功率半导体市场规模预计将达26.6亿美元，年均复合增长率达到24.5%。
数据来源：Omdia、中商产业研究院整理
从全球市场竞争格局来看，SiC产业链中美国、欧洲和日本企业居多，以科锐、英飞凌、罗姆半导体、意法半导体为代表的企业以IDM模式经营，占据了较高的市场份额。国内厂商中，比亚迪集团已经在整车中率先使用SiC器件，比亚迪半导体率先实现了SiC三相全桥模块在电机驱动控制器中的大批量装车。整体而言，SiC市场仍处于发展的初期阶段，未来几年竞争格局仍存在一定不确定性。
更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国半导体行业市场前景及投资机会研究报告》，同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、产业研究报告、产业规划、园区规划、十四五规划、产业招商引资等服务。
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