產業介紹：功率半導體—因電動車而成長的大市場

 

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功率半導體

功率半導體主要可區分為兩塊，功率元件及功率IC。

功率元件又可分成兩項，功率二極體及功率電晶體。

功率IC則是指電源管理IC。

今天主要先分享功率元件這個區塊—功率二極體：蕭特基二極體(SBD)、功率電晶體：MOSFET、IGBT。

 

功率電晶體

基本介紹

功率電晶體主要有兩種功能：放大、開關。

電動車驅動原理是電池的電力驅動馬達運轉；電池是直流電，需要靠這些功率電晶體，將直流電轉換成交流電而驅動馬達。

反向充電也是，交流電轉換成直流電儲存回電池。

功率半導體產值目前月450-490億。市占率排行：

1. 英飛凌

2. 德儀

3. 安森美

4. 意法

其中英飛凌市占率約有20%，這些大廠主要都是IDM廠，垂直整合生產（從晶圓設計-晶圓製造-晶圓封裝）。功率半導體主要都是使用半導體的成熟製程製造的，跟我們常常看到台積電這種先進製程生產的邏輯運算晶片有明顯的差異化。

 

用途

這種功率半導體如果用在車用產品上，就會需要非常強的可靠度驗證（高溫、高壓、長時間使用、近乎100%的良率），因為用在車子上，會有人命問題，所以對於品質的要求（壽命、耐溫等）不同於一般消費電子，在用料、製造、甚至最後的封裝，每個環節都極為重要，所以這類的製造商都會選擇垂直整合生產，需要技術層次也不亞於先進製程，所以這類產品的毛利也都不會太差。

再來觀察功率半導體的產業趨勢，當然就要看產業龍頭英飛凌的看法。根據英飛凌的分析，每台燃油車大概會用到18個功率半導體元件，電動車則會用到250功率半導體元件，數量將近增加13倍；每台燃油車功率半導體成本約80美元、電動車則是550美元，超過5倍。

IGBT（前五大市占率約66%）：燃油車使用2-3顆，油電車10顆，電動車90-120顆（市占率排行英飛凌、富士電機、三菱電機、安森美）高功率mosfet（前五大市占率81%）：英飛凌、意法、安森美。

另外另一個發展重點則是新能源：風力發電、太陽能他們看到了很大的潛力；其他則是資料中心、物聯網等工業需求。

從上述資料可以看到，車用功率半導體前五大企業都是國外企業，台灣主要的都是以消費性電子為主，但有一項車用功率半導體的材料，世界前三大皆是台灣廠商-車用功率導線架。

2020/4由SEMI所統計的功率導線架市佔比：

1. 順德SDI-16.9%

2. 界霖Jihlin-13%

3. 長華集團CWT-10.4%

4. 博鑫科技TSP-9.5%

5. 日本益能達株式會社Enomoto-8.2%

前五大接近6成的市占率可見功率導線架在全世界屬於寡占市場。

 

結語

電動車絕對是未來10年內成長性最強的產業之一，歐美國家對於碳排放的減少管制越來越高，挪威2025年禁售燃油車等等..，電動車的普及已經是不可逆的趨勢。

市調機構推測功率半導體元件4年內年複合成長率為7.7%，車用功率半導體元件5年內年複合成長率高達25%，所以這個產業絕對是值得持續關注的產業之一。

 

 

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