1、工业控制行业是功率半导体需求的重要支撑
工业控制行业是功率半导体最早实现大规模应用的领域之一。功率半导体已广泛应用于变频器、开关电源、逆变电焊机等产品中,技术成熟度较高。功率半导体器件的高效开关和低损耗特性,有利于降低工业控制系统的能源消耗,能够减少其运行过程中的热量产生,从而提高系统的可靠性和使用寿命。
此外,在电机驱动和运动控制中,功率半导体器件可以实现更精确的电流和电压控制,使得设备能够以更高的精度执行复杂的运动和操作,大幅提高了生产效率和产品质量。在全球进入工业 4.0 时代以及我国大力发展中国智造的背景下,生产制造、交通运输、能源环保等各应用领域对工业自动化设备的需求进一步增加。
根据Frost & Sullivan和思瀚产业研究院预测,2024 年全球和我国工业自动化市场规模将分别达到 5,095.9 亿美元和 3,531 亿元人民币,较 2023 年分别同比增长约 6.0%、13.4%。随着近年来工业自动化核心产品工业机器人带来广阔的下游集成空间,未来工业控制行业将保持稳定发展,为功率半导体需求提供重要支撑。
以工业控制 IGBT 行业为例,根据思瀚产业研究院测算数据,2022 年全球及国内工业控制用IGBT 市场规模分别为 254.51 亿元和 82.92 亿元,预计 2026 年分别达到 297.74 亿元和 123.52 亿元,复合增长率为 4%和 10.48%,2026 年较 2022 的年国内市场增量占全球增量 93.92%,工业控制 IGBT行业的增量市场主要在国内,是下游应用领域中最稳健的存量市场。
2、新能源汽车行业加速功率半导体市场发展
功率半导体是新能源汽车中的核心元器件,目前主要以 IGBT 为主。功率半导体在新能源汽车中的应用场景主要体现在电机控制器、车载充电机以及水泵、空调压缩机中。其中,电机控制器用功率模块价值占比最大,作用最为重要。
伴随着全球新一轮科技革命和产业变革,汽车与能源、半导体、物联网等领域有关技术加速融合,新能源汽车已成为全球汽车产业转型升级的主要方向,市场近年来呈现高速增长趋势。根据国际能源署和 EVTank(伊维经济研究院)数据,全球新能源汽车销量从 2020 年的 316.3 万辆增长至2024 年的 1,823.6 万辆,年均复合增长率约 54.96%。
我国已将发展新能源汽车作为国家战略,发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。近年来,我国强化顶层设计和创新驱动,成为引领全球汽车产业转型升级的重要力量。根据中国汽车工业协会数据,我国新能源汽车销量从 2020 年的 136.7 万辆增长至 2024 年的 1,286.6 万辆,年均复合增长率为 75.15%,连续多年位列世界第一。
受益于国内外新能源汽车行业的高速增长,上游车规级功率半导体模组需求日益旺盛。根据高工产业研究院数据,2021 年全球新能源汽车 IGBT 行业市场规模达 140.6 亿元人民币,预计 2025 年市场规模有望达到 497.9 亿元人民币,年均复合增长率约 37.2%,远高于 IGBT 行业整体市场增长率。在新能源市场持续爆发的带动下,新能源汽车应用有望成为我国“十四五”IGBT 需求增长最大的下游驱动力。
3、智算中心为代表的新型场景为功率半导体未来需求增长带来机遇
智算中心作为大规模、高功率密度、高耗电量的新型用电场景,对电能的高效转换、稳定供电、柔性调节等有更高要求,需要多种功率半导体器件来承担。其中,大功率晶闸管可以用来帮助智算中心的大型电力设备平稳启动、保持电压稳定并防止供电波动影响正常运行,为智算中心的高可靠性提供保障;IGBT 等全控型器件则是不间断电源(UPS)、储能逆变及高效开关电源的核心器件。
在生成式 AI 爆发、云计算加速渗透以及数字化战略落地的多重驱动下,智算中心市场迎来广阔增长空间,计算密集型任务、企业大型模型训练等需求为其提供了更多的应用市场。根据SemiAnalysis 研究显示,2023 年全球数据中心新增装机约为 7.0GW,其中智算中心累计新增装机3.5GW,预计到 2028 年全球智算中心新增装机约为 18.9GW,占数据中心新增装机比例预计提升至89.57%,2023 年-2028 年 CAGR 将会高达 40.4%。
近年来,我国数字经济蓬勃发展,国家通过一系列政策的推动,将数据中心纳入“新基建”范畴,为我国数据中心的发展提供了坚实的基础。中商产业研究院发布数据显示,2024 年中国数据中心市场规模约为 2,773 亿元,同比增长 15.21%,2025 年中国数据中心市场规模预计将达 3,180 亿元。
根据国际数据中心(IDC)、浪潮信息预测,中国智能算力规模在 2025 年将达到 1,037.3EFLOPS,到 2028 年达到 2,781.9EFLOPS,年复合增长率为 46.2%。AI 浪潮对智能算力的需求迅速增长,驱动算力基础设施重构,这一趋势促使数据中心行业加速向智能算力引领的需求驱动模式转变,新型智算中心的建设需求将为市场规模进一步扩大带来机遇。
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