集微網消息,當今社會已意識到轉移污染無益于環保化進程,為實現目標,全球的每個地方和社會的每個部分都需要參與問題解決環節。在雙碳目標下,半導體產業鏈的責任非常重大。
減碳焦慮下,功率半導體市場潛力巨大
在減碳“焦慮”下,新的資源節約型及低排放技術對于增強可持續性、解決氣候相關難題而言至關重要,而清潔能源的發展,功率半導體在降低能耗表現中起到了核心C位的關鍵作用。統計數據顯示,來自汽車、工業領域的排放占據了溫室氣體排放的2/3,減排壓力巨大,這些應用領域的功率半導體在碳中和趨勢下將迎來新的機遇。
市場研究機構Yole預計,2020年至2026年間IGBT市場規模將增長7.5%,2026年將達到84億美元。而且2026年IGBT模塊細分市場將占總市場的81%。這主要是受到EV/HEV的推動,2020年IGBT在EV/HEV的市場規模為5.09億美元,而在2020年至2026年間,IGBT將以驚人的23%的復合年增長率增長。硅MOSFET方面,2020年,硅MOSFET市場價值75億美元,預計2020年至2026年復合年增長率為3.8%,到2026年,硅MOSFET市場規模將達到94億美元,主要驅動力則來自工業領域和汽車市場。
國內功率器件設計領先企業深圳尚陽通科技有限公司的市場與產品VP劉新峰在接受集微網采訪時指出,在工業領域,不論是各種可再生能源發電、自動化工廠以及智能城市,以及在數字化轉型浪潮下,云計算、人工智能、大數據等新一代信息技術都是耗能大戶,將為能耗問題帶來新的挑戰,功率器件對于更高效利用能源方面將發揮著關鍵作用。
而在汽車領域,道路交通部門預計,隨著汽車電動化進程的推進,逐漸減少化石燃料在能源中的比重,通過建立汽車和電池的循環生態系統來實現綠色化,將成為實現中國凈零排放目標的重要課題。劉新峰強調:“據統計數據,到2030年,BEV(純電動汽車)的銷量比例將接近40%,且未來10年新型汽車在行駛過程中排放的二氧化碳將減少到三分之一。功率器件承擔著汽車電氣化進程中控制動力系統的重要關鍵任務,市場潛力巨大,很大程度上決定著新能源汽車的發展。”
響應減排呼聲,半導體企業在行動
功率半導體器件在電子設備中起到對電能(功率) 的傳輸、處理、存儲和控制功能。以IGBT為例,作為電力電子的“CPU”,其被視為碳中和趨勢下最受益的功率半導體器件,除了在新能源汽車中使用量不斷增加,IGBT器件不斷有更多新的應用場景出現。
劉新峰指出,清潔能源的大規模推廣對IGBT提出更高的需求,比如典型的光伏逆變器應用中需要大量高壓、超高壓的IGBT以及IGBT模塊,來讓光伏發出的粗電,變成能平穩上網的精細電,這是未來碳中和非常重要的環節。他認為,功率半導體技術的進步對于節能減排的意義重大,在此趨勢下,功率半導體器件在比如降低通態損耗、降低開關損耗、提高穩健性,減少短路和雪崩擊穿等方面均是業內致力于優化的目標。
為響應市場需求,目前尚陽通IGBT產品通過不斷的技術創新和迭代, IGBT產品電流密度得以大幅提升,不斷擴展電流和提高電壓等級范圍。同時更重要的是把安全工作區和長期可靠性要求不斷提高,以適應更嚴苛的的工業級和汽車級應用環境。尚陽通IGBT產品已擴張進入新能源汽車電源、電機驅動、UPS、電池管理、光伏逆變、儲能等應用。
做為實現碳中和目標的先行者、低碳技術的拓荒者的半導體企業,在承擔更多減碳重任的同時,可以預見,隨著國家政策支持,產業生態逐漸完善,碳中和也將為功率半導體產業帶來更大市場機遇,在“雙碳”呼聲下,會涌現一批像尚陽通這樣中國本土企業,進一步向高端功率半導體領域邁進,未來幾年,有望持續推進國產半導體技術的巨大進步。