在当前半导体行业整体面临挑战的背景下,功率半导体领域却凭借其独特的市场定位和应用领域的不断拓展,展现出了稳健的增长态势。特别是随着新能源汽车以及光伏产业的一路狂奔,功率半导体的市场规模在半导体行业整体下滑的大趋势下逆势生长,业绩在一众半导体公司中显得非常亮眼。
中国作为全球最大的功率半导体消费市场,其市场规模持续扩大,对全球功率半导体市场的贡献日益显著。根据Omida的数据预测,未来几年全球及中国功率半导体市场规模将持续增长,展现出强劲的发展潜力。
值得注意的是,第三代半导体产业的快速发展也为功率半导体市场带来了新的机遇。与第一代和第二代半导体相比,第三代半导体具有更高的能量转换效率和更低的能耗,因此在新能源汽车、智能电网等领域具有广泛的应用前景。国内外功率器件企业纷纷布局第三代半导体领域,通过提升产品性能和拓展市场空间来抢占市场先机。
2025年,中国功率半导体市场无疑将处于一个充满机遇与挑战并存的关键时期。随着全球对可再生能源和高效能源利用的重视程度日益提升,功率半导体作为能源转换与控制的核心器件,其市场需求必将呈现出强劲的增长态势。
为了更好地解读产业格局,探索未来的前进方向,分享行业领军企业的成功经验,共同展望2025年的美好前景,《变频器世界》策划了《2025年,功率半导体的机会在哪里?》专题报道。
本期嘉宾是合肥中恒微半导体有限公司联合创始人、副总经理黄庆武,接下来还有更多企业参与专题,敬请期待。
变频器世界:2024年,贵公司推出了哪些富有竞争力的功率器件产品或者解决方案?他们的竞争力体现在哪些方面?
黄庆武:2024年,中恒微通过在芯片性能迭代、封装工艺优化以及特殊材料验证等多个维度的深入探索,为公司功率产品的未来演化奠定了坚实的基础,同时也为中恒微的健康可持续发展开辟了新的道路。
2024年,中恒微完成了公司第7代芯片的研发、试产工作,目前已批量在客户侧应用。生产的大功率产品,性能优越,媲美国外同类产品,也得到工控、新能源、汽车客户的定点和小批订单。预计2025年的3-4月份,我们会进一步推出一款划时代的大功率产品。
2024年,公司推出采用全新一代750V新技术车规级芯片的Mini Z3功率模块,优先推出750V-650A产品,采用三相六单元电路拓扑,实现了从研发阶段到试产阶段。此芯片运用薄化结构设计,导通压降降低约 15%,关断损耗(Eoff)降低约 20%,在抗震荡、抑制短路栅极震荡等性能上表现出色。同时,在工艺上进行技术升级,功率端子和信号端子采用超声焊技术,底部散热器采用椭圆形设计,热传导效率更高,温度降低约10℃。
变频器世界:第三代半导体技术目前在许多应用场景都很活跃,展望2025年,贵公司认为行业最大的机会在哪里?贵公司将如何开拓这些市场?
黄庆武:随着新能源汽车市场的持续扩大与发展,800V高压平台的普及,新能源汽车领域对第三代半导体功率器件的需求会急剧增加。SiC功率器件在新能源汽车的电机驱动逆变器、车载充电器(OBC)和DC-DC车载电源转换器等关键部件中的应用将更加广泛。SiC 器件能够提升新能源汽车的能源转换效率,增加续航里程,减轻电控系统体积和重量,2025 年仍将是第三代半导体行业增长最快的应用领域之一。
2025年光伏发电和储能市场规模竞争加剧。第三代半导体功率器件在光伏逆变器、储能变流器等设备中,可提高电能转换效率、降低损耗,提升系统的稳定性和可靠性。分布式光伏发电和储能项目的快速发展,将为第三代半导体功率器件带来大量的市场需求。
我们会持续进行研发投入进一步加大在第三代半导体技术研发方面的资源投入,提升公司在 SiC 等第三代半导体功率器件设计、封装工艺等方面的技术水平。基于现有的技术基础,不断优化 SiC 功率模块等产品的性能指标,如进一步降低导通电阻、开关损耗,提高产品的耐压等级、耐高温性能等,以满足不同应用场景对产品的高要求。积极开展SiC与 IGBT混合模块的研究与产品开发,推出更多高性能、高性价比的混合模块产品,为客户提供多样化的解决方案。
我们将深入挖掘新能源汽车、光伏储能、工控等领域的重点客户和龙头企业,加强与他们的沟通与合作,建立长期稳定的战略合作伙伴关系。积极拓展市场渠道,利用线上线下多种渠道,加强市场推广和品牌宣传,扩大公司产品的市场覆盖面。
与第三代半导体产业链的上下游企业,如 SiC 材料供应商、设备制造商等建立紧密的合作关系,实现资源共享、优势互补。共同开展技术研发、工艺改进等工作,推动产业链的协同发展,保障供应链的稳定和高效。
变频器世界:贵公司是如何保证半导体器件品质的,都做了哪些努力?
黄庆武:我们拥有严格的质量管理体系,通过了ISO 9001 ISO14001、ISO45001 IATF16949等国际认证,确保从设计到生产的每个环节都符合高标准。使用三维软件和仿真软件进行设计和核算,确保设计阶段的性能与可靠性,优化制造和测试流程。与优质供应商合作,确保原材料符合标准。对每批原材料进行严格检测,确保其性能稳定。采用先进的制造设备和技术,确保工艺。实时监控生产过程,及时调整以保持一致性。进行全面的测试与验证,确保产品在各种条件下稳定工作。使用全自动化测试设备,提高测试效率和准确性。建立反馈机制,收集客户和市场意见,持续改进产品。定期分析生产数据,优化流程,减少缺陷。定期培训员工,提升专业技能和质量意识。鼓励员工参与质量改进项目,推动全员参与质量管理。
变频器世界:成本是把双刃剑,贵公司如何看待行业的低价和同质化竞争?贵公司有哪些好的做法和建议?
黄庆武:首先,过度的低价竞争会压缩企业的利润空间,使企业难以有足够的资金投入到研发中,导致行业技术创新动力不足,长期来看不利于整个半导体行业的技术进步和产业升级。为了达到低价的目标,部分企业可能会在原材料采购、生产工艺等方面降低标准,从而影响产品质量和可靠性。同质化竞争容易引发价格战,扰乱市场秩序,使市场竞争从良性的技术、服务和质量竞争转变为单纯的价格比拼,不利于行业的健康可持续发展。
其次,一定程度的低价和同质化竞争可以促使市场进行自然筛选,淘汰那些技术落后、管理不善、效率低下的企业,推动行业的整合和优化,使资源向更有竞争力的企业集中。这种竞争压力也能促使企业不断反思自身的经营模式和发展战略,倒逼企业寻找新的差异化竞争优势,加快技术创新和产品升级的步伐,提升企业的管理水平和运营效率。
作为企业自身,我们要坚持技术创新,持续投入研发资源,加强在半导体材料、器件设计、封装工艺等关键技术领域的研发,不断推出性能更优、功能更强的新产品,如开发具有更高功率密度、更低损耗、更高可靠性的 SiC 功率器件,以差异化的产品避开同质化竞争。
建立严格的质量管理体系,从原材料采购、生产过程控制到成品检测,每个环节都进行严格把关,确保产品质量的稳定性和一致性,以优质的产品赢得客户的信任和认可,即使在价格相对较高的情况下,也能凭借质量优势占据一定的市场份额。
对于行业来说,建议行业内企业加强行业自律,规范市场竞争行为,抵制恶性价格竞争和不正当竞争,维护公平、公正的市场环境。半导体产业链上下游企业之间需要加强合作与协同创新,实现资源共享、优势互补,共同攻克技术难题,推动整个行业的技术进步和产业升级,减少同质化竞争。
变频器世界:未来几年,贵公司认为整个行业将面临的挑战有哪些?贵公司将如何应对挑战?
黄庆武:在我看来,未来几年,整个行业将主要面临六个方面的挑战。
性能要求提升:随着新能源汽车、光伏储能等产业的快速发展,对功率器件的性能要求越来越高,如更高的效率、更高的耐压、更高的频率、更小的尺寸等。企业需要不断研发新技术、新材料和新工艺,以满足市场需求。
技术创新压力:SiC等宽禁带半导体材料的应用逐渐成为趋势,但成本一直居高不下。同时,新型功率器件结构的设计与优化、功率器件的集成化和模块化设计等方面也面临着技术挑战。
价格竞争压力:市场上产品同质化现象较为严重,价格竞争成为企业争夺市场份额的重要手段。企业需要在保证产品质量的前提下,降低生产成本,提高产品的性价比。
客户需求多样化:不同客户对功率器件的需求存在差异,企业需要具备快速响应客户需求的能力,提供定制化的产品和服务。
优化企业管理:加强企业内部管理,提高生产效率,降低成本,提高企业的盈利能力和市场竞争力。建立完善的质量管理体系和售后服务体系,提高产品质量和客户满意度。加强市场营销和品牌建设,提高企业的知名度和美誉度,树立良好的企业形象
拓展市场渠道:积极开拓各领域市场,扩大市场份额,降低对单一市场的依赖,形成多条腿走路。加强与客户的合作,了解客户需求,提供个性化的解决方案,提高客户忠诚度。关注新兴市场的发展,提前布局,抢占市场先机。
未来,中恒微将持续投入研发资源,关注行业技术发展趋势,积极开展技术创新活动,提高产品的性能、质量和可靠性,降低生产成本。
与供应商建立长期稳定的合作关系,确保原材料的稳定供应。加强对供应链的监测和分析,合理规划库存,降低供应链价格波动带来的风险。同时,通过优化生产工艺和流程,提高生产效率,减少生产过程中的浪费和损耗,降低生产成本。