近年，随着新能源汽车对功率半导体需求的增加，各车企都在纷纷发力功率半导体。

对车企而言，斥巨资布局车芯产业链，已是家常便饭。特别是近几年经历“缺芯”折磨，车企的布局力度更加不遗余力。其中，汽车功率半导体成为了加码重心。


功率半导体市场，水涨船高

功率半导体是电力电子设备实现电力转换和电路控制的核心元器件，主要用来对电力进行转换、控制，用于改变电子装置中的电压和频率、直流交流转换等，涉及电动汽车的驱动效率、充电速度以及续航里程等多方面性能，是电动汽车三电系统的核心部件。

当前，汽车“新四化”变革狂飙突进，对车规级功率器件的需求逐渐向IGBT、SiC MOSFET等高价值量高功率器件靠拢，也推动着各种DC-DC模块、电机控制系统、电池管理系统、高压电路等部件需求量急剧攀升，功率半导体需求量水涨船高。

据Strategy Analytics数据统计，相较传统燃油车，纯电动车型中的功率半导体使用量大幅提升，价值占比约为55%。2022年新能源汽车的单车功率半导体价值量达458.7美元，约为传统燃油车的5倍。

在众多被新能源汽车带动的半导体产品中，汽车功率器件市场成为受益最大的赛道之一。受量价齐升带动，汽车领域功率半导体市场份额逐年提高，目前占比已经达到35%，金额约为160亿美元。

其中，受益于其下游电动车和新能源的有利的增长前景，瑞银表示，2023-2025年中国功率半导体公司的收入或以全球市场两到三倍的速度增长。

市场需求陡升之余，上一轮车用芯片的短缺危机，突显出车企对半导体的依赖程度。其中，作为最大的增量产品，功率半导体正迎来“量价齐升”的快速发展阶段。

在其重要性愈发凸显趋势下，车企的布局重心也逐渐向功率半导体领域倾斜。


两大关键指标

电动汽车的销量提升对于终端消费市场的不断渗透，也带动了功率器件和模块需求的快速增长，特别是对于 MOSFET和IGBT(包括单管及模组)部分。

据贝壳投研数据，2021年中国车规级IGBT市场规模为47.8亿元，预计到2025年，其将达到151.6亿元。另据芯谋研究数据，2021年和2025年中国车规MOSFET的市场规模分别约为73.5亿元和122.5亿元。

电动汽车一般包括纯电动、插电混动、混动(中混和强混)等。在此类汽车上，电机驱动、照明、热管理、电动汽车主驱逆变器、DC/DC、升压器和OBC(车载充电器)等产品将依据各自的工作功率大小，选择不同的功率半导体器件。

据半导体行业纵横数据，混动和纯电动汽车上功率半导体价值量分别占单车半导体总价值的40%和55%。另外据英飞凌统计数据，纯电动汽车半导体价值量预估在1000美元左右，而车载功率半导体则达到550-600美元左右。

随着汽车对于电动化、高压化等需求的逐步渗透，整车动力电池电压平台逐渐从现有的400V升级到800V系统，以满足消费者对电动汽车的长续航、快速充电等需求。这也对功率半导体的性能参数提出了更高的要求，因此中高压功率器件如SJ MOSFET、IGBT和碳化硅MOSFET将会在车端得到大量应用，且其单车价值量有望继续提升。

我们可以预测，随着电动汽车销量稳健增长，最先获益的功率半导体有望是当前具代表性的器件——硅基MOSFET、IGBT以及碳化硅。

另外，根据汽车不同的系统应用，通常会选用不同规格的功率半导体分立器件和模块。而在众多种类中选型时，车载功率半导体成本和效率是最关键的两大要素。一般需要考虑用合适的功率去匹配相对应的电压和电流，再结合系统效率和成本最终设计出一套最优方案。

由此可见，成本和效率将成为车载功率半导体厂商进行市场竞争的核心点。


国内车企加速布局

在新能源汽车领域，中国汽车企业除了布局上游锂资源领域和组建动力电池合资公司外，还将目光放在了上游半导体领域，布局车规级功率半导体生产和研发。

6月20日，吉利孵化的功率半导体公司晶能微电子完成A轮融资，老股东高榕资本领投，吉利资本、厦门建发、春山资本、清控招商等机构跟投。完成A轮融资后，晶能微电子将按照既定目标，扎实推进功率半导体的设计研发、模块制造和上车应用。

今年3月份，晶能微电子自主设计研发的首款车规级IGBT产品成功流片，该款IGBT芯片采用第七代微沟槽栅和场截止技术，通过优化表面结构和FS结构，兼具短路耐受同时实现更低的导通/开关损耗，功率密度增大约35%。两个月后，专为新能源商用车动力总成系统打造的1200V平台IGBT芯片已流片成功，为乘用车电控系统开发的750V平台IGBT芯片已转入量产阶段。

无独有偶，在车规级功率半导体领域布局的车企不止吉利一家。深蓝汽车与斯达半导体达成合作，双方组建了一家名为“重庆安达半导体有限公司”的全新合资公司，双方将围绕车规级功率半导体模块开展合作，共同推进下一代功率半导体在新能源汽车领域的商业化应用。

据斯达半导体2022年财报显示，斯达半导体长期致力于新能源汽车功率半导体芯片和模块的研发、生产和销售，是国内新能源汽车大功率车规级功率模块的主要供应商，2022年全年斯达半导体车规级模块配套超过120万辆新能源汽车，其中A级及以上车型超过60万辆。

此外，理想汽车在去年与三安半导体共同出资组建斯科半导体公司，专注于碳化硅功率模块的开发，规划年产能240万只碳化硅半桥功率模块。早些年，上汽与英飞凌组建了上汽英飞凌，生产车规级IGBT，东风汽车与中国中车组建智新半导体，投产以第六代IGBT技术为基础IGBT模块，IGBT模块将搭载于东风风神、岚图等自主品牌车型上。

目前，多数车企着手布局基于SiC（碳化硅）制造的功率模块，相较于Si（硅）元素制造的IGBT芯片，SiC MOSFET模块具有耐高温、耐高温、低能量损耗优点，能够增加车辆续航里程，体积更小的SiC MOSFET模块使得电控体积大幅度缩小，进而减轻整车重量。

功率半导体在新能源汽车产品之中的重要地位，使得车企无法忽视在这一领域布局。而随着电动化转型脚步加速和新能源汽车市场的高速增长，功率半导体作为产品的核心部件，稳定且低成本的供应更为重要。

据Strategy Analytics数据统计，混合动力汽车中功率半导体的价值量达到425美元，是传统燃油车的6倍；纯电动汽车中的功率半导体价值量达387美元，是传统燃油车的5.5倍。

车企通过组建合资公司等方式合作布局功率半导体领域，不仅能够确保功率模块供应的安全稳定和高性价比，还能够提早布局下一代功率半导体的研发，在纯电动汽车市场竞争中形成一定优势。