2022年我国超级结MOSFET市场：直流充电桩/5G/新能源车带来发展新机遇

发布时间：2022-09-21　　来源：立鼎产业研究网　点击量： 2423　

——充电桩

日益提升的快充需求下直流充电桩渗透率提升至四成，功率不断提升。充电桩可分为公共直流/公共交流/私人桩，高充电功率的直流桩充电速度最快，而私人桩、公共交流桩充电功率低、充电时间长。随着下游新能源汽车市场的爆发，国内对配套设施充电桩的需求也日益增加。据Wind数据显示，2021年国内公共充电桩保有量114.70万个，2016-2021年CAGR高达52.02%。其中17年至19年，直流充电桩的占比从28.7%上升至41.6%，占比提升较快，21年直流充电桩占比保持约四成左右。直流充电方式相较家用标准交流电充电方式速度大幅提高，一个150kW的直流充电器可以在大约15分钟内为电动汽车增加200公里续航，随着新能源汽车渗透率进一步提高，直流电充电方案需求将同步提升，2020年国内新增直流桩功率达到131KW，未来直流桩新增装机功率有望进一步提升。此外，Yole预计2020-2025年，全球100kW及以上的大功率直流充电桩数量将以高达36.85%的CAGR增长，大功率直流快充呈现高速增长态势。

国内充电桩保有量结构

资料来源:Wind

国内公共充电桩保有量及同比增速

资料来源:Wind

超级结MOSFET，成快充主流选择，2025年全球直流桩SJ MOS市场规模有望超20亿元。直流充电桩则通过自带的AC/DC充电模块将输入的交流电转为直流电，不通过OBC直接完成变压整流。超级结MOSFET因其更低的导通损耗、开关损耗、高可靠性、高功率密度，已成为主流的大功率充电桩功率器件应用产品。根据充电桩功率模块电路结构，随着平均单桩功率提升，预测2025年直流桩单桩SJ MOS用量168颗，结合IEA预测2025年全球直流桩新增保有量达84.6万个，在SJ MOS单颗售价15.8元，市场渗透率达90%的假设下，预计2025年全球直流桩SJ MOS市场规模为20.3亿元，对应21-25年CAGR为34.9%，其中22-24年的CAGR为42.8%；2025年国内市场规模为12.7亿元，对应21-25年CAGR为60.4%，其中22-24年的CAGR为56.7%。

Yole对全球直流充电桩保有量预测

资料来源: Yole

全球直流充电桩超级结MOSFET市场规模预测

资料来源: IEA

——5G

5G基站射频端功率半导体价值量约为4G的4倍。根据调查，4G基站的分布密度更低，5G总体数量需求是4G的2-3倍，据前瞻产业研究院预测，2025年我国5G基站数量总量将达到472.5万个。根据英飞凌的统计，传统MIMO天线需要的功率半导体价值大约为25美元，而过渡为MassvieMIMO天线阵列后，所需的MOSFET等功率半导体价值增加至100美元，为原来的4倍。此外，雾计算、云计算也助力拉高功率半

导体需求量。

5G通讯电源打开超结增量空间，2025年全球5G通信基站SJ MOS市场规模近两亿。5G通讯电源需满足更大的输出功率和更高效率，而对于开关电源来说，输出功率的决定因素在于降低功率变换产生的损耗。与传统MOSFET相比，采用电荷平衡理论的超结MOSFET能够显著降低高电压下单位面积的导通电阻，进而降低导通损耗；同时，超级结MOSFET拥有极低的FOM值，从而拥有极低的开关能量损耗和驱动能量损耗。由此，超级结MOSFET未来有望在基站数量和单机价值量的“量价双击”下实现高速增长。根据基站电源拓扑结构，预计单基站使用18颗单价15.8元的SJ MOS，结合2025E新增5G基站数51万个及96%的超结渗透率，预计2025年全球5G通信基站超结MOS市场规模有望达到1.99亿元，其中中国市场规模为1.40亿元。

——新能源汽车

我国新能源汽车销量增速有望持续高企，单车功率半导体用量的是传统燃油车的5倍。据中国汽车工业协会统计，2021年国内新能源汽车销量实现爆发性增长，全年销售共计352万辆，同比增长157.48%。在“碳中和”、“碳达峰”目标下，我国新能源汽车市场高景气度有望持续。新能源汽车中的功率半导体含量大大增加，主要增量来源于逆变器中的IGBT模块、DC/DC中的高压MOSFET、辅助电器中的IGBT分立器件、OBC中的超级结MOSFET。据英飞凌数据显示，一辆电动车的MOSFET分立器件用量接近200个，部分高端新能源汽车车型对MOSFET的需求可达400个/辆以上。纯电动车功率半导体价值量为350美元，是传统燃油车单车价值量71美元的五倍。

新能源车中OBC、DC/DC均可采用超级结MOSFET，2025年全球EV SJ MOS的市场规模有望成长至34.65亿元。OBC是由PFC和隔离DC-DC组成的AC-DC转换器，通过将来自地面交流充电桩的交流电进行交直流转换和高低压变换，给车载电池充电。此外，DC/DC主要作用是取代传统汽车中的12V发电机，将动力电池的高压电转换为低压电，随后被低压蓄电池收集，该过程同样需要超结MOSFET的参与。根据Marketline的预测，2025年全球新能源汽车销量2121.7万辆，其中OBC、DC/DC分别搭载12颗/4颗超结MOSFET，结合17.6元/颗的单价及渗透率，预计2025年全球EV SJ MOS的市场规模有望达到34.7亿元，21-25年CAGR为30.8%，其中22-24年CAGR为37.8%；国内市场规模25年有望达到17.7亿元，占全球市场需求超过50%，21-25年CAGR为28.2%，其中22-24年CAGR为35.1%。