Ide inti:

Semikonduktor daya diperkirakan akan memasuki siklus booming tinggi pada tahun 2021. Pada tahun 2018, didorong oleh pertumbuhan pesat permintaan kendaraan listrik dan permintaan chip lain yang memenuhi kapasitas produksi 8 inci, semikonduktor daya mengalami kekurangan pasokan dan kenaikan harga; pada tahun 2019, dipengaruhi oleh penurunan penjualan smartphone, penurunan penjualan mobil konvensional, dan perkembangan stabil kendaraan listrik, kinerja semikonduktor daya stagnan; pada tahun 2020, dipengaruhi oleh pandemi, permintaan semikonduktor daya tidak baik pada paruh pertama tahun tersebut, tetapi setelah kuartal ketiga, dipengaruhi oleh pasokan daya 5G, smartphone, industri, kendaraan listrik, dan peralatan yang didorong oleh IoT, dll., permintaan meningkat secara signifikan. Pandemi di luar negeri telah memengaruhi pasokan kapasitas produksi produsen asing, dan beberapa produk mengalami kekurangan pasokan dan kenaikan harga. Kami menilai bahwa didorong oleh berbagai permintaan, semikonduktor daya akan memasuki siklus booming tinggi pada tahun 2021.

Perspektif industri

Pada tahun 2021, pertumbuhan permintaan + kenaikan harga + substitusi domestik akan membawa peluang pengembangan yang baik untuk semikonduktor daya: Terpengaruh oleh pandemi COVID-4 global, semikonduktor daya global akan mengalami penurunan pada tahun 2020. QYResearch memprediksi penurunan tahunan sebesar 9.1% pada tahun 2020. Diperkirakan akan tumbuh sebesar 8.1% tahunan pada tahun 2021, didorong oleh permintaan ponsel 5G, kendaraan listrik, dan IoT. Pada kuartal keempat tahun 2020, waktu pengiriman produk semikonduktor daya ON Semiconductor dari Infineon, STMicroelectronics, dan Diodes umumnya diperpanjang. Tren kenaikan harga beberapa produk MOSFET sangat jelas, terutama Infineon. Merek domestik juga mengalami kekurangan dan kenaikan harga. Harga MOSFET umumnya meningkat sebesar 10-20%. Pada tahun 2019, Tiongkok telah berkembang menjadi pasar semikonduktor daya terbesar di dunia, dengan pangsa pasar 35.9% di dunia. Namun, tingkat swasembada masih rendah. Mengambil IGBT sebagai contoh, tingkat swasembada pada tahun 2019 hanya 16.3%. Kami percaya bahwa pada tahun 2021, semikonduktor daya akan menghadirkan peluang pengembangan yang baik yang didorong oleh pertumbuhan permintaan + kenaikan harga + substitusi domestik, dan rantai industri akan secara aktif mendapatkan manfaatnya.

Kendaraan energi baru sedang booming dan permintaan akan IGBT meningkat pesat. Kendaraan energi baru memasuki periode pertumbuhan yang cepat. Pada November 2020, produksi dan penjualan kendaraan energi baru masing-masing mencapai 198,000 dan 200,000 unit, mewakili peningkatan tahunan masing-masing sebesar 75.1% dan 104.9%. Diperkirakan bahwa jumlah kendaraan energi baru global akan mencapai 11 juta unit pada tahun 2025, dengan Tiongkok menyumbang 50%. Kendaraan energi baru membutuhkan sejumlah besar semikonduktor daya baru. Kendaraan hybrid ringan 48V membutuhkan peningkatan lebih dari US$90, dan kendaraan listrik atau hybrid membutuhkan peningkatan lebih dari US$330. Diperkirakan bahwa tingkat pertumbuhan tahunan gabungan modul IGBT otomotif akan mencapai 23.5% dari tahun 2018 hingga 2023. Semikonduktor daya otomotif sulit dan sangat terkonsentrasi, dengan produsen Eropa dan Amerika memegang keunggulan inti. Pada tahun 2019, perusahaan terbesar di dunia adalah Infineon, dengan pangsa pasar 25.5%, dan perusahaan terbesar kedua adalah STMicroelectronics, dengan pangsa pasar 13.9%. Lima perusahaan teratas tersebut menguasai total 62.1% pasar, menunjukkan tingkat konsentrasi yang tinggi. Perusahaan-perusahaan Tiongkok memiliki fondasi yang lemah di bidang semikonduktor daya otomotif, tetapi kendaraan listrik Tiongkok telah berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir, yang juga mendorong perkembangan industri IGBT. Infineon menduduki peringkat pertama di bidang IGBT kendaraan energi baru Tiongkok pada tahun 2019, dengan pangsa pasar 49.3%, diikuti oleh BYD, yang terutama memasok produknya sendiri, dengan pangsa pasar 20%, dan Star Semiconductor berada di peringkat ketiga, dengan pangsa pasar 16.6% dan pertumbuhan yang pesat.

Performa semikonduktor generasi ketiga sangat baik dan permintaannya terus meningkat. SiC terutama digunakan dalam peralatan rumah tangga, energi baru (kendaraan listrik, tenaga angin, fotovoltaik), dan aplikasi industri. Diperkirakan ukuran pasar perangkat daya silikon karbida akan melebihi US$10 miliar pada tahun 2027. Dalam hal aplikasi otomotif, MOSFET SiC jelas unggul dalam hal kinerja, yang dapat mengurangi kerugian dan mengurangi volume serta berat modul. Model 3 adalah yang pertama menggunakan MOSFET SiC, yang mengantarkan penggunaan SiC pada kendaraan listrik. Pada tahun 2020, BYD Han juga menggunakan modul SiC, yang secara efektif meningkatkan performa akselerasi, daya, dan daya tahan. Model kendaraan sel bahan bakar Toyota Mirai dilengkapi dengan SiC, mengurangi volume modul daya sebesar 30% dan mengurangi kerugian sebesar 70%. Kami percaya bahwa dengan penurunan biaya dan kematangan teknologi yang bertahap, SiC memiliki ruang aplikasi yang baik pada kendaraan listrik.

Perusahaan-perusahaan utama: Star Semiconductor, Hua Hong Semiconductor, China Resources Micro, Silan Micro, dan New Clean Energy.

Peringatan risiko: Perkembangan kendaraan listrik tidak memenuhi harapan, penjualan ponsel pintar tidak memenuhi harapan, dan kemajuan 5G lebih rendah dari yang diharapkan.

1. Beragamnya aplikasi dan perkembangan yang stabil di industri semikonduktor daya.

1.1 Tingkat pertumbuhan tahunan rata-rata semikonduktor daya global dari tahun 2019 hingga 2025 diperkirakan sebesar 4.3%.

Semikonduktor daya banyak digunakan dalam berbagai produk elektronik. Ukuran pasar semikonduktor daya pada tahun 2019 adalah US$17.5 miliar. Yole memprediksi bahwa ukuran pasar diperkirakan akan mencapai US$22.5 miliar pada tahun 2025, dan tingkat pertumbuhan tahunan rata-rata dari tahun 2019 hingga 2025 diperkirakan sebesar 4.3%.

Rata-rata tingkat pertumbuhan tahunan keseluruhan modul IGBT dari tahun 2019 hingga 2025 adalah 18%. Didukung oleh perkembangan pesat energi baru (kendaraan listrik, tenaga angin, dan fotovoltaik) dan industri kontrol industri, diprediksi bahwa keseluruhan modul IGBT akan mencapai US$5.4 miliar pada tahun 2025, yang mencakup 24% dari seluruh pasar semikonduktor daya.

Sektor otomotif menyumbang proporsi terbesar, diikuti oleh sektor motor. Pada tahun 2019, sektor otomotif (termasuk EV, HEV, MOSFET silikon) mencapai US$1.5 miliar, penggerak motor (Motor Drive, modul IGBT) mencapai US$1.4 miliar, smartphone dan peralatan nirkabel (MOSFET silikon) mencapai US$1.3 miliar, teknologi komputer (Komputasi) dan penyimpanan (MOSFET silikon) mencapai US$1.2 miliar, sektor industri (MOSFET silikon) mencapai US$1.1 miliar, dan sektor EV dan HEV (Modul IGBT) mencapai US$600 juta (sektor lainnya mencapai US$10.4 miliar). Dilihat dari proporsi (jumlah) berbagai komponen di pasar semikonduktor daya, MOSFET silikon menyumbang 45%. Komponen utama lainnya adalah modul IGBT, dengan ukuran pasar US$3.7 miliar pada tahun 2019. Aplikasi di industri, inverter regenerasi energi, EV, dan HEV telah menarik banyak perhatian (terutama EV dan HEV sebagai arah aplikasi terbaru).

Pertumbuhan pesat MOSFET SiC otomotif. Karena permintaan dari produsen mobil seperti Tesla di Amerika Serikat dan BYD di Tiongkok, modul silikon secara bertahap menggantikan modul IGBT sebagai inverter utama. Diprediksi bahwa pasar MOSFET SiC juga akan tumbuh karena pertumbuhan kendaraan listrik (EV) dan kendaraan hibrida (HEV). Transistor diskrit SiC akan bersaing dengan MOSFET di masa depan sebagai sistem pengisi daya on-board yang efisien.

1.2 Pasar semikonduktor daya China menempati peringkat pertama di dunia, dan perusahaan-perusahaan terkemuka dalam negeri berkembang pesat.

Pada tahun 2019, pasar semikonduktor daya China menyumbang 35.9% dari pasar global: China adalah konsumen perangkat daya terbesar di dunia, dan produk-produk utama di segmen perangkat daya semuanya menempati peringkat pertama dalam pangsa pasar China.

Pangsa pasar global para pemimpin domestik masih sangat rendah, dan terdapat kesenjangan yang jelas dengan raksasa internasional: serupa dengan seluruh industri semikonduktor, dibandingkan dengan produsen IDM perangkat daya luar negeri, penjualan tahunan perusahaan perangkat daya terkemuka domestik (China Resources Micro, Star Semiconductor, New Clean Energy, Yangjie Technology, China Microelectronics, Silan Micro, dll.) sangat berbeda dari raksasa internasional, dan struktur produknya kelas bawah, menunjukkan bahwa ukuran pasar perangkat daya China memiliki ketidaksesuaian yang serius antara model dan tingkat otonomi, dan terdapat ruang besar untuk substitusi domestik. Saat ini, industri semikonduktor daya China berkembang pesat. Wingtech Technology mengakuisisi Nexperia, dan sejumlah perusahaan semikonduktor daya seperti Star Semiconductor, China Resources Micro, dan New Clean Energy telah terdaftar di bursa saham satu demi satu dan terus berkembang.

2. Didorong oleh permintaan, semikonduktor daya akan memasuki siklus pertumbuhan pesat pada tahun 2021.

2.1 Waktu pengiriman dari produsen semikonduktor daya internasional utama diperpanjang.

Pada kuartal keempat tahun 2020, waktu pengiriman produk MOSFET, IGBT, dan produk lainnya dari Infineon umumnya mengalami perpanjangan, dengan waktu pengiriman terlama mencapai 30 minggu. Di antaranya, harga MOSFET tegangan rendah dan tinggi serta transistor penerbangan militer mengalami kenaikan. Waktu pengiriman produk semikonduktor daya dari STMicroelectronics secara keseluruhan menunjukkan tren perpanjangan, sementara harga tetap stabil.

Pada kuartal keempat tahun 2020, waktu pengiriman produk MOSFET dan transistor Diodes diperpanjang, dengan siklus pengiriman terlama mencapai 20 minggu, dan harga MOSFET tegangan rendah menunjukkan tren kenaikan. Waktu pengiriman produk seri daya ON Semiconductor juga diperpanjang, dan harga produk MOSFET tegangan tinggi dan rendah menunjukkan tren kenaikan.

2.2 Tren kenaikan harga semikonduktor daya MOSFET sangat jelas

Kenaikan harga MOSFET berkisar antara 10-20%. Menurut informasi riset rantai industri, dari November hingga Desember 2020, merek luar negeri mengalami kekurangan stok, terutama Infineon. Merek domestik juga mengalami kekurangan dan kenaikan harga. Harga MOSFET di pasaran umumnya naik 10-20%.

China adalah negara dengan permintaan MOSFET yang besar, tetapi sangat bergantung pada impor. Menurut data IHS, ukuran pasar MOSFET global mencapai US$7.6 miliar pada tahun 2019, dengan pasar domestik menyumbang 39%. Dari perspektif struktur pasar MOSFET, Infineon, ON Semiconductor, Toshiba, ST, dan Renesas bersama-sama menguasai 61% pangsa pasar domestik. Produsen internasional utama mengalami kekurangan pasokan dan kelangkaan yang nyata.

Permintaan melonjak, dan kapasitas produksi 8 inci yang tidak mencukupi menyebabkan kekurangan pasokan dan kenaikan harga. Elektrifikasi mobil telah membawa peningkatan besar pada MOSFET. Permintaan akan penghematan energi dan perlindungan lingkungan pada perangkat elektronik hilir tidak hanya mendorong pertumbuhan permintaannya, tetapi juga menyebabkan peningkatan pesat struktur produk. Awal proses komersialisasi 5G telah mendorong permintaan MOSFET meningkat secara eksponensial. Di bidang catu daya tiang pengisian daya dan catu daya komunikasi 5G, permintaan diperkirakan akan tumbuh sebesar 20-30% tahun ini. Permintaan yang tertahan pada paruh pertama tahun ini untuk komputer, peralatan rumah tangga, dan pengisian cepat secara bertahap telah dilepaskan. Dari sisi pasokan, MOSFET terutama bergantung pada pabrik wafer 8 inci dan 6 inci, dengan ukuran 12 inci dan di bawahnya menyumbang lebih dari 80%. Menurut informasi penelitian rantai industri, kapasitas produksi 8 inci dari pabrik wafer utama saat ini sudah penuh. Sebagai contoh, tingkat pemanfaatan kapasitas foundry 8 inci domestik seperti Huahong dan China Resources Micro mendekati kapasitas penuh, dan kapasitas foundry wafer 8 inci UMC akan terisi penuh hingga paruh kedua tahun 2021.

Diodes (AS dan Taiwan) akan mulai menaikkan harga beberapa produk mulai 1 Januari 2021. Diodes (AS dan Taiwan) menyatakan dalam pemberitahuan kenaikan harga kepada pelanggan bahwa karena dampak epidemi COVID-19, perusahaan menghadapi tantangan berupa peningkatan biaya dan perpanjangan waktu pengiriman dari pemasok. Mengingat hal ini, perusahaan akan menaikkan harga beberapa produk mulai 1 Januari 2021.

Produk Silan Micro SGT MOS mengalami kenaikan harga sebesar 20%. Pada tanggal 9 Desember, Hangzhou Silan Microelectronics menyatakan bahwa karena kenaikan harga wafer MOS dan bahan kemasan, serta dampak kapasitas produksi, biaya produk terkait perusahaan terus meningkat. Untuk memastikan pasokan produk dan menjaga hubungan bisnis yang baik, perusahaan telah mempelajari dengan cermat dan memutuskan bahwa mulai sekarang (9 Desember 2020), harga produk SGT MOS akan naik sebesar 20% bulan ini.

Xinjie Energy akan menaikkan harga beberapa produk mulai 1 Januari 2021. Pada 21 Desember 2020, Wuxi New Clean Energy juga mengeluarkan pemberitahuan penyesuaian harga kepada pelanggan. Pemberitahuan tersebut menyatakan bahwa karena terus meningkatnya biaya bahan baku hulu dan pengemasan, kapasitas produksi yang ketat, dan siklus produksi yang panjang, biaya produk telah meningkat secara signifikan, dan harga semula sulit untuk memenuhi kebutuhan pasokan.

Semikonduktor daya diperkirakan akan memasuki siklus booming tinggi pada tahun 2021. Pada tahun 2018, didorong oleh pertumbuhan pesat permintaan kendaraan listrik dan permintaan chip lain yang memenuhi kapasitas produksi 8 inci, semikonduktor daya mengalami kekurangan pasokan dan kenaikan harga; pada tahun 2019, dipengaruhi oleh penurunan penjualan smartphone, penurunan penjualan mobil konvensional, dan perkembangan stabil kendaraan listrik, kinerja semikonduktor daya stagnan; pada tahun 2020, dipengaruhi oleh pandemi, permintaan semikonduktor daya tidak baik pada paruh pertama tahun tersebut, tetapi setelah kuartal ketiga, dipengaruhi oleh catu daya 5G, smartphone, pengisian daya cepat, industri, kendaraan listrik, dan didorong oleh peralatan IoT, dll., permintaan meningkat secara signifikan, dan beberapa produk mengalami kekurangan pasokan dan kenaikan harga. Kami menilai bahwa semikonduktor daya akan memasuki siklus booming tinggi pada tahun 2021.

3. Permintaan yang kuat untuk kendaraan listrik + didorong oleh permintaan di berbagai bidang + substitusi domestik, IGBT memiliki masa depan yang menjanjikan.

3.1 IGBT - permata mahkota perangkat daya, CPU dalam perangkat dan sistem elektronika daya

IGBT adalah perangkat semikonduktor daya terintegrasi dengan prinsip kerja yang kompleks. Secara struktural, IGBT mengintegrasikan hampir semua struktur dasar perangkat semikonduktor, seperti dioda, BJT, transistor efek medan persimpangan JFET, MOSFET, dan SCR. Perubahan pada parameter struktural IGBT akan menyebabkan perubahan yang sesuai pada kinerjanya. Dari segi teknologi proses, IGBT menggunakan teknologi sirkuit terintegrasi MOS untuk integrasi daya area luas. Desain menunjukkan bahwa ukuran sel unit berkurang. Semakin banyak sel yang terintegrasi secara paralel, penurunan tegangan kondisi aktif (kerugian konduksi) secara bertahap menurun.

Teknologi IGBT telah ditemukan selama lebih dari 30 tahun dan sebagian besar telah melalui 6 generasi peningkatan teknologi dan proses. Secara struktural, IGBT dapat dibagi menjadi struktur vertikal, struktur gerbang IGBT, dan teknologi pemrosesan wafer silikon. Tren pengembangan utamanya adalah mengurangi kerugian.

IGBT cocok untuk bidang tegangan tinggi: IGBT adalah perangkat semikonduktor daya komposit yang terdiri dari BJT dan MOSFET. Ia tidak hanya memiliki keunggulan MOSFET seperti kecepatan switching tinggi, impedansi input tinggi, daya kontrol kecil, rangkaian penggerak sederhana, dan kerugian switching kecil, tetapi juga memiliki keunggulan BJT seperti tegangan on rendah, arus on-state besar, dan kerugian kecil. Ia tidak tertandingi oleh perangkat daya lain dalam hal tegangan tinggi, arus besar, dan kecepatan tinggi. Oleh karena itu, IGBT merupakan perangkat switching ideal di bidang elektronika daya dan merupakan arah utama pengembangan aplikasi di masa depan. Stabilitas IGBT sedikit lebih buruk daripada MOSFET dan lebih kuat daripada BJT. Namun, tegangan tahan IGBT lebih mudah ditingkatkan daripada MOSFET, dan tidak mudah mengalami kegagalan akibat kerusakan sekunder, sehingga cocok untuk aplikasi tegangan tinggi.

Sebagai perangkat inti di bidang kontrol dan otomatisasi industri, modul IGBT banyak digunakan di berbagai bidang seperti penghematan energi motor, transportasi kereta api, jaringan pintar, kedirgantaraan, peralatan rumah tangga, elektronik otomotif, pembangkit listrik energi baru, kendaraan energi baru, dan lain-lain. Dengan perkembangan kendaraan energi baru dan popularitas peralatan rumah tangga frekuensi variabel, pasar IGBT terus memanas. IGBT tidak hanya meningkatkan tingkat otomatisasi dan akurasi kontrol peralatan dalam aplikasi industri, tetapi juga sangat meningkatkan efisiensi penggunaan energi listrik, sekaligus mengurangi volume dan berat produk serta menghemat material.

IGBT memiliki keunggulan yang signifikan di atas 600V dan saat ini dapat diaplikasikan pada tegangan tinggi 6500V. Di bidang tegangan tinggi, SiC MOSFET merupakan pesaing IGBT, tetapi biayanya masih tinggi.

Seiring dengan peningkatan aplikasi yang berkelanjutan, persyaratan baru telah diajukan untuk chip dan modul IGBT. Chip tersebut dituntut untuk mengurangi luas area dan mencapai kecepatan switching yang cepat. IGBT dituntut untuk mampu mengalirkan tegangan dan arus yang lebih tinggi, serta memiliki kerugian yang rendah dan keandalan yang tinggi.

Modul daya kelas otomotif membutuhkan keandalan operasi listrik yang lebih tinggi, masa pakai yang lebih lama, penghematan energi yang lebih baik, ketahanan terhadap interferensi yang kuat, bobot ringan, kekompakan, dan lain sebagainya.

Untuk memenuhi berbagai kebutuhan aplikasi, teknologi pengemasan modul daya juga terus berkembang, terutama mencakup teknologi baru untuk perangkat Si, mengurangi hambatan termal, metode pengelasan chip baru, pembuangan panas dua sisi, peningkatan integrasi, dan lain sebagainya.

3.2 Kendaraan energi baru merupakan pendorong utama pertumbuhan modul IGBT

Nilai semikonduktor daya untuk kendaraan energi baru telah meningkat secara signifikan: nilai perangkat daya baru terutama berasal dari sistem "tiga daya" mobil, termasuk kontrol daya, penggerak listrik, dan sistem baterai. Pada unit kontrol daya, modul IGBT atau SiC mengubah arus searah tegangan tinggi menjadi arus bolak-balik yang menggerakkan motor tiga fasa; pada konverter AC/DC dan DC/DC pengisi daya onboard, digunakan tabung tunggal IGBT atau SiC, MOS, dan SBD; pada pengontrol bantu tegangan tinggi seperti power steering elektrik, pompa air, pompa oli, PTC, dan kompresor AC, digunakan tabung tunggal atau modul IGBT; pada sistem start-stop ISG, kendaraan listrik menggunakan tabung tunggal MOS; pada pengontrol tegangan rendah seperti wiper kaca.

(1) Sistem kontrol kecepatan listrik: Terdapat dua bentuk utama perangkat daya dalam sistem kontrol kecepatan motor kendaraan energi baru: chopper untuk motor DC dan inverter untuk motor AC. (1) Chopper: Untuk sistem kontrol kecepatan motor DC, chopper umumnya digunakan. Rangkaian dayanya relatif sederhana dan efisiensinya relatif tinggi. Dengan perkembangan perangkat daya, frekuensi chopper dapat mencapai beberapa ribu hertz, sehingga sangat cocok untuk pengaturan kecepatan traksi DC. Kendaraan energi baru digerakkan oleh motor DC. Baik itu motor seri atau motor eksitasi terpisah, chopper digunakan sebagai konverter daya. Perangkat daya chopper sebagian besar menggunakan MOSFET dan BJT. (2) Dalam mode konversi DC/DC inverter, umumnya ada dua metode: chopper DC ditambah inverter dan inverter DC/DA. Karena tegangan suplai daya kendaraan energi baru rendah, jika metode pertama digunakan, akan ada terlalu banyak tautan transmisi energi, yang akan mengurangi efisiensi seluruh sistem. Penggunaan inverter tegangan PWM memiliki rangkaian sederhana, sedikit tautan, dan efisiensi tinggi. Selain itu, konverter DC resonansi dan konverter AC resonansi frekuensi tinggi kini telah muncul. Karena penggunaan teknologi switching tegangan nol atau arus nol, konverter resonansi memiliki keunggulan berupa kerugian switching yang kecil, interferensi elektromagnetik yang kecil, kebisingan rendah, kepadatan daya tinggi, dan keandalan tinggi.

(2) Konverter energi: Komponen utama konverter energi kendaraan energi baru adalah perangkat daya. Perangkat daya yang umum digunakan saat ini meliputi CTO, BJT, MOSFET, IGBT, SITSITH, dan MCT. Di antara perangkat tersebut, CTO dan MCT memiliki kecepatan switching yang tinggi, kemampuan transmisi energi yang tinggi, karakteristik dinamis yang unggul, dan keandalan yang tinggi. Keduanya sangat cocok untuk menggerakkan kendaraan listrik. Pada saat yang sama, perangkat daya dapat memengaruhi struktur konverter energi. Konverter DC-DC dan DC-AC masing-masing digunakan pada motor DC dan motor AC.

(3) Perangkat pengisian daya di dalam kendaraan: Pengembangan pengisi daya di dalam kendaraan merupakan syarat mutlak untuk pengembangan kendaraan energi baru, karena dapat secara efektif menambah daya dari jaringan AC ke baterai setiap kendaraan listrik. Fungsi pengisi daya adalah mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah, yang memerlukan penggunaan perangkat daya seperti IGBT. Kendaraan energi baru telah mengajukan persyaratan baru untuk perangkat daya ini. Mereka tidak hanya membutuhkan pengisian daya dua tahap arus konstan dan tegangan konstan, tetapi juga membutuhkan efisiensi tinggi, ringan, berbagai fungsi perlindungan seperti pemeriksaan mandiri dan pengisian daya otomatis, serta kemampuan untuk memprogram kurva waktu pengisian daya, memantau suhu baterai, dan tidak menimbulkan polusi pada jaringan listrik.

(4) Tiang pengisian daya: Sebagai fasilitas pendukung dasar yang sangat diperlukan untuk kendaraan energi baru, industri tiang pengisian daya di negara kita juga berada dalam periode pembangunan pertumbuhan yang pesat, dan ruang pasar di masa depan sangat luas. Statistik Infineon menunjukkan bahwa tiang pengisian daya 100 kW membutuhkan perangkat daya senilai US$200-300, dan modul IGBT adalah perangkat inti dari tiang pengisian daya.

Kendaraan listrik yang berbeda membutuhkan jumlah perangkat semikonduktor daya yang berbeda pula. Seiring meningkatnya jumlah kendaraan listrik murni, perangkat semikonduktor daya otomotif akan mengalami peningkatan volume dan harga.

Menurut data Infineon, pada tahun 2020, kendaraan hybrid ringan 48V perlu menambahkan semikonduktor daya senilai $90, dan kendaraan listrik atau hybrid perlu menambahkan semikonduktor daya senilai $330.

Pada tahun 2019, jumlah kendaraan listrik global mencapai 2.21 juta unit, meningkat 10% dibandingkan tahun sebelumnya, sementara penjualan kendaraan energi baru di Tiongkok mencapai 1.206 juta unit, menurun 4.0% dibandingkan tahun sebelumnya.

Pada November 2020, produksi dan penjualan kendaraan energi baru masing-masing mencapai 198,000 dan 200,000 unit, meningkat 75.1% dan 104.9% dibandingkan tahun sebelumnya. Dari Januari hingga November 2020, produksi dan penjualan kendaraan energi baru masing-masing mencapai 1.119 juta dan 1.109 juta unit, di mana produksi menurun 0.1% dibandingkan tahun sebelumnya dan penjualan meningkat 3.9% dibandingkan tahun sebelumnya.

BloombergNEF memperkirakan bahwa jumlah kendaraan energi baru global diperkirakan akan mencapai 11 juta unit pada tahun 2025, dengan Tiongkok menyumbang 50%. Angka tersebut diperkirakan akan mencapai 28 juta unit pada tahun 2030 dan 56 juta unit pada tahun 2040. Pada saat itu, penjualan kendaraan listrik akan mencapai 57% dari total penjualan mobil baru.

Semikonduktor daya otomotif merupakan pasar yang kompleks dan sangat terkonsentrasi, dengan produsen Eropa dan Amerika memegang keunggulan inti. Pada tahun 2019, pasar semikonduktor otomotif global mencapai US$37.2 miliar. Infineon menempati peringkat pertama dengan pangsa pasar 13.4%, dan lima perusahaan teratas secara gabungan menguasai 49.1%. Perusahaan terbesar di dunia dalam semikonduktor daya otomotif adalah Infineon, dengan pangsa pasar 25.5%. Perusahaan terbesar kedua adalah STMicroelectronics, dengan pangsa pasar 13.9%. Lima perusahaan teratas secara total menguasai 62.1%, menunjukkan tingkat konsentrasi yang tinggi.

Star Semiconductor berkembang pesat. Industri otomotif Tiongkok memiliki fondasi yang lemah dan perkembangan yang lambat di bidang semikonduktor daya otomotif. Namun, kendaraan listrik Tiongkok telah berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir, yang juga mendorong perkembangan industri IGBT. Menurut data Zos Automotive Research, berdasarkan data penjualan, Infineon menempati peringkat pertama di bidang IGBT kendaraan energi baru Tiongkok pada tahun 2019, dengan pangsa pasar 49.3%, diikuti oleh BYD, yang sebagian besar memasok produknya sendiri, dengan pangsa pasar 20%, dan Star Semiconductor menempati peringkat ketiga, dengan pangsa pasar 16.6%.

3.3 Kontrol industri, energi baru, konversi frekuensi peralatan rumah tangga, dan bidang lainnya mendorong pertumbuhan IGBT yang stabil.

Perangkat semikonduktor daya semakin banyak digunakan dalam industri manajemen daya. Di masa depan, kontrol industri, energi baru, peralatan rumah tangga frekuensi variabel, pusat data, 5G, IoT, dan bidang lainnya akan menjadi area inti untuk pertumbuhan pesat perangkat semikonduktor daya, dan permintaan akan IGBT akan terus meningkat.

3.3.1 Kontrol industri merupakan bidang aplikasi terbesar IGBT, dengan pertumbuhan permintaan yang stabil.

Modul IGBT merupakan komponen inti dalam industri kontrol industri dan catu daya tradisional seperti konverter frekuensi dan mesin las inverter, dan telah banyak digunakan di bidang ini. Seiring dengan pulihnya pasar industri kontrol industri dan catu daya secara bertahap, diharapkan ukuran pasar modul IGBT di bidang ini juga akan secara bertahap meluas.

1) Industri konverter frekuensi: Modul IGBT tidak hanya berperan sebagai transistor tradisional dalam konverter frekuensi, tetapi juga mencakup bagian penyearah. Sinyal gelombang sinus yang dihasilkan oleh pengontrol diisolasi oleh kopling optik dan kemudian masuk ke IGBT. IGBT mengubah daya DC 380V (220V) yang telah disearahkan menjadi daya AC untuk dikeluarkan kembali sesuai dengan perubahan sinyal.

Ukuran pasar industri konverter frekuensi di negara saya secara umum sedang meningkat. Konverter frekuensi telah memasuki bidang energi baru dan akan mempertahankan pertumbuhan yang stabil di bidang industri seperti metalurgi, batubara, dan petrokimia. Dengan latar belakang meningkatnya tingkat urbanisasi, permintaan konverter frekuensi di sektor utilitas publik seperti administrasi kota dan transportasi kereta api akan terus tumbuh, sehingga mendorong perluasan ukuran pasar. Dalam beberapa tahun ke depan, pasar inverter tegangan tinggi dengan fungsi efisiensi tinggi dan hemat energi akan terus tumbuh didorong oleh kebijakan. Pada tahun 2023, ukuran pasar inverter tegangan tinggi akan mencapai sekitar 17.5 miliar yuan.

2) Industri mesin las inverter: Catu daya las busur inverter, juga dikenal sebagai inverter las busur, adalah jenis catu daya las baru. Catu daya jenis ini umumnya mengubah tegangan jaringan AC tiga fasa (50 Hz) menjadi DC melalui penyearahan dan penyaringan oleh penyearah masukan, dan kemudian mengubahnya menjadi tegangan AC frekuensi menengah beberapa ribu hertz hingga puluhan ribu hertz melalui aksi pensaklaran bolak-balik komponen elektronik pensaklaran daya tinggi (IGBT). Pada saat yang sama, tegangan tersebut diturunkan menjadi puluhan volt yang sesuai untuk pengelasan melalui transformator, dan kemudian disearahkan lagi dan disaring oleh reaktansi untuk menghasilkan arus las DC yang cukup stabil.

Menurut data dari Biro Statistik Nasional, produksi mesin las listrik di negara saya pada tahun 2018 mencapai 8.533 juta unit, meningkat 584,600 unit dibandingkan tahun 2017. Meningkatnya permintaan pasar mesin las juga akan memastikan peningkatan bertahap dalam permintaan IGBT.

3.3.2 Pembangkit listrik fotovoltaik dan tenaga angin tumbuh pesat, dan IGBT menyambut pendorong pertumbuhan baru.

Karena energi listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik energi baru tidak memenuhi persyaratan jaringan listrik, energi tersebut perlu diubah menjadi daya DC melalui inverter fotovoltaik atau inverter tenaga angin, dan kemudian diubah kembali menjadi daya AC yang memenuhi persyaratan jaringan listrik sebelum dialirkan ke jaringan. Modul IGBT merupakan komponen inti dari inverter fotovoltaik dan inverter tenaga angin. Perkembangan pesat industri pembangkit listrik energi baru akan menjadi pendorong lain bagi pertumbuhan berkelanjutan industri modul IGBT. Pembangkit listrik global pada tahun 2015 adalah 6414 GW, dan diperkirakan pembangkit listrik global akan mencapai 8647 GW pada tahun 2025, dengan CAGR 10 tahun sebesar 3.0%, di mana pembangkit listrik energi terbarukan memiliki tingkat pertumbuhan yang lebih cepat, dengan CAGR sebesar 5.9%; Jika diuraikan lebih lanjut, tingkat pertumbuhan pembangkit listrik tenaga surya dan tenaga angin lebih tinggi daripada tingkat pertumbuhan majemuk pembangkit listrik energi terbarukan, dan CAGR pembangkit listrik tenaga surya selama 15-25 tahun adalah 16.4%, sedangkan CAGR pembangkit listrik tenaga angin adalah 16,4%, yang jauh lebih tinggi daripada tingkat pertumbuhan rata-rata industri. Dari perspektif regional, tenaga angin tumbuh pesat di Tiongkok, Eropa, dan Amerika Serikat, sementara tenaga surya tumbuh pesat di Tiongkok, Eropa, Amerika Serikat, dan wilayah Asia-Pasifik lainnya.

Energi angin: Energi angin terutama dikembangkan secara aktif oleh Tiongkok dan Amerika Serikat. Dalam jangka menengah hingga panjang, pembangkit listrik tenaga angin terus tumbuh dengan stabil. Dibandingkan dengan pembangkit listrik tenaga termal, permintaan semikonduktor per 1 MW pembangkit listrik tenaga angin adalah 30 kali lipat dari pembangkit listrik tenaga termal. Daya turbin angin adalah 1.5 MW pada tahun 2011 dan telah meningkat menjadi 2-3 MW pada tahun 2017. Pertumbuhan pembangkit listrik tenaga angin yang stabil akan menimbulkan tuntutan baru terhadap semikonduktor daya.

Pembangkit listrik tenaga surya: IHS memprediksi bahwa tingkat pertumbuhan gabungan permintaan modul IGBT dari pembangkit listrik tenaga surya akan mencapai 9.0% dari tahun 2016 hingga 2021. Untuk secara efektif memenuhi kebutuhan energi hijau, pembangkit listrik tenaga surya, dan koneksi jaringan inverter, diperlukan kombinasi yang tepat antara perangkat kontrol, penggerak, dan daya keluaran. IGBT merupakan pilihan yang tak terhindarkan sebagai sakelar daya, dan inverter PV juga akan menjadi salah satu kelompok pertama perangkat berbasis SiC, yang akan secara signifikan meningkatkan nilai IGBT.

Produsen inverter fotovoltaik Tiongkok sedang meningkat, dan IGBT juga semakin populer. Saat ini, produsen lokal, terutama Huawei dan Sungrow, terus membuat terobosan di pasar inverter fotovoltaik. Menurut statistik SolarEdge, pada tahun 2018, pangsa pasar inverter global Huawei mencapai 22%, menempati peringkat pertama di dunia dalam pangsa pasar, dan pangsa pasar Sungrow adalah 15%, menempati peringkat kedua di dunia. Terutama di pasar inverter string tiga fasa, pangsa pasar Huawei mencapai 56% pada tahun 2017, dengan keunggulan pasar yang menonjol. Perkembangan pesat produsen inverter fotovoltaik Tiongkok telah membawa keuntungan lokalisasi yang signifikan untuk substitusi IGBT domestik.

3.3.3 Konversi frekuensi pada peralatan rumah tangga global mengalami penetrasi yang semakin cepat, dan IGBT menghadapi peluang pengembangan yang baik.

Modul IGBT merupakan komponen inti dari inverter peralatan rumah tangga frekuensi variabel. Fungsi buka tutup frekuensi tinggi IGBT dapat memberikan keuntungan sebagai berikut: 1. Kerugian konduksi dan kerugian switching yang kecil; 2. Kinerja EMI yang sangat baik, yang dapat memenuhi persyaratan EMI dengan mengubah ukuran resistor penggerak sambil menjaga kerugian switching dalam kisaran yang wajar; 3. Ketahanan hubung singkat yang kuat; 4. Lonjakan tegangan yang kecil (untuk melindungi peralatan rumah tangga). Sebagai pasar dan basis produksi peralatan rumah tangga terbesar di dunia, Tiongkok juga sedang mengembangkan pasar IGBT skala besar. Mengambil contoh industri pendingin udara, Tiongkok, sebagai pasar dan basis produksi peralatan rumah tangga terbesar di dunia, juga sedang mengembangkan pasar IPM skala besar.

Konversi frekuensi pada peralatan rumah tangga dapat menghemat energi secara signifikan. Dibandingkan dengan peralatan rumah tangga tradisional, peralatan rumah tangga frekuensi variabel memiliki keunggulan bawaan yang jelas dalam hal efisiensi energi, kinerja, dan kontrol cerdas. Dalam beberapa tahun terakhir, peralatan rumah tangga konversi frekuensi berada pada tahap pengembangan komprehensif dan terutama digunakan pada AC, oven microwave, lemari es, pemanas air, dan peralatan lain yang mengkonsumsi daya dalam jumlah besar. Misalnya, dibandingkan dengan lemari es non-variabel, lemari es frekuensi variabel memiliki masa pakai yang lebih lama, lebih sedikit kebisingan, dan dapat menghemat konsumsi energi hingga 40%.

Diperkirakan tingkat penetrasi konversi frekuensi peralatan rumah tangga pada tahun 2022 akan mencapai 65%. Menurut statistik IHS, penjualan peralatan rumah tangga global pada tahun 2017 mencapai sekitar 711 juta unit, di mana 467 juta unit merupakan peralatan non-variabel frekuensi, atau 66%, sedangkan jumlah peralatan variabel frekuensi adalah 244 juta unit, atau 34%. Diperkirakan volume penjualan peralatan rumah tangga variabel frekuensi akan mencapai 585 juta unit pada tahun 2022, atau 65%, dengan tingkat pertumbuhan tahunan majemuk (CAGR) penjualan dari tahun 17 hingga 22 sebesar 19.1%, sementara volume penjualan peralatan rumah tangga non-variabel akan turun menjadi 317 juta unit, atau 35%.

Nilai komponen semikonduktor daya untuk peralatan rumah tangga konversi frekuensi telah meningkat secara signifikan. Peningkatan pesat volume peralatan rumah tangga frekuensi variabel akan secara signifikan meningkatkan nilai semikonduktor per unit peralatan rumah tangga. Infineon memprediksi bahwa nilai semikonduktor akan meningkat dari 0.7 euro untuk peralatan rumah tangga non-variabel menjadi 9.5 euro. Peningkatan semikonduktor tersebut terutama berupa semikonduktor daya. Dengan asumsi bahwa 9.5 euro adalah nilai rata-rata semikonduktor per unit peralatan rumah tangga frekuensi variabel, diperkirakan pasar semikonduktor peralatan rumah tangga akan tumbuh dari 2.645 miliar euro pada tahun 2017 menjadi 5.779 miliar yuan pada tahun 2022, dengan CAGR sebesar 16.9% selama 17 hingga 22 tahun.

Menurut data IHS, ukuran pasar semikonduktor daya rumah tangga diperkirakan akan tumbuh dari US$1.44 miliar pada tahun 2017 menjadi US$2.67 miliar pada tahun 2021, dengan tingkat pertumbuhan majemuk sebesar 1%.

Dengan gencarnya promosi konservasi energi global dan perlindungan lingkungan, tingkat penetrasi konversi frekuensi untuk peralatan rumah tangga akan meningkat secara bertahap, dan semikonduktor daya, sebagai komponen inti dari konverter frekuensi, akan mendapatkan manfaat yang signifikan.

3.4 Pertumbuhan di berbagai bidang: Modul IGBT untuk otomotif diperkirakan akan mengalami tingkat pertumbuhan tahunan gabungan sebesar 23.5% dari tahun 2018 hingga 2023.

Ukuran pasar IGBT global mencapai US$6.21 miliar pada tahun 2018. Menurut data IHS, ukuran pasar IGBT global adalah US$5.255 miliar pada tahun 2017, meningkat 16.5% dibandingkan tahun 2016. Ukuran pasar IGBT global pada tahun 2018 diperkirakan mencapai US$6.21 miliar.

4. Didorong oleh permintaan kendaraan listrik, silikon karbida menghadapi peluang pengembangan baru.

4.1 Kinerja yang luar biasa, generasi ketiga semikonduktor muncul pada momen bersejarah.

MOSFET berbasis SiC dan GaN telah menembus batas kinerja, dan peningkatan teknologi sangat penting: Dibandingkan dengan material semikonduktor generasi pertama dan kedua, material semikonduktor generasi ketiga memiliki celah pita yang lebar, medan listrik tembus yang tinggi, konduktivitas termal yang tinggi, tingkat saturasi elektron yang tinggi, dan ketahanan radiasi yang lebih tinggi, sehingga lebih cocok untuk pembuatan perangkat suhu tinggi, frekuensi tinggi, tahan radiasi, dan daya tinggi. Dalam upaya mencapai ukuran perangkat yang lebih kecil dan kinerja yang lebih baik, produsen perangkat daya secara bertahap mempromosikan solusi teknologi generasi berikutnya untuk MOSFET berbasis SiC dan GaN. Misalnya, 1) MOSFET berbasis SiC memiliki struktur kristal yang sangat stabil dibandingkan dengan MOSFET berbasis silikon, dan suhu operasinya dapat mencapai 600°C; 2) Kekuatan medan tembus SiC lebih dari sepuluh kali lipat dari silikon, sehingga tegangan blokir MOSFET berbasis SiC lebih tinggi; 3) Kerugian konduksi SiC jauh lebih kecil daripada perangkat silikon, dan perubahannya sangat kecil dengan suhu; 4) Konduktivitas termal SiC hampir 2.5 kali lipat dari material Si. Laju pergeseran elektron jenuhnya 2 kali lipat dari Si, sehingga perangkat SiC dapat beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi.

SiC terutama digunakan dalam peralatan rumah tangga, energi baru (kendaraan listrik, tenaga angin, fotovoltaik), aplikasi industri, dll.

4.2 Silikon karbida diharapkan memainkan peran utama di bidang kendaraan listrik

Dalam hal aplikasi otomotif, MOSFET SiC jelas lebih unggul dalam hal kinerja, yang dapat mengurangi kerugian dan mengurangi volume serta berat modul. IGBT lebih unggul dalam hal keandalan dan ketahanan. Perangkat silikon karbida digunakan dalam sistem pengisian daya kendaraan dan sistem konversi daya, yang secara efektif dapat mengurangi kerugian switching, meningkatkan suhu operasi maksimum, dan meningkatkan efisiensi sistem.

Model 3 adalah yang pertama menggunakan MOSFET SiC, mempelopori penggunaan SiC dalam kendaraan listrik.

Modul inverter Tesla adalah yang pertama menggunakan 24 MOSFET silikon karbida (SiC), yang dipasok oleh STMicroelectronics. Kemudian, Infineon juga menjadi pemasok semikonduktor daya SiC untuk Tesla. Seluruh unit modul daya terdiri dari modul tabung tunggal, menggunakan topologi inverter 6 sakelar standar. Setiap sakelar terdiri dari 4 modul tabung tunggal, dengan total 24 modul tabung tunggal. Perangkat ini memiliki tegangan tahan 650V. Desain modul tabung tunggal SiC Model 3 konsisten dengan penggunaan ide tabung tunggal IGBT Infineon pada Model S/X. Keuntungannya adalah dapat mencapai skalabilitas pada berbagai tingkat daya, sekaligus meningkatkan hasil pengemasan modul dan mengurangi biaya perangkat semikonduktor.

BYD Han menggunakan MOSFET SiC untuk meningkatkan performa akselerasi, daya, dan daya tahan.

Pada tahun 2020, pengontrol motor Han EV milik BYD untuk pertama kalinya menggunakan modul kontrol SiC MOSFET yang dikembangkan dan diproduksi sendiri oleh BYD, yang secara signifikan meningkatkan kinerja motor.

Silikon karbida memiliki performa akselerasi yang baik. Manfaat paling langsung dari celah pita lebar adalah kekuatan medan tembus yang lebih tinggi, yang berarti dapat menahan tegangan tinggi, sehingga dapat mengontrol tegangan sistem yang lebih tinggi. BYD Han mampu menggunakan platform tegangan 650V, yang juga berkat silikon karbida. Tegangan tinggi berarti arus rendah, yang mengurangi kerugian pada resistor peralatan. Untuk desain motor, juga lebih mudah untuk mencapai daya yang lebih tinggi dalam ukuran kecil. Oleh karena itu, BYD Han dapat dengan mudah mencapai performa akselerasi 0-100 km/jam dalam 3.9 detik.

Silikon karbida dapat mencapai probabilitas tinggi dan masa pakai baterai yang lama. Selain keuntungan yang dibawa oleh celah pita lebar, silikon karbida juga memiliki dua keuntungan utama, yaitu kecepatan elektron jenuh yang lebih tinggi, dan konduktivitas termal yang lebih tinggi serta ketahanan suhu yang lebih tinggi. Elektron jenuh bergerak cepat, yang berarti mereka dapat mengalirkan arus yang lebih besar. Kecepatan saturasi elektron material silikon karbida dua kali lipat dari material silikon. Oleh karena itu, saat mendesain perangkat, lebih mudah untuk mencocokkan intensitas arus yang jauh dari arus saturasi perangkat, sehingga mencapai resistansi yang lebih rendah dalam keadaan aktif. Hal ini dapat mengurangi kehilangan daya, membantu mengurangi panas perangkat, dan menyederhanakan desain pembuangan panas. Terutama dalam kondisi arus tinggi sesaat, akumulasi suhu peralatan berkurang, ditambah dengan peningkatan ketahanan suhu dan konduktivitas termal yang lebih kuat dari material itu sendiri, hal ini juga memudahkan peralatan untuk membuang panas. Kendaraan juga dapat meledak dengan daya yang lebih besar. Inilah alasan mengapa BYD Han dapat mencapai daya 363 kW. Dengan menggunakan lithium besi fosfat, jarak tempuh dapat mencapai 605 kilometer, yang tentunya juga berkat silikon karbida.

Kendaraan sel bahan bakar Toyota model Mirai menggunakan modul silikon karbida.

Denso telah memulai produksi massal modul daya penguat generasi baru yang dilengkapi dengan semikonduktor daya SiC (silikon karbida), yang akan digunakan pada model kendaraan sel bahan bakar Toyota Mirai. Modul daya SiC Denso dan Toyota telah digunakan pada kendaraan hibrida (HEV), bus sel bahan bakar, dan mobil penumpang sel bahan bakar. Komponen inti sel bahan bakar solid-state generasi berikutnya dari Mirai yang baru, Toyota FC Stack, dipasangkan dengan konverter penguat FC yang menggunakan beberapa semikonduktor daya SiC. Fungsi konverter penguat adalah untuk menghasilkan tegangan yang lebih tinggi daripada tegangan masukan.

Ukuran modul daya berkurang 30% dan kerugian berkurang 70%. Menurut perhitungan Denso, dibandingkan dengan produk yang menggunakan semikonduktor daya berbasis Si, modul daya boost baru yang dilengkapi dengan semikonduktor daya SiC (termasuk dioda dan transistor) berukuran sekitar 30% lebih kecil dan mengurangi kerugian sekitar 70%. Hal ini mencapai miniaturisasi modul daya sekaligus meningkatkan efisiensi bahan bakar kendaraan.

Mirai baru yang dilengkapi modul SiC memiliki peningkatan jangkauan jelajah sebesar 30%. Toyota mengatakan bahwa dengan menggunakan semikonduktor SiC pada transformator penaik tegangan sel bahan bakar (FC) dan menggunakan baterai lithium-ion tegangan rendah, mereka dapat mengurangi kerugian konsumsi energi sistem. Pada saat yang sama, berdasarkan peningkatan kinerja tumpukan FC, efisiensi pembangkitan daya ditingkatkan dengan menggunakan teknologi kontrol regenerasi aktif katalis. Hasilnya, Toyota telah mencapai jangkauan jelajah maksimum sekitar 850 km pada Mirai baru dalam kondisi operasi WLTC, yang sekitar 30% lebih tinggi daripada model generasi sebelumnya.

4.3 Diperkirakan bahwa skala perangkat daya silikon karbida akan melebihi 10 miliar dolar AS pada tahun 2027.

Diperkirakan ukuran pasar perangkat daya silikon karbida akan melebihi US$10 miliar pada tahun 2027. Ukuran pasar perangkat daya silikon karbida sekitar US$390 juta pada tahun 2018. Didorong oleh permintaan besar untuk kendaraan energi baru dan peralatan daya serta bidang lainnya, IHS memperkirakan bahwa ukuran pasar perangkat daya silikon karbida akan melebihi US$10 miliar pada tahun 2027. Mulai tahun 2021, didorong oleh kendaraan listrik, SiC MOSFET akan mempertahankan pertumbuhan yang pesat dan menjadi perangkat daya SiC diskrit terlaris.

5. Lebih dari 80% semikonduktor daya bergantung pada impor, dan perusahaan domestik sedang berupaya mengejar ketertinggalan.

5.1 Perusahaan-perusahaan Eropa, Amerika, dan Jepang memiliki keunggulan yang jelas di bidang semikonduktor daya.

Menurut statistik Infineon, ukuran pasar perangkat dan modul semikonduktor daya global pada tahun 2019 adalah US$21 miliar. Eropa, Amerika Serikat, dan Jepang menunjukkan tren tiga kaki. Infineon menempati peringkat pertama dengan pangsa pasar 19%, diikuti oleh ON Semiconductor dengan pangsa pasar 8.4%. Sepuluh perusahaan teratas memiliki pangsa pasar gabungan sebesar 58.3%.

Pada tahun 2019, pasar MOSFET global mencapai US$8.1 miliar. Infineon menempati peringkat pertama dengan keunggulan absolut, dengan pangsa pasar 24.6%, dan pangsa pasar lima perusahaan teratas mencapai 59.8%. Nexperia Semiconductor yang diakuisisi oleh Wingtech dan China Resources Microelectronics, yang tumbuh di Tiongkok, masuk dalam sepuluh besar, masing-masing menyumbang 4.1% dan 3.0%.

Pada tahun 2019, ukuran pasar modul IGBT mencapai US$3.31 miliar. Infineon menempati peringkat pertama dengan pangsa pasar 35.6%, dan lima perusahaan teratas menguasai 68.8% dari total pangsa pasar. Star Semiconductor, perusahaan IGBT terkemuka yang tumbuh di Tiongkok, telah berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir dan masuk dalam sepuluh besar. Pada tahun 2019, perusahaan ini menempati peringkat kedelapan dengan pangsa pasar 2.5%.

Pada tahun 2019, ukuran pasar IGBT diskrit mencapai US$1.44 miliar. Infineon menempati peringkat pertama dengan pangsa pasar 32.5%. Lima perusahaan teratas menguasai 63.9% dari total pangsa pasar. Produsen asal Tiongkok, Silan Micro, masuk dalam sepuluh besar dengan pangsa pasar 2.2%.

Pada tahun 2019, ukuran pasar IPM (Integrated Power Management) adalah US$1.59 miliar. Mitsubishi dari Jepang menempati peringkat pertama dengan pangsa pasar 32.7%. Lima perusahaan teratas menguasai 76.9% dari total pangsa pasar. Produsen Tiongkok, Silan Microelectronics dan China Microelectronics, masuk dalam sepuluh besar dengan pangsa pasar masing-masing 1.1% dan 0.8%.

5.2 Perusahaan semikonduktor daya Tiongkok sedang mengejar ketertinggalan dan memasuki periode perkembangan yang pesat.

China adalah pasar semikonduktor daya terbesar di dunia. Sebagian besar pendapatan perusahaan internasional terkemuka berasal dari China. Mengambil contoh Dal Technology dan NXP, lebih dari 50% dan 40% pendapatan mereka berasal dari daratan China. China adalah negara besar dalam industri kendaraan listrik. IGBT Infineon menguasai lebih dari 60% pasar kendaraan listrik China. Dapat dilihat bahwa pasar semikonduktor daya di negara kita memiliki permintaan yang sangat besar, dan produsen lokal memiliki ruang yang sangat besar untuk substitusi impor.

Tingkat swasembada IGBT Tiongkok terus meningkat. Menurut data Zhiyan Consulting, sejak tahun 2015, tingkat swasembada IGBT negara kita telah melampaui 10% dan terus meningkat secara bertahap. Diprediksi bahwa tingkat swasembada akan meningkat dari 10.1% pada tahun 2015 menjadi 18.4% pada tahun 2020. Diperkirakan bahwa produksi industri IGBT negara kita akan mencapai 78 juta unit pada tahun 2024, dengan permintaan sekitar 196 juta unit, dan tingkat swasembada mencapai 40%. Secara keseluruhan, masih ada kesenjangan besar antara penawaran dan permintaan di industri IGBT negara kita, dan "substitusi domestik" akan menjadi arah pengembangan penting industri IGBT di masa depan.

Produk semikonduktor daya kelas menengah hingga atas sangat bergantung pada pasar luar negeri. Perusahaan-perusahaan Tiongkok seperti BYD, Huawei, CRRC, dan Sungrow adalah pelanggan semikonduktor daya terkemuka di dunia. Namun, perusahaan-perusahaan ini masih sangat bergantung pada pemasok luar negeri seperti Infineon, Fuji Electric, dan Mitsubishi Electric untuk pengadaan semikonduktor daya. Tiongkok adalah pasar terbesar untuk kendaraan listrik dan kendaraan hibrida, tetapi rantai pasokan luar negeri masih menyediakan modul semikonduktor daya untuk sebagian besar sistem di Tiongkok. Di pasar semikonduktor daya global, produsen produk kelas menengah hingga atas sebagian besar terkonsentrasi di Eropa, Amerika Serikat, dan Jepang. Sebagian besar produsen semikonduktor daya di Eropa, Amerika Serikat, dan Jepang adalah produsen IDM. Infineon, ON Semiconductor, STMicroelectronics, Mitsubishi, Toshiba, dll. adalah perusahaan-perusahaan terkemuka di industri ini. Taiwan, Tiongkok, juga merupakan produsen semikonduktor daya yang relatif besar. Sebagian besar produsen adalah produsen Fabless, dan produk mereka sebagian besar terkonsentrasi di bidang kelas bawah. Pasar semikonduktor daya di negara saya menyumbang sekitar 36% dari permintaan global. Di bidang produk kelas atas, sekitar 80% bergantung pada impor.

Industri semikonduktor daya di Tiongkok berkembang pesat. Produsen semikonduktor di negara saya sebagian besar berbasis pada model IDM, dan rantai produksinya relatif lengkap. Produk-produknya sebagian besar terkonsentrasi di bidang kelas bawah seperti dioda, perangkat MOS tegangan rendah, dan thyristor. IGBT secara bertahap mengalami terobosan. Teknologi produksinya matang dan memiliki keunggulan biaya. Profitabilitas perusahaan-perusahaan terkemuka di industri ini jauh lebih tinggi daripada produsen di Taiwan dan Tiongkok. Di bidang produk kelas atas seperti energi baru, tenaga listrik, dan transportasi kereta api, hanya segelintir produsen domestik yang memiliki kapasitas produksi. Pasar produk kelas atas sebagian besar dimonopoli oleh produsen Eropa, Amerika, dan Jepang seperti Infineon, ON Semiconductor, Renesas, dan Toshiba.

Saat ini, pasar IGBT domestik dan internasional masih didominasi oleh perusahaan asing. Perusahaan IGBT domestik yang dipimpin oleh Star Semiconductor berkembang pesat, secara bertahap membuat terobosan di bidang kontrol industri, kendaraan listrik, tenaga angin, fotovoltaik, listrik, dan kereta api kecepatan tinggi, serta terus meningkatkan pangsa pasarnya. Pada tahun 2019, berdasarkan volume pengiriman, Infineon memiliki pangsa pasar IGBT terbesar untuk kendaraan listrik di Tiongkok, dengan pangsa pasar 49.3%, diikuti oleh BYD yang menyumbang 20% ​​(terutama untuk menopang dirinya sendiri), dan Star Semiconductor berada di peringkat ketiga dengan pangsa pasar 16.6%. Star Semiconductor memiliki tingkat swasembada chip yang tinggi di bidang IGBT kendaraan listrik, melebihi 90%.

Di pasar semikonduktor daya di negara saya, produsen lokal telah mulai menggantikan impor di bidang produk kelas bawah. Nexperia, Star Semiconductor, China Resources Micro, Xinjie Neng, Lion Micro, China Microelectronics, Yangjie Technology, Silan Micro, Sanan Optoelectronics, Jiejie Microelectronics, dll. yang diakuisisi oleh Wingtech Technology adalah perusahaan berkualitas tinggi di industri ini, tetapi pangsa pasar mereka masih rendah.

6. Optimis terhadap pemimpin segmen industri

Saat ini, rantai industri semikonduktor daya domestik semakin sempurna, dan teknologi juga mengalami terobosan. Tiongkok adalah konsumen semikonduktor daya terbesar di dunia, menyumbang 35.9% dari permintaan global pada tahun 2019, dan tingkat pertumbuhannya jauh lebih tinggi daripada dunia. Di masa depan, dengan permintaan akan energi baru (kendaraan listrik, fotovoltaik, tenaga angin), kontrol industri, peralatan rumah tangga konversi frekuensi, peralatan IoT, dll., tingkat pertumbuhan permintaan Tiongkok akan terus lebih tinggi daripada dunia, dan industri ini akan tumbuh stabil. Untuk substitusi domestik, kami optimis terhadap para pemimpin di industri yang tersegmentasi: Star Semiconductor, China Resources Micro, Hua Hong Semiconductor, Silan Micro, New Clean Energy, Leon Micro, Sanan Optoelectronics, Wingtech Technology, dan CRRC Times Electric.

Nomor telepon perusahaan: +86-0755-83044319
Faks/FAX: +86-0755-83975897
Surel: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Manajer Li

QQ: 332496225 Manajer Qiu

Alamat: Ruang 809, Gedung C, Gedung Teknologi Zhantao, No. 1079 Jalan Minzhi, Distrik Baru Longhua, Shenzhen