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電動車熱潮帶動功率半導體起飛

電動車熱潮帶動功率半導體起飛



2021.10.04 功率半導體元件是電動車關鍵零組件。圖／富邦證提供

富邦證券:台灣功率半導體元件供應鏈充滿機會


今年七月歐盟執委會宣布將提案在2035年後禁售燃油車，美國總統拜登也宣布2030年後美國一半以上的新車將是電動車，美歐兩大汽車強權聯手推動電動車的發展，更加確立電動車的未來主流趨勢。根據統計今年前七月全球電動車銷售量已突破200萬輛，超過2020年的銷售總量，今年將超過400萬輛，預估到了2030年全球電動車產量將達到2500萬輛，是一個十倍速的成長趨勢。


根據車用半導體大廠英飛凌的分析，每一台燃油車大概要用到18個功率半導體元件，電動車則是需要用到250個功率半導體元件，數量將近13倍；而每一台燃油車的功率半導體成本為71美元，電動車則是450美元，金額超過五倍。富邦證券表示，隨著電動車的快速成長需求，功率半導體市場需求將會呈現倍速的成長，其中的商機也就令人期待。


半導體元件可以分為兩大類，大家最為熟知的是微電子元件，強調體積小、高效低耗，運用在各種資訊計算、處理及傳輸的工具；而另一類就是電力電子元件，又稱為功率半導體元件，特點為大功率、快速化，是電子裝置的電能轉換與電路控制的核心；廣泛應用於電力系統、再生能源、馬達驅動、電池儲能，等各種電力應用裝置。富邦證券表示，受惠於電動車快速發展、汽車電子化比重提升以及再生能源及手機快充等新應用興起，功率半導體在提高能源轉換效率上佔有重要地位，產業需求將大幅提升。


功率半導體主要分為分離式功率元件、電源IC。其中產值以電源管理IC最大；不過因為車用及工業用領域需求增加，未來主要成長力道以MOSFET、IGBT這些功率元件需求成長最快。那什麼又是MOSFET和IGBT呢？進一步分析，功率半導體元件可分為：二極體、電晶體和閘流體三大類 。


二極體(Diode)是一種電子元件，具有單向導電功能，可以稱為電流的「閥門」，是最基本但也是最重要的電子元件之一。電晶體(Transistor)的結構比二極體多出了一個接合面，又稱為三極體，其功能為「放大」與「開關」。電晶體又可以再分為：雙極性電晶體（BJT）和金屬氧化場效應電晶體（MOSFET）。其中MOSFET主要用於電子裝置的中低功率及高頻的電力轉換；而將BJT與MOSFET結合就成為混合式電晶體IGBT，正式名稱是絕緣閘雙極電晶體，IG主要應用在高功率、低頻的電力轉換。MOSFET與IGBT是電動車主要應用的功率半導體元件。至於閘流體 (Thyristor)，則是一種開關裝置，用來控制電流流通。


2020 年全球功率元件市場規模約 170 億美元，預計 2026 年將成長至 246 億美元，2020-2026 CAGR 7.7%，主要成長動能來自於電動車、新能源發電、儲能、快充等應用商機。根據市調機構預測，2020-2026年車用功率半導體元件市場規模將由15億美元快速成長到55億美元，年複合成長率將近26%，遠高於整體功率半導體元件市場的增長力道，可以看出車用需求是驅動功率半導體元件市場成長的最主要力量 。


功率元件在電動車驅動上扮演舉足輕重的腳色，其應用在電動車內包含控制馬達的逆變器(Inverter)、升/降壓轉換器(DC/DC Converter)及車載充電器(On Board Charger) 、電池管理系統及馬達控制器。富邦證券表示，從電動車的成本結構來看，所謂的三電：電池、電機、電控就佔電動車成本三分之二以上，不管是電池的充電、馬達的控制、電壓的轉換都需要好的功率元件，才能有效減少功率的耗損，提升電動車的續航力。也因為電動車的高電壓、大電流，讓原本的車用功率元件規格提升、需求量增加，因此造就車用功率元件的快速成長動能。


台灣的半導體產業供應鏈原本就相當完整，過往受制於汽車產業的封閉性供應鏈，在功率半導體部分相對並沒有表現的空間。富邦證券表示，隨著電動車大廠TESLA衝擊傳統的汽車製造供應鏈，引進大量的電子零組件供應商，加上這波車用晶片大缺貨，也使得台灣的相關廠商得到在車用電子突破的商機，從電源管理IC、功率元件到功率模組，各領域都有相關的上市櫃公司值得中長期投資人留意。


來源鏈接：https://ctee.com.tw/industrynews/financesmanage/526655.html


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