以下文章來源于 RimeData 來覓數(shù)據(jù) ，作者來覓研究院

導(dǎo)讀：功率半導(dǎo)體作為新能源革命的核心器件，迎來了技術(shù)迭代與市場擴(kuò)容的雙重機(jī)遇。在“能源革命”背景下，提升功率性能并降低功耗是行業(yè)關(guān)鍵。未來，隨著 AI 算力、超快充等新興場景爆發(fā)，功率半導(dǎo)體有望成為全球電子產(chǎn)業(yè)升級的核心引擎。本文將分析功率半導(dǎo)體目前所處階段、國產(chǎn)替代關(guān)鍵環(huán)節(jié)、AI 對其發(fā)展的驅(qū)動作用以及相應(yīng)投融情況。

01 功率半導(dǎo)體概覽

功率半導(dǎo)體是電力電子系統(tǒng)的核心部件，在新能源汽車、工業(yè)自動化、光伏發(fā)電、儲能系統(tǒng)及消費(fèi)電子等領(lǐng)域至關(guān)重要。其核心功能是實(shí)現(xiàn)電能的高效轉(zhuǎn)換與控制，包括整流、變壓、變頻及功率放大等，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。它具備高耐壓、大電流承載能力，熱穩(wěn)定性和抗干擾性能出色，能在復(fù)雜工況下高效運(yùn)行。近年來，隨著全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和智能制造推進(jìn)，功率半導(dǎo)體需求不斷攀升，尤其在新能源汽車和工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域，其作為電能轉(zhuǎn)換核心的地位更加凸顯。同時(shí)，技術(shù)也在持續(xù)迭代升級，以滿足更高頻率、更大功率的應(yīng)用需求。

功率半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)簡單，但分類方式多樣?？砂床牧戏譃楣杌骷?、化合物器件等；按應(yīng)用分為新能源汽車器件、電力電子器件、消費(fèi)電子器件；按電壓等級分為低壓器件（<100V）、中壓器件（100 - 1200V）、高壓器件（>1200V）。通常，我們按器件類型將其分為二極管、晶閘管、MOSFET、IGBT 等。

圖表 1：功率半導(dǎo)體分類

數(shù)據(jù)來源：公開資料、來覓數(shù)據(jù)整理

全球功率半導(dǎo)體市場正高速增長，在第三代半導(dǎo)體材料氮化鎵（GaN）和碳化硅（SiC）的推動下，市場格局不斷優(yōu)化。據(jù) QYResearch 預(yù)測，至 2031 年 GaN 和 SiC 功率半導(dǎo)體市場規(guī)模將達(dá) 210.6 億美元，2025 - 2031 年復(fù)合年增長率（CAGR）為 21.0%。這顯示出傳統(tǒng)硅基功率器件在性能上的局限，促使市場向?qū)捊麕О雽?dǎo)體材料轉(zhuǎn)型。各國政府對綠色能源和低碳經(jīng)濟(jì)的政策支持，也加速了功率半導(dǎo)體在新能源汽車、光伏逆變器及數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域的應(yīng)用。

在功率半導(dǎo)體細(xì)分市場中，IGBT、MOSFET 和 SiC 器件的市場占比有顯著調(diào)整。IGBT 作為電壓控制型開關(guān)器件，憑借在高功率場景下的卓越性能長期主導(dǎo)市場。預(yù)計(jì) 2030 年全球 IGBT 和超級結(jié) MOSFET 市場規(guī)模將達(dá) 211 億美元，2023 - 2030 年 CAGR 為 10.3%。2023 年該市場規(guī)模達(dá) 106 億美元，體現(xiàn)了其在工業(yè)控制、新能源汽車及可再生能源系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用。MOSFET 在消費(fèi)電子和中小功率電源領(lǐng)域穩(wěn)定增長，預(yù)計(jì) 2030 年市場規(guī)模將達(dá) 400 億元人民幣。SiC 器件憑借低損耗、高熱導(dǎo)率和高頻響應(yīng)等優(yōu)勢，在 800V 電動車平臺、光伏逆變器及高端電源領(lǐng)域的滲透率不斷提升，預(yù)計(jì) 2030 年市場規(guī)模將突破 350 億元人民幣。而 GaN 雖在快充、射頻和數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域有差異化優(yōu)勢，但市場規(guī)模相對較小。

功率半導(dǎo)體行業(yè)的技術(shù)正從傳統(tǒng)硅基器件向第三代半導(dǎo)體材料加速轉(zhuǎn)變，碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）因其高頻特性、能效優(yōu)勢及高壓耐受能力，成為產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級的核心驅(qū)動力。2024 年至今，全球領(lǐng)先廠商加大在 SiC/GaN 領(lǐng)域的投資，推動功率半導(dǎo)體在新能源汽車、智能電網(wǎng)及數(shù)據(jù)中心等場景的大規(guī)模應(yīng)用。據(jù) Yole Intelligence 預(yù)測，2024 - 2029 年全球 SiC 市場規(guī)模將以 24% CAGR 增長，從 31 億歐元擴(kuò)張至 90 億歐元，反映出市場對第三代半導(dǎo)體技術(shù)的強(qiáng)烈需求。

氮化鎵（GaN）技術(shù)在高頻開關(guān)與功率密度提升方面潛力突出，正從實(shí)驗(yàn)室走向量產(chǎn)。行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)安森美半導(dǎo)體近期實(shí)現(xiàn) GaN - on - Si 器件量產(chǎn)工藝突破，該技術(shù)可利用現(xiàn)有硅基產(chǎn)線規(guī)?；a(chǎn)，使 GaN 器件成本下降 40% 以上。這一創(chuàng)新降低了技術(shù)產(chǎn)業(yè)化門檻，讓功率半導(dǎo)體廠商能快速響應(yīng)數(shù)據(jù)中心、通信基站等領(lǐng)域?qū)Ω咝?、小型化器件的需求?025 年 8 月，NVIDIA 官網(wǎng)更新 800V 直流電源架構(gòu)合作商名錄，英諾賽科是唯一入選的國產(chǎn)芯片企業(yè)。雙方合作將推動該架構(gòu)在 AI 數(shù)據(jù)中心的規(guī)?；瘧?yīng)用，使單機(jī)房算力密度提升超 10 倍、單機(jī)柜功率密度突破 300kW，助力全球 Al 數(shù)據(jù)中心進(jìn)入兆瓦級供電時(shí)代。

02 目前功率半導(dǎo)體到了什么階段？

全球功率半導(dǎo)體市場呈現(xiàn)馬太效應(yīng)，英飛凌、意法半導(dǎo)體和安森美等國際巨頭長期主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。但中國本土廠商正在崛起，改變這一競爭格局。2024 年英飛凌雖以 17.7% 的市場占有率居全球第一，但份額同比下滑 2.9 個(gè)百分點(diǎn)；意法半導(dǎo)體和安森美分別出現(xiàn) 1% 和 0.5% 的份額收縮，表明市場處于結(jié)構(gòu)性調(diào)整階段。相反，士蘭微電子和比亞迪半導(dǎo)體逆勢增長，市場份額分別達(dá) 3.3% 和 3.1%，首次躋身全球前十。盡管國際廠商有先發(fā)優(yōu)勢，但在政策扶持和技術(shù)突破推動下，國產(chǎn)替代進(jìn)程不斷深化，未來全球產(chǎn)業(yè)格局有望多元化。

功率半導(dǎo)體的國產(chǎn)突破離不開國內(nèi)大廠的努力。其中，依托國內(nèi)新能源汽車的車規(guī)級 IGBT 表現(xiàn)亮眼。比亞迪半導(dǎo)體借助母公司新能源汽車出貨量增長，在 IGBT 模組設(shè)計(jì)、熱管理優(yōu)化及驅(qū)動保護(hù)等關(guān)鍵技術(shù)上取得突破，降低了進(jìn)口依賴，增強(qiáng)了國產(chǎn) IGBT 的市場競爭力。預(yù)計(jì) 2025 年中國 IGBT 市場規(guī)模將突破 601 億元，其中新能源汽車需求占比超 65%，顯示出本土企業(yè)在高端功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)協(xié)同能力不斷增強(qiáng)。

此外，長三角、珠三角憑借產(chǎn)業(yè)集群的協(xié)同效應(yīng)和市場需求拉動，四川、湖北依靠政策扶持和區(qū)域資源整合，共同推動功率半導(dǎo)體國產(chǎn)替代。產(chǎn)業(yè)集群通過供應(yīng)鏈集聚降低成本、技術(shù)協(xié)同加速迭代，政策通過資金支持、中試平臺建設(shè)和稅收優(yōu)惠解決研發(fā)難題，推動國內(nèi)企業(yè)從低端封裝測試向高端芯片設(shè)計(jì)、制造邁進(jìn)，使 IGBT、SiC 等關(guān)鍵器件進(jìn)口替代率從不足 10% 提升至 2025 年的 35% 以上。

功率半導(dǎo)體是強(qiáng)周期行業(yè)，其周期性源于供需兩端的波動、產(chǎn)業(yè)鏈擴(kuò)產(chǎn)周期與需求變化的錯(cuò)配以及下游應(yīng)用的周期性。除需求因素外，供給端錯(cuò)配是主要原因。功率半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)簡單，制程要求不高，多采用 IDM 模式，屬重資產(chǎn)行業(yè)，產(chǎn)能擴(kuò)張需經(jīng)歷“晶圓廠建設(shè) - 設(shè)備安裝 - 工藝調(diào)試 - 良率爬坡”等環(huán)節(jié)，周期長達(dá) 1 - 2 年。上行周期中，下游廠商補(bǔ)庫、分銷商備貨，推動芯片廠商訂單增加，甚至出現(xiàn)“搶產(chǎn)能”現(xiàn)象；下行周期中，降價(jià)去庫存成為主要趨勢。

2025 年第一季度，功率半導(dǎo)體行業(yè)庫存周轉(zhuǎn)天數(shù)降至 142 天，較 2024 年同期的 156 天下降 9%。這表明行業(yè)運(yùn)營效率提升，終端需求逐步復(fù)蘇。經(jīng)歷 2022 - 2024H1 庫存增速放緩后，2025Q1 行業(yè)存貨規(guī)模同比增長 16% 至 192 億元，說明廠商正調(diào)整庫存策略以應(yīng)對需求增長。這種從被動去庫存到主動補(bǔ)庫存的轉(zhuǎn)變，體現(xiàn)了行業(yè)信心恢復(fù)，標(biāo)志著產(chǎn)業(yè)周期進(jìn)入新階段。

分情況看，傳統(tǒng)硅基功率半導(dǎo)體產(chǎn)能利用率回升至 80%，處于補(bǔ)庫周期，隨著需求釋放和反內(nèi)卷政策推動，有望進(jìn)入擴(kuò)張階段。寬禁帶半導(dǎo)體方面，SiC 供過于求，中國本土企業(yè)周轉(zhuǎn)天數(shù)超 180 天，預(yù)計(jì) 2026 年上半年實(shí)現(xiàn)初步供需平衡；GaN 市場需求穩(wěn)定，但消費(fèi)電子用 GaN 價(jià)格較年初下跌超 20%，車規(guī)級產(chǎn)品因壁壘高仍供不應(yīng)求。

功率半導(dǎo)體的應(yīng)用場景隨新能源、智能交通及數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域發(fā)展而不斷拓寬。電動汽車、光伏逆變器與軌道交通系統(tǒng)是其核心應(yīng)用領(lǐng)域。以特斯拉 4680 電池組為例，對功率半導(dǎo)體耐壓性能要求提高，傳統(tǒng)硅基功率器件難以滿足需求，推動了碳化硅（SiC）等寬禁帶半導(dǎo)體材料的應(yīng)用。

此外，AIDC 建設(shè)也帶動功率半導(dǎo)體增長。傳統(tǒng)機(jī)架電源系統(tǒng)存在空間和節(jié)能問題，需要引入新的高壓直流（HVDC）架構(gòu)，這需要大量功率器件。當(dāng)前主流應(yīng)用是 IGBT、超結(jié) MOSFET、溝槽型 MOSFET 等硅基器件，而 SiC、GaN 等寬禁帶器件是未來技術(shù)升級方向。

圖表 2：數(shù)據(jù)中心供電技術(shù)發(fā)展演變方向

數(shù)據(jù)來源：公開資料、來覓數(shù)據(jù)整理

功率半導(dǎo)體市場前景廣闊，隨著“能源革命”推進(jìn)和半導(dǎo)體材料升級，高頻高壓場景增多，擁有成本和技術(shù)優(yōu)勢的企業(yè)將獲得發(fā)展機(jī)會。

03 投融動態(tài)

2025 年功率半導(dǎo)體市場投融呈現(xiàn)“政策刺激、周期回暖”特點(diǎn)，國內(nèi)廠商在新能源汽車、工業(yè)自動化等領(lǐng)域的國產(chǎn)替代加速，已走出困境。從產(chǎn)業(yè)角度看，功率半導(dǎo)體作為電力電子系統(tǒng)核心部件，市場需求隨新能源汽車、數(shù)據(jù)中心及工業(yè)自動化等領(lǐng)域發(fā)展而擴(kuò)大。國內(nèi)企業(yè)通過融資擴(kuò)產(chǎn)、技術(shù)迭代，縮小與國際龍頭的差距，為國產(chǎn)替代和產(chǎn)業(yè)升級奠定基礎(chǔ)。

功率半導(dǎo)體行業(yè)的資本投入多元化，包括初創(chuàng)及中型企業(yè)融資和頭部制造企業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)張。制造環(huán)節(jié)資本開支高，頭部企業(yè)常通過定向增發(fā)等方式融資。地方政府和產(chǎn)業(yè)基金的參與，為制造環(huán)節(jié)提供了資金保障。隨著本土晶圓廠產(chǎn)能釋放，功率半導(dǎo)體國產(chǎn)化率有望提高，降低進(jìn)口依賴，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈安全。

2021 年以來，功率半導(dǎo)體行業(yè)陷入內(nèi)卷，原因是供需失衡導(dǎo)致產(chǎn)能擴(kuò)張、產(chǎn)品同質(zhì)化競爭加劇，以及國產(chǎn)化替代中低端市場涌入，引發(fā)價(jià)格戰(zhàn)，企業(yè)利潤分化。盡管行業(yè)營收增長，但全球銷售額下滑、頭部企業(yè)利潤率下降、中小企業(yè)生存空間縮小，技術(shù)迭代和高端市場突破不足也加劇了內(nèi)卷壓力。要打破內(nèi)卷，需摒棄“重產(chǎn)能、輕研發(fā)”思維，進(jìn)行差異化創(chuàng)新，避免重復(fù)建設(shè)。

下表是 2025 年以來功率半導(dǎo)體部分投融事件。感興趣的讀者，可登錄 Rime PEVC 平臺獲取功率半導(dǎo)體賽道全量融資案例、被投項(xiàng)目及深度數(shù)據(jù)分析。

圖表 3：2025 年以來功率半導(dǎo)體部分融資情況

數(shù)據(jù)來源：來覓數(shù)據(jù)

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