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电动汽车和混合动力汽车的功率电子市场(2020年版)

(图文译自Yole Développement)
2020/01/18

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  电动汽车/混合动力汽车市场欣欣向荣,助推功率器件市场发展。

  电动汽车和混合动力汽车的竞赛已拉开序幕。各原始设备制造商(OEM)在此领域的投资已超3000亿美元,明确响应了汽车行业对政府二氧化碳减排目标的承诺。

  事实上,市场数据很乐观。2018年,纯电动汽车的销售量为132万辆,插电式混合动力汽车的销售量为75万辆。相较于2017年销售量,两者分别为78万辆和41万辆,纯电动汽车同比增长68%,插电式混合动力汽车同比增长84%。同时其他混合动力汽车销售量也有所增长。

  在繁荣的电动汽车/混合动力汽车市场驱动下,半导体功率器件市场前景光明。Yole预计,2024年其市场规模将超37亿美元,2018-2024年的年复合增长率达21%。其中,IGBT模块市场份额最大,预计未来五年市场规模翻番。碳化硅功率模块也将快速增长,2018-2024年年复合增长率有望实现48%。

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用于电动汽车/混合动力汽车的功率器件市场预测(2018-2024年)


  电动汽车/混合动力汽车产业技术方案多样化

  技术方案多样化是电动汽车/混合动力汽车产业的典型特征,在技术端或供应链端还远远没有得到整合。尽管如此,Yole已经确定了几个主要技术趋势,如汽车电气化、模块化汽车平台、小型化高集成度等,并在《电动汽车和混合动力汽车的功率电子市场(2020年版)》中详细介绍。

  电池产能快速扩张、电池成本显著降低、监管法规变更等因素加速了汽车电气化和纯电动化的进程。事实上,插电式混合动力汽车和纯电动汽车明显减少了二氧化碳排放量,对汽车原始设备制造商实现二氧化碳减排目标至关重要。

  大众MEB此类模块化汽车平台可降低成本,加快新车型的开发周期。

  汽车制造商可以通过提高不同系统和子系统的集成度减少部件用量,从而降低成本、重量以及体积。在牵引电机系统中,将功率器件和齿轮同时集成在一个紧凑的系统中。牵引电机系统解决方案得到了诸如博世、舍弗勒、GKN等Tier1公司的大力支持,他们认为这是一个更完善的电动汽车/混合动力汽车解决方案,可提供给不同的汽车原始设备制造商。

随着市场追求更高汽车功率和更大电池容量,乘用车的电池电压已达到800V。保时捷Taycan则是目前全球唯一一款采用800V电气系统的量产电动车。现代计划基于E-GMP(Electric-Global Modular Platform),采用800V电池技术,推出新一代电动汽车。

  特斯拉Model 3牵引逆变器采用了碳化硅功率器件,业界对此极为感兴趣。对碳化硅器件供应商、封装厂、基于碳化硅的系统供应商来说,大功率牵引逆变器市场商机无限。最近,人们对氮化镓也重拾兴趣,这是未来电动汽车/混合动力汽车的12V乃至 48V DC-DC转换器和车载充电器的主要材料。

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电动汽车/混合动力汽车的主要技术趋势



  汽车电气化正在改变全球汽车产业

  电动汽车/混合动力汽车市场快速增长,为整个供应链带来了巨大的商机,同时也带来了诸多挑战。

  在电动汽车/混合动力汽车市场上,传统的内燃机汽车制造商处于同一起跑线,并与特斯拉(Tesla)等后起之秀展开竞争。特斯拉位列2018年纯电动汽车供应商排行榜第一。内燃机汽车制造商必须投入大量精力,平衡过渡期内电动汽车/混合动力汽车的开发和现有的内燃机汽车的开发。由于不断有新的激励机制推行,客户需求也不断改变,很难预测过渡期有多长。

  在电动汽车/混合动力汽车供应链中,Tier1公司面临的挑战尤为艰巨,如内燃机汽车相关产品的收益减少。为了弥补这一缺口,Tier1公司正加快电动汽车/混合动力汽车相关的产品研发。原始设备制造商侵入性愈来愈强,尤其体现在主逆变器领域,其目标是控制电动汽车/混合动力汽车的关键元件。现有的半导体器件供应商处境类似,一方面面临Tier1厂商进入器件市场,另一方面还需应对新兴宽禁带(WBG)器件带来的挑战。

  汽车供应链正经历转型。如今,中国是全球最大的电动汽车市场,故许多问题涉及中国市场。迄今为止,供应商有两种不同的方式进入中国市场,一种是直接在中国生产或向出售给中国集成商,另一种则是通过客户间接出售给中国集成商。在电动汽车/混合动力汽车零部件领域,中国具有不同的技术水平和自主能力。在电池领域,中国有像宁德时代和比亚迪这样的顶级供应商。然而,中国汽车使用的大部分IGBT功率模块仍然是境外制造,这对中国汽车产业尤其是中国政府来说,并不是一个可持续的解决方案。中国制造产品份额提升的趋势是明显的,一些公司已经开始着手建立本地供应链——例如,比亚迪建立了自己的IGBT生产线,并正在开发SiC MOSFET。

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中国驱动电动汽车/混合动力汽车以及相关功率器件发展


  • 关于《电动汽车和混合动力汽车的功率电子市场(2020年版)》

  分析了全球汽车电气化的主要驱动因素以及汽车电气化技术方案,确定影响功率器件系统和元件选择的关键技术趋势;

  深入分析了相关的技术趋势和技术路线图,包括模块平台、系统集成、800V电池、48V汽车、燃料电池电动汽车以及电动汽车充电系统;

  分析了电动汽车/混合动力汽车供应链及业务模式的变化,重点关注功率模块供应商、系统制造商(Tier1)和汽车制造商(OEM);

  预测了2018-2024年期间电动汽车的市场数据,包括汽车销售量、功率变换市场和功率器件市场;

重点关注中国的电动汽车/混合动力汽车生态系统及其变革。


  • 本报告涉及企业

Ankai, Aptiv, Audi, BAIC, BMW, Bosch, BYD, Chery, Continental, CRRC/Dynex, Daimler, Danfoss, Delphi, Denso, Dongfeng, DAW, Fiat, Ford, Fuji Electric, Geely, General Motors, Hitachi, Honda, Hozon, Huanghai, Hyundai, Infineon, JAC, Kandi, Kia, Macmic, Mitsubishi Electric, Mitsubishi Motors, Nissan, Nio, Porsche, Renault, SAIC, Schaeffler, Semikron, Singulato, Siemens, Starpower, STMicroelectronics, Tesla Motors, Toyota, Valeo, XPeng Motors, Volkswagen, Volvo, Wanxiang Electric Vehicles, ZF, Zotye...


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  • 购买方式

  如需样刊或购买报告,请联系华进战略部:0510-66679351 Xiaoyunzhang@ncap-cn.com

  以上图文译自Yole Développement的Power Electronics for Electric & Hybrid Electric Vehicles 2020,原文请参考: 

  https://www.i-micronews.com/products/power-electronics-for-electric-hybrid-electric-vehicles-2020/ 


  • 关于华进

  华进半导体于2012年9月在无锡新区正式注册成立,开展系统级封装/集成先导技术研究,研发2.5D/3D TSV互连及集成关键技术(包括TSV制造、凸点制造、TSV背露、芯片堆叠等),为产业界提供系统解决方案;同时开展多种晶圆级高密度封装工艺与SiP产品应用的研发,以及与封装技术相关的材料和设备的验证与研发。

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