導(dǎo)讀：功率半導(dǎo)體作為新能源革命的核心器件，正迎來技術(shù)迭代與市場擴(kuò)容的雙重機(jī)遇。在“能源革命”的背景下，如何提升功率性能的同時降低功耗成為了行業(yè)的關(guān)鍵點(diǎn)。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。功率半導(dǎo)體目前到了什么階段？國產(chǎn)替代的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是什么？AI如何驅(qū)動功率半導(dǎo)體發(fā)展？相應(yīng)投融情況如何？本文嘗試分析和探討。

01功率半導(dǎo)體概覽

功率半導(dǎo)體作為電力電子系統(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)域具有不可替代的關(guān)鍵作用。其核心功能在于實(shí)現(xiàn)電能的高效轉(zhuǎn)換與控制，涵蓋整流、變壓、變頻及功率放大等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。功率半導(dǎo)體器件具備高耐壓、大電流承載能力，以及出色的熱穩(wěn)定性和抗干擾性能，確保其在復(fù)雜工況下仍能保持高效運(yùn)行。近年來，隨著全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型與智能制造加速推進(jìn)，功率半導(dǎo)體需求持續(xù)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)換核心的地位日益凸顯。與此同時，功率半導(dǎo)體技術(shù)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，可以根據(jù)材料分為硅基器件、化合物器件等，也可以根據(jù)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。還可以根據(jù)電壓等級分為低壓器件（<100V）、中壓器件（100-1200V）、高壓器件（>1200V）。一般而言，我們常根據(jù)器件類型將功率半導(dǎo)體分為二極管、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)體市場正迎來高速增長期，在第三代半導(dǎo)體材料氮化鎵（GaN）和碳化硅（SiC）的驅(qū)動下，市場格局持續(xù)優(yōu)化。根據(jù)QYResearch《2025-2031年全球氮化鎵和碳化硅功率半導(dǎo)體市場報告》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%。這一增長態(tài)勢凸顯了傳統(tǒng)硅基功率器件在高效率、低損耗等性能方面的局限性，推動市場向?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，進(jìn)一步加速了功率半導(dǎo)體在新能源汽車、光伏逆變器及數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域的滲透。

功率半導(dǎo)體細(xì)分市場中，IGBT、MOSFET和SiC器件的市場占比呈現(xiàn)顯著結(jié)構(gòu)性調(diào)整。IGBT作為電壓控制型開關(guān)器件，憑借其高功率場景下的卓越性能長期占據(jù)市場主導(dǎo)地位。全球IGBT和超級結(jié)MOSFET市場規(guī)模將在2030年達(dá)到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，充分體現(xiàn)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)域保持穩(wěn)健增長，預(yù)計2030年市場規(guī)模將達(dá)400億元人民幣。而SiC器件則依托低損耗、高熱導(dǎo)率和高頻響應(yīng)等優(yōu)勢快速搶占高端市場，特別是在800V電動車平臺、光伏逆變器及高端電源領(lǐng)域滲透率持續(xù)提升，預(yù)計2030年市場規(guī)模將突破350億元人民幣。而GaN雖然在快充、射頻和數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域展現(xiàn)差異化優(yōu)勢，但市場規(guī)模仍相對有限。

功率半導(dǎo)體行業(yè)的技術(shù)迭代正從傳統(tǒng)硅基器件向第三代半導(dǎo)體材料加速演進(jìn)，碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）憑借其高頻特性、能效優(yōu)勢及高壓耐受能力，已成為產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級的核心驅(qū)動力。2024年至今，全球領(lǐng)先廠商持續(xù)加碼SiC/GaN領(lǐng)域投資，推動功率半導(dǎo)體在新能源汽車、智能電網(wǎng)及數(shù)據(jù)中心等場景的規(guī)?；瘧?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，印證市場對第三代半導(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展現(xiàn)突出潛力，正逐步實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn)的跨越。行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)安森美半導(dǎo)體近期取得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)線實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，使GaN器件成本下降40%以上。此項(xiàng)創(chuàng)新顯著降低了技術(shù)產(chǎn)業(yè)化門檻，使功率半導(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?、小型化器件的迫切需求?025年8月，NVIDIA官網(wǎng)對800V直流電源架構(gòu)合作商名錄進(jìn)行了更新，英諾賽科是本次入選英偉達(dá)合作伙伴中唯一的國產(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)中心邁入兆瓦級供電時代。

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)顯著的馬太效應(yīng)，以英飛凌、意法半導(dǎo)體和安森美為代表的國際巨頭長期把控產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)權(quán)。值得關(guān)注的是，中國本土廠商的快速崛起正在重塑這一競爭格局。2024年英飛凌雖以17.7%的市場占有率保持全球第一，但份額同比下滑2.9個百分點(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，反映出市場正處于結(jié)構(gòu)性調(diào)整階段。與之形成鮮明對比的是，士蘭微電子和比亞迪半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)逆勢增長，市場份額分別達(dá)到3.3%和3.1%，首度躋身全球前十。雖然國際廠商仍具備先發(fā)優(yōu)勢，但在政策扶持與技術(shù)突破的雙輪驅(qū)動下，國產(chǎn)替代進(jìn)程正持續(xù)深化，未來全球產(chǎn)業(yè)格局有望呈現(xiàn)多元化發(fā)展態(tài)勢。

功率半導(dǎo)體的國產(chǎn)突破離不開國內(nèi)功率大廠的努力。其中，依托于國內(nèi)新能源汽車的車規(guī)級IGBT最為亮眼，如比亞迪半導(dǎo)體依托母公司新能源汽車出貨量大幅增長，目前已在IGBT模組設(shè)計、熱管理優(yōu)化及驅(qū)動保護(hù)等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)取得突破，有效降低了進(jìn)口依賴度，強(qiáng)化了國產(chǎn)IGBT的市場競爭力。據(jù)預(yù)測，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%，充分印證本土企業(yè)在高端功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)積淀與產(chǎn)業(yè)協(xié)同能力正在持續(xù)增強(qiáng)。

此外，長三角、珠三角依托產(chǎn)業(yè)集群的全鏈條協(xié)同效應(yīng)與市場需求拉動，四川、湖北憑借政策精準(zhǔn)扶持與區(qū)域資源整合，共同構(gòu)建了功率半導(dǎo)體國產(chǎn)替代的核心驅(qū)動力。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)惠破解研發(fā)瓶頸，推動國內(nèi)企業(yè)從低端封裝測試向高端芯片設(shè)計、制造突破，實(shí)現(xiàn)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)體是典型的強(qiáng)周期行業(yè)，核心源于其供需兩端的強(qiáng)波動性、產(chǎn)業(yè)鏈擴(kuò)產(chǎn)周期與需求變化的錯配，以及下游應(yīng)用的周期性特征。除了上文提到的需求因素外，供給端的錯配是周期性形成的主要原因。功率半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)較為簡單，制程要求不高且多采用IDM模式，屬于重資產(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)，周期通常長達(dá) 1-2 年。上行周期中，下游廠商基于需求樂觀預(yù)期主動補(bǔ)庫，分銷商加大備貨，推動芯片廠商訂單激增，甚至出現(xiàn) “搶產(chǎn)能” 現(xiàn)象，加速行業(yè)升溫；而在下行周期中，則走向敘事的方面，降價去庫存成為主旋律，行業(yè)加速降溫。

2025年第一季度，功率半導(dǎo)體行業(yè)庫存周轉(zhuǎn)天數(shù)延續(xù)下行趨勢，較2024年同期的156天降至142天，降幅達(dá)9%。這一指標(biāo)改善印證行業(yè)運(yùn)營效率持續(xù)優(yōu)化，同時預(yù)示終端需求逐步復(fù)蘇。在經(jīng)歷2022-2024H1庫存增速放緩周期后，2025Q1行業(yè)存貨規(guī)模同比增長16%至192億元，反映廠商正積極調(diào)整庫存策略以應(yīng)對預(yù)期需求增長。這種由被動去庫存向主動補(bǔ)庫存的轉(zhuǎn)變，既體現(xiàn)行業(yè)信心修復(fù)，也標(biāo)志著產(chǎn)業(yè)周期進(jìn)入新階段。

分情況來看，傳統(tǒng)的硅基功率半導(dǎo)體產(chǎn)能利用率回升至80%，目前正處于補(bǔ)庫周期。隨著需求釋放，反內(nèi)卷政策推動，硅基功率半導(dǎo)體有望回到擴(kuò)張區(qū)間。寬禁帶半導(dǎo)體方面，SiC處于嚴(yán)重供過于求階段，中國本土企業(yè)周轉(zhuǎn)天數(shù)超過180天，目前實(shí)現(xiàn)初步的供需平衡可能要等到2026年上半年；GaN方面市場需求較為穩(wěn)定，但同時也要分結(jié)構(gòu)看，消費(fèi)電子用GaN價格較年初下跌超20%，而車規(guī)級產(chǎn)品因?yàn)楸趬据^高，目前仍處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。

功率半導(dǎo)體的應(yīng)用場景正伴隨新能源、智能交通及數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域的快速發(fā)展持續(xù)拓寬。其中，電動汽車、光伏逆變器與軌道交通系統(tǒng)已成為功率半導(dǎo)體的核心應(yīng)用領(lǐng)域。以特斯拉4680電池組為例，其對功率半導(dǎo)體耐壓性能的要求顯著提升。由于采用更高電壓平臺，傳統(tǒng)硅基功率器件已難以滿足其在高頻、高效率及高溫穩(wěn)定性方面的需求，這直接推動了碳化硅（SiC）等寬禁帶半導(dǎo)體材料的規(guī)?；瘧?yīng)用。

除了這些應(yīng)用外，AIDC建設(shè)也同步拉動功率半導(dǎo)體的增長。傳統(tǒng)機(jī)架電源系統(tǒng)無法處理機(jī)架內(nèi)空間限制和銅過載造成的物理限制，整個電源鏈中重復(fù)的交流到直流轉(zhuǎn)換并不節(jié)能，并且會增加故障點(diǎn)。因而需要引入新的高壓直流（HVDC）架構(gòu)，而這中間也需要大量的功率器件。其中，IGBT（絕緣柵雙極晶體管）、超結(jié)MOSFET、溝槽型MOSFET等硅基器件是當(dāng)前主流應(yīng)用，而SiC（碳化硅）、GaN（氮化鎵） 等寬禁帶器件則是未來技術(shù)升級的核心方向。

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

而AIDC絕不只是功率半導(dǎo)體升級的終點(diǎn)。事實(shí)上，半導(dǎo)體行業(yè)的摩爾定律背后即是由不斷升級的技術(shù)帶來的需求爆發(fā)，而功率半導(dǎo)體在半導(dǎo)體行業(yè)中，即是電能轉(zhuǎn)換和控制的核心環(huán)節(jié)。隨著“能源革命”的推進(jìn)以及半導(dǎo)體材料的升級，高頻高壓的場景不斷拓寬，我們認(rèn)為功率半導(dǎo)體市場未來市場前景仍十分廣闊，而擁有成本和技術(shù)優(yōu)勢的企業(yè)也會隨之成長。

03 投融動態(tài)

2025 年功率半導(dǎo)體市場投融狀況呈現(xiàn)“政策刺激、周期回暖”的特征，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)替代加速推進(jìn)，已初步走出陰霾。從產(chǎn)業(yè)維度看，作為電力電子系統(tǒng)的核心部件，功率半導(dǎo)體市場需求正伴隨新能源汽車、數(shù)據(jù)中心及工業(yè)自動化等領(lǐng)域的快速發(fā)展而持續(xù)擴(kuò)容。國內(nèi)企業(yè)通過融資擴(kuò)產(chǎn)、技術(shù)迭代，正逐步縮小與國際龍頭差距，為國產(chǎn)替代及產(chǎn)業(yè)升級構(gòu)筑基礎(chǔ)。

功率半導(dǎo)體行業(yè)的資本投入呈現(xiàn)多元化特征，既涵蓋初創(chuàng)及中型企業(yè)融資，亦延伸至頭部制造企業(yè)的產(chǎn)能擴(kuò)張。功率半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)資本開支較高，尤其在晶圓加工、封裝測試等關(guān)鍵制程。因此，頭部企業(yè)通過定向增發(fā)等融資方式已成行業(yè)常態(tài)。地方政府與產(chǎn)業(yè)基金的深度參與，則為制造環(huán)節(jié)提供了穩(wěn)定的資金保障。隨著本土晶圓廠產(chǎn)能逐步釋放，功率半導(dǎo)體國產(chǎn)化率有望持續(xù)提升，進(jìn)而降低進(jìn)口依賴，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈安全邊際。

自2021年以來，功率半導(dǎo)體行業(yè)陷入內(nèi)卷格局，根源在于供需失衡下的產(chǎn)能快速擴(kuò)張、產(chǎn)品同質(zhì)化競爭加劇，疊加國產(chǎn)化替代過程中低端市場集中涌入，導(dǎo)致價格戰(zhàn)頻發(fā)、企業(yè)利潤分化。盡管行業(yè)整體營收保持增長，但全球銷售額下滑、頭部企業(yè)利潤率承壓、中小企業(yè)生存空間收窄成為顯著特征，技術(shù)迭代與高端市場突破不足進(jìn)一步放大了內(nèi)卷壓力。而要打破內(nèi)卷，就是要摒棄過去“重產(chǎn)能、輕研發(fā)”的思維，真正做出差異化創(chuàng)新，避免重復(fù)建設(shè)。

下表是我們整理的2025年以來功率半導(dǎo)體發(fā)生的部分投融事件。感興趣的讀者，可以登錄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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