功率半导体定义及研究范围界定
功率半导体是指用于电能转换与电路控制的核心电子元件，具备承受高电压、大电流并高效进行电力控制和管理的能力。具体来说，功率半导体主要用于改变电压和频率；或将直流转换为交流,交流转换为直流等的电力转换。它可精准的实现发动机从低速到高速的循环运转；或用太阳能电池发电的电力转送给电站；或给各电器等提供稳定的电源。
功率半导体本质上是一种电力开关，能够在低阻状态下流过从几安培到几千安培的电流，能够在毫秒甚至微秒时间内对高达数千伏高电压、数千安培的大电流进行控制。
从类别来看，功率半导体可以分为功率分立器件、功率模块和功率IC。其中，功率器件主要包括二极管、晶闸管和晶体管，功率 IC 又包括电源管理 IC 和驱动 IC 等。二极管和晶闸管出现的时间相对较早，总体结构和生产工艺较为简单，目前需求增长较快的 IGBT、MOSFET 等属于晶体管系列，当前正处于下游高景气阶段。
功率半导体的主要类型
资料来源：第三方资料、新闻报道、业内专家采访及陆吾咨询整理研究，2025年
根据陆吾咨询的数据，2024年全球功率半导体市场规模约为512.81亿美元，预计到2033年将爆发式增长到788.07亿美元，年均复合增长率为4.89%。全球新能源渗透率的快速提升有望持续带动功率器件下游需求，其中IGBT 和大功率 MOSFET 是功率器件增长的主要驱动力。 MOSFET具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、制造工艺简单和辐射强等优点，通常被用于放大电路或开关电路。IGBT由BJT和MOSFET组合而成，且兼具两者优点，即高输入阻抗、低导通压降、驱动功率小而饱和压降低等。
陆吾咨询的报告指出，中国是功率半导体最大的消费市场，贡献了全球约40%的市场份额。2024年中国的功率半导体市场规模约为205.65亿美元，2025-2032年的CAGR有望达到5.68%。 整体来看，中国功率半导体虽然起步较晚，但发展迅速。在2023年，随着全球经济减速，功率半导体市场增速有所放缓。一方面，与普通消费电子相关的产品需求较为疲软；另一方面，与汽车、新能源等相关的产品也开始竞争加剧，市场相对饱和。然而，进入2024年，在国家政策的引导下，功率半导体国产替代进程虽然仍在不断提速。
功率半导体产业链分析
功率半导体产业链
资料来源：第三方资料、新闻报道、业内专家采访及陆吾咨询整理研究，2025年
上游环节主要包括功率半导体所需的基础原材料与制造设备供应。核心原材料包括传统的硅（Si）材料以及近年来快速发展的第三代半导体材料如碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN），后者具备高耐压、高频率和高温稳定性，广泛应用于新能源汽车、高压电源和5G通信等高端场景。此外，外延片（Epi-wafer）作为制造高性能功率器件的基础，在技术与质量方面要求极高。此外，上游还包括各种设备供应商，涵盖晶圆制造设备（如光刻机、离子注入机）、外延生长设备、检测设备和封装设备等。典型代表企业包括材料端的Wolfspeed、中环股份、昭和电工等，以及设备端的ASML、东京电子、北方华创、中微公司等。
中游环节。从功率半导体制造环节来看，通过区熔法（CZ）和直拉法（FZ）得到单晶硅，经过切割抛光后获得晶圆衬底，衬底进行外延工艺加工生产外延片，根据器件结构进行薄膜沉积、涂胶、光刻、刻蚀、离子注入、清洗等多道工艺获得裸片晶圆，裸片晶圆经过封装成为功率器件，多个裸片按一定电路连接并进行模块化封装为功率模块。最后，再将封装好的功率单管或功率模块器件应用到逆变器等电源模块中。从功率半导体细分产品市场结构来看，功率IC是功率半导体市场主要的出货产品，占比约50%以上；而功率半导体分立器件中，市场对MOSFET、IGBT以及二极管需求较大。据陆吾咨询的数据，2024年MOSFET占功率分立器件市场份额最大，达到45.62%，其次是IGBT和功率二极管，三者占据了90%以上的功率器件市场。
从功率半导体的下游来看，汽车、工业和消费电子是功率半导体的前三大终端市场，三者连续多年合计占比在75%以上。但近年来，光伏储能等新兴应用领域的快速增长，也成为了功率半导体快速成长的市场下游的重要部分。随着电气化趋势的发展，新能源汽车是当前增长最为迅猛的下游市场，功率半导体被广泛应用于电机控制器、OBC（车载充电器）、DC-DC转换器等系统中。其次，工业控制、电源管理（如服务器电源、快充适配器）、家电、轨道交通、新能源发电（风能、光伏）等也是主要应用方向。在这些领域，功率半导体通过提升能效、减小体积和增强可靠性，成为实现系统升级与节能降耗的关键部件。代表性终端企业包括比亚迪、特斯拉、华为、阳光电源、施耐德电气、美的、台达电子等。
功率半导体市场竞争格局
陆吾咨询的报告显示，全球功率半导体的市场集中度较高，生产厂商主要集中在欧美、日本和中国台湾地区，大部分属于IDM厂商。全球功率龙头企业英飞凌市场份额为13.5%，其次为德州仪器、安森美等。其中，MOSFET市场和IGBT市场仍由英飞凌牢牢垄断龙头位置，市场份额占比较大，而其他主要参与者也较为集中。
功率半导体头头部企业市场份额占比
资料来源：第三方资料、新闻报道、业内专家采访及陆吾咨询整理研究，2025年
功率半导体市场发展趋势
1）集成度持续提升：相比单个功率分立器件，集成度更高的功率模块和功率IC能够实现高可靠、高集成、高效率的性能，更适应于高压大电流应用场景。功率模块由多个分立的功率单管按特定功能串、并联组成，能简化外部连接电路，可靠性更高。
2）下游市场持续优化：新能源汽车、光伏、风电等需求高增长，且性能要求高、竞争格局相对较好，当下行业缺货更是加速国内功率器件厂商向新能源市场加速突破，而新能源营收占比的提升也将推动厂商的业绩加速增长。
3）晶圆产线向大尺寸升级：相较于 6 英寸和 8 英寸，12 英寸产线具备更低的成本，更优质的工艺和更好的产品性能，当前国内闻泰科技、士兰微、华润微等厂商纷纷布局 12 英寸产能，其他 Fabless 厂商也基于 12 英寸平台加快产品及工艺开发，晶圆产线升级有望进一步推动厂商成本优化，产品性能改良。
4）工艺持续迭代创新：功率半导体器件从不可控制、电流控制到电压控制，从小功率、中功率、大功率到超大功率，从分立器件、功率模块、智能功率模块到双列直插智能功率模块的几条路径持续升级。从功率半导体器件结构来看，MOSFET从平面型、沟槽型、超级结、屏蔽栅器件结构不断升级，器件耐压性和开关频率性能大幅提升；IGBT从穿通、非穿通、场截止和平面栅、沟槽栅两条路径升级，器件结构升级带来耐压、降低损耗和导通电阻性能不断提升。
