近年来，随着5G、AI、云计算、边缘计算等前沿技术的不断深耕及普及，万物皆可联的时代已经到来。物联网经历了快速发展期，并加速向各行业渗透。智慧城市、工业物联网、车联网等率先突破。
根据GSMA统计数据显示，2010-2020年全球物联网设备数量高速增长，复合增长率达19%：2020年，全球物联网设备连接数量高达126亿个。预计到2025年，全球物联网总连接数规模将达到246亿。
全球物联网设备连接数量（单位：亿个）
物联网市场迎来广阔的发展空间，万物互联成为全球网络未来发展的重要方向。
新兴市场需求方兴未艾，功率半导体显著受益
物联网由感知、计算、执行、连接和安全等五大环节组成，半导体器件和芯片是实现万物互联的关键之一，其中MCU、无线连接芯片、以及功率芯片和模块等产品需求是推动物联网半导体不断发展的关键。
从功率半导体市场来看，终端需求的变化，传导至半导体供应链引起各类需求上下波动。当智能手机在内的消费电子市场需求疲软，相关部分半导体需求变少。但是随着物联网、AIoT、汽车电子等市场需求逐渐增长，推动着功率半导体在内的产业链产品持续创新，新应用、新技术也驱动着半导体产业快速成长。
功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制的核心，主要是通过利用半导体的单向导电性实现电源开关和电力转换的功能，具体用途包括变频、变相、变压、逆变、整流、增幅、开关等。从产品形态分类，功率半导体可以分为功率器件/模组和功率IC。
功率器件主要为二极管、晶闸管、晶体管等。功率IC指功率类集成电路设计，属于模拟IC的一种，由于进一步封装了驱动、控制、保护、接口、监测等外围电路，从而具有电源管理、驱动电路、电能变换和控制等功能。作为电子系统中的基本组件，功率半导体是电力电子设备正常运行不可或缺的部件，应用场景广泛，且需求日益丰富。
当前，新能源汽车市场渗透率的提升是提振功率半导体市场规模的一大要素，混动汽车单车功率半导体价值量是传统燃油车的6倍，纯电汽车单车功率半导体价值量为传统燃油车的9倍。基于下游需求驱动，中高压IGBT为功率半导体内市场规模增速最快的种类之一。
功率半导体在汽车中主要负责能量转换，对于电动车而言，功率半导体用量在燃油车的基础上显著提升，主要增量体现在车载充电系统（OBC）、电池管理（BMS）、高压负载、高压转低压 DCDC、主驱动等，用量相比于传统燃油车显著提升，将成为电动车核心元件之一。
另一方面，光伏装机量持续增长，持续打开IGBT市场空间。近年来各国政府大力支持光伏行业的发展，光伏装机容量的迅速提升驱动逆变器行业成长，为IGBT市场空间的拓展提供了充足动力。
除了电动汽车和光伏发电两大驱动力以外，智能家居中也大量用到功率半导体，比如扫地机器人中，可能会有不同的部分用到这样的功率器件和芯片，包括无线充电、电池管理系统、音频放大器、吸尘器、清洁系统电机控制、移动电机控制等。
随着新应用场景的出现和发展，功率半导体的应用范围已从传统的消费电子、工业控制、电力传输、轨道交通、汽车电子等市场，扩展至物联网、云计算和大数据等新兴应用领域。
功率半导体迎来新挑战
物联网的发展为功放驱动、背光、OLED驱动、电源芯片、射频器件等功率芯片的发展带来了新的机遇。巨大的物联网市场将为模拟芯片的应用提供强有力的保障，相关物联网应用领域的落地也将带动功率芯片迅速放量。
功率半导体细分品类较多，不同应用场景对产品性能提出差异化的要求，导致产品考核参数繁多。例如AC/DC电源芯片，其主要参数就包括供电电压、输出功率、导通电阻、封装技术等。车载充电器和家用充电器相比，也会更加注重效率、寿命和可靠性等指标。即便是类型相同的功率IC也会因为个别参数不同而衍生出新的料号，造成整个功率半导体市场细分产品较多。
无论是白色家电、智能家居、车联网、工业互联网还是泛在电力物联网或者其他终端场景，随着5G等通信基础设施的完善，接入物联网的终端硬件越来越多。基于不同的应用场景和行业特点，物联网设备对高精密度和低功耗有了更高的要求，出于节能的考虑，需要通过加装负载开关、电源管理芯片等功率半导体元件来降低设备功耗，相当部分的设计负担落在了功率系统及其相关支持器件上。
以物联网领域中的白色家电和小型工业市场为例，为了应对上述趋势变化，功率器件开始向功率模块甚至IPM（智能功率模块）方向演进。
普通功率模块是通过应用把需要用到的功率器件集合在一个封装里面，这对于设计来说，需要外围能够匹配更合适的驱动和大量的外围电路才能驱动功率模块。而IPM不仅把功率器件集成进去了，还把相应的驱动电路以及周边的保护电路全部集成到了模块里面，不仅节省空间，还能够降低噪音和功耗，满足了现阶段家电和普通小功率工控设备的基本要求，是一个非常有优势的演进方向。
就变频空调领域而言，采用IPM基本上已是发展主流。面向未来，功率半导体厂商将持续扩大产品阵容，并推进车载级和更多市场产品的开发，助力更广泛的应用，进一步降低功耗和减少设计工时。
除了产品构造和集成化方面的改变，在材料迭代方面，长期以来硅是半导体芯片制造最广泛的原材料，然而在5G走向成熟落地、物联网设备连接数持续增加、汽车产业智能化转型加速的趋势下，受材料本身特性的限制，硅基半导体逐渐无法满足日益提高的市场需求。
从硅材料逐渐向 SiC（碳化硅）、GaN（氮化镓）等宽禁带材料的升级，使得功率器件体积和性能均有显著提升，在特定应用场景具有优势。使用SiC MOSFET功率模块的光伏逆变器，转换效率可从96%提升至99%以上，能量损耗降低50%以上，设备循环寿命提升50倍。
基于不同材料的特性，硅、SiC和GaN功率器件呈现出不同的工作范围和应用场景。硅基功率器件主要用于25V-6500V和相对低频的应用范围，典型应用场景包括工控、家电等；碳化硅功率器件的工作电压介于650V-3300V，主要应用于相对高频和高压的场景；氮化镓器件工作电压相对较低，介于80V-600V之间，但具有很好的高频性能，主要应用场景包括快充、高端服务器、5G通信等领域。
从整体来看，硅基材料的功率半导体产品仍是市场主流，第三代半导体材料由于生产规模还相对较小，生产技术有待成熟，产品价格相对较高，其应用场景受到了一定的限制。
可以看到，由于物联网市场更细分，应用更碎片化，对芯片则提出了更高的要求，在功率半导体的发展路径中，从结构、制程、技术、工艺、集成化、材料等各方面进行了全面提升，不仅需要满足超低功耗、更小尺寸、内置安全性、更加灵活等技术需求，还包括低成本、定制化、差异化、成套解决方案、快速上市等众多需求。
新技术、新产品的诞生拓宽了原有产品和技术的应用范围，适应更多终端产品的需求。站在物联网这个红利风口，功率芯片在面临产业发展机遇的同时，也正面临着前所未有的新挑战。
功率半导体市场格局与走势
从产业竞争格局来看，全球功率半导体中高端产品生产厂商主要集中在美国、欧洲、日本和韩国。国际厂商在技术和工艺方面具有先发优势，产品门类更为齐全，形成规模经济，整体竞争力较国内企业更具优势。
从功率器件的头部企业英飞凌来看，近几年来从顶层的科技趋势出发、对应到应用领域，其战略布局已经全面更新，目前不仅在第三代半导体领域早有布局，更是确定了数字化的发展战略，核心应用便是物联网。整合赛普拉斯业务线之后的英飞凌，物联网版图更加完整，致力于成为连接现实世界与数字世界的桥梁。
较于国际同行，中国功率半导体行业起步较晚，主要通过国外引进及国内企业自主创新，逐步提升行业的国产化程度，满足日益增长的下游需求。目前国内功率半导体厂商众多，产品线差异也比较大，营收规模较大的厂商主力产品是MOSFET，随着电动汽车、光伏等新能源发电领域以及物联网领域对于IGBT的大幅需求增长，各个厂商开始逐步将产品线扩展至IGBT，部分龙头厂商已经开始布局第三代半导体SiC衬底的功率MOSFET。
综合来看，在产业政策支持、产业链转移以及下游需求等多重因素推动下，国产厂商正在迎来新的发展机遇。
受益下游需求的高景气，行业总体增速仍维持高位，从行业毛利率水平来看，全球功率器件厂商自2020年以来持续攀升，显示出行业供需失衡的状态仍在持续。尽管2020年以来全球厂商纷纷扩产，但半导体新增产能的开出通常需要3-5年的时间，当前全球功率器件主要厂商的平均毛利率达到40.00%，为2014年以来的最高水平，预示行业供给相对不足和高景气的情况有望持续。
功率半导体全球及国内营收增速和毛利率情况
据 SEMI数据，从 2017-2023年，细分市场增速最快的是 IGBT与模块产品和 IPM，未来随着电动汽车、物联网等新领域的不断拓展，高密度、能承受高电流和高电压的IGBT、IPM以及相关模块产品的需求量将加速上升。预计2023年功率半导体市场规模将达到504.66亿美元，17-23年CAGR为 4.93%。
可见，功率半导体市场空间巨大。任何行业或市场的发展过程都是波浪式前进或螺旋式上升的，供应链各个位置上的企业和产品环节，顺风就要抓住风口快速发展，对市场进行迅速的判断与反应，才是企业的生存之道和立足之本。
功率器件需求加剧，arrow保驾护航
据报道，近日安森美半导体已停止在其深圳工厂接受IGBT订单，原因是工厂存在太多的超额预订。有消息人士称，目前工厂的订单出货比已经达到了2:1，正常情况下这一比率大概在1.5:1。这说明有些订单可能是客户害怕芯片出现短缺，于是囤货超额预订。
安森美停止接单再次拉响了部分功率半导体缺货的警报。从Arrow 2022年Q2的市场趋势报告中也能看到，功率MOSFET和整流元件产品的交期和价格均处于上升态势，交货周期在6-10个月左右。
Arrow 2022年Q2市场趋势报告节选（图源：Arrow报告）
虽然自去年底以来，晶圆代工厂及功率半导体IDM厂商都在积极的扩产，但新建晶圆厂通常都需要两年多时间才能实现量产，因此难解目前面临的缺货难题。
除了原厂自身加大产能之外，功率半导体产品的供需情况还需全产业链上下游企业携手调整。其中，分销商作为全产业链中间环节，就存在极大的发挥空间。凭借发挥自身蓄水池的作用，加强与原厂沟通，及时了解市场动态及产能情况，争取获得原厂更大的供货支持，尽可能满足客户不断增长的需求并争取合理价格。
艾睿电子作为行业领先的电子产品及相关服务的供应商，上游资源丰富，与onsemi、Nexperia、Infineon、Vishay、STM等等国际原厂深度合作，选购面向各种应用的MOSFET和IGBT晶体管、整流器、稳压器和RF二极管以及晶闸管等功率器件，以及DC/DC、AC/DC、电源管理和驱动IC等功率芯片，质量有保障且库存充足。
针对功率半导体当前市场现状和趋势，对此有需求的客户可以结合实际需求和市场走势等多方面进行评估，适时调整采购策略和力度，在多变的市场行情中做好把控。采购者可以随时在艾睿电子商城、艾睿商城功率器件/电源管理组件页面查看相应产品的价格、库存和交期等信息，作为下单参考。
在当前不稳定的市场和供应状态下，艾睿电子商城正在以完善的物料储备和供应能力，更好的帮助客户安全度过全球芯片供应链的困扰。