能源革命与人工智能重塑需求，功率半导体赛道投融回暖

能源革命与人工智能重塑需求，功率半导体赛道投融回暖 2025-08-19 请务必阅读正文之后的免责声明 1 / 9 能源革命与人工智能重塑需求，功率半导体赛道投融回暖 原创 来觅研究院 RimeData 来觅数据 撰稿 李沛瑶 2025-08-19 导读：功率半导体作为新能源革命的核心器件，正迎来技术迭代与市场扩容的双重机遇。在“能源革命”的背景下，如何提升功率性能的同时降低功耗成为了行业的关键点。未来随着 AI 算力、超快充等新兴场景爆发，功率半导体有望成为全球电子产业升级的核心引擎。功率半导体目前到了什么阶段？国产替代的关键环节是什么？AI 如何驱动功率半导体发展？相应投融情况如何？本文尝试分析和探讨。 功率半导体概览 功率半导体作为电力电子系统的核心部件，在新能源汽车、工业自动化、光伏发电、储能系统及消费电子等领域具有不可替代的关键作用。其核心功能在于实现电能的高效转换与控制，涵盖整流、变压、变频及功率放大等关键环节，为电力系统稳定运行提供保障。功率半导体器件具备高耐压、大电流承载能力，以及出色的热稳定性和抗干扰性能，确保其在复杂工况下仍能保持高效运行。近年来，随着全球能源结构转型与智能制造加速推进，功率半导体需求持续攀升，尤其在新能源汽车和工业设备领域，其作为电能转换核心的地位日益凸显。与此同时，功率半导体技术持续迭代升级，以满足更高频率、更大功率的应用需能源革命与人工智能重塑需求，功率半导体赛道投融回暖 2025-08-19 请务必阅读正文之后的免责声明 2 / 9 求。 功率半导体结构简单，但分类方式多样，可以根据材料分为硅基器件、化合物器件等，也可以根据应用分为新能源汽车器件、电力电子器件、消费电子器件。还可以根据电压等级分为低压器件（<100V）、中压器件（100-1200V）、高压器件（>1200V）。一般而言，我们常根据器件类型将功率半导体分为二极管、晶闸管、MOSFET、IGBT 等。 图表 1：功率半导体分类 器件类型 子类 核心特性 应用场景 二极管 普通二极管、肖特基二极管（SBD）、快恢复二极管（FRD） 单向导电，用于整流、续流、保护。 电源适配器、电机驱动、光伏逆变器。 晶闸管 SCR（可控硅）、GTO（门极可关断晶闸管） 半控型器件，高压大电流场景下成本优势显著。 工业加热、高压直流输电、电机调速。 MOSFET 平面型、沟槽型、超级结（SJ）、屏蔽栅（SGT） 电压驱动、开关速度快、输入阻抗高。 消费电子快充、服务器电源、汽车电子。 IGBT 沟槽栅、场截止型 结合 MOSFET 与 BJT 优势，适用于高压场景。 新能源汽车、工业变频器、轨道交通。 宽禁带器件 SiC MOSFET、GaN HEMT 高频高效、耐高温，技术门槛高。 800V 高压平台电动车、高频电源、5G 基站。 功率模块 IPM（智能功率模块）、SiP（系统级封装）、全 SiC 模块 集成驱动、保护电路，提升系统可靠性。 新能源汽车电驱系统、光伏逆变器、储能变流器。 功率 IC 驱动器、控制器、稳压器（LDO） 集成控制逻辑，实现智能化管理。 消费电子、汽车电子、工业自动化。 资料来源：来觅数据 全球功率半导体市场正迎来高速增长期，在第三代半导体材料氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）的驱动下，市场格局持续优化。根据 QYResearch《2025-2031 年全球氮化镓和碳化硅功率半导体市场报告》预测，至 2031 年 GaN 和 SiC 功率半导体市场规模将达 210.6 亿美元，2025-2031 年复合年增长率（CAGR）为 21.0%。这一增长态势凸显了传统硅基功率器件在高效率、低损耗等性能方面的局限性，推动市场向宽禁带半导体材料转型。各国政府对绿色能源和低碳经济的政策支持，进一步加速了功率半导体在新能能源革命与人工智能重塑需求，功率半导体赛道投融回暖 2025-08-19 请务必阅读正文之后的免责声明 3 / 9 源汽车、光伏逆变器及数据中心等领域的渗透。 功率半导体细分市场中，IGBT、MOSFET 和 SiC 器件的市场占比呈现显著结构性调整。IGBT 作为电压控制型开关器件，凭借其高功率场景下的卓越性能长期占据市场主导地位。全球 IGBT 和超级结 MOSFET市场规模将在 2030 年达到 211 亿美元，2023-2030 年 CAGR 为 10.3%。2023 年该市场规模达 106 亿美元，充分体现其在工业控制、新能源汽车及可再生能源系统中的广泛应用。MOSFET 在消费电子和中小功率电源领域保持稳健增长，预计 2030 年市场规模将达 400 亿元人民币。而 SiC 器件则依托低损耗、高热导率和高频响应等优势快速抢占高端市场，特别是在 800V 电动车平台、光伏逆变器及高端电源领域渗透率持续提升，预计 2030 年市场规模将突破 350 亿元人民币。而 GaN 虽然在快充、射频和数据中心等领域展现差异化优势，但市场规模仍相对有限。 功率半导体行业的技术迭代正从传统硅基器件向第三代半导体材料加速演进，碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）凭借其高频特性、能效优势及高压耐受能力，已成为产业技术升级的核心驱动力。2024 年至今，全球领先厂商持续加码 SiC/GaN 领域投资，推动功率半导体在新能源汽车、智能电网及数据中心等场景的规模化应用。据 Yole Intelligence 预测，2024-2029 年全球 SiC 市场规模将以 24%CAGR 增长，从31 亿欧元扩张至 90 亿欧元，印证市场对第三代半导体技术的强烈需求。 氮化镓（GaN）技术在高频开关与功率密度提升方面展现突出潜力，正逐步实现从实验室到量产的跨越。行业领军企业安森美半导体近期取得 GaN-on-Si 器件量产工艺突破，该技术可利用现有硅基产线实现规模化生产，使 GaN 器件成本下降 40%以上。此项创新显著降低了技术产业化门槛，使功率半导体厂商能快速响应数据中心、通信基站等领域对高效率、小型化器件的迫切需求。2025 年 8 月，NVIDIA 官网对800V 直流电源架构合作商名录进行了更新，英诺赛科是本次入选英伟达合作伙伴中唯一的国产芯片企业。双方合作将推动该架构在 AI 数据中心规模化应用，使单机房算力密度提升超 10 倍、单机柜功率密度突破 300