功率半导体发展分析：制造业升级、家居市场、智能电网等行业快速发展
工业领域是功率半导体的支柱领域之一，拥有着庞大的功率半导体市场。全球的工业功率半导体的市场规模在2017年为98亿美元，并将在2020年达到125亿美元，且增长速度十分稳定，均维持在8%左右。功率半导体在工业领域，主要发挥着控制电压、电流和变频的作用。
图表：功率半导体市场应用
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2013年德国提出了工业4.0的高科技计划，也被称为第四次工业革命。其核心在于是智能集成感控系统，可以主动排除生产障碍，此外在中国制造升级以及美国制造业振兴计划中，也都重点强调了这一点。可见高度自动化以及智能化将会是现在以及未来世界工业发展的核心所在。而功率半导体则是实现自动化中不可缺少的一块，从控制到加工，都离不开安全、高效的功率IC以及传感器。因而世界范围内政策上的扶持将会增大对功率半导体的需求，从而扩大功率半导体的市场。
图表：四次工业革命
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2、家居市场变频化智能化提升功率半导体需求
消费类电子也是功率半导体器件供应的重要领域。除了传统手机产品，家用电器产品如电视机、电脑、冰箱、空调、照明等均开始步入节能降耗的时代，变频家电以及智能家居则是当下最为热门的概念。
1）变频家电更优能耗，市场快速增长
相对于传统的家电产品，变频家电产品在能效、性能及智能控制等方面有明显的先天优势，主要应用于空调、微波炉、冰箱、热水器等耗电较大的电器。例如，变频冰箱其冻能力比普通冰箱提高20%，节能比普通冰箱提高40%左右，而噪音则降低了2~3dB。
变频家电的市场前景广阔。根据IHS的数据，2017年全球家用电器销量约7.11亿台，其中可变频家电数量为2.44亿台，占比为34%。预计到2022年可变频家电销售量将达到5.85亿台，占比达到65%。
图表：变频家电市场规模
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英飞凌的数据显示从不可变频家电到变频家电，单位家电中的半导体价值从$0.79增长到$10.67，且绝大部分的增加价值均属于功率半导体，因此全球家用电器变频化也将推动家电领域功率器件的发展。
2）智能家居逐步普及激发功率半导体系统化解决方案需求
图表：智能家居示意图
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智能家居是物联网的朝阳产业，它通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、网络家电等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发等多种功能和手段。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，提供全方位的信息交互功能。但要做到“智能”，就需要配备合适的功率半导体解决方案的设备和系统，它们使得智能家居的各个器件能够准确的收集实时数据并做出及时相应。
全球智能家居市场规模将从2016年的$300.2亿美元增长到2022年的1254亿美元，年复合增长率达到25%。而在中国，智能家居的渗透率仅仅占据0.1%，远远落后于美国（5.8%）等发达国家。但随着经济的增长以及国民对生活质量要求的不断提高，智能家居在中国将会获得迅速发展。根据中国产业信息网的分析，预计在2020年，中国的智能家居渗透率将达到0.5%，且整体的总市场规模也将超过千亿规模。
5G通信对功率半导体的刺激作用主要在两个方面，一方面是5G是高流量数据处理，5G基站能耗是4G基站的3倍，本身5G时代的基站建设带来更多的电源管理需求，从而刺激功率半导体的需求；另一方面是5G时代相应消费电子设备如手机对功率半导体的需求有显著增长，PA单机数量增加会促进砷化嫁功率器件需求，5G手机端大数据流也将推动手机电源管理IC的需求。5G的核心技术Massive MlMO中，对由功率MOSFET构成的射频器件的需求量大大提升。据中国产业信息研究院的数据，通讯功率半导体市场将从2017年的57.45亿美元上升到2021年的70.81亿美元。增速也从3.38%增长至7.35%。当前5G正处于建设阶段并将逐步商用，相较于4G，数据传输速率和延迟均有着更高的要求，这强有力的推动了通讯领城功率半导体的发展。
3、智能电网和光伏发电进一步推动功率半导体发展
功率半导体在新能源领域也有较多应用，例如光伏发电和智能电网。具体而言，在发电过程中，光伏电池板产生的电流产生的是直流电，而由于太阳光强弱会改变等特性，其产生电流也往往不稳定，无法直接输送入电网之中，因此需要有MOSFET、IGBT参与的整流器、逆变器。而在电流传输过程之中，如采用高压直流输电，则需要大功率晶闸管、大功率IGBT等功率器件，而采用柔性交流输电技术也需要大量使用IGBT等功率半导体器件。而在进入家庭之前，需要将高压电降至家用电压，而功率半导体更是电力电子变压的关键器件。在风力发电过程之中，同样也大量的需要功率半导体。
智能电网具备可靠、自愈、经济、兼容、集成和安全等特点。基于半导体技术与电力技术的融合，其增强了电网的灵活性和可靠性，是智能电网的先进控制和调节手段。传统的机械式控制手段，响应速度慢、不能频繁动作、控制功能离散，而大功率电力电子器件作为智能电网的核心部件具有更强、更快、更有效的功能特点，最终使得智能电网实现电力高效节能的传输。
图表：光伏发电流程
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传统能源消耗对地球造成不可逆的破坏，因而新型能源越来越受重视，近些年新能源市场发展快速，从全球范围来看，风能太阳能发电增长都十分稳定和快速。风力发电消费量从2008年的219.12亿万瓦时增长到了2017年的1122.7亿万瓦时，年复合增长率达到17.7%；光伏发电从2008年的12.22亿万瓦时增长到2017年的442.64亿万瓦时，年复合增长率更是超过了43%。
智能电网架构示意图
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