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新能源汽车、可再生能源等领域需求释放 我国化合物半导体行业市场规模扩大

1、化合物半导体定

半导体按照历史进程可分为以硅基为代表的第一代半导体,以砷化镓、磷化铟等化合物为代表的第二代半导体,和以碳化硅、氮化镓等化合物为代表的第三代半导体。与第一代半导体由单一元素组成不同,第二代和第三代半导体材料由两种或以上元素组成,统称为化合物半导体。材料性能决定应用场景,化合物半导体广泛适用于高电压、高功率、高频率等领域。

第一、二、三代半导体材料情况

半导体材料 主要材料 下游应用
第一代材料 硅(Si)锗元素(Ge) 以硅基材料为主,制备工艺较为成熟,且自然界储备量大,成本较低,目前应用最为广泛,包括集成电路、功率半导体,下游涵盖消费电子、通信、光伏军事以及航空航天等多个领域。
第二代材料 砷化镓(GaAs)磷化镓(GaP) 以砷化嫁为主,电子迁移率较高,生长工艺成熟,但资源比较稀缺,材料有毒性,易造成环境污染,主要用于制造高频,高速以及大功率电子器件,在卫星通讯、移动通讯以及光通讯等领域有较为广泛的应用。
第三代材料 氮化镓(GaN)碳化硅(SiC)氧化锌(ZnO)金刚石 以碳化硅和氮化嫁为主,是宽禁带半导体材料,适用于高温、高压高频领域,在新能源汽车、5G宏基站光狀风电和高铁等领应用较广,但目前行业尚处发展初期,良率低,成本较高。

资料来源:观研天下整理

硅元素因结构简单,自然界储量大,制备相对容易,所以硅基半导体应用广泛,特别在以处理信息的集成电路领域处于主导地位。但在高电压、高功率、高频率的分立器件领域,硅基半导体因其窄带隙、低热导率和低击穿电压等特性限制了其在该领域的应用。而化合物半导体因其具有更宽的禁带,更强的耐高压、高功率等特性,使其在分立器件领域具有更高的可靠性,更长的使用寿命,被广泛应用于功率器件、微波射频、电力电子等产品中。

2、新能源汽车、可再生能源等领域需求推动,化合物半导体市场快速发展

根据观研报告网发布的《中国化合物半导体行业发展趋势分析与未来前景研究报告(2025-2032)》显示,凭借其宽禁带、高击穿电场、高电子迁移率等材料特性,化合物半导体能够在高温、高功率、高频率、高电压等极端条件下稳定运行,广泛应用于新能源汽车、可再生能源等领域。

在新能源汽车领域,电驱电控系统、电池管理系统、高压充电系统等涉及高压、高电流的系统都离不开化合物半导体芯片的支持。根据数据显示,2018年以来,我国新能源汽车产销量稳步增长。2024年我国新能源汽车产量和销量分别为1316.8万辆、1286.6万辆,较2023年分别同比增长38.7%、35.5%;2025年1-5月,我国新能源汽车产销分别完成569.9万辆和560.8万辆,同比分别增长45.2%和44%。新能源汽车产销量的增加带动了对化合物半导体行业需求。

在新能源汽车领域,电驱电控系统、电池管理系统、高压充电系统等涉及高压、高电流的系统都离不开化合物半导体芯片的支持。根据数据显示,2018年以来,我国新能源汽车产销量稳步增长。2024年我国新能源汽车产量和销量分别为1316.8万辆、1286.6万辆,较2023年分别同比增长38.7%、35.5%;2025年1-5月,我国新能源汽车产销分别完成569.9万辆和560.8万辆,同比分别增长45.2%和44%。新能源汽车产销量的增加带动了对化合物半导体行业需求。

数据来源:观研天下整理

数据来源:观研天下整理

数据来源:观研天下整理

在可再生能源领域,化合物半导体器件可有效提升风电、光伏逆变器的电能转换效率,降低系统成本。根据数据显示,2020-2024年,我国可再生能源发电装机从9.34亿千瓦增长至18.89亿千瓦,年均复合增长率为 19.38%,市场需求持续攀升。

在可再生能源领域,化合物半导体器件可有效提升风电、光伏逆变器的电能转换效率,降低系统成本。根据数据显示,2020-2024年,我国可再生能源发电装机从9.34亿千瓦增长至18.89亿千瓦,年均复合增长率为 19.38%,市场需求持续攀升。

数据来源:观研天下整理

随着可再生能源行业的发展,化合物半导体市场需求将持续扩大,具有较大的市场空间和发展机遇。此外,5G商用、人工beplay下载软件 等领域的快速推进,也为化合物半导体发展带来新的发展机遇。

3、全球及我国化合物半导体市场规模持续扩大

上述应用领域需求的推动下,全球及我国化合物半导体市场规模持续增长。根据数据显示,2020-2024年,全球化合物半导体芯片市场规模由1481.8亿元增长至2716.6亿元,其中中国化合物半导体芯片市场规模由504.8亿元增长至1070.7亿元,年均复合增长率分别为16.4%和20.7%。

上述应用领域需求的推动下,全球及我国化合物半导体市场规模持续增长。根据数据显示,2020-2024年,全球化合物半导体芯片市场规模由1481.8亿元增长至2716.6亿元,其中中国化合物半导体芯片市场规模由504.8亿元增长至1070.7亿元,年均复合增长率分别为16.4%和20.7%。

数据来源:观研天下整理(WYD)

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