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概述
調(diào)研大綱

近年來,中國半導(dǎo)體領(lǐng)域工業(yè)蓄電池市場規(guī)模呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長的態(tài)勢,隨著中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速擴(kuò)張,對工業(yè)蓄電池的需求也在持續(xù)攀升。

一、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展對工業(yè)蓄電池需求的影響?

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)張對工業(yè)蓄電池的需求數(shù)量產(chǎn)生了顯著的拉動(dòng)作用,隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,新建和擴(kuò)建的半導(dǎo)體工廠數(shù)量持續(xù)增加。這些工廠配備了大量的生產(chǎn)設(shè)備,如光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、電子束曝光機(jī)等,這些設(shè)備對電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性要求極高。以中芯國際為例,其在上海新建的 12 英寸晶圓廠,生產(chǎn)線規(guī)模龐大,設(shè)備數(shù)量眾多,為確保生產(chǎn)過程不受電力故障影響,所需配備的工業(yè)蓄電池?cái)?shù)量也相應(yīng)大幅增加。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),每新增 1 萬片 12 英寸晶圓的月產(chǎn)能,半導(dǎo)體工廠對工業(yè)蓄電池的需求將增加約 500 組。隨著中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能的快速增長,對工業(yè)蓄電池的需求數(shù)量也在持續(xù)攀升。?

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級對工業(yè)蓄電池的性能要求也越來越高。在半導(dǎo)體制造過程中,技術(shù)工藝不斷向更高精度、更高效率的方向發(fā)展,這對生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定性和電力供應(yīng)的質(zhì)量提出了前所未有的挑戰(zhàn)。例如,先進(jìn)制程工藝的半導(dǎo)體生產(chǎn)線,對電源的電壓波動(dòng)要求控制在極小的范圍內(nèi),且在市電中斷時(shí),工業(yè)蓄電池需在極短的時(shí)間內(nèi)完成切換并提供穩(wěn)定電力,以確保生產(chǎn)過程的連續(xù)性和產(chǎn)品質(zhì)量。為滿足這些要求,工業(yè)蓄電池需要具備更高的能量密度、更長的循環(huán)壽命、更快的充放電速度以及更精準(zhǔn)的電池管理系統(tǒng)。傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池由于能量密度較低、循環(huán)壽命有限,在一些對性能要求極高的應(yīng)用場景中,逐漸無法滿足需求,而鋰離子電池憑借其高能量密度、長循環(huán)壽命等優(yōu)勢,成為半導(dǎo)體領(lǐng)域工業(yè)蓄電池的主流選擇。

二、不同應(yīng)用場景的需求特點(diǎn)與規(guī)模?

在半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用場景中,對工業(yè)蓄電池的需求特點(diǎn)主要體現(xiàn)在高可靠性和快速響應(yīng)能力上,半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備價(jià)格昂貴且對生產(chǎn)過程至關(guān)重要,任何電力故障都可能導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此,為這些設(shè)備配套的工業(yè)蓄電池必須具備極高的可靠性,能夠在關(guān)鍵時(shí)刻穩(wěn)定供電。同時(shí),在市電中斷時(shí),蓄電池需要在毫秒級的時(shí)間內(nèi)完成切換,確保設(shè)備運(yùn)行不受影響。以一臺高端光刻機(jī)為例,其配套的工業(yè)蓄電池系統(tǒng)價(jià)值可達(dá)數(shù)百萬元,且對電池的性能和質(zhì)量要求極為嚴(yán)格。據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)顯示,2023 年中國半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域?qū)I(yè)蓄電池的市場規(guī)模約為 30 億元,預(yù)計(jì)到 2028 年將增長至 50 億元,年復(fù)合增長率約為 10.7%。?

在 UPS 系統(tǒng)應(yīng)用場景中,需求特點(diǎn)主要集中在長續(xù)航能力和高效的能量轉(zhuǎn)換效率。UPS 系統(tǒng)作為保障半導(dǎo)體工廠電力連續(xù)性的關(guān)鍵設(shè)備,在市電故障時(shí),需要依靠工業(yè)蓄電池提供持續(xù)的電力供應(yīng),以確保工廠內(nèi)的設(shè)備和系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。這就要求蓄電池具備足夠的容量,能夠支持 UPS 系統(tǒng)在長時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定工作。此外,高效的能量轉(zhuǎn)換效率可以減少能源浪費(fèi),降低運(yùn)行成本。例如,在一些大型半導(dǎo)體數(shù)據(jù)中心,UPS 系統(tǒng)搭配的工業(yè)蓄電池需要能夠提供數(shù)小時(shí)甚至更長時(shí)間的電力支持。根據(jù)研究報(bào)告數(shù)據(jù)顯示,2023 年,中國半導(dǎo)體領(lǐng)域 UPS 系統(tǒng)對工業(yè)蓄電池的市場規(guī)模約為 25 億元,預(yù)計(jì)未來幾年將保持穩(wěn)定增長,到 2028 年市場規(guī)模有望達(dá)到 35 億元,年復(fù)合增長率約為 6.8%。?

在儲能系統(tǒng)應(yīng)用場景中,需求特點(diǎn)主要是大容量和高安全性。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對能源的需求不斷增長,以及可再生能源在半導(dǎo)體生產(chǎn)中的應(yīng)用逐漸普及,儲能系統(tǒng)變得越來越重要。工業(yè)蓄電池作為儲能系統(tǒng)的核心部件,需要具備大容量存儲電能的能力,以滿足半導(dǎo)體工廠在能源需求高峰或電力供應(yīng)不足時(shí)的用電需求。同時(shí),由于儲能系統(tǒng)通常需要長時(shí)間運(yùn)行,對電池的安全性要求也極高,必須確保在各種工況下都能安全穩(wěn)定運(yùn)行。例如,在采用太陽能或風(fēng)能供電的半導(dǎo)體生產(chǎn)車間,儲能系統(tǒng)中的工業(yè)蓄電池需要能夠存儲大量的電能,并在需要時(shí)穩(wěn)定釋放。2023 年,中國半導(dǎo)體領(lǐng)域儲能系統(tǒng)對工業(yè)蓄電池的市場規(guī)模約為 20 億元,預(yù)計(jì)隨著可再生能源在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用推廣,到 2028 年市場規(guī)模將增長至 30 億元,年復(fù)合增長率約為 8.4%。

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