半导体热电产业技术发展、市场规模及下游应用前景（附报告目录）
1、半导体热电制冷技术发展现状分析
半导体热电制冷技术是利用半导体材料的佩尔捷效应（Peltier effect）实现电能向热能转换的技术。佩尔捷效应最早在 1834 年由法国科学家佩尔捷发现，由于当时只能使用热电转换效率较低的金属材料，佩尔捷效应没有得到实际应用。20 世纪 50 年代之后，随着碲化铋等半导体材料的发现，热电性能较好的半导体材料使得热电转换效率大幅提高，从而使半导体热电制冷技术进入工程实践领域。经过半个多世纪的发展，随着热电材料技术的进步和生产工艺、结构设计的持续优化，更大制冷量、更高热电转换效率、更低成本的半导体热电器件满足了更多不同应用领域的使用需求，产业化规模不断扩大。
近年来，高性能微型热电制冷器件成为半导体热电制冷技术的重要发展方向。随着应用于光模块、微处理器等电子器件的快速发展，其尺寸不断减小，集成度不断提高，微小面积内的功耗急剧上升，局部热流密度大幅增加。半导体热电制冷技术作为高热流密度局部主动制冷和精准控温的重要技术解决方案，对可靠性更高、尺寸更小的高性能微型热电制冷器件提出了迫切需求。
2、半导体热电器件市场规模及下游应用前景分析
半导体热电器件凭借其不可替代的灵活性、多样性、可靠性等优势和特点，成为支撑诸多现代产业的关键基础零部件，能够广泛应用于消费电子、通信、医疗实验、汽车、工业、航天国防、油气采矿等领域，随着下游产业的成熟和新产品的不断涌现，其市场需求呈现出逐年增长的态势。2016-2020年全球半导体热电器件销售市场规模年均增速为9.3%，预计2021年将保持8%左右的速度增长。
相关报告：北京普华有策信息咨询有限公司《2021-2027年半导体热电产业链发展前景与投资战略研究分析报告》
2016-2020年全球半导体热电器件销售市场规模及增速分析
资料来源：普华有策
（1）消费电子领域
消费电子领域是目前半导体热电制冷器件最大的应用市场，其最典型的应用是在有限的空间内制冷或通过制冷、制热实现精确控温，如恒温酒柜、电子冰箱、冷热型饮水机、电子空调、啤酒机、恒温床垫、除湿机、手机散热夹、水离子吹风机等。
（2）通信领域
随着全球 5G 承载网络建设的兴起，以及视频直播、云计算、大数据中心的快速发展，对高速率光模块的依赖越来越重。光模块集成程度和组装密度的不断提高，在提供强大使用功能的同时，也导致了功耗和发热量的急剧增加，对光模块散热提出了更高的要求。因此，采用半导体热电制冷器件对光模块进行精准的主动控温，保持其工作在温度稳定的环境下，是目前最主要的确保光模块有效工作、延长使用寿命的技术解决方案。庞大的光模块的市场需求，将带动高性能微型制冷器件的需求持续增长。
（3）医疗实验领域
在医疗领域，半导体热电制冷器件能够用于冷敷设备、便携式胰岛素盒、移动药箱等。目前，医疗机构中使用的冷敷设备主要是冰袋或化学反应袋，这些设备受外界影响较大，并且使用后需要及时更换。而采用热电制冷技术的冷敷设备，可以实现使用过程中对温度的精确控制，且降温速度较快。采用热电制冷技术的便携式胰岛素盒、移动药箱，具有小型化、便携化、精确控温的特点，十分适合胰岛素、药物、血液等物品的运输和保存。此外，半导体热电制冷技术还能够用于 PCR 测试仪等实验室中各种仪器仪表、检测设备的温度控制。
（4）汽车领域
在汽车领域，半导体热电制冷器件已经被广泛用于车载冰箱、车载恒温杯架、汽车调温座椅。未来，随着汽车产业的发展，人机交互设备、动力电池、传感器等设备的增加给汽车热管理带来了新的要求与机遇。半导体热电器件凭借可靠性高、能耗较低、尺寸较小等优势在汽车领域中具有广阔的应用前景。2016 年至2018 年，在汽车应用领域半导体热电器件对外销售市场规模分别为 0.68 亿美元、0.79 亿美元、0.90 亿美元，预计 2024 年将达到 1.85 亿美元。
（5）工业领域
在能源电力、金属冶炼等工业生产中，采用半导体温差发电器件作为电源的无线传感器能够对系统、热泵、轴承和电机提供实时监测，避免停机，减低维护成本、提高生产效率；工业废气余热回收可以为工厂补充电力。冷源展示仪、烟气冷却、CCD 图像传感器、激光二极管、露点测定仪等产品可使用半导体热电制冷器件进行精准控温。
（6）航天国防领域
在航天国防领域，半导体热电制冷器件凭借可靠性高的特点可用于探测器和传感器的温度控制、激光系统冷却、飞行服温度调节、设备外壳冷却等。2016 年至 2018 年，在航天国防领域半导体热电器件对外销售市场规模分别为 0.53 亿美元、0.58 亿美元、0.63 亿美元，预计 2024 年将达到 0.96 亿美元。
（7）油气采矿领域
在油气采矿领域，由于许多矿井、油田都位于电网覆盖范围以外的偏远地区，因此可以使用半导体温差发电器件进行太阳能发电和余热回收，为矿井、油田提供电力，以及液化天然气冷能回收、油气输运的远距离计量和传感系统电源。
3、半导体热电技术应用领域不断拓展
随着近年来热电理论的发展和对热电材料实验研究的不断深入，半导体热电技术取得了长足的进步。半导体热电技术的日趋成熟有力推动了其走向大规模应用的步伐，开始逐渐渗透到人类生活的各个方面，新技术和新产品不断涌现。
随着消费电子、医疗、汽车等现代产业的发展，对能够实现小容积制冷、微小空间高效快速温控的热电制冷技术的需求日益扩大。尤其是随着当今应用于5G 承载网络、无线传感技术等领域中的高热流密度电子器件的快速发展，其尺寸不断减小，集成度不断提高，微小面积内的功耗急剧上升，局部热流密度大幅增加，从而对更高效的热电制冷技术提出了新的、迫切的需求。半导体热电技术的进一步开发和运用，也将推动相关产业的技术进步和发展。