半导体热电产业属于国家鼓励发展的新兴产业，是支撑消费电子、通信、医疗实验、汽车、工业、航天国防、油气采矿等诸多现代产业的关键技术之一。半导体热电器件是热电整机应用、热电系统以及保障高热流密度电子器件工作性能的关键零部件，受到国家鼓励、支持和推动；以热电整机应用为代表的半导体热电技术在消费电子领域的产业化应用满足了人们改善生活品质的个性化需求和对美好生活的向往。半导体热电产业受到国家制定《中国制造2025》、《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》等多项政策支持。

中金企信国际咨询公布的《2022-2028年中国半导体热电行业专项深度调研及投资规划指导可行性预测报告》

（1）热电制冷技术的产业发展阶段及特点：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。

半导体热电制冷技术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技术，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，随着热电技术的进步和推广，其下游应用不断成熟，新产品不断涌现，市场需求呈现出逐年增长的态势。上述应用领域中，消费电子领域是公司目前产品的主要实际应用方向，通信领域是公司未来的重点拓展方向。消费电子领域是目前半导体热电制冷技术最大的应用市场，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。

目前，热电整机应用产品市场主要参与者为我国内资企业及国外品牌厂商在国内设立的生产企业。其中，在外销市场，我国内资企业主要通过ODM模式为国外品牌厂商代工生产，而在内销市场则主要采用ODM和自主品牌经营相结合的模式。

热电整机应用市场发展时间较短，尚处于成长阶段，各类新型技术解决方案亦层出不穷，行业内尚未形成具有垄断效应或具有显著品牌优势的企业。未来，随着热电整机应用产品功能需求的日渐提升，以及欧美发达国家对热电整机应用产品的能效、环保标准要求越来越高，具有较强研发能力的热电整机应用制造企业将在市场竞争中取得优势，市场集中度将逐渐提升。

（2）热电制冷技术产业的主要技术门槛：热电技术解决方案综合性能的提高有赖于热电材料性能优值系数ZT的提高、热电器件及系统结构的设计和优化、热电系统综合热阻的降低等因素。此外，半导体热电材料和热电器件的生产装配过程对制备工艺、生产设备、生产环境等都有较为严格的要求。因此半导体热电器件、热电系统以及热电整机应用产品的新产品开发和升级需要在材料技术、制造技术、集成技术、传热技术、电控技术等方面协同发展，共同突破。尤其对于性能、尺寸及可靠性要求较高的高性能微型热电器件来说，需要经过长时间的研发测试和技术积累才能达到相应的性能指标要求，而产业化生产又需要足够的高端自动化设备、精密加工设备和熟练工人，这使得行业外企业无法在短时间内成功研发并生产性能符合要求的半导体热电器件。

半导体热电产业相关产品需要取得各国在质量、环保、安全、能效等方面的认证，才能进入该国市场。尤其是用于通信领域的部分高性能微型热电制冷器件可靠性还需要达到光电子器件通用可靠性保证要求（GR-468-CORE）和美国国防部发布的微电子器件试验方法标准（MIL-STD-883）等国际先进的可靠性试验标准。

此外，随着消费者对生活品质要求的逐渐提高，产品使用场景和创新性越来越多元化，需要企业能够紧跟半导体热电产业技术发展方向，将热电技术的研发与下游应用有机结合，才能在市场中占据主动地位。

（3）主要细分产品简介：

1、微型热电制冷器件：对于微型热电制冷器件来说，随着光模块等电子元器件的尺寸以及集成度越来越高，对与之相配套使用的热电器件的尺寸和集成度也提出了更高的要求，成为反映企业技术水平的更重要的技术指标。只有尺寸更小，才能用于光模块及其内部光器件等微型电子元器件的局部温度控制，同时更高的集成度保证了热电器件在极小尺寸下仍有较高的热电性能。

2、单级热电制冷器件（40*40mm，127对）：目前，在40*40mm左右的面积内集成127对半导体晶粒的单级热电器件是行业内最常见的半导体热电器件规格。行业内该类产品形成了较为统一的尺寸。

3、半导体热电系统：衡量热电系统的主要技术指标包括制冷量、制冷深度、制冷效率。热电系统的技术指标需要与其下游应用场景的使用需求相匹配，在性能满足使用要求的前提下，过高的追求性能指标会造成不必要的成本增加。

4、半导体热电整机应用产品：衡量热电整机应用产品的技术指标主要包括制冷量、制冷效率、制冷深度、能效水平等。除了上述技术指标所反映的产品性能高低外，能否运用半导体热电技术不断开发出满足客户新的消费需求的技术解决方案，研制创新型应用产品，也是衡量企业技术水平的关键因素。

（4）细分产品发展前景：

1、半导体热电器件：目前，中国是全球最主要的半导体热电器件市场之一，中国作为全球最主要的热电整机应用产品生产大国，消费类电器产品使用需求的不断涌现和消费需求的持续升级，以及国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局的加快发展，是未来的中国半导体热电器件市场规模持续增长的主要推动力之一。

此外，随着中国5G通信网络建设和新能源汽车市场的蓬勃发展，用于光模块温控、智能汽车热管理的半导体热电制冷器件市场需求也存在较大的增长空间。

2、半导体热电系统：在热电技术中，转换效率的高低首先取决于热电器件性能，但最终转换效果则由冷热端换热设计、结构设计、工况控制方案等技术共同决定。热电系统是一种以半导体热电器件为核心，再结合换热器、工况控制方案所组成的系统集成装置。由于热电系统给客户提供了更完整的热电技术解决方案，其产品附加值更高，潜在市场规模更大。随着半导体热电技术解决方案厂商技术的成熟和规模化效应的提升，产业链分工更加明确，越来越多的热电器件下游客户也倾向于由自己组装转变为采购整套热电系统。

除了半导体制冷式家用型冷藏箱和电冷热饮水机以外，热电整机应用中的恒温床垫、冰淇淋机等产品，以及汽车、通信、医疗实验等众多领域均存在大量对热电系统的使用需求。伴随着下游热电整机应用市场需求的持续增长，以及新产品需求的不断出现，与之相配套的热电系统需求也将随之增长。目前半导体热电系统（TEA）产业主要集中于美国、俄罗斯、日本和中国，国内市场以外国企业为主。

3、半导体热电整机应用产品：热电整机应用主要是伴随着人们生活品质不断提高，对个性化、定制化服务的不断追求而出现的。主要应用产品中小型冷藏箱、啤酒机、恒温酒柜、床垫以及冻奶机等除了个别因海外疫情以及海运的因素受到影响外，其市场需求稳步提升。目前，啤酒机、恒温酒柜、恒温床垫等热电整机应用的主要消费市场还集中于欧美发达国家，主要原因是这些区域的消费者对生活品质的要求和消费水平较高。随着中国消费者居住环境的改善、可支配收入和人均消费支出的稳定增长，人们的生活习惯和消费习惯逐渐升级，对电器产品的小型化、静音、环保、安全等个性化要求更高，以半导体热电制冷技术为核心的热电整机应用产品凭借无振动、无噪声、控温精准、冷量调节方便、可靠性高、结构紧凑、绿色环保的特点在家居生活中被越来越多的消费者所青睐。

此外，随着需要使用热电整机应用改善生活品质的应用场景不断涌现，也为具备核心技术和产业链整合能力的企业带来了广阔的发展前景。公司最新研发的下游应用如卫浴镜柜、化妆品箱、美容仪、胰岛素盒、医用恒温垫、婴幼儿恒温垫、宠物垫等个性化产品更加具备市场空间。

中金企信国际咨询公布的《2022-2028年中国半导体热电器件行业市场调查及投资战略预测报告》

（5）产业发展前景分析：

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。