전기차 확산 속 전력반도체 공급망 구조 완전 분석

전기차 확산 속 전력반도체 공급망 구조 완전 분석

목차

1. 전기차 시대, 왜 전력반도체인가?

2. 전기차용 전력반도체, 어디에 쓰이나?

3. 전력반도체 공급망의 주요 단계

4. 글로벌 공급망의 판도 변화

5. 한국 전력반도체 공급망의 현주소

6. 주요 고객사와 납품 구조 이해

7. 투자자가 주목할 핵심 기업군

8. 향후 과제와 기회 요인

 

1. 전기차 시대, 왜 전력반도체인가?

전기차(EV)의 핵심은 단순한 배터리나 모터가 아니다. 전력 흐름을 효율적으로 제어하고 변환하는 전력반도체(Power Semiconductor)야말로 EV 성능과 효율을 결정짓는 핵심 부품이다.
내연기관 자동차에는 200개 내외의 반도체가 들어가지만, 전기차에는 최대 1,500개 이상의 반도체가 탑재된다.

 

전기차 확산 속 전력반도체 공급망

 

그중에서도 SiC(실리콘 카바이드) 기반 전력반도체는 기존 실리콘 대비 고전압·고온에서도 안정적인 동작이 가능하며, 에너지 손실도 적다.

전기차 확산과 함께 이 전력반도체의 공급망 전반이 재편되고 있으며, 지금이 투자 타이밍이다.

첫 화면

2. 전기차용 전력반도체, 어디에 쓰이나?

전력반도체는 전기차의 거의 모든 전력 흐름에 개입된다. 주요 적용 부위는 아래와 같다.

• 인버터(Inverter): 배터리의 직류(DC)를 모터 구동용 교류(AC)로 변환
• 온보드차저(OBC): 외부 전기를 차량 내 배터리에 충전
• DC-DC 컨버터: 고전압 배터리를 차량 전장 시스템용 저전압으로 변환
• 배터리관리시스템(BMS): 배터리 상태 모니터링과 셀 밸런싱

이 모든 부품에 전력반도체가 사용되며, 특히 인버터에는 SiC MOSFET가, 충전기에는 GaN FET와 IGBT 등이 탑재된다.

첫 화면

3. 전력반도체 공급망의 주요 단계

전력반도체는 일반 디지털 반도체보다 공정 구조가 복잡하다. 공급망은 다음과 같은 단계로 구성된다.

1. 웨이퍼 제조: Si, SiC, GaN 기판 제작
2. 칩 설계 및 팹리스: 전력 구조 설계 (ST, 인피니언, 온세미 등)
3. 파운드리 공정: 실제 칩 생산 (TSMC, 삼성, Cree 등)
4. 패키징/테스트: 고내열, 절연 설계 중요 (하나마이크론, SFA반도체)
5. 모듈화 및 납품: 인버터/충전기 형태로 완성차에 납품

이 중 소재와 패키징의 중요성이 매우 크다. 전력 밀도와 발열을 동시에 해결해야 하므로, 공급망 상 소재·장비 기업이 동반 수혜를 입는다.

첫 화면

4. 글로벌 공급망의 판도 변화

기존에는 대부분 일본, 유럽, 미국 업체들이 전력반도체 시장을 장악했으나, 전기차 수요 급증에 따라 신규 진입 기업과 국가가 급격히 늘고 있다.

• 미국: 온세미, Cree(Wolfspeed), 인텔
• 유럽: ST마이크로, Infineon
• 중국: 스타파워, 시노마이크로
• 한국: SK실트론, DB하이텍, KEC, 아이에이

또한 팹리스뿐 아니라, 소재·기판·패키징까지 내재화하는 기업이 더 높은 마진과 점유율을 가져가고 있다.

SK실트론은 SiC 웨이퍼부터 시작해 장기적으로 파운드리화까지 목표로 한다.

첫 화면

5. 한국 전력반도체 공급망의 현주소

국내는 아직 전력반도체 기술 자립도가 낮은 편이나, 소재와 후공정 분야를 중심으로 빠르게 성장 중이다.

• SK실트론: SiC 웨이퍼 양산 확대
• DB하이텍: 8인치 파운드리 전력칩 주력
• KEC: MOSFET 생산 및 자동차향 납품
• 에이디칩스, 아이에이: 자동차용 전력제어 IC 팹리스
• 티엘비, 하나마이크론: 테스트 및 패키징 후공정

이들은 대부분 현대차, 기아, LG에너지설루션 등 완성차·배터리 생태계와 협력 관계를 통해 안정적 수요 기반을 확보 중이다.

첫 화면

6. 주요 고객사와 납품 구조 이해

전력반도체 업체들은 단독으로 제품을 생산하는 것이 아니라, 수직계열화 또는 파트너십을 통해 완성차까지 이어지는 구조를 가진다.

예시:

• 온세미 → 현대차 인버터 공급
• ROHM → 테슬라 모델 3, 모델 Y에 탑재
• Infineon → 폭스바겐 MEB 플랫폼용 공급
• SK실트론 → 온세미에 SiC 웨이퍼 납품
• KEC → 국내 전장 부품사 납품

즉, 핵심 공급사들은 대부분 글로벌 OEM과 장기 계약을 체결하고 있으며, IR 자료나 실적 보고서에서 주요 고객군 확인이 가능하다.

첫 화면

7. 투자자가 주목할 핵심 기업군

공급망 내 어디에 투자할지는 개인의 전략에 따라 다르다.

다만 안정성과 성장성을 동시에 고려한다면, 아래 구분이 유효하다.

• 소재 중심: SK실트론, 솔브레인, 덕산넵코어스
• 칩 제조: DB하이텍, KEC, ROHM, 온세미
• 후공정 및 테스트: 하나마이크론, 티엘비, SFA반도체
• 팹리스 IC 설계: 아이에이, 에이디칩스, 텔레칩스

이 중 소재와 패키징은 비교적 밸류에이션이 낮고, 공급망 병목 해소에서 중추적 역할을 하므로 주가 상승 여력이 크다.

첫 화면

8. 향후 과제와 기회 요인

과제:

• SiC 웨이퍼의 생산성과 수율
• GaN 전력 반도체의 양산화 및 패키징 기술
• 국산화율 확대와 글로벌 OEM 대응력

기회 요인:

• IRA 법에 따른 미국 내 생산 확대
• 자율주행, 전기트럭, 스마트그리드 확산
• 배터리 성능 향상에 따른 BMS 시장 확대

이 모든 요소들이 전력반도체 수요를 구조적으로 증가시키며, 향후 10년은 관련 기업의 고성장이 유력하다.

첫 화면

결론: 지금이 전력반도체 공급망 투자의 적기

전기차 확산은 단순한 완성차 시장의 변화가 아니라, 전력 흐름을 재설계하는 거대한 산업 재편이다.

이 흐름의 핵심에 있는 전력반도체는 고부가가치 기술 집약 산업이며, 공급망 내 역할이 명확할수록 투자 안정성이 높다.

특히 한국 기업들은 아직 밸류에이션이 낮고, 기술 내재화 초입 단계이므로, 장기적 시각에서 소재·후공정 기업 중심의 분산 포트폴리오를 구성하는 것이 유리하다.

첫 화면

✅ 전체 요약표: 전기차 × 전력반도체 공급망 핵심 정리

공급망 단계, 주요 기업 예시, 핵심 역할

 

웨이퍼 제조	SK실트론, Cree	SiC 기판 생산
칩 설계/팹리스	아이에이, 텔레칩스	자동차용 IC 설계
파운드리 제조	DB하이텍, 온세미, ST	반도체 생산
패키징/테스트	하나마이크론, 티엘비, SFA반도체	고열·절연 공정
모듈·납품	ROHM, KEC	완성차용 전력모듈 공급