集微網(wǎng)消息,IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)行業(yè)龍頭老大英飛凌近日宣布將新增在華投資,擴(kuò)大其無錫工廠的IGBT模塊生產(chǎn)線。英飛凌表示將以更豐富的IGBT產(chǎn)品線,滿足快速增長的可再生能源、新能源汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用需求。
英飛凌的再次加碼,除了鞏固其在全球IGBT業(yè)務(wù)的領(lǐng)導(dǎo)地位之外,另一方面,也是看中了IGBT未來的潛力。
潛力無窮
事實上,被譽(yù)為電力電子行業(yè)的“CPU”的IGBT確實前景廣闊。
數(shù)據(jù)顯示,2017年全球IGBT市場規(guī)模為52.55億美元,同比2016年增長16.5%,2018年全球IGBT市場規(guī)模在62.1億美元左右。而中國IGBT市場是全球*大的IGBT市場,2018年中國IGBT市場規(guī)模達(dá)161.9億元,同比增長22.2%。
IGBT具備如此大規(guī)模的市場空間與其獨(dú)有的優(yōu)勢密切相關(guān)。IGBT即絕緣柵雙極型晶體管,它具有導(dǎo)通電阻小、開關(guān)速度快、工作頻率高等特點(diǎn),可以在各種電路中提高功率轉(zhuǎn)換、傳送和控制的效率,實現(xiàn)節(jié)約能源、提高工業(yè)控制水平的目的,為電力電子領(lǐng)域較為理想的開關(guān)器件。正是基于上述優(yōu)點(diǎn),它的應(yīng)用非常廣泛,小到家電,大到飛機(jī)、艦船、交通、電網(wǎng)等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),都會用到IGBT。
值得一提的是,IGBT在新能源汽車中的地位也非常突出。它是新能源汽車電控系統(tǒng)和直流充電樁的核心器件,成本占到新能源汽車整車成本的10%,占充電樁成本的20%。它能直接控制驅(qū)動系統(tǒng)直、交流電的轉(zhuǎn)換,決定電動車扭矩和*大輸出功率等核心指標(biāo),可謂“牽一發(fā)而動全身”。
英飛凌科技(中國)有限公司大中華區(qū)汽車電子事業(yè)部市場負(fù)責(zé)人秦繼峰在今年初的2020電動汽車百人會上就曾提到這樣一組數(shù)據(jù)。
傳統(tǒng)動力組成的車,車?yán)锩娴陌雽?dǎo)體價值平均大概是350美金,功率半導(dǎo)體占了20%左右,也就是70美金。而隨著電氣化的發(fā)展,以純電動車為例子,里面半導(dǎo)體的價值增加了一倍,就是700美金,而其中將近一半都是功率半導(dǎo)體。也就是說汽車在電氣化的過程中,增量的半導(dǎo)體市場絕大部分都在功率半導(dǎo)體方面,這也是為什么車用功率半導(dǎo)體是一個關(guān)鍵的話題。而IGBT就是應(yīng)用*廣泛的功率半導(dǎo)體之一。
視線回到整個IGBT市場。IGBT的下游應(yīng)用——新能源車、光伏、風(fēng)電等,在這些領(lǐng)域中我國的話語權(quán)高于過去的傳統(tǒng)燃油車領(lǐng)域和工控領(lǐng)域,因此在IGBT的增量空間中有一半以上需求都在中國。未來幾年,我國的IGBT市場需求占比將從2019年不足35%提升到2025年的50%或以上,為我國的IGBT???商提升份額和競爭力創(chuàng)造了良好的條件,國產(chǎn)IGBT廠商市場份額和業(yè)務(wù)量的提升潛力非常大。
英飛凌領(lǐng)跑,比亞迪、華為入場
雖然國內(nèi)IGBT市場體量更大,增長更快,但我國IGBT產(chǎn)品嚴(yán)重依賴進(jìn)口,國產(chǎn)化率很低。數(shù)據(jù)顯示,我國在中優(yōu)異領(lǐng)域90%以上的IGBT器件依賴進(jìn)口。因此,IGBT國產(chǎn)化需求已是刻不容緩。
然而,在國內(nèi)IGBT崛起的過程中,我們?nèi)砸鎸σ粋€現(xiàn)實問題:國內(nèi)IGBT發(fā)展與國外相比仍存在著巨大的鴻溝,*新的英飛凌2020年第三季度財報證實了這一差距。
來源:英飛凌財報
2019年全球 IGBT 模塊市場規(guī)模為331億美元,全球前十大IGBT模塊供應(yīng)商占據(jù)81.1%的份額。IGBT的龍頭老大,非英飛凌莫屬。事實上,過去十幾年里,英飛凌一直是全球功率半導(dǎo)體市場的魁首,其在IGBT分立器件、標(biāo)準(zhǔn)IGBT模塊領(lǐng)域的市場份額均為全球**。全球前十大IGBT模塊供應(yīng)商大多來自美國、歐洲和日本,中國僅有斯達(dá)半導(dǎo)體一家國內(nèi)企業(yè)進(jìn)入排名,占據(jù)2%的市場份額。斯達(dá)半導(dǎo)體成立于2005年,到2007年進(jìn)入IGBT市場,公司一直專注于電子電力及IGBT領(lǐng)域,主營業(yè)務(wù)中IGBT模塊占比達(dá)到97%。
除了斯達(dá)半導(dǎo)體,國內(nèi)在IGBT領(lǐng)域在國際上排得上號還有杭州士蘭微。成立于1997年的士蘭微屬于功率半導(dǎo)體IGBT領(lǐng)域IDM類廠商,IDM模式是IGBT生產(chǎn)制造的主流趨勢,近十年來,士蘭微電子在高壓電源電路、MEMS傳感器、電力電子器件在內(nèi)的產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域走特色工藝和產(chǎn)品技術(shù)緊密互動的模式,已具備了持續(xù)的工藝技術(shù)和器件結(jié)構(gòu)開發(fā)能力,已能做到特色工藝技術(shù)和產(chǎn)品技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步。
除了以上兩家,值得關(guān)注的是比亞迪半導(dǎo)體也早于幾年前開始跑步入場IGBT領(lǐng)域。比亞迪半導(dǎo)體是比亞迪半導(dǎo)體比亞迪集團(tuán)旗下的獨(dú)立子公司,是國內(nèi)**家自主研發(fā)、生產(chǎn)車用IGBT芯片并成功大批量應(yīng)用的IDM企業(yè),其業(yè)務(wù)涵蓋封裝材料、芯片設(shè)計、封裝、測試及應(yīng)用全產(chǎn)業(yè)鏈。從2005年開始,比亞迪半導(dǎo)體就開始涉足IGBT,四年后,比亞迪半導(dǎo)體自研的IGBT 1.0芯片成功通過中國電器工業(yè)協(xié)會電力電子分會組織的科技成果鑒定。 2012年,IGBT 2.0芯片問世,基于這款芯片,比亞迪成功打造出了車規(guī)級IGBT模塊。而在2018年,比亞迪半導(dǎo)體成功研發(fā)出全新的車規(guī)級產(chǎn)品IGBT 4.0芯片,成為車規(guī)級IGBT的標(biāo)桿。據(jù)報道,比亞迪IGBT芯片晶圓的產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到5萬片/月,預(yù)計2021年可達(dá)到10萬片/月,一年可供應(yīng)120萬輛新能源車,也就是相當(dāng)于2019年新能源汽車銷量的總數(shù)。從這個層面來看,比亞迪在IGBT領(lǐng)域?qū)⑶巴緹o量。
去年開始華為方面也傳出消息稱已開始自主研發(fā)IGBT器件,正在從國內(nèi)優(yōu)越的IGBT廠商中挖人。華為所需的IGBT主要從英飛凌等廠商采購,受中美貿(mào)易戰(zhàn)影響,華為為保障產(chǎn)品供應(yīng)不受限制,開始涉足功率半導(dǎo)體領(lǐng)域。據(jù)悉,目前,在二極管、整流管、MOS管等領(lǐng)域,華為正在積極與安世半導(dǎo)體、華微電子等國內(nèi)廠商合作,加大對國內(nèi)功率半導(dǎo)體產(chǎn)品的采購量,但在優(yōu)異IGBT領(lǐng)域,由于國內(nèi)目前沒有廠家具有生產(chǎn)實力,華為只能開始自主研發(fā)。
多位巨頭的加碼和跟進(jìn),在揭露著國內(nèi)IGBT自主的短板的同時,也預(yù)示著IGBT市場或?qū)⑹且黄{(lán)海。