近年來,我國國內(nèi)市場(chǎng)中優(yōu)異IGBT產(chǎn)能嚴(yán)重不足,長期依賴國際巨頭,導(dǎo)致“一芯難求”。盡管在下游市場(chǎng)需求的推動(dòng)下,我國國內(nèi)企業(yè)在IGBT產(chǎn)品領(lǐng)域的研發(fā)投入呈明顯上升的趨勢(shì),行業(yè)整體產(chǎn)量由2010年的190萬只增長至2018年的1115萬只,但是國內(nèi)需求量也從2010年的2252萬只增長至2018年的7898萬只。
由此可見,我國國內(nèi)IGBT市場(chǎng)的需求量正在逐步擴(kuò)大,而生產(chǎn)量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于需求量。這也導(dǎo)致中國大陸功率半導(dǎo)體市場(chǎng)占世界市場(chǎng)的50%以上,但在中優(yōu)異MOSFET及IGBT主流器件市場(chǎng)上,90%主要依賴進(jìn)口,基本被國外歐美、日本企業(yè)壟斷。
也許有人會(huì)不理解為什么要這么重視IGBT,這是因?yàn)镮GBT是能量轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)暮诵钠骷瑫r(shí)也是電力電子裝置的“CPU”。通過應(yīng)用IGBT進(jìn)行功率的變換,可以提高用電效率和質(zhì)量,具有高效節(jié)能和綠色環(huán)保的特點(diǎn),是解決能源短缺問題和降低碳排放的關(guān)鍵支撐技術(shù)。
IGBT被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、家用電器、軌道交通、新能源、醫(yī)學(xué)、**航天等領(lǐng)域,具體如變頻器、逆變焊機(jī)、變頻空調(diào)、洗衣機(jī)、冰箱、動(dòng)車、地鐵、輕軌、新能源汽車、風(fēng)力發(fā)電、醫(yī)療設(shè)備穩(wěn)壓電源、飛機(jī)、艦艇等。
接下來由小編帶領(lǐng)大家了解一下IGBT的全球發(fā)展?fàn)顟B(tài)。
從市場(chǎng)競(jìng)爭格局來看,美國功率器件處于世界優(yōu)越地位,擁有一批具有全球影響力的廠商,例如 TI、Fairchild、NS、Linear、IR、Maxim、ADI、ONSemiconductor、AOS 和 Vishay 等廠商。歐洲擁有 Infineon、ST 和 NXP 三家全球半導(dǎo)體大廠,不僅產(chǎn)品線齊全,而且無論是功率 IC 還是功率分離器件均具有優(yōu)越實(shí)力。
日本功率器件主要有Toshiba、Renesas、NEC、Ricoh、Sanke、Seiko、Sanyo、Sharp、Fujitsu、Toshiba、Rohm、Matsushita、Fuji Electric等廠商。日本廠商在分立功率器件方面做得較好,但是在功率芯片方面,雖然廠商數(shù)量眾多,但大多數(shù)廠商并非主營功率芯片。
而中國國內(nèi)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)占世界市場(chǎng)的50%以上,但在中優(yōu)異MOSFET及IGBT主流器件市場(chǎng)上,90%主要依賴進(jìn)口,基本被歐美、日本企業(yè)所壟斷。
目前,國外企業(yè)如英飛凌、 ABB、三菱等廠商研發(fā)的IGBT器件產(chǎn)品規(guī)格已涵蓋電壓600V-6500V,電流2A-3600A,并形成完善的IGBT產(chǎn)品系列。可以說,國際市場(chǎng)供應(yīng)鏈已基本成熟,但隨著新能源等市場(chǎng)需求增長,市場(chǎng)鏈條正逐步演化。
在國內(nèi),盡管我國擁有*大的功率半導(dǎo)體市場(chǎng),但是目前國內(nèi)功率半導(dǎo)體產(chǎn)品的研發(fā)與國際大公司相比還存在很大差距,特別是IGBT等優(yōu)異器件差距更加明顯,核心技術(shù)均掌握在發(fā)達(dá)國家企業(yè)手中。跟國內(nèi)廠商相比,英飛凌、 三菱和富士電機(jī)等國際廠商占有優(yōu)良的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。形成這種局面的原因主要是:
(1)國際廠商起步早,同時(shí)研發(fā)投入大,從而形成了較高的磚利壁壘。
(2)國外優(yōu)異制造業(yè)水平比國內(nèi)要高很多,一定程度上支撐了國際廠商的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
(3)高鐵、智能電網(wǎng)、新能源與高壓變頻器等領(lǐng)域所采用的IGBT模塊規(guī)格在6500V以上,技術(shù)壁壘較強(qiáng).
(4)IGBT芯片設(shè)計(jì)制造、模塊封裝、失效分析、測(cè)試等IGBT產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)仍掌握在發(fā)達(dá)國家企業(yè)手中。
所以中國功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須改變目前技術(shù)處于劣勢(shì)的局面,特別是要在產(chǎn)業(yè)鏈上游層面取得突破,改變目前功率器件領(lǐng)域封裝強(qiáng)于芯片的現(xiàn)狀,使中國芯走向世界,讓其在國際IGBT市場(chǎng)占據(jù)有利地位并取得競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)。