IGBT功率半导体器件是能代表革命时代性的第三次代表产品,具有高频、高电压,大电流等优良性能,也被业界称之为功率变流装置的"CPU"。其主要运用于电动汽车中。
IGBT的市场与前景
IGBT,就是绝缘栅双极型晶体管,由BJT和MOS组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。IGBT产品主要集合了高频,高压,大电流三大技术优势。是电子器件的核心部件。
IGBT作为能源转换与传输的核心器件,能够提高用电效率和质量,具有高效节能和绿色环保的特点。被大规模应用于电动汽车、电力机车里的电机驱动以及并网技术、储能电站、工业领域的高压大电流场合的交直流电转换和变频控制等,市场需求巨大且与日俱增。但是在过往,国内在高功率的IGBT方面的布局是空白的。在相关的数据中传统的IGBT市场90%已被国外具有国际度的一些巨头国家占据,为代表的就是美国和日本。大多数厂商都涉足该领域有十年之久。在国外研发IGBT器件的公司主要有英飞凌、ABB、三菱、西门康、日立、富士、TOSHIBA、IXYS和APT公司等,其技术常熟的已实现了大规模商品化生产,
根据可靠的数据报告,功率半导体占到新能源汽车新增半导体用量的76%、新能源整车半导体用量的50%。IGBT模块是新能源汽车电控系统和直流充电桩的核心器件,成本占到新能源整车成本的10%,占到充电桩成本的20%。在今后的几年中新能源汽车的市场会进入爆发期,IGBT功率半导体会作为核心迎来黄金发展期。
2 国内IGBT产业链主要厂商
在发布的《节能与新能源汽车产业发展规划》中提出,至2020年,我国纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力将达到两千万余辆,其中为效的是IGBT的需求有上万片,由此可见,新能源汽车带给国产IGBT的发展机遇不言而喻。目前国产IGBT产业链的搭建还不够完善,与国际巨头的技术差距仍较大。
综上所诉,我国的功率半导体与国外IDM厂商相比,在设备的投入上还有带有加强,在器件设计与工艺技术方面还是存在一定的差距,供应链也不够完善。其一是后者进,国内缺乏时间考验来建立品牌效应,二是IGBT国产化进程相对较晚,而且据当时了解,当时应用市场前景不明朗,其方案商对于推动IGBT技术国产化的意愿并不强,目前,国内的功率半导体技术包括芯片设计、制造和模块封装技术目前均处于起步阶段。功率半导体芯片技术研究一般采取“设计+代工”模式,即由设计公司提出芯片设计方案,由国内的一些集成电路公司代工生产。其IGBT企业在研发与制造工艺方面极度缺乏经验,与世界先进水平差距很大。同时IGBT都是关键设备上的核心部件,设备厂商更换国产产品风险很大,这也是其企业产品进入市场的障碍。
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