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国产IGBT萌芽 新能源汽车是“优渥土壤”

作者:时间:2018-01-29来源:华强电子网
编者按:目前,传统IGBT市场已经被欧美、日本国际巨头占据,而新能源汽车的出现,对国产IGBT的崛起具有特殊的意义。

澳门银河网站 www.fzgouma.com   是能源转换与传输的核心器件,采用进行功率变换,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。目前,传统市场已经被欧美、日本国际巨头占据,而新能源汽车的出现,对国产IGBT的崛起具有特殊的意义。

本文引用地址:http://www.fzgouma.com/article/201801/375043.htm

  有数据显示,2016年全球电动车销量达到200万辆,共消耗了大约9亿美元的IGBT管,平均每辆车大约消耗450美元,是电动车里除电池外最昂贵的部件。其中,混合动力和PHEV大约77万辆,每辆车需要大约300美元的IGBT,纯电动车大约123万辆,平均每辆车使用540美元的IGBT,而大功率的纯电公交车用的IGBT可能超过1000美元。


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  杭州士兰微电子器件产品产品线总经理张科锋

  杭州士兰微电子器件产品产品线总经理张科锋认为,新能源汽车的出现和快速发展,给了国内相关企业与国际车企同台竞争的机会,而且因为中国政府的特别支持,在某些政策和资源方面,国内车企更具竞争优势,新的政策规定2018年起本地品牌的新能源汽车出货比重需达到两位数,且要求逐年增长,这就给国产IGBT创造了非常好的机遇。


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  华虹宏力集成一部研发总监杨继业

  华虹宏力集成一部研发总监杨继业同样认为,新能源汽车既是节能环保的迫切需求,也是我国汽车产业转型升级的一个突破口。IGBT作为新能源汽车动力、电源系统中的核心器件,将随之迎来绝佳的发展机遇。第三方调研机构数据显示,纯电动汽车(EV)半导体元器件用量达到673美元,相较传统汽车半导体用量的297美元增加了127%,其中大部分新增用量是功率器件。

  据杨继业介绍,国务院在发布的《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年生产能力将达200万辆,等效为8英寸IGBT年需求100万片。受惠于新能源汽车及其配套设施发展,预计到2020年,中国IGBT销售额将达近200亿元。可见,新能源汽车带给国产IGBT的发展机遇不言而喻。不过,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。

  杨继业告诉记者,我国功率半导体与国外IDM厂商相比在设备投入上还有待加强,在器件设计、工艺技术方面仍有差距,供应链也不够完善。究其原因,一是作为后进者,国内IGBT缺乏时间考验来建立品牌效应;二是IGBT国产化的进程开始得相对较晚,而且当时,市场应用前景还不太明朗,终端应用方案商对于推动IGBT技术国产化的意愿并不强,一直以来就只有少数几家国外老牌的专业IGBT厂商占据着这一市场。从制造水平来看,华虹宏力场截止型IGBT(Field Stop,FS IGBT)技术参数可比肩国际领先企业,但想要全面提升国产IGBT实力,还需要上下游产业链企业的全面参与和共同努力。

  “国内IGBT在设备、材料、芯片设计和制造上与国际大厂仍有一定的差距,国产IGBT芯片的主要工艺设备、衬底片都还要从国外采购,特别是在大功率模块封装方面,在产品的功率密度、散热性能、长期可靠性以及模块设计创新方面,技术差距仍然较大。不过,在后道封测环节,因国内封测厂有给国际大厂代工的经验,后道技术差距正逐渐缩小。”有受访人表示。

  记者获悉,IGBT产品最具竞争力的生产线是8英寸和12英寸,目前国际最为领先的是英飞凌,已在12英寸生产线量产IGBT产品; 目前国内8寸线实现IGBT产品量产的是株洲中车和上海华虹宏力,而士兰微电子在刚刚建成的8英寸生产线上投资上亿元,购买了IGBT产品工艺专业研发的高能离子注入设备,激光退火设备和薄片Taiko设备,预计在未来的3-5年内,会大力发展和提高IGBT产品的设计和工艺研发水平。

  2017年12月18日,杭州士兰微电子与厦门半导体投资集团签署投资合作协议,拟在厦门市海沧区建设两条以MEMS、功率器件为主要产品的12英寸集成电路制造生产线,预计在2-3年内建成投产,这将促进IGBT产品工艺和技术的不断提升。

  除了技术差距,IGBT核心专利和高端人才也几乎被英飞凌、三菱等国际厂商绝对垄断。张科锋表示,IGBT产品的高端工艺研发和高端产品设计人员非常少,国内已量产的芯片厂家,其技术研发人员都是通过多年的试验摸索、不断学习总结成长起来的。要改善高端人才缺乏的现状有两点:一是从高校和IGBT的企业出发,多投入和培养相关人员,要能耐得住磨练;还有一条捷径,是利用高薪或利好政策引进国际巨头的高端技术人才,或引进和收购他们的企业团队。对于技术专利,一方面要依托自身的工艺生产设备,根据应用实践的要求,有一些工艺和设计技术的创新;另一方面是购买国外IGBT设计和制造技术的专利,但这个很难且费用昂贵。

  在记者看来,国产IGBT发展起步晚、终端推动乏力、人才缺乏以及品牌效应淡薄等共同导致了国内与国际厂商的差距。不过近几年,随着利好政策的推动和新能源汽车、高铁、风力发电等新兴应用市场的崛起,国产IGBT即将得到快速发展的“春天”已经到来。



关键词: IGBT 晶圆

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