引言:IGBT作為電能變換的關鍵部件,是新能源汽車電控系統(tǒng)和直流充電樁的核心器件,未來幾年我國新能源汽車及充電樁市場將進入爆發(fā)期,IGBT作為其核心器件也將迎來黃金發(fā)展期。
新能源驅動,IGBT增長空間廣闊IGBT(絕緣柵雙極晶體管)是一種復合全控型電壓驅動式功率半導體器件,為世界公認的電力電子第三次技術革命的代表性產品,具有高頻率、高電壓、大電流,易于開關等優(yōu)良性能,被業(yè)界譽為功率變流裝置的“CPU”。
IGBT能夠實現(xiàn)節(jié)能減排,具有很好的環(huán)境保護效益,是未來應用發(fā)展的必然方向。IGBT可廣泛應用于汽車電子、電力領域、消費電子、新能源等傳統(tǒng)和新興領域,市場前景廣闊。
IGBT具有的特性,使其非常適用于新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產業(yè)的應用。IGBT模塊是新能源汽車電控系統(tǒng)和直流充電樁的核心器件;成本占到新能源整車成本的10%, 占到充電樁成本的20%。政策驅動下,我國新能源汽車及充電樁市場將進入爆發(fā)期, IGBT作為其核心器件也將迎來黃金發(fā)展期,預計未來5年國內新能源汽車和充電樁市場將帶動200億IGBT模塊的需求。
缺芯之痛,受制與人
中國是世界最大的功率半導體市場, 占世界市場的50%以上,但IGBT做為功率半導體主流器件,過去基本被國外廠商壟斷。歐美和日本企業(yè)憑借著產品質量好、技術領先,在IGBT市場中占據(jù)絕對優(yōu)勢地位,也是中國IGBT市場的主要供應商。
2008年,中國第一條高鐵—京津城際鐵路開通,隨后又開通了武廣高鐵等更多的高鐵線路,對IGBT的需求成倍增加。一個8列標準動車組就需要152個IGBT模塊,光這個模塊的成本就將近兩百萬元,每年中國高鐵制造需要向國外采購十萬個以上IGBT模塊,采購資金超過12億元人民幣。
一個IGBT模塊的價格折合人民幣1.5萬元,而且只賣成品。即使是作為中國牽引電傳動技術的領軍企業(yè),中車株洲所也依然要每年花費數(shù)億元從國外采購IGBT產品。
技術和市場被壟斷,國外器件的采購又面臨“長周期、高價格”。一個IGBT器件部件,采購周期長達數(shù)月甚至半年以上,如果不改變這一局面,將不僅影響我國電力電子產業(yè)的持續(xù)健康快速發(fā)展,而且嚴重阻礙我國戰(zhàn)略性新興產業(yè)的長遠發(fā)展,特別是在軌道交通牽引裝備、新能源、柔性直流輸電等產業(yè)領域,這是一個非常尷尬的現(xiàn)實。
自主設計制造中國人自己的IGBT芯片,打造一條從IGBT芯片研制—模塊封裝—系統(tǒng)應用測試的完整IGBT產業(yè)鏈,成為國家和產業(yè)界的共同訴求。