10月9日,《新能源汽車產業規劃》(以下簡稱《規劃》)在國務院常務會議上正式通過,該《規劃》的出臺開啟了新能源汽車產業發展新熱潮,作為新能源汽車核心的IGBT也受到了更多的關注。
IGBT,英文全稱Insulated Gate Bipolar Transistor,即絕緣柵雙極型晶體管,是一種新型電力電子器件,也是實現將高壓轉換成低壓、低壓轉換成高壓的必不可少的器件。
對于新能源汽車來說,由于新能源汽車需要將低壓電轉換成高壓電,逆變器是實現這一目標的關鍵器件,而IGBT單元又是逆變器和驅動電路的核心,IGBT相當于新能源汽車核心的核心。
從國內市場來看,雖然目前IGBT器件主要由歐洲、美國、日本等地區或國家的廠商提供,且占據了大約 70%的市場份額,但由于中國龐大的功率半導體需求量,國內廠商發展仍具有自身優勢。
東興證券數據顯示,全球 IGBT 市場成長迅速,年復合增長率維持在7%-9%之間,中國成為IGBT 需求上升最快的國家之一。
此外,僅考慮車規級IGBT市場,招銀國際預計2020年中國IGBT市場規模將達到28億元,到2025年將達到183億元。
從產業鏈看,IGBT產業鏈可以分為四部分,分別為芯片設計、芯片制造、模塊設計以及制造封測。其中,IGBT器件設計及制造存在IDM模式和Fabless模式。目前不少國內IDM廠商也持續在該領域展開布局,并取得了不錯成效。
株洲中車時代:作為中車時代電氣股份有限公司下屬全資子公司,是一家同時掌握大功率晶閘管、IGCT、IGBT及SiC器件及其組件技術的IDM(集成設計制造)模式企業,擁有芯片—模塊—裝置—系統完整產業鏈。
從發展歷程上看,株洲中車時代很早以前就已經開始了IGBT的研發。2009年,株洲中車時代6英寸器件生產線、國內首條高壓IGBT模塊封裝線建成投產。
2013年,8英寸IGBT產業化基地調試運行;2014年,IGBT產業化基地建成投產,實現IGBT芯片國產化;2017年,株洲中車時代IGBT進入汽車領域。
今年9月,中車株洲所汽車及工業用新一代功率半導體項目成果匯報會在湖南株洲召開,項目首批產品正式下線。該生產線達產后每年將新增24萬片中低壓IGBT的產能,預計可滿足240萬臺新能源汽車的需求。
比亞迪半導體:是比亞迪集團旗下的獨立子公司,2020年4月,由“深圳比亞迪微電子”正式更名為“比亞迪半導體”,是國內第一家自主研發、生產車用IGBT芯片并成功大批量應用的IDM企業,其業務涵蓋封裝材料、芯片設計、封裝、測試及應用全產業鏈。
自2005年,比亞迪就布局IGBT產業。2009年9月,比亞迪半導體自研的IGBT 1.0芯片成功通過中國電器工業協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級IGBT模塊。2015年,該芯片升級為2.5版本。
2018年,比亞迪半導體成功研發出全新的車規級產品IGBT 4.0芯片,成為車規級IGBT的標桿。
今年4月,總投資10億元的比亞迪IGBT項目在長沙正式動工,據悉,該項目設計年產25萬片8英寸晶圓的生產線,投產后可滿足年裝50萬輛新能源汽車的產能需求。
據當時媒體報道,比亞迪IGBT芯片晶圓的產能已經達到5萬片/月,預計2021年可達到10萬片/月,一年可供應120萬輛新能源車,也就是相當于2019年新能源汽車銷量的總數。
士蘭微電子:是一家集成電路芯片設計與制造一體(IDM)的企業,公司產品包括:分立器件、IGBT及其他功率模塊、IPM智能功率模塊等。
2019年,士蘭微電子推出了應用于家用電磁爐的1350VRC-IGBT系列產品,該系列產品是基于士蘭微電子獨立自主開發的第三代場截止(Field-StopIII)工藝平臺,實現在場截止型IGBT器件內部集成了續流二極管結構。
據集微網今年2月消息,士蘭微的IGBT器件已經推進到第五代Field-Stop工藝,采用了業內領先的Narrow mesa元胞設計,將器件的功率密度較上一代產品提升了30%,最大單芯片電流提升至270A。
華微電子:是集功率半導體器件設計研發、芯片加工、封裝測試及產品營銷為一體的高新技術企業。
2019年3月,華微電子發布公告稱,公司擬向全體股東按照每10股配售3股的比例配售A股股份,配股價格為3.90元/股。據披露,本次募資的凈額擬全部用于新型電力電子器件基地項目(二期)的建設,該項目產品包括重點應用于工業傳動、消費電子等領域,形成600V-1700V各種電壓、電流等級的IGBT芯片;同時包括應用于各領域的具有成熟產業化技術的MOSFET芯片;以及與公司主流產品配套的IC芯片。
此外,今年年初,吉林省商務廳發布了《吉林市華微電子股份有限公司半導體產業園項目》,項目說明,華微電子將投資102億在吉林省吉林市建設半導體產業園。
公開內容顯示,半導體產業園項目由吉林華微電子股份有限公司現有廠區(30萬平米用地)和高新北區(80萬平方米用地)組成:華微電子作為產業園芯片生產基地,主要進行4、5、6、8英寸外延片、SiC外延片、IGBT、MOSFET等芯片生產制造。
華潤微:屬于華潤集團,是一家擁有芯片設計、晶圓制造、封裝測試等全產業鏈一體化運營能力的半導體企業。
據了解,華潤微IGBT產品主要應用為逆變焊機、感應加熱、UPS、逆變器、變頻器、電機驅動、工業電源等。
2017年11月,國務院國資委批復同意將中航航空電子系統有限責任公司所持中航(重慶)微電子有限公司的股權劃轉給華潤微電子,中航(重慶)微電子正式并入華潤微電子。
中航(重慶)微電子前身為成立于2007年的渝德科技(重慶)有限公司,公司主要產品包括:高可靠性的高壓MOS和IGBT功率器件等。
在此背景下,去年12月28日,華潤微電子(重慶)有限公司正式揭牌成立。根據簽約,華潤微電子(重慶)有限公司成立后,將設立國家級功率半導體研發中心、建設國內最大的功率半導體制造中心,同時完善上下游產業鏈等。協議的簽署,不僅能將晶圓制造升級擴產,還將帶來從原材料制造、IC設計到封裝測試的完整產業鏈條,帶動重慶集成電路產業基地升級。
2018年11月,華潤微電子與重慶西永微電園公司簽署協議,華潤微電子將在重慶西永微電園投資約100億元建設12英寸功率半導體晶圓生產線,主要生產MOSFET、IGBT、電源管理芯片等功率半導體產品。
今年10月,對于投資者提出的“華潤微的IGBT是否在自己的產線上生產,是在6英寸還是8英寸線上生產?”華潤微表示,公司IGBT芯片研發和生產是獨立自主的,目前主要是6英寸產線,正逐步往8英寸產線轉移。
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