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車規級IGBT有多重要?海外巨頭占據主要市場 國產替代正當時

芯長征科技 ? 來源:功率半導體生態圈 ? 2023-11-14 09:54 ? 次閱讀

當前的新能源車的模塊系統由很多部分組成,如電池、VCU、BSM、電機等,但是這些都是發展比較成熟的產品,國內外的模塊廠商已經開發了很多,但是有一個模塊需要引起行業內的重視,那就是電機驅動部分,則是電機驅動部分最核心的元件IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor絕緣柵雙極型晶體管芯片)。

作為電力電子行業里的“CPU”,IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)是國際上公認的電子革命中最具代表性的產品。將多個IGBT芯片集成封裝在一起形成IGBT模塊,其功率更大、散熱能力更強,在新能源汽車領域發揮著極為重要的功用和影響。與國外大廠相比,國內車用SiC功率器件市場占有率明顯偏低,具有很大的發展空間。

未來隨著碳化硅材料技術不斷取得突破,以及芯片結構及模塊封裝工藝趨于成熟,相信國內車用SiC功率器件廠商的產品性能優勢逐漸提升,同時SiC功率器件于車用市場滲透率將持續攀升,并且加速汽車電動化、智能化進程。

在2022年,市場一直在說全球半導體行業一片寒意,超威半導體(AMD.US)、英特爾(INTC.US)、臺積電(TSM.US)、三星電子等巨頭不及預期的業績、大幅縮減的資本開支也都在印證著這件事。

不過,以上“染上寒意”的主要是消費電子領域內的企業。事實上,在這一片寒意中,車規級IGBT領域卻一直存在著供需緊張的情況,相關企業如英飛凌科技(IFNNY.US)近兩年的業績表現就很不錯。

車規級IGBT有多重要?

IGBT全稱為絕緣柵雙極型晶體管,它由絕緣柵型場效應管和雙極型三極管兩個部分組成,其兼具MOSFET輸入阻抗高、控制功率小、驅動電路簡單、開關速度快和BJT通態電流大、導通壓降低、損耗小等優點,是功率半導體未來主要的發展方向之一。

而IGBT作為電力電子重要的大功率主流器件之一,廣泛應用于家用電器、交通運輸、電力工程、可再生能源和智能電網等領域。

所謂車規級IGBT則是指滿足車載等級要求的IGBT,其主要應用場景新能源汽車。根據英飛凌年報顯示,新能源汽車中功率半導體器件的價值量約為傳統燃油車的5倍以上。其中,IGBT約占新能源汽車電控系統成本的37%,因此是電控系統中最核心的電子器件之一。

眾所周知,汽車產業鏈很長,同時市場規模極為龐大,一向被視為是最為重要的產業之一。不過,在燃油車時代,受限于起步晚等原因,中國車企乏善可陳。

好在最近幾年,中國的新能源汽車行業發展極為迅速,比亞迪(002594.SZ)、蔚來(NIO.US)、理想汽車(LI.US)、小鵬汽車(XPEV.US)等眾多車企表現優異,中國汽車產業迎來了彎道超車的機會。

工信部數據顯示,2021年中國新能源汽車銷量為352萬輛,同比增長158%;2022年上半年銷量260萬輛,同比增長近1.2倍;預計2022年新能源汽車的銷量將繼續達到550萬輛左右,同比增速約56%。

受新能源汽車產銷量高速增長的拉動,車規級IGBT的需求量也在快速增長,這也是供需緊張的主要因素之一。

而海外大廠安森美早在5月份就表示,車用IGBT訂單已滿且不再接單,2022年-2023年產能已全部售罄。

國內不少IGBT公司也表示,現有新產線多處于產能爬坡期,目前在手訂單充足,普遍存在訂單積壓問題,現有產能已售罄,在手訂單多排至明年。

海外巨頭占據主要市場,國產替代正當時

不過,和半導體大多數細分領域一樣,車規級IGBT也被海外巨頭所把持。從市場格局上來看,外資車規級IGBT廠商業務起步較早,先發優勢明顯,因此形成了當前車規級IGBT市場被德國、日本和美國企業壟斷的格局。目前全球車規級IGBT領域排名靠前的廠商包括英飛凌、三菱、富士電機、安森美等,其中英飛凌在各個細分市場中都有較大的領先優勢。

與此同時,本土IGBT企業也在快速進步,技術上逐漸實現對國外領先企業的追趕,且相較而言,在客戶服務方面更具優勢,能快速響應下游客戶的需求,并且產品價格上相比于外資也有一定優勢。 在目前IGBT下游快速發展,行業供需持續緊張的階段,國產替代將迎來機會。從目前的情況來看,新能源汽車的發展仍將延續,所帶來的車規級IGBT需求依然旺盛,國內外不少廠商正忙著擴產。

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審核編輯:劉清

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原文標題:車規級IGBT有多重要?

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