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IGBT器件的国产化为何如此重要?

导读: 近日,国内某知名的新能源车企举行它们的新车发布会,会上它们将自主研发IGBT技术列入核心竞争力。为何IGBT如此重要,让企业将其列为核心竞争力,目前IGBT国产化面临的难题有哪些?

近日,国内某知名的新能源车企举行它们的新车发布会,会上它们将自主研发IGBT技术列入核心竞争力。为何IGBT如此重要,让企业将其列为核心竞争力,目前IGBT国产化面临的难题有哪些?本文将通过IGBT器件的特点和应用阐述其重要性。

IGBT器件的国产化为何如此重要?

(IGBT器件在汽车上的应用)

IGBT对我们的重要性

IGBT模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点,随着节能环保等理念的推进,IGBT产品在市场上越来越多见,行业地位也越来越高。

IGBT是将强电流、高压应用和快速终端设备用垂直功率MOSFET的自然进化,最新一代功率MOSFET 器件大幅度改进了RDS(on)特性,但是在高电平时,功率导通损耗仍然要比IGBT 技术高出很多,IGBT硅片的结构与功率MOSFET 的结构十分相似。

IGBT是能源变换与传输的核心器件,俗称电力电子装置的“CPU”,作为国家战略性新兴产业,在轨道交通、智能电网、航空航天、新能源汽车等领域应用极广。

我国的IGBT产业有两大特点

一、IGBT的需求空间大

随着新技术、新材料及新工艺的出现,CAD设计、离子注入、多层金属化、纳米级光刻等先进工艺技术应用到功IGBT器件中,IGBT设计技术将不断得到推动和提升。

未来,IGBT器件的应用将非常广泛,涉及生活的方方面面,这也是中国看好的原因。据相关数据统计,2017年中国IGBT市场规模为123.65亿元,约占全球一半的市场,中国的IGBT器件市场需求增长空间巨大。

二、IGBT应用支撑了工控、新能源等核心领域

IGBT能得到国家的重视,这得益于它在工控和新能源等领域的作用。IGBT在国内的主要应用领域是在工业、电器和新能源等。工业方面有用于电焊机、工业加热和电镀电源;电器方面包括电磁炉、商用电磁炉、变频空调和变频冰箱;新能源方面主要是风力发电和电动汽车。

IGBT器件的国产化为何如此重要?

IGBT的作用在新能源汽车上体现得淋漓尽致。对新能源车而言,电池、BSM、电机效率等产业链完善,提升空间有限,最能提升产品竞争力的就是电机驱动,而电机驱动最关键的技术就是IGBT芯片。同时,中国作为全球最大的新能源汽车产销国,自然得发展这个核心技术,提升大国话语权。

当前的IGBT市场主要被欧、美、日等国垄断,国内的IGBT元器件几乎依赖进口,这给整个行业带来了诸多不确定性。近年来,电子元器件的国产化是一种趋势,IGBT这样的核心器件自然是国家大力发展的重点之一。

IGBT器件的国产化之路

虽然国内对IGBT的需求一直高涨,但是IGBT的核心技术和产业为大多数欧美IDM半导体厂商(德州仪器、英飞凌、ST、ADI、NXP等)所掌控,中国直到2014年才成功研制出8寸IGBT专业芯片。

IGBT国产化之面临的一大痛点是IGBT的工艺生产难题,由于我国的IGBT制造还处于起步阶段,目前以“代工”为主。

由于这些企业没有独立的生产线,在大功率IGBT器件芯片生产上,在减薄工艺和背面工艺上,因为生产成本高、制造难,代工厂一直很难保证良率。随着IGBT国产化进程的加速,IGBT厂商未来或有自己的生产线。

随着人们对环保、效率等方面的新需求,未来IGBT器件朝着高功率、集成化、智能化等趋势发展。

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