月产能超12万片!IGBT模块产品超过600种......国产车规级IGBT驶上发展快车道
新能源汽车发展迅速,“缺芯”的话题近年来一直没有间断。
关于IGBT
IGBT的定义:
IGBT即绝缘栅双极型晶体管,是具有高电流、高电压、高效率的半导体电源控制元件,也是一种电力电子元件的综合体,是MOSFET(场效应晶体管)和BJT(双极晶体管)的结合体,它具有MOSFET的优良特性,如可控性高、漏电流小、驱动电流小、开关速度快等,又具有BJT的优良特性,如具有较高的电流密度、较高的正向电压限制等,它能够实现大电流大电压的开关控制,被广泛应用于电力控制系统中。
IGBT在新能源汽车中的应用:
在新能源汽车中IGBT是应用极为广泛的一种公里半导体元件,电动车之所以具备碾压燃油车的加速体验,和这枚“心脏”的作用不无关系。
新能源汽车是通过电池驱动电机来给汽车提供动力输出的,所以存在交流市电给汽车电池充电和电池放电来驱动电机使汽车行驶的场景。这两个过程都是需要通过使用IGBT设计的电路来实现。
IGBT约占电机驱动系统成本的一半,而电机驱动系统占整车成本的15-20%,也就是说IGBT占整车成本的7-10%,是除电池之外成本第二高的元件,也决定了整车的能源效率。
IGBT生产商
中芯国际IGBT生产平台建立于2015年。通过与国际领先芯片供应商的合作,中芯集成开发新能源车用高性能IGBT芯片,成为国内首家先进车载IGBT芯片生产商。早在2018年落户之初,中芯集成就重点布局了IGBT芯片的生产线。
中芯集成执行副总经理刘煊杰在接受采访时表示,目前车规和新能源产品占总营收比重已经超过70%,覆盖了国内超90%新能源汽车终端。
除此之外,在中国的IGBT行业发展中,各大厂商分路追击,如斯达半导、士兰微等。
斯达半导:
斯达半导优势在于IGBT模块,主要覆盖新能源汽车和工控领域。
2013年斯达半导开始专注新能源汽车IGBT模块的研发,目前其IGBT电压等级涵盖范围为100V~3300V,率先实现第7代IGBT产品的研发。另外,斯达半导的SiC模块研发进程也早于国内其他厂商。
斯达半导产品种类丰富,能有效全面地覆盖下游客户的各类需求,其IGBT模块产品超过600种,其第六代TrenchFieldStop技术的车规级IGBT模块已获得多个平台/项目定点,SiC模块也已获得多款车型定点,先发优势明显。
目前斯达半导采用Fabless模式,代工厂为上海华虹、上海先进等。同时也在自建晶圆厂,由Fabless走向IDM。
士兰微:
士兰微的产品以IGBT单管和IPM模块为主,在白电和工控领域具备显著市场地位。此外其车规IGBT产品通过部分汽车厂商测试,开始小批量供货;光伏IGBT单管已在国内部分光伏客户逐步上量。根据Omdia数据显示,2021年士兰微IPM产品全球市占率达到2.2%,排名全球第八,国内第一。士兰微已经推出了英飞凌的第7代产品,目前还处在送审阶段,离量产还有距离。2021年士兰微的车规级SiC模块研发成功。
除了以上提到的公司,还有诸如华微电子、扬杰科技、比亚迪半导体、宏微科技、中科君芯、新洁能等厂商在IGBT各个领域逐步放量。
总结
未来,随着IGBT市场的不断扩大以及国产IGBT企业技术上取得突破,中国IGBT正在驶上发展的快车道。
信息来源:
1、《IGBT在新能源汽车中的应用及地位》—工采电子
2、《国产IGBT,迎来大丰收》—芯潮IC
3、《IGBT!月产能超12万片!》—半导体在线
4、《IGBT生产关键技术点及国内国外主要厂商汇总》—EDC电驱未来
