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技術支持
功率半導體之IGBT
發布者 : admin 發布時間 : 2020/11/24 09:11:00


廣東愛晟電子科技有限公司至今已成立13年,我司專注于IGBT用NTC熱敏電阻芯片的研發與生產,擁有多項專利及核心技術,致力于為IGBT模塊客戶提供更高精度的NTC芯片。IGBT(絕緣柵雙極型晶體管,Insulated Gate Bipolar Transistor)是一種廣泛應用于電路中的功率半導體元器件,是功率半導體之中最重要的元件之一,相當于電路中的“CPU”。


IGBT按照電壓等級可分為以下幾個等級:


一、超低壓,電壓范圍400~500V,工作頻率一般低于2KHz,主要應用于內燃機點火器;


二、低壓,電壓范圍600~1350V,工作頻率一般為2~100KHz,主要應用于電動汽車、UPS、家電、電焊機、太陽能電池、風電等;


三、中壓,電壓范圍1400~2500V,工作頻率一般為10~50KHz,主要應用于地鐵/城軌驅動、太陽能電池等;


四、高壓,電壓范圍2500~6500V,工作頻率一般為5KHz,主要應用于軌道牽引(高鐵、動車組)、電網、大型工業裝備等。


目前,中國包括IGBT在內的功率元器90%依靠進口,花費一百多億美元,其中IGBT花費最多。截至去年,進口占比已經下降到了60%,行業增速20%。目前,IGBT國際市場被幾家巨頭壟斷,國際市場的格局是歐美日占據了高端市場,大陸和臺灣占據了中低端市場。


在4G時代,IGBT的重點指標是開關次數,例如手機連續拍照功能,IGBT每秒開關動作3萬至5萬次。到了5G時代,由于頻率提高,更加注重IGBT的耐受力,要求能夠承受更高的電壓和電流。所以未來的發展方向是,用擊穿電場更強的第三代半導體材料替代硅基材料,目前主要的替代材料以碳基材料為主,尤其是碳化硅。


國家工信部的規劃是核心元器件必須自主可控,其中將IGBT列入了重點項目之一,政策支持力度很強。IGBT技術壁壘最高的是高壓高頻部分,我國一直處于技術空白的狀態,直到去年完成了重大的技術突破,達到了國際標準。預計未來兩到三年可以擺脫對國外產品的依賴。目前80%的國產市場份額,被前十家公司拿走了,如果完全自主可控,未來毫無疑問將是一片藍海。而IGBT被重點關注的原因主要有以下幾點:


一、國內急需自主可控的元器件;

二、產品漲價,上半年價格上漲了15%;

三、需求端放量;

四、新冠肺炎疫情使得國外產能下降。


IGBT下游放量主要集中在消費電子和新能源車領域。5G時代對于消費電子行業來說,是確定性的投資機會,所以作為上游的IGBT也會深度受益。另外,新能源汽車與傳統燃油汽車相比,其花在IGBT上的成本將翻倍,像一輛高鐵車廂,需要用到的IGBT模塊就有300多個。






參考數據:


蝸牛投資日記《功率半導體之IGBT》

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