Pusvadītāju izstrādājumus var iedalīt integrālajās shēmās, diskrētajās ierīcēs un citās kategorijās, starp kurām pusvadītāju barošanas ierīces ir svarīga atsevišķu ierīču sastāvdaļa. Diskrētas ierīces attiecas uz ķēdes pamatelementiem ar vienu funkciju, kas galvenokārt realizē elektroenerģijas apstrādi un pārveidošanu. Diskrētās ierīces galvenokārt ietver jaudas diodes, jaudas tranzistorus, tiristorus, MOSFET, IGBT un citus produktus. Starp tiem pašreizējais tirgus ir vairāk nobažījies, un apjoms ir salīdzinoši liels - IGBT.
& "; IGBT &"; apzīmē izolētu vārtu bipolāru tranzistoru. IGBT modulis ir modulārs pusvadītāju izstrādājums, ko caur īpašu ķēdes tiltu iesaiņo IGBT mikroshēma un FWD (brīvgaitas diodes mikroshēma). IGBT modulim piemīt enerģijas taupīšanas īpašības, ērta uzstādīšana un apkope, kā arī stabila siltuma izkliedēšana. Pašlaik lielākā daļa tirgū pārdoto moduļu izstrādājumu ir šādi moduļu izstrādājumi. Vispārīgi runājot, IGBT attiecas arī uz IGBT moduli.
IGBT ir galvenā enerģijas pārveidošanas un pārraides ierīce, ko parasti sauc par&"CPU &"; no jaudas elektroniskajām ierīcēm. IGBT izmantošana enerģijas pārveidošanai var uzlabot enerģijas patēriņa efektivitāti un kvalitāti. Tam piemīt augstas efektivitātes un enerģijas taupīšanas un videi draudzīgas vides īpašības. Tas ir risinājums enerģijas trūkuma problēmai un oglekļa samazināšanai. Galvenā atbalsta tehnoloģija emisijām.
Pašreizējais attīstības virziens galvenokārt ir strukturālas izmaiņas, kā arī silīcija vafeļu apstrādes tehnoloģijas, iepakošanas tehnoloģijas uc uzlabošana. Attīstības tendence ir samazināt zaudējumus un samazināt ražošanas izmaksas. Pašlaik pusvadītāju materiāli, kuru pamatā ir silīcijs, pēc materiāla īpašībām ir tuvu fiziskajām robežām. Trešās paaudzes saliktie pusvadītāju materiāli ir ātri nonākuši industrializācijas procesā. SiC un GaN pārstāvēto platjoslas pusvadītāju materiālu sagatavošana, ražošanas process un ierīču fizika strauji attīstās.
02 Barošanas ierīču tirgus
Pusvadītāju tirgus pats par sevi ir ļoti karsts, taču barošanas ierīces ir populārākas nekā pusvadītāji. Ražots Ķīnā 2025. gadā, kodols ir barošanas ierīces. IGBT kā valsts stratēģiski topošā nozare tiek plaši izmantota dzelzceļa tranzīta, viedā tīkla, kosmosa, elektrisko transportlīdzekļu un jaunu enerģijas iekārtu jomā.
Jaunu enerģijas transportlīdzekļu jomā: IGBT moduļi veido gandrīz 10% no elektrisko transportlīdzekļu izmaksām un aptuveni 20% no pāļu uzlādes izmaksām. Jaunu enerģijas transportlīdzekļu jomā to galvenokārt izmanto A) elektriskās vadības sistēmas lieljaudas DC/AC (DC/AC) invertorā, lai vadītu automašīnas motoru; B) automašīnas gaisa kondicionēšanas vadības sistēmas mazjaudas DC/AC (DC/AC) invertors, izmantojiet IGBT un FRD ar mazāku strāvu; C) IGBT modulis uzlādes kaudzes viedajā uzlādes kaudzē tiek izmantots kā pārslēgšanas elements.
Viedā tīkla lauks: ja to izmanto elektroenerģijas ražošanas pusē, taisngriežiem un invertoriem vēja enerģijas ražošanā un fotoelektriskās enerģijas ražošanā ir nepieciešams izmantot IGBT moduļus. Pārraides beigās FACTS elastīgajai pārraides tehnoloģijai UHV līdzstrāvas pārraidē ir nepieciešams liels daudzums barošanas ierīču, piemēram, IGBT. Transformatora galā IGBT ir jaudas elektroniskā transformatora (PET) galvenā sastāvdaļa. Patērētājiem, mājsaimniecības baltajai elektrībai, mikroviļņu krāsnīm, LED apgaismojuma draiveriem uc ir liels pieprasījums pēc IGBT.
Dzelzceļa tranzīta lauks: galvenās jaudas elektroniskās ierīces dzelzceļa tranzīta transportlīdzekļu vilces pārveidotājiem un dažādiem papildu pārveidotājiem.
Eksperti lēš, ka viss IGBT tirgus 2020. gadā sasniegs aptuveni 10 miljardus ASV dolāru, un kopējais gada pieauguma temps pārsniedz 15%. Ārvalstu uzņēmumi, kas izstrādā IGBT ierīces, galvenokārt ietver Infineon, ABB, Mitsubishi, Ximen Kang, Toshiba un Fuji. Ķīnas elektroenerģijas pusvadītāju tirgus veido vairāk nekā 50% pasaules tirgus, bet vidējās un augstākās klases MOSFET un IGBT ierīču tirgū 90% galvenokārt balstās uz importu, kas būtībā ir monopolizēts ārvalstu, Eiropas, Amerikas un Japānas uzņēmumi.
IGBT ir ļoti plašs spriegumu diapazons - no 400V līdz 6500V. Tāpēc ražotājiem ir grūti monopolizēt tirgu. Lielākā daļa ražotāju izvēlas savas kompetences jomas.
Infineon, Mitsubishi un ABB ir absolūtas priekšrocības rūpniecisko IGBT jomā ar sprieguma līmeni virs 1700V; tie ir gandrīz monopolizēti augstsprieguma IGBT tehnoloģijas jomā ar sprieguma līmeni virs 3300 V. Ximenkang, Fairchild uc ir izdevīgā stāvoklī patērētāju IGBT jomā ar sprieguma līmeni 1700V un zemāku.
03 Rūpnieciskā izplatīšana un galvenie uzņēmumi
Pēdējos gados Ķīnas' IGBT nozare ir izveidojusi pilnu IGBT rūpniecisko ķēdi IDM režīmā un liešanas režīmā, un IGBT lokalizācijas process ir paātrinājies. Plašiem joslas spraugu materiāliem, ko pārstāv SiC un GaN, ir priekšrocība, ka tiek pārvarētas tradicionālo silīcija ierīču veiktspējas robežas. , Tas ir ļoti stratēģisks un tālredzīgs. Tehniskā barjera ir materiālu sagatavošana, un tehnoloģiskā plaisa starp vietējām un ārvalstu tehnoloģijām nepārtraukti samazinās.
No vietējās teritorijas viedokļa Bohai jūras mala ir Pekina un Tjandzjiņa. Pekina Yizhuang ir sapratusi SMIC, North China Innovation, Verizon, Infineon, Chipone North, Huazhuo Jingke un citu uzņēmumu apkopošanu, atverot rūpniecības ķēdes augšupējo un lejupējo posmu un veidojot pilnīgu integrēto shēmu rūpniecības sastāvdaļu un materiālu ķēdi, dizains u.c. pulcē gandrīz simts augšupēju un pakārtotu uzņēmumu, un Tianjin ir arī dažas lietuves. Ir tikai Xi' an rietumos, Xi' an ir Xinpai, Aipark, Yongdian un tā tālāk.
Visspēcīgākais ir Jiangsu provincē, koncentrēts Wuxi un Suzhou, īpaši Wuxi. Whampoa Militārā akadēmija, kas pazīstama kā Ķīnas integrētā shēma, jau ir izstrādājusi daudzas sastāvdaļas, neatkarīgi no tā, vai tā ir lietuve vai dizaina uzņēmums, daudzi no tiem atrodas Wuxi. Šenžeņa ir spēcīgāka elektroierīču lietojuma pusē, un dažas nelielas lietuves ir sākušas ražot arī barošanas ierīces.
Zhuzhou CRRC Times Electric: vienīgais vietējais uzņēmums, kas patstāvīgi apguvis ātrgaitas dzelzceļa jaudas IGBT mikroshēmu un moduļu tehnoloģiju, koncentrējoties uz 1200V-6500V augstsprieguma moduļiem, veidojot savu pusvadītāju biznesa vienību IGBT parku, ar IGBT mikroshēmu līnijām un atbalsta moduli iepakojuma līnijas.
BYD: Koncentrējieties uz rūpnieciskiem IGBT moduļiem un automobiļu klases IGBT moduļiem, kuru tirgus daļa 2019. gadā ir 18%, kas ir tikai Infineon. 2020. gadā tiks integrēts pusvadītāju bizness un&"; BYD Semiconductor Co., Ltd. &"; tiks izveidota. Plānots, ka IGBT ārējā piegādes daļa pārsniegs 50%. 2020. gadā Čangšā tiks uzsākts IGBT projekts ar kopējām investīcijām 1 miljards juaņu, un tiks izstrādāta ražošanas līnija ar 250 000 8 collu vafeļu gada produkciju.
Silan Micro: vadošais vietējais IGBT produktu ražotājs, galvenokārt 300–600 V IGBT caururbšanas process, 1200 V bez perforatora slotu vārtu IGBT process, ir viens no nedaudzajiem vietējiem uzņēmumiem, kas no tīra mikroshēmu dizaina uzņēmuma ir kļuvis par IDM modelis (dizains integrēts ražošanā) ir visaptverošs pusvadītāju izstrādājumu uzņēmums ar savu galveno attīstības modeli. Viens no uzņēmuma' IGBT produktu mērķauditorijas atlases tirgiem ir patērētāju kvalitātes baltais enerģijas lauks.
Jilin China Micro: integrējot IGBT dizainu, apstrādi, iepakošanu un testēšanu, ir vairākas jaudas pusvadītāju diskrētas ierīces un IC mikroshēmu ražošanas līnijas, piecas labākās vietējās pusvadītāju jaudas ierīces un pirmais biržas sarakstā iekļautais uzņēmums šajā jomā.
Zhonghuan: Galvenais bizness ir pusvadītāju diskrētu ierīču, monokristāliskā silīcija un silīcija vafeļu ražošana un pārdošana. 2015. gadā IGBT plaša patēriņa elektronikai tika ražoti masveidā, augstsprieguma IGBT joprojām tiek izstrādāti, un enerģijas taupīšanas barošanas ierīces var izmantot uzlādēšanas pāļos.
Xi' Yongdian: 1200V-6500V/75A-2400A augstsprieguma modulis, galvenokārt augstsprieguma laukiem, piemēram, dzelzceļa tranzītam un viedajam tīklam
Zhongke Junxin: Ķīnas un ārvalstu kopuzņēmums, kas koncentrējas uz tādu elektronisko mikroshēmu kā IGBT un FRD izpēti un izstrādi. Tas ir vienīgais vietējais uzņēmums, kas pilnībā pārvalda 650V-6500V pilna sprieguma IGBT mikroshēmu tehnoloģiju elektromagnētiskās indukcijas apkurei, frekvences pārveidošanas sadzīves tehnikai, invertora metināšanas iekārtām, rūpnieciskajiem invertoriem, jaunās enerģijas un citām jomām. Tas ir pirmais vietējais uzņēmums, kas izstrādājis tranšejas vārtu lauka atslēgšanas tehnoloģiju un sasniedzis masveida ražošanu.
Jiejie Microelectronics: sadzīves jaudas pusvadītāju ierīču, tiristoru ierīču un mikroshēmu IDM (integrēto komponentu ražotāji, tas ir, aptver visu mikroshēmu ražošanas ķēdi, integrējot mikroshēmu dizainu, ražošanu, iepakošanu un testēšanu) jomā pusvadītāju ražotāji. Galvenās biznesa jaudas pusvadītāju ierīces veidoja 49,92%, bet jaudas pusvadītāju mikroshēmas - 35,11%.
Star Semiconductor: astotais lielākais IGBT moduļu piegādātājs pasaulē un vienīgais Ķīnas uzņēmums, kas iekļuvis pasaulē'. Galvenais bizness ir uz IGBT balstītu jaudas pusvadītāju mikroshēmu un moduļu projektēšana, izstrāde un ražošana, kā arī pārdošana IGBT moduļu veidā. Uzņēmuma patstāvīgi izstrādātā un izstrādātā IGBT mikroshēma un ātras atkopšanas diodes mikroshēma ir viena no uzņēmuma' galvenajām konkurētspējas iespējām.
04 Investīciju tendences
Karstā IGBT tirgus dēļ Vācijas Infineon Technology, kurai ir lielākā globālā daļa, ieguldīja 1,6 miljardus eiro, lai izveidotu jaunu rūpnīcu Austrijā, kuru paredzēts nodot ekspluatācijā līdz 2021. gada beigām ON Semiconductor Ņujorkas rūpnīca līdz 2022. gada beigām ieguldīs 430 miljonus ASV dolāru. Toshiba ieguldīs aptuveni 80 miljardus jenu, lai palielinātu ražošanas jaudu līdz 2023. gadam, un Fuji Electric līdz 2023. gadam ieguldīs arī 120 miljardus jenu mājās un ārzemēs.
Silan Micro' 12 collu raksturīgo procesu pusvadītāju mikroshēmu ražošanas līnijas ražošanas projekts tikko tika laists ražošanā, un ir sācies 12 miljardu otrais posms. Star Semiconductor plāno ieguldīt 229 miljonus juaņu, lai izveidotu pilnu silīcija karbīda moduļu industrializācijas projektu Jiaxing. China Resources Micro plāno izveidot jaudas pusvadītāju iepakojuma un testēšanas bāzes projektu, lai izklāstītu uzlabotas pusvadītāju jaudas ierīču iepakojuma ražošanas līnijas. Yangjie Technology piesaistīja 1,5 miljardus juaņu, lai ieguldītu pusvadītāju mikroshēmu iepakojumā un testēšanas projektos. Wingtech [39] kopējās investīcijas 10 miljardu Wuxi ODM viedās super rūpnīcas un R& D centrā un Šanhajas Lingangas 12 collu automobiļu klases jaudas pusvadītāju automatizētā vafeļu ražošanas centrā ar kopējiem ieguldījumiem 12 miljardu apmērā. Turklāt tādi uzņēmumi kā slāpekļa silīcija tehnoloģija, Ugallium Technology, Zhizhan Technology, Chaoxinxing Semiconductor, Tongguang Crystal un Zhanxin Electronics ir saņēmuši dažāda lieluma finansējumu.
Daudzi vietējie kotētie uzņēmumi arī ir oficiāli paziņojuši, ka ienāks IGBT tirgū un palielinās IGBT biznesu. Piemēram, Taiji akcijas ir izveidojušas iepakošanas un testēšanas līniju, investējušas Puluan Semiconductor un ir izvietojušas ar IGBT mikroshēmu projektēšanu un lietuvē saistītus uzņēmumus.