Produk semikonduktor dapat dibagi menjadi sirkuit terpadu, perangkat diskrit dan kategori lainnya, di antaranya perangkat daya semikonduktor merupakan bagian penting dari perangkat diskrit. Perangkat diskrit mengacu pada elemen rangkaian dasar dengan fungsi tunggal, yang terutama mewujudkan pemrosesan dan transformasi energi listrik. Perangkat diskrit terutama mencakup dioda daya, transistor daya, thyristor, MOSFET, IGBT, dan produk lainnya. Diantaranya, pasar yang saat ini lebih diperhatikan dan volumenya relatif besar adalah IGBT.
& quot;IGBT" singkatan dari transistor bipolar gerbang terisolasi. Modul IGBT adalah produk semikonduktor modular yang dikemas oleh chip IGBT dan FWD (chip dioda freewheeling) melalui jembatan sirkuit tertentu. Modul IGBT memiliki karakteristik hemat energi, pemasangan dan perawatan yang mudah, dan pembuangan panas yang stabil. Saat ini, sebagian besar produk modular yang dijual di pasaran adalah produk modular tersebut. Secara umum, IGBT juga mengacu pada modul IGBT.
IGBT adalah perangkat inti untuk konversi dan transmisi energi, umumnya dikenal sebagai"CPU" dari perangkat elektronika daya. Penggunaan IGBT untuk konversi daya dapat meningkatkan efisiensi dan kualitas konsumsi daya. Ini memiliki karakteristik efisiensi tinggi dan hemat energi dan perlindungan lingkungan hijau. Ini untuk mengatasi masalah kekurangan energi dan pengurangan karbon. Teknologi pendukung utama untuk emisi.
Arah pengembangan saat ini terutama perubahan struktural, serta peningkatan teknologi pemrosesan wafer silikon, teknologi pengemasan, dll. Tren pengembangan adalah untuk mengurangi kerugian dan mengurangi biaya produksi. Saat ini, bahan semikonduktor berbasis silikon mendekati batas fisiknya di bawah sifat materialnya. Bahan semikonduktor senyawa generasi ketiga dengan cepat memasuki proses industrialisasi. Persiapan, proses manufaktur dan fisika perangkat bahan semikonduktor celah pita lebar yang diwakili oleh SiC dan GaN berkembang pesat.
02 Pasar perangkat listrik
Pasar semikonduktor itu sendiri sangat panas, tetapi perangkat listrik lebih populer daripada semikonduktor. Dibuat di Cina 2025, intinya adalah perangkat listrik. Sebagai industri baru yang strategis nasional, IGBT banyak digunakan di bidang transit kereta api, jaringan pintar, kedirgantaraan, kendaraan listrik, dan peralatan energi baru.
Di bidang kendaraan energi baru: modul IGBT menyumbang hampir 10% dari biaya kendaraan listrik dan sekitar 20% dari biaya pengisian tiang pancang. Di bidang kendaraan energi baru, ini terutama digunakan dalam A) sistem kontrol listrik inverter DC / AC (DC / AC) daya tinggi untuk menggerakkan motor mobil; B) sistem kontrol AC mobil inverter DC/AC (DC/AC) berdaya rendah, menggunakan IGBT dan FRD dengan arus lebih kecil; C) Modul IGBT di tumpukan pengisian tumpukan pengisian cerdas digunakan sebagai elemen switching.
Bidang jaringan pintar: Diterapkan pada sisi pembangkit listrik, penyearah dan inverter pada pembangkit tenaga angin dan pembangkit listrik fotovoltaik semuanya memerlukan penggunaan modul IGBT. Pada akhir transmisi, teknologi transmisi fleksibel FACTS dalam transmisi UHV DC membutuhkan sejumlah besar perangkat daya seperti IGBT. Di ujung transformator, IGBT adalah komponen kunci dari transformator elektronik daya (PET). Konsumen, listrik rumah tangga, oven microwave, driver lampu LED, dll. semuanya memiliki permintaan besar untuk IGBT.
Bidang transit rel: perangkat elektronik daya arus utama untuk konverter traksi kendaraan transit rel dan berbagai konverter tambahan.
Para ahli memperkirakan bahwa seluruh pasar IGBT akan menjadi sekitar US$10 miliar pada tahun 2020, dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan lebih dari 15%. Perusahaan asing yang mengembangkan perangkat IGBT terutama termasuk Infineon, ABB, Mitsubishi, Ximen Kang, Toshiba, dan Fuji. Pasar semikonduktor daya China' menyumbang lebih dari 50% pasar dunia, tetapi di pasar perangkat utama MOSFET dan IGBT kelas menengah ke atas, 90% sebagian besar bergantung pada impor, yang pada dasarnya dimonopoli oleh perusahaan asing, Eropa, Amerika, dan Jepang.
IGBT memiliki rentang tegangan yang sangat luas, dari 400V hingga 6500V. Oleh karena itu, sulit bagi produsen untuk memonopoli pasar. Sebagian besar produsen memilih bidang keahlian mereka sendiri.
Infineon, Mitsubishi, dan ABB memiliki keunggulan absolut di bidang IGBT industri dengan level tegangan di atas 1700V; mereka hampir dimonopoli di bidang teknologi IGBT tegangan tinggi dengan level tegangan di atas 3300V. Ximenkang, Fairchild, dll. berada dalam posisi yang menguntungkan di bidang IGBT konsumen dengan level tegangan 1700V ke bawah.
03 Distribusi industri dan perusahaan utama
Dalam beberapa tahun terakhir, industri IGBT China' telah membentuk rantai industri IGBT lengkap dari mode IDM dan mode pengecoran, dan proses pelokalan IGBT telah dipercepat. Bahan celah pita lebar yang diwakili oleh SiC dan GaN memiliki keuntungan menembus batas kinerja perangkat silikon tradisional. , Ini sangat strategis dan berwawasan ke depan. Hambatan teknis terletak pada persiapan bahan, dan kesenjangan teknologi antara teknologi dalam dan luar negeri terus menyempit.
Dari perspektif wilayah domestik, Lingkar Laut Bohai adalah Beijing dan Tianjin. Beijing Yizhuang telah mewujudkan pertemuan SMIC, Inovasi Cina Utara, Verizon, Infineon, Chipone North, Huazhuo Jingke dan perusahaan lainnya, membuka hulu dan hilir rantai industri, dan membentuk rantai industri komponen dan bahan sirkuit terpadu yang lengkap, desain, dll mengumpulkan hampir seratus perusahaan hulu dan hilir, dan ada juga beberapa pengecoran di Tianjin. Hanya ada Xi'an di barat, Xi'an memiliki Xinpai, Aipark, Yongdian dan seterusnya.
Yang terkuat ada di Provinsi Jiangsu, terkonsentrasi di Wuxi dan Suzhou, terutama Wuxi. Akademi Militer Whampoa, yang dikenal sebagai sirkuit terpadu China's, telah mengembangkan banyak komponen, baik itu pengecoran atau perusahaan desain, banyak di antaranya berada di Wuxi. Shenzhen lebih kuat di sisi aplikasi perangkat listrik, dan beberapa pengecoran kecil juga mulai membuat perangkat listrik.
Zhuzhou CRRC Times Electric: Satu-satunya perusahaan domestik yang secara independen menguasai teknologi chip dan modul daya rel berkecepatan tinggi IGBT, dengan fokus pada modul tegangan tinggi 1200V-6500V, membangun taman IGBT unit bisnis semikonduktornya sendiri, dengan jalur chip IGBT dan modul pendukung garis kemasan.
BYD: Fokus pada modul IGBT kelas industri dan modul IGBT kelas otomotif, dengan pangsa pasar 18% pada 2019, kedua setelah Infineon. Pada tahun 2020, bisnis semikonduktor akan terintegrasi dan"BYD Semiconductor Co., Ltd." akan didirikan. Direncanakan proporsi pasokan eksternal IGBT akan melebihi 50%. Pada tahun 2020, proyek IGBT dengan total investasi 1 miliar yuan akan dimulai di Changsha, dan jalur produksi dengan output tahunan 250.000 wafer 8 inci akan dirancang.
Silan Micro: produsen produk IGBT domestik terkemuka, terutama proses IGBT punch-through 300-600V, proses IGBT gerbang slot non-punch-through 1200V, adalah salah satu dari sedikit perusahaan domestik yang telah berkembang dari perusahaan desain chip murni ke Model IDM (desain Terintegrasi dengan manufaktur) adalah perusahaan produk semikonduktor yang komprehensif dengan model pengembangan utamanya. Salah satu pasar yang dibidik oleh produk IGBT perusahaan' adalah bidang white power tingkat konsumen.
Jilin China Micro: Mengintegrasikan desain, pemrosesan, pengemasan, dan pengujian IGBT, ada beberapa perangkat diskrit semikonduktor daya dan jalur produksi chip IC, lima perangkat daya semikonduktor domestik teratas, dan perusahaan terdaftar pertama di bidang ini.
Zhonghuan: Bisnis utamanya adalah produksi dan penjualan perangkat semikonduktor diskrit, silikon monokristalin, dan wafer silikon. Pada tahun 2015, IGBT untuk elektronik konsumen telah diproduksi secara massal, IGBT tegangan tinggi masih dikembangkan, dan perangkat daya hemat energi dapat digunakan dalam pengisian tumpukan.
Xi'an Yongdian: modul tegangan tinggi 1200V-6500V/75A-2400A, terutama untuk medan tegangan tinggi seperti transit kereta api dan jaringan pintar
Zhongke Junxin: Perusahaan joint venture Sino-asing yang berfokus pada penelitian dan pengembangan chip elektronik seperti IGBT dan FRD. Ini adalah satu-satunya perusahaan domestik yang sepenuhnya menguasai teknologi chip IGBT tegangan penuh 650V-6500V untuk pemanasan induksi elektromagnetik, peralatan rumah tangga konversi frekuensi, mesin las inverter, inverter industri, energi baru dan bidang lainnya. Ini adalah perusahaan domestik pertama yang mengembangkan teknologi cut-off bidang gerbang parit dan mencapai produksi massal.
Jiejie Microelectronics: Di bidang perangkat semikonduktor daya domestik, perangkat thyristor dan chip chip IDM (produsen komponen terintegrasi, yaitu, mencakup seluruh rantai industri chip, mengintegrasikan desain chip, manufaktur, pengemasan dan pengujian) produsen semikonduktor. Perangkat semikonduktor daya bisnis utama menyumbang 49,92%, dan chip semikonduktor daya menyumbang 35,11%.
Star Semiconductor: Pemasok modul IGBT terbesar kedelapan di dunia, dan satu-satunya perusahaan China yang telah memasuki peringkat TOP10' dunia. Bisnis utama adalah desain, pengembangan dan produksi chip dan modul semikonduktor daya berbasis IGBT, dan penjualan dalam bentuk modul IGBT. Chip IGBT dan chip dioda pemulihan cepat yang dikembangkan dan dirancang secara independen oleh perusahaan adalah salah satu daya saing inti perusahaan'.
04 Tren Investasi
Karena pasar IGBT yang panas, Teknologi Infineon Jerman' yang memiliki pangsa global terbesar, menginvestasikan 1,6 miliar euro untuk membangun pabrik baru di Austria, yang diharapkan akan dioperasikan pada akhir tahun 2021 Pabrik ON Semiconductor di New York akan menginvestasikan US$430 juta pada akhir tahun 2022. Toshiba akan menginvestasikan sekitar 80 miliar yen untuk meningkatkan kapasitas produksi pada tahun 2023, dan Fuji Electric juga akan menginvestasikan 120 miliar yen di dalam dan luar negeri pada tahun 2023.
Proyek lini produksi pembuatan chip semikonduktor proses karakteristik 12-inci Silan Micro' baru saja dimasukkan ke dalam produksi, dan fase kedua dari 12 miliar sedang dalam proses. Star Semiconductor berencana untuk menginvestasikan 229 juta yuan untuk membangun proyek industrialisasi modul silikon karbida penuh di Jiaxing. China Resources Micro bermaksud untuk membangun proyek basis pengujian dan pengemasan semikonduktor daya untuk meletakkan lini produksi pengemasan perangkat daya semikonduktor canggih. Yangjie Technology mengumpulkan 1,5 miliar yuan untuk berinvestasi dalam pengemasan chip semikonduktor dan proyek pengujian. Wingtech's total investasi 10 miliar pabrik super pintar Wuxi ODM dan pusat R&D dan pusat manufaktur wafer otomatis semikonduktor daya kelas otomotif 12-inci Shanghai Lingang dengan total investasi 12 miliar. Selain itu, perusahaan seperti Teknologi Silikon Nitrogen, Teknologi Ugallium, Teknologi Zhizhan, Semikonduktor Chaoxinxing, Kristal Tongguang, dan Zhanxin Electronics semuanya telah menerima pembiayaan dalam berbagai ukuran.
Banyak emiten domestik juga secara resmi mengumumkan bahwa mereka akan memasuki pasar IGBT dan meningkatkan bisnis IGBT. Misalnya, saham Taiji telah membangun lini pengemasan dan pengujian, berinvestasi di Puluan Semiconductor, dan menerapkan desain chip IGBT dan bisnis terkait pengecoran.