Polovodičové výrobky je možné rozdeliť na integrované obvody, diskrétne zariadenia a ďalšie kategórie, medzi ktorými sú polovodičové napájacie zariadenia dôležitou súčasťou diskrétnych zariadení. Diskrétne zariadenia odkazujú na základné obvodové prvky s jedinou funkciou, ktoré realizujú hlavne spracovanie a transformáciu elektrickej energie. Medzi diskrétne zariadenia patria predovšetkým výkonové diódy, výkonové tranzistory, tyristory, MOSFETy, IGBT a ďalšie produkty. Medzi nimi je súčasný trh znepokojivejší a objem je relatívne veľký, je IGBT.
& "IGBT &"; znamená bipolárny tranzistor s izolovanou bránou. IGBT modul je modulárny polovodičový výrobok zabalený do čipu IGBT a FWD (čip s voľnobežnými diódami) cez konkrétny obvodový mostík. Modul IGBT má charakteristiky úspory energie, pohodlnej inštalácie a údržby a stabilného odvádzania tepla. V súčasnosti je väčšina modulárnych výrobkov predávaných na trhu takýmito modulárnymi výrobkami. Vo všeobecnosti sa IGBT týka aj modulu IGBT.
IGBT je hlavné zariadenie na premenu a prenos energie, bežne známe ako &; CPU &; výkonných elektronických zariadení. Použitie IGBT na premenu energie môže zlepšiť účinnosť a kvalitu spotreby energie. Vyznačuje sa vysokou účinnosťou, úsporou energie a ekologickou ochranou životného prostredia. Má vyriešiť problém nedostatku energie a obmedziť uhlík. Kľúčová podporná technológia pre emisie.
Súčasným smerom vývoja sú predovšetkým štrukturálne zmeny, ako aj zdokonalenie technológie spracovania kremíkových doštičiek, technológie balenia atď. Vývojovým trendom je zníženie strát a zníženie výrobných nákladov. V súčasnej dobe sú polovodičové materiály na báze kremíka pod svojimi materiálovými vlastnosťami blízko svojich fyzikálnych limitov. Zložené polovodičové materiály tretej generácie rýchlo vstúpili do procesu industrializácie. Príprava, výrobný proces a fyzika zariadení širokopásmových polovodičových materiálov reprezentovaných SiC a GaN sa rýchlo rozvíjajú.
02 Trh s energetickými zariadeniami
Samotný trh s polovodičmi je veľmi horúci, ale napájacie zariadenia sú obľúbenejšie ako polovodiče. Vyrobené v Číne v roku 2025, jadrom sú energetické zariadenia. Ako národné strategicky sa rozvíjajúce odvetvie sa IGBT široko používajú v oblastiach železničnej dopravy, inteligentných sietí, letectva, elektrických vozidiel a nových energetických zariadení.
V oblasti nových energetických vozidiel: Moduly IGBT predstavujú takmer 10% nákladov na elektrické vozidlá a približne 20% nákladov na nabíjanie hromad. V oblasti nových energetických vozidiel sa používa hlavne v A) elektrickom riadiacom systéme vysoko výkonného meniča DC/AC (DC/AC) na pohon motora automobilu; B) menič DC/AC (DC/AC) systému riadenia klimatizácie automobilu, použite IGBT a FRD s menším prúdom; C) Ako spínací prvok sa používa modul IGBT v inteligentnej nabíjacej hromádke nabíjacej hromady.
Pole inteligentnej siete: Aplikované na strane výroby energie, usmerňovače a invertory pri výrobe veternej energie a fotovoltaickej energie vyžadujú použitie modulov IGBT. Na konci prenosu vyžaduje flexibilná prenosová technológia FACTS v jednosmernom prenose UHV veľké množstvo energetických zariadení, akými sú napríklad IGBT. Na konci transformátora je IGBT kľúčovou súčasťou výkonového elektronického transformátora (PET). Spotrebitelia, biela elektrická energia pre domácnosť, mikrovlnné rúry, ovládače LED osvetlenia atď., Majú veľký dopyt po IGBT.
Pole železničnej dopravy: výkonové elektronické zariadenia pre trakčné meniče železničných tranzitných vozidiel a rôzne pomocné meniče.
Odborníci odhadujú, že celý trh IGBT bude v roku 2020 okolo 10 miliárd USD so zloženým ročným tempom rastu viac ako 15%. Medzi zahraničné spoločnosti, ktoré vyvíjajú zariadenia IGBT, patria predovšetkým spoločnosti Infineon, ABB, Mitsubishi, Ximen Kang, Toshiba a Fuji. Čínsky trh s výkonnými polovodičmi predstavuje viac ako 50% svetového trhu, ale na strednom a vyššom trhu bežných zariadení MOSFET a IGBT sa 90% spolieha predovšetkým na dovoz, ktorý je v zásade monopolizovaný zahraničnými, európskymi, americkými a japonskými spoločnosťami.
IGBT má veľmi široký rozsah napätí, od 400V do 6500V. Preto je pre výrobcov ťažké monopolizovať trh. Väčšina výrobcov si vyberá vlastné oblasti odbornosti.
Infineon, Mitsubishi a ABB majú absolútnu výhodu v oblasti priemyselných IGBT s úrovňou napätia nad 1700V; sú takmer monopolizované v oblasti vysokonapäťovej IGBT technológie s úrovňami napätia nad 3300V. Ximenkang, Fairchild atď. Sú vo výhodnej pozícii v oblasti spotrebiteľských IGBT s napäťovými hladinami 1700V a nižšími.
03 Priemyselná distribúcia a kľúčové podniky
V posledných rokoch čínsky priemysel IGBT vytvoril kompletný priemyselný reťazec IGBT režimu IDM a zlievárenského režimu a proces lokalizácie IGBT sa urýchlil. Širokopásmové materiály reprezentované SiC a GaN majú výhodu v prelomení výkonnostných limitov tradičných kremíkových zariadení. Je to veľmi strategické a perspektívne. Technická bariéra spočíva v príprave materiálov a technologická priepasť medzi domácimi a zahraničnými technológiami sa neustále zmenšuje.
Z pohľadu domácej oblasti je Božím morským okrajom Peking a Tianjin. Peking Yizhuang zrealizoval stretnutie spoločností SMIC, North China Innovation, Verizon, Infineon, Chipone North, Huazhuo Jingke a ďalších, ktoré otvorili priemyselný reťazec pred a za ním a vytvorili kompletný reťazec komponentov a materiálov z priemyslu integrovaných obvodov, dizajn atď. zhromažďuje takmer stovku podnikov na prúde a na prúde a v Tianjine je aj niekoľko zlievární. Existuje iba Xi' an na západe, Xi' an má Xinpai, Aipark, Yongdian a tak ďalej.
Najsilnejší je v provincii Ťiang -su, sústredený vo Wuxi a Suzhou, najmä vo Wuxi. Vojenská akadémia Whampoa, známa ako integrovaný obvod Číny', už vyvinula mnoho komponentov, či už ide o zlievareň alebo dizajnérsku spoločnosť, mnohé z nich sú vo Wuxi. Shenzhen je silnejší na strane aplikácií energetických zariadení a niektoré malé zlievarne začali vyrábať aj energetické zariadenia.
Zhuzhou CRRC Times Electric: Jediná domáca spoločnosť, ktorá nezávisle zvládla technológiu čipov a modulov IGBT vysokorýchlostných železníc, zameriava sa na vysokonapäťové moduly 1200V-6500V, buduje vlastnú polovodičovú obchodnú jednotku IGBT park s čipovými linkami IGBT a podporným modulom baliace linky.
BYD: Zamerajte sa na priemyselné moduly IGBT a moduly IGBT na automobilovej úrovni s trhovým podielom 18% v roku 2019, hneď za spoločnosťou Infineon. V roku 2020 bude integrovaný obchod s polovodičmi a spoločnosť &; BYD Semiconductor Co., Ltd. &; bude stanovená. Plánuje sa, že podiel externej dodávky IGBT prekročí 50%. V roku 2020 sa v Changshe začne projekt IGBT s celkovou investíciou 1 miliarda juanov a bude navrhnutá výrobná linka s ročnou produkciou 250 000 8-palcových oblátok.
Silan Micro: popredný domáci výrobca IGBT produktov, hlavne 300-600V dierovacích IGBT procesov, 1200V neprechodných IGBT slotov bráničiek, je jednou z prvých domácich spoločností, ktoré sa vyvinuli z čisto čipovej dizajnérskej spoločnosti na Model IDM (dizajn integrovaný do výroby) je komplexná spoločnosť vyrábajúca polovodičové výrobky s hlavným vývojovým modelom. Jeden z trhov, na ktoré sa zameriavajú výrobky IGBT spoločnosti' s, je pole bielej energie spotrebiteľského stupňa.
Jilin China Micro: Integrácia dizajnu, spracovania, balenia a testovania IGBT, existuje niekoľko výkonových polovodičových diskrétnych zariadení a výrobných liniek IC čipov, päť najlepších domácich polovodičových napájacích zariadení a prvá kótovaná spoločnosť v tejto oblasti.
Zhonghuan: Hlavnou činnosťou je výroba a predaj polovodičových diskrétnych zariadení, monokryštalického kremíka a kremíkových doštičiek. V roku 2015 sa IGBT pre spotrebnú elektroniku vyrábali sériovo, vysokonapäťové IGBT sa stále vyvíjajú a energeticky úsporné energetické zariadenia je možné použiť v nabíjacích hromadách.
Xi' an Yongdian: vysokonapäťový modul 1200V-6500V/75A-2400A, hlavne pre vysokonapäťové polia, ako je železničná doprava a inteligentná sieť
Zhongke Junxin: Čínsko-zahraničná spoločná spoločnosť zameraná na výskum a vývoj elektronických čipov ako IGBT a FRD. Je to jediný domáci podnik, ktorý plne ovláda čipovú technológiu IGBT 650V-6500V s plným napätím pre elektromagnetické indukčné vykurovanie, domáce spotrebiče s frekvenčnou konverziou, invertorové zváracie stroje, priemyselné invertory, novú energetiku a ďalšie oblasti. Ide o prvý domáci podnik, ktorý vyvinul technológiu prerušenia priekopovej brány a dosiahol sériovú výrobu.
Jiejie mikroelektronika: V oblasti domácich výkonových polovodičových zariadení, tyristorových zariadení a čipových čipov IDM (výrobcovia integrovaných komponentov, to znamená pokrývajúci celý reťazec čipového priemyslu, integrujúci dizajn čipov, výrobu, balenie a testovanie) výrobcov polovodičov. Hlavné obchodné výkonové polovodičové zariadenia predstavovali 49,92%a výkonové polovodičové čipy 35,11%.
Star Semiconductor: Ôsmy najväčší dodávateľ IGBT modulov na svete a jediná čínska spoločnosť, ktorá sa zapísala do svetového rebríčka TOP10' Hlavnou činnosťou je návrh, vývoj a výroba výkonových polovodičových čipov a modulov na báze IGBT a predaj vo forme modulov IGBT. Čip IGBT a diódový čip s rýchlou obnovou nezávisle vyvinuté a navrhnuté spoločnosťou sú jednou z hlavných konkurencieschopností spoločnosti'.
04 Investičné trendy
Vzhľadom na horúci trh IGBT investovala nemecká spoločnosť Infineon Technology, ktorá má najväčší globálny podiel, 1,6 miliardy eur do výstavby novej továrne v Rakúsku, ktorá by mala byť uvedená do prevádzky do konca roku 2021. Závod ON Semiconductor v New Yorku investuje do konca roku 2022 430 miliónov USD. Toshiba investuje do zvýšenia výrobnej kapacity do roku 2023 asi 80 miliárd jenov a spoločnosť Fuji Electric do roku 2023 investuje 120 miliárd jenov doma i v zahraničí.
Projekt 12-palcovej výrobnej linky na výrobu polovodičových čipov Silan Micro' bol práve zaradený do výroby a druhá fáza s 12 miliardami je na ceste. Star Semiconductor plánuje investovať 229 miliónov juanov do vybudovania celého industrializačného projektu modulu karbidu kremíka v Jiaxingu. China Resources Micro má v úmysle vybudovať základný projekt balenia a testovania výkonových polovodičov, ktorý vytyčí pokročilé výrobné linky na balenie polovodičových energetických zariadení. Spoločnosť Yangjie Technology získala 1,5 miliardy juanov na investície do projektov balenia a testovania polovodičových čipov. Celková investícia spoločnosti Wingtech miliárd inteligentnej super továrne Wuxi ODM a centra R&D a 12-palcového strediska automatizovanej výroby polovodičových výkonných polovodičov automobilovej triedy v Šanghaji s celkovou investíciou 12 miliárd. Spoločnosti ako Nitrogen Silicon Technology, Ugallium Technology, Zhizhan Technology, Chaoxinxing Semiconductor, Tongguang Crystal a Zhanxin Electronics navyše získali financovanie rôznych veľkostí.
Mnoho domácich kótovaných spoločností tiež oficiálne oznámilo, že vstúpia na trh IGBT a zvýšia podnikanie s IGBT. Akcie Taiji napríklad vybudovali baliacu a testovaciu linku, investovali do spoločnosti Puluan Semiconductor a nasadili firmy súvisiace s návrhom čipov IGBT a zlievarenstvom.