IGBT器件的國產(chǎn)化為何如此重要？

最近，國內一家知名的新能源汽車(chē)公司召開(kāi)了新車(chē)發(fā)布會(huì )，會(huì )議將自主研發(fā)IGBT技術(shù)納入其核心競爭力。為什么IGBT如此重要以至于企業(yè)將其視為核心競爭力？IGBT國產(chǎn)化面臨哪些困難？本文將通過(guò)IGBT器件的特點(diǎn)和應用來(lái)探討其重要性。

為什么定位IGBT器件如此重要？

IGBT器件在汽車(chē)上的應用

IGBT對我們的重要性

IGBT模塊具有節能、安裝維護方便、散熱穩定等特點(diǎn)，隨著(zhù)節能環(huán)保理念的進(jìn)步，IGBT產(chǎn)品在市場(chǎng)上越來(lái)越受歡迎，行業(yè)地位也越來(lái)越高。

IGBT是用于大電流、高壓應用和快速終端設備的垂直功率MOSFET的自然演變。最新一代功率MOSFET器件極大地改善了RDS（ON）特性。然而，在高水平上，功率傳導損耗仍遠高于IGBT技術(shù)。IGBT硅片的結構與功率場(chǎng)效應管非常相似。

IGBT是能量轉換和傳輸的核心器件，通常被稱(chēng)為電力電子器件的“CPU”。IGBT作為國家戰略性新興產(chǎn)業(yè)，廣泛應用于軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、新能源汽車(chē)等領(lǐng)域。

中國的IGBT產(chǎn)業(yè)有兩個(gè)主要特點(diǎn)

一、IGBT需求空間大

隨著(zhù)新技術(shù)、新材料、新工藝的出現，將CAD設計、離子注入、多層金屬化、納米光刻等先進(jìn)技術(shù)應用于IGBT器件中，IGBT設計技術(shù)將不斷得到推廣和改進(jìn)。

未來(lái)，IGBT器件的應用將非常廣泛，涉及到生活的方方面面，這也是中國樂(lè )觀(guān)的原因。據有關(guān)統計，2017年我國IGBT市場(chǎng)規模為123.65億元，約占世界市場(chǎng)的一半，我國IGBT器件市場(chǎng)需求有巨大增長(cháng)空間。

二。IGBT的應用支持了工業(yè)控制和新能源的核心領(lǐng)域。

IGBT在工業(yè)控制和新能源領(lǐng)域的作用使其備受關(guān)注。我國IGBT的主要應用領(lǐng)域是工業(yè)、電器和新能源。工業(yè)上有電焊機、工業(yè)加熱和電鍍電源；電器上有感應電爐、商用電爐、變頻空調和冰箱；新能源上主要有風(fēng)力發(fā)電和電動(dòng)汽車(chē)。

為什么定位IGBT器件如此重要？

IGBT在新能源汽車(chē)中的作用體現得淋漓盡致。對于新能源汽車(chē)來(lái)說(shuō)，電池、BSM、電機效率等產(chǎn)業(yè)鏈是完善的，提升空間有限。提高產(chǎn)品競爭力的最有效途徑是電機驅動(dòng)，而電機驅動(dòng)的關(guān)鍵技術(shù)是IGBT芯片。同時(shí)，作為世界上最大的新能源汽車(chē)生產(chǎn)和銷(xiāo)售國，中國自然要發(fā)展這一核心技術(shù)，增強大國的聲音。

目前的IGBT市場(chǎng)主要由歐洲、美國、日本等國家壟斷。國內IGBT元件幾乎依賴(lài)進(jìn)口，這給整個(gè)行業(yè)帶來(lái)了許多不確定性。近年來(lái)，電子元器件的國產(chǎn)化是一種趨勢，而IGBT等核心器件自然是國家蓬勃發(fā)展的重點(diǎn)之一。

IGBT器件的定位方法

盡管?chē)鴥葘GBT的需求一直在上升，但IGBT的核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)仍受到歐美大多數IDM半導體制造商（德州儀器、英飛凌、ST、ADI、NXP等）的控制。直到2014年，中國才成功開(kāi)發(fā)出8英寸IGBT專(zhuān)業(yè)芯片。

IGBT國產(chǎn)化面臨的最棘手的問(wèn)題之一是IGBT生產(chǎn)過(guò)程中的困難。由于我國IGBT的制造尚處于起步階段，目前主要是“貼牌生產(chǎn)”。

由于這些企業(yè)沒(méi)有獨立的生產(chǎn)線(xiàn)，在生產(chǎn)大功率IGBT器件芯片的過(guò)程中，在細化和反加工的過(guò)程中，由于生產(chǎn)成本高、制造難度大，很難保證替代工廠(chǎng)的產(chǎn)量。隨著(zhù)IGBT國產(chǎn)化進(jìn)程的加快，未來(lái)IGBT廠(chǎng)商可能會(huì )有自己的生產(chǎn)線(xiàn)。

隨著(zhù)對環(huán)境保護和效率的新要求，未來(lái)IGBT器件將朝著(zhù)大功率、集成化和智能化方向發(fā)展。