《電子技術(shù)應(yīng)用》
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淺析目前國內(nèi) IGBT 市場(chǎng)上的“亂象”

2019-11-06
來源:與非網(wǎng)
關(guān)鍵詞: 芯片 器件 新能源 晶體管

業(yè)內(nèi)人士稱,IGBT 芯片正常的生產(chǎn)周期基本在 7-8 周,而 52 周差不多是一年,故此這可能是 IGBT 芯片廠商真的缺貨,也可能是其故意在拖,IGBT 芯片廠商就是想用超長交期讓買方拿不到貨,因?yàn)橐荒旰笫袌?chǎng)行情可能早就變了,所以多數(shù)廠商根本等不到一年。

缺貨是真是假難以確定,不過目前國內(nèi) IGBT 市場(chǎng)上的“亂象”卻值得關(guān)注。


購買國外廠商裸片不成轉(zhuǎn)向國內(nèi)

據(jù)筆者了解,長期以來,國內(nèi)有不少號(hào)稱自己設(shè)計(jì) IGBT 的廠商都是買別家公司的裸片,然后自己做封裝,打上自己的 logo 對(duì)外銷售,而且目前這種現(xiàn)象有擴(kuò)大的趨勢(shì)。


業(yè)內(nèi)人士表示,國內(nèi)做 IGBT 模塊的廠商,有的芯片是找英飛凌、ABB 等國外廠商購買,但這也并不容易,因?yàn)檫@些廠商不太愿意出售自己的芯片。

以英飛凌為例,該廠商的裸片并非誰都能買到,因?yàn)橛w凌是 IDM 廠商從芯片到模塊都做,做好之后的成品同樣往國內(nèi)市場(chǎng)出售,雙方的產(chǎn)品在市場(chǎng)上存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,所以只有小部分合作伙伴可以拿到少量英飛凌的裸片,而且當(dāng)缺貨時(shí),英飛凌可能完全不出貨給這些廠商,或者采取漲價(jià)、延長交期等各種方法不交貨。

在國外 IGBT 芯片廠商不出貨時(shí),國內(nèi) IGBT 模塊廠商開始尋找國內(nèi) IGBT 芯片廠商拿貨。

不過,業(yè)內(nèi)人士稱,國內(nèi)能真正做 IGBT 芯片的廠商總共也沒有幾家,有的廠商做好 IGBT 芯片后會(huì)找模塊封裝廠封成模塊,打上自己家的品牌往外賣,也有可能會(huì)賣一些芯片給模塊封裝廠。不過,這主要看廠商的定位,是想主要賣芯片還是想打上自己的品牌賣模塊。

業(yè)內(nèi)人士進(jìn)一步闡述,因?yàn)橘u了芯片后,品牌并不是自己的,所以業(yè)內(nèi)廠商基本上沒有明確對(duì)外公開宣布自家往外賣裸片的,一般都想做自己的品牌。但也有可能會(huì)在私下里賣給自己的合作方,品牌是模塊廠商的品牌,芯片是另外一家的芯片,業(yè)內(nèi)就這樣默認(rèn)了。

針對(duì)這種現(xiàn)象,有業(yè)內(nèi)人士并不認(rèn)同,認(rèn)為這將失去國內(nèi) IGBT 廠商的研發(fā)能力;也有業(yè)內(nèi)人士稱,這種商業(yè)模式并本身并沒有錯(cuò),但行業(yè)內(nèi)大部分的廠商都去追求這塊蛋糕,對(duì)國內(nèi) IGBT 行業(yè)的發(fā)展基本沒有幫助。

另一業(yè)內(nèi)人士表示,目前,國內(nèi)眾多 IGBT 生產(chǎn)廠商,真正做的比較好的,基本都是從封裝做起的,靠封裝在市場(chǎng)上站穩(wěn)了腳跟,逐漸一款一款地研發(fā)芯片。

正所謂存在即合理,采用其它家的 IGBT 芯片做 IGBT 模塊并沒有錯(cuò),不過,要實(shí)現(xiàn) IGBT 模塊全面國產(chǎn),就必須完成對(duì) IGBT 模塊和 IGBT 芯片的進(jìn)口替代。

IGBT 難做在哪?

資料顯示,IGBT 作為一種新型電力電子器件,是國際上公認(rèn)的電力電子技術(shù)第三次革命最具代表性的產(chǎn)品,是工業(yè)控制及自動(dòng)化領(lǐng)域的核心元器件。IGBT 被稱為電力電子行業(yè)里的“CPU”,廣泛應(yīng)用于電機(jī)節(jié)能、軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、家用電器、汽車電子、新能源發(fā)電、新能源汽車等領(lǐng)域。

2018 年全球 IGBT 市場(chǎng)規(guī)模在 58.36 億美元左右,而國內(nèi) IGBT 市場(chǎng)規(guī)模約 161.9 億元,占比接近一半市場(chǎng)。

此外,國家政策對(duì) IGBT 產(chǎn)業(yè)的扶持力度也很大,不過國內(nèi) IGBT 行業(yè)近年來的發(fā)展卻不盡人意,目前,IGBT 行業(yè) 95%的市場(chǎng)被國外企業(yè)所壟斷。

究其原因,業(yè)內(nèi)人士稱,首先,目前國內(nèi)具有相關(guān)實(shí)踐、經(jīng)驗(yàn)豐富的研發(fā)技術(shù)人才非常少,新進(jìn)入的企業(yè)要想熟練掌握 IGBT 芯片或模塊的設(shè)計(jì)、制造工藝,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),需要花費(fèi)較長的時(shí)間培養(yǎng)人才、學(xué)習(xí)探索、磨合及技術(shù)積累。

其次,國內(nèi) IGBT 芯片廠商受限于 Fab 廠,工藝基礎(chǔ)薄弱、設(shè)備老舊導(dǎo)致國內(nèi) IGBT 芯片各個(gè)方面都達(dá)不到要求,IGBT 所需的生產(chǎn)、測(cè)試設(shè)備基本需要進(jìn)口,不但設(shè)備成本較高,而且真正好的設(shè)備并不會(huì)對(duì)外出售。比如,在英飛凌的工廠中,很多設(shè)備都是專門針對(duì)其開發(fā)的,國內(nèi) fab 廠根本買不到。

此外,IGBT 行業(yè)亦屬于資本密集型行業(yè),除開設(shè)備成本等,產(chǎn)品的研發(fā)和市場(chǎng)開拓都需要較長時(shí)間,新進(jìn)入本行業(yè)者即使生產(chǎn)出 IGBT 產(chǎn)品,客戶往往要經(jīng)過較長時(shí)間試用才會(huì)認(rèn)可新的品牌,因此除了技術(shù)問題、時(shí)間成本以及強(qiáng)有力的后備資金也是 IGBT 芯片廠商需要考慮的問題。

中低端市場(chǎng)國產(chǎn)化程度高,國外廠商已退出

據(jù)業(yè)內(nèi)人士稱,目前能做 IGBT 芯片的國內(nèi)廠商主要有兩類,一類是士蘭微、華潤微、宏微電子、比亞迪、中車時(shí)代(主要是自產(chǎn)自銷)等 IDM 廠,這類廠商有 fab 廠,從芯片到模塊都能自己做。另一類是上海陸芯、中科君芯、嘉興斯達(dá)等芯片設(shè)計(jì)公司,一般在華虹宏力、先進(jìn)半導(dǎo)體等 fab 廠進(jìn)行生產(chǎn)。

業(yè)內(nèi)人士進(jìn)一步指出,近年來,以華微電子、揚(yáng)杰科技為首的功率半導(dǎo)體廠商也開始做 IGBT 芯片,不過,IGBT 芯片的門檻比較高,所以其產(chǎn)品經(jīng)常會(huì)有些問題,真正做好 IGBT 芯片,獲得客戶的認(rèn)可,尚且需要時(shí)間。

在節(jié)能減排的大趨勢(shì)下,近年來,工業(yè)控制、變頻白色家電等節(jié)能效果明顯的產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,而工業(yè)控制、變頻白色家電均為 IGBT 模塊的主要應(yīng)用領(lǐng)域。

此外,IGBT 模塊在新能源汽車領(lǐng)域中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,是新能源汽車電機(jī)控制器、車載空調(diào)、充電樁等設(shè)備的核心元器件。

資料顯示,純電動(dòng)車一般需要 500 個(gè) IGBT 模塊,其成本占整個(gè)控制器成本的 40-50%,占新能源整車成本的 10%。

因此,在工業(yè)控制、變頻白色家電以及新能源汽車等市場(chǎng)的帶動(dòng)下,IGBT 的市場(chǎng)需求快速增長,也是導(dǎo)致了上述缺貨、交期延長的主要原因。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士表示,在國內(nèi)廠商的共同努力之下,目前,白色家電、逆變器、逆變電源、工業(yè)控制等國內(nèi)中低端市場(chǎng)已經(jīng)逐步完成了國產(chǎn)化替代,由于利潤下滑,英飛凌等國外廠商已經(jīng)退出中低端市場(chǎng)。

不過,在汽車電子、新能源、光伏逆變器、電網(wǎng)等要求非常高的領(lǐng)域,尚無國內(nèi) IGBT 芯片廠商的身影。以新能源汽車為例,據(jù)業(yè)內(nèi)人士稱,目前全球只有英飛凌和極少國外品牌的 IGBT 芯片能通過車規(guī)級(jí)認(rèn)證,國內(nèi) IGBT 芯片廠商都難過車規(guī)級(jí)認(rèn)證。

值得提及的是,近期,工信部聯(lián)合國家發(fā)改委就 IGBT 產(chǎn)業(yè)化發(fā)表意見稱,下一步將持續(xù)推進(jìn)國內(nèi)工業(yè)半導(dǎo)體材料、芯片、器件及 IGBT 模組產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在國家政策和巨大的市場(chǎng)需求推動(dòng)下,我國 IGBT 廠商已經(jīng)在工業(yè)控制、變頻白色家電領(lǐng)域率先完成突圍,相信不久后,我國 IGBT 產(chǎn)業(yè)能在電網(wǎng)、汽車電子等各個(gè)領(lǐng)域逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管,是由 BJT(雙極型三極管)和 MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件,具有高頻率、高電壓、大電流、易于開關(guān)等優(yōu)良性能,被業(yè)界譽(yù)為功率變流裝置的“CPU”。


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