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开云体育【汽车产业研究】一文读懂电动汽车动力系统的“心脏”|下一件时尚购物社区|


  在行业应用芯片大部分出现产能过剩的当下ღღ,车规级IGBT缺一枝独秀ღღ,保持着“一片难求”的紧俏行情ღღ,且未有减缓的趋势汽车饰件ღღ,ღღ。

  近期已有车企表示能生产多少辆车ღღ,取决于IGBT的供应量ღღ,而且交付周期已长达50周以上ღღ。那么IGBT究竟为何这么重要ღღ,其产业现状究竟如何ღღ,本文带您一探究竟ღღ。

  IGBT是能源转换与传输的核心器件ღღ,被称为电力电子装置的“CPU”下一件时尚购物社区ღღ。IGBT模块在电动汽车中发挥着至关重要的作用ღღ,是电动汽车及充电桩等设备的核心技术部件ღღ。

  IGBT模块占电动汽车成本将近10%ღღ,占充电桩成本约20%ღღ,更占据了电机控制器成本的37%ღღ,是汽车动力系统的“心脏”ღღ。

  预计未来五年我国新能源汽车和充电桩市场将带动200亿元IGBT模块的国内市场需求下一件时尚购物社区ღღ,汽车半导体功率器件有望迎来黄金发展期ღღ。

  IGBT产业链分为四部分开云体育ღღ,包括芯片设计ღღ、芯片制造ღღ、模块设计及制造封测ღღ,其中芯片设计和模块设计以及工艺设计都有较高的技术壁垒ღღ,需要专业化的研发团队和长期的技术积累ღღ。IGBT产业链公司运作模式可分为Fabless(无工厂芯片供应商)ღღ、Foundry(代工厂)ღღ、IDM(集成器件制造)三类ღღ。

  Fabless模式主要负责设计芯片电路以及最终的销售ღღ,将具体生产环节外包ღღ,在中国市场主要厂商有斯达半导ღღ、东微半导体ღღ、中科君芯ღღ、无锡新洁能等ღღ。

  Foundry模式主要负责主制造ღღ、封装或测试的其中环节下一件时尚购物社区ღღ。制造部分有华虹半导体ღღ、中芯国际ღღ、华润微电子ღღ、上海先进ღღ,其中华虹半导体已经为IGBT代工ღღ。

  封装部分有赛晶电力电子ღღ、中车永电ღღ、威海新佳ღღ、美林电子ღღ,其中赛晶电力电子是国内IGBT封装较为成熟的公司ღღ,其也是外资ABB在国内最大的大功率半导体器件分销商ღღ。

  IDM模式集芯片设计ღღ、制造ღღ、封测多个环节于一身ღღ。全球龙头企业多为此模式ღღ,比如英飞凌ღღ、三菱等开云体育ღღ。国内IDM模式代表企业包括比亚迪ღღ、中车时代电气ღღ、斯达半导体及士兰微等ღღ,前三家公司主要从事IGBT器件的IDM生产ღღ。

  新能源汽车IGBT产业链主要分为上游元器件ღღ,中游电控和下游整车厂环节ღღ。其中电控作为新能源整车中重要环节ღღ,根据控制器指令控制驱动电机的转速和转矩ღღ,从而控制汽车的运动ღღ,相当于传统汽车的发动机开云体育ღღ,占到整车成本的15-20%ღღ,是除了电池之外成本第二高的器件ღღ。为保证电控系统长时间稳定运行ღღ,上游IGBT模块是核心关键ღღ。

  新能源汽车对IGBT寿命要求高且新能源汽车工况复杂下一件时尚购物社区ღღ,对散热性ღღ、可靠性等也有较高要求开云体育ღღ。IGBT模块供应商为进入市场ღღ,须通过下游电控厂及整车厂长达1-2年左右的验证周期ღღ,确保安全性可靠性等必备要素之后才能批量投产ღღ。

  英飞凌作为全球IGBT龙头ღღ,在IGBT分立器件ღღ、模块和IPM领域领先地位突出ღღ,加上富士电机ღღ、安森美ღღ、东芝ღღ、三菱ღღ、瑞士ABB等国外厂商ღღ,共同形成了高集中度的市场结构下一件时尚购物社区ღღ。

  在最大的IGBT模块市场中ღღ,英飞凌装机量市占率达到近40%ღღ,在IGBT分立器件与IPM市场中占比同样超过30%ღღ。国内厂商仅有比亚迪微电子ღღ、斯达半导及中车时代电气三家企业入围市场份额TOP10下一件时尚购物社区ღღ,国产化率总体仍然较低ღღ。

  尽管我国拥有最大的功率半导体市场ღღ,但是目前国内功率半导体产品的研发与国际大公司相比还存在很大差距ღღ,特别是IGBT等高端器件差距更加明显开云体育ღღ。

  中国IGBT产业的发展须改变目前技术处于劣势的局面ღღ,特别是要在产业链上游层面取得突破ღღ,改变目前IGBT芯片设计制造ღღ、模块封装ღღ、失效分析开云体育ღღ、测试等核心技术仍掌握在外企手中ღღ,国内企业普遍封装强而芯片弱的现状ღღ。

  在新能源汽车领域ღღ,随着市场对于整车性能要求的迅速提高ღღ,车规级IGBT呈现出高电压ღღ、高效率ღღ、高功率密度和高可靠性的“四高”特性开云体育ღღ。

  未来ღღ,IGBT行业会在精细化技术下一件时尚购物社区ღღ、超结技术ღღ、高结温终端技术ღღ、先进封装技术ღღ、功能集成技术等方向进一步探索开云体育ღღ,实现尺寸厚度下一件时尚购物社区ღღ、功率密度ღღ、驱动效率ღღ、结温ღღ、可靠性等方面的优化ღღ,不断降低生产成本ღღ。

  中国《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》提出新能源汽车发展愿景ღღ,计划到2025年开云体育appღღ,ღღ,国内新能源汽车渗透率达到20%ღღ。

  基于国家相关政策中提出核心元器件国产化的要求ღღ,随着供应链自主安全意识的加强开云体育appღღ!ღღ,IGBT作为半导体器件突出代表成为重点发展对象ღღ,有望迎来高速发展ღღ,国产替代也将成为未来IGBT行业发展的主旋律之一ღღ。

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