近年來，國內國民生產總值(GDP)增速有所放緩，產業(yè)結構不斷優(yōu)化，國家在發(fā)展經濟的同時更為關注的是對資源、環(huán)境、生態(tài)的保護(即綠色GDP經濟核算體系)，在這一新趨勢下，作為電能轉換和管理的有效手段，絕緣柵雙極晶體管IGBT被越來越多地應用在船舶、電網以及軌道交通車輛等大功率電力驅動設備中，以提升設備的能源利用效率、自動化和智能化水平。 根據(jù)市場調研機構Yole的調查報告顯示，全球IGBT市場將在近五年保持穩(wěn)定的發(fā)展速度，市場規(guī)模至2018年將達到60億美元的數(shù)值。而在國內方面，據(jù)不完全統(tǒng)計，至2013年末國內IGBT功率器件的市場規(guī)模將近70億元人民幣，至2015年，國內IGBT功率器件市場的年均復合增長率將達到18%左右。在產品分布上，雖然600～900V的IGBT是目前市場上的主流產品，但伴隨著再生能源、軌道交通和工業(yè)控制等行業(yè)市場在近幾年內的高速成長，也帶動了對更高電壓應用的IGBT產品的強烈需求。 市場放大，需求呈多元化 談到IGBT近期的價格走勢，部分行業(yè)人士認為，一方面，原有傳統(tǒng)類型產品會因為生產規(guī)模的擴大而逐漸降低制造成本，加上供應商物流程序的優(yōu)化，使得越來越多廠商推出價格更優(yōu)惠的產品來回報市場。但另一方面，半導體器件是技術和資金密集型產業(yè)，開發(fā)前期要求有較高的資金投入和一定的周期流程，針對一些性能優(yōu)異的新產品，廠商會根據(jù)市場應用狀況及用量情況來適時調整價格體系，但總體上，對于中國市場來說，匯率壓力及目前中國海關增加關稅等因素也是采購者在成本考核中需要注意的事項。 為了適應市場的快速變化，最近一年以來，廠商紛紛加大了對IGBT市場的布局力度。特別值得一提的是，中國南車株洲電力機車研究所有限公司在2008年成功并購英國丹尼克斯半導體公司之后，在今年6月正式投產了國內首條8英寸IGBT專業(yè)芯片生產線，也是世界上第二條8英寸IGBT專業(yè)芯片生產線。據(jù)悉，該項目將實現(xiàn)年產12萬片8英寸IGBT芯片以及配套生產100萬只IGBT模塊的生產能力，目前株洲南車已成功研制出從650伏到6,500伏高功率密度的IGBT芯片及模塊，形成了較為完整的IGBT產業(yè)鏈，從而也打破之前高端IGBT芯片市場一直被國際大廠所壟斷的格局。 本文為《國際電子商情》原創(chuàng)，版權所有，謝絕轉載 本文下一頁：IGBT細分市場的最新發(fā)展動向 {pagination} 此外，8月份，英飛凌宣布以30億美金收購美國IR公司，這也是英飛凌迄今最大規(guī)模的一次并購行動。英飛凌表示，通過這一并購，將有利于借助整合IR先進的氮化鎵(GaN)、IGBT等功率半導體產品線、核心技術及銷售渠道，以強化公司在各種功率半導體應用領域的市場地位。

英飛凌科技(中國)有限公司科技總監(jiān)及工業(yè)功率控制事業(yè)部中國區(qū)負責人于代輝

“在中國城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中，從高鐵、光伏發(fā)電、風能，到工廠里的電機調速、銀行數(shù)據(jù)中心的不間斷電源數(shù)據(jù)備份，再到個人家庭所使用的變頻家電、電磁爐等領域，IGBT都起著關鍵的作用，”英飛凌科技(中國)有限公司科技總監(jiān)及工業(yè)功率控制事業(yè)部中國區(qū)負責人于代輝說道，“它能夠幫助實現(xiàn)高能效、低損耗的輸配電。舉例而言，在一些發(fā)達國家，工廠使用的電機70%以上都可以調速，以便在不使用的情況下達到節(jié)能的目的，而中國只有不到30%，這意味著國內對IGBT的需求有很大的提升空間。”

威柏電子(Westpac)有限公司功率IGBT/IPM模塊銷售總監(jiān)湯孝丹

而針對各種細分市場的最新發(fā)展動向，威柏電子(Westpac)有限公司功率IGBT/IPM模塊銷售總監(jiān)湯孝丹也從IGBT模塊應用的角度總結道，在原有的傳統(tǒng)應用領域，小功率市場由于成本的壓力，客戶一再追求低成本方案，如EasyPIM封裝方式的模塊受到了市場的歡迎，小功率IPM也出現(xiàn)了更多的商業(yè)機會；大功率市場則由于使用功率的不斷提升，對于大電流IGBT的需求逐步升溫，并聯(lián)應用也越來越多。在新能源市場和PV光伏太陽能行業(yè)，目前出現(xiàn)了大量使用ECONODUAL封裝的小電流模塊并聯(lián)應用，來代替原來的PrimePACK封裝的方案，以降低成本，同時，三電平模塊的需求也在增加，這是因為三電平應用不但可以降成本，效率也可以做到更高。在電動汽車市場中，越來越多的廠家開始著手用汽車級IGBT來替代原來使用的工業(yè)級IGBT，以滿足汽車行業(yè)的相關標準。風能市場也正在從原來的大模組如SKIIP、STACK(壓接裝置)等方案慢慢轉向PrimePACK、ECONODUAL方案。 本文為《國際電子商情》原創(chuàng)，版權所有，謝絕轉載 本文下一頁：提高功率密度、降低損耗 {pagination} 提高功率密度、降低損耗 技術層面上，由于IGBT是硅材料產品，且已經過多年的發(fā)展，因此也面臨著一定的技術瓶頸，而新的半導體材料和技術研發(fā)則需要廠商保持長期的投入和長遠的發(fā)展戰(zhàn)略眼光。對此，于代輝表示，目前行業(yè)內的一個發(fā)展主題是—系統(tǒng)功率密度的提高，以及芯片損耗的持續(xù)降低，而從系統(tǒng)的角度來看，模塊基板到散熱器之間的熱阻和長期穩(wěn)定性成為了一個技術難點，它取決于施加于之上的導熱脂。 英飛凌在去年推出了可降低功率半導體金屬表面與散熱器之間接觸熱阻的導熱界面材料TIM，借助全新的D系列EconoPACK+模塊，用戶可以親自見證這種導熱膏令導熱性能顯著提升的效果。目前英飛凌正計劃擴展TIM產品的范圍，至2014年上半年末，公司EconoPACK 4和PrimePACK 3以及Econo 2和3模塊將全部推出TIM系列；而預涂TIM的Easy 1B和2B、Smart 2和3以及IHM/IHV產品系列也計劃于2015年推出。 另據(jù)了解，英飛凌已在位于匈牙利的功率半導體后道生產工廠建起了一條TIM涂覆生產線，整個制造過程都處在周密的質量保證程序的控制之下，確保模塊和散熱器結合時不會形成氣泡。與此同時，為了更好地控制生產成本，英飛凌還開發(fā)出了全球首款300毫米薄晶圓生產線，和標準200毫米晶圓相比，300毫米薄晶圓的直徑更大，因而能生產出的芯片數(shù)量可增加至2.5倍，從而獲得更高的產能和生產效率。

東芝電子(中國)有限公司技術部副高級經理屈興國

特大功率(100KW到MW級別)領域的開發(fā)也是廠商們關注的一個焦點。東芝電子(中國)有限公司技術部副高級經理屈興國表示，電力轉換設備正朝著高效率、節(jié)能環(huán)保、智能化方向發(fā)展，市場對IGBT的需求也正在往低損耗、高耐壓、大電流和易控制等方向邁進，這就要求廠商不斷提高IGBT的功率密度、集成度以及結溫，但這些往往受到IGBT芯片材料和封裝的制約?；凇皷艠O注入增強”技術，今年東芝成功發(fā)布了新一代IGBT，并且注冊了專利產品名稱為IEGT。這款IEGT具有高耐壓、大電流、低損耗等特點，尤其是東芝壓接式PPI封裝的無焊接、無引線鍵合結構，使得產品具有更高的可靠性，更適于新能源、高壓直流輸配電(HVDC)、牽引和馬達驅動等特大功率電力轉換設備領域的應用。另據(jù)介紹，目前東芝除了在推廣150℃結溫的IGBT模塊之外，也在開發(fā)150℃結溫的壓接式IEGT，同時6500V的產品也正在研發(fā)中。 本文為《國際電子商情》原創(chuàng)，版權所有，謝絕轉載 本文下一頁：新材料功率半導體開發(fā)提速 {pagination} 除了IGBT芯片開發(fā)之外，湯孝丹還提到，未來IGBT的開發(fā)會根據(jù)應用需求而采用更多適合的封裝形式，在模塊封裝上需要更緊湊、易于并聯(lián)應用，支持更大的電流輸出能力，且保持熱的快速傳遞，例如，一些汽車級專用IGBT采用是的底板帶Pin-Fin的方案。目前威柏電子的產品開發(fā)規(guī)劃包括適應市場需求的主流封裝如ECONODUAL、PrimePACK方案，以及各種電流、電壓段需求 的IPM，同時還將加大對三電平IGBT模塊及汽車級IGBT模塊的研發(fā)力度。 新材料功率半導體開發(fā)提速 寬帶隙半導體材料(如SiC、GaN等)的引入，是近年功率半導體行業(yè)內的又一個發(fā)展重點。盡管現(xiàn)階段這一技術開發(fā)領域還需要在應用、成本、批量穩(wěn)定性等方面做出更大的努力，但大多數(shù)業(yè)內人士認為，隨著各大廠商紛紛制定出這類新型功率器件的量產時間表，也標志著新材料功率半導體的研發(fā)已取得了突飛猛進的成就，越來越多的新材料功率器件將在電力電子行業(yè)中扮演更為重要的角色?！靶滦桶雽w材料的應用意味著個人電腦、平板電視、服務器和電信系統(tǒng)所采用的開關電源可降低50%的能耗，并可讓光伏逆變器變得更加緊湊，成本效益更高。而能夠實現(xiàn)能耗減半效果的關鍵點是采用新型的半導體材料，如碳化硅(SiC)與硅基氮化鎵(GaN-on-Si)等，憑借這些材料的電子屬性可以設計出緊湊且高效的功率電子電路。”于代輝說道。 目前，英飛凌已在其JFET和600V至1700電壓等級的二極管中使用了碳化硅材料。這些功率半導體主要用于個人電腦或電視的開關電源系統(tǒng)以及電機驅動中，今后此類半導體還可能在光伏逆變器設計中占據(jù)重要地位。另外，在德國聯(lián)邦教研部的資助下，由英飛凌牽頭管理的“NeuLand”研究項目正在積極開展之中，通過該項目，英飛凌將對功率半導體器件和碳化硅及氮化鎵基組件的生產流程展開研究，各合作公司也將在涵蓋價值創(chuàng)造鏈的各環(huán)節(jié)技術上進一步提高專業(yè)水準，最終促進對碳化硅和氮化鎵基功率器件在可靠性、使用壽命和制造成本方面的深入開發(fā)。 屈興國同樣指出，SiC碳化硅材料取代Si硅材料的IGBT產品將是今后各廠商努力研發(fā)的重要方向。目前東芝已開發(fā)出1700V、3300V內置SiC二極管的混合型模塊IEGT，并且1700V產品系列已經投入量產，所有IEGT模塊產品從芯片加工到封裝等所有工序都是在日本完成。 另據(jù)悉，伴隨著下一代產品利用新材料應對多元化市場需求的發(fā)展趨勢，東芝將為高電壓、高頻率領域推出碳化硅(SiC)器件，為超高頻率應用領域推出氮化鎵(GaN)功率器件，以及為白色LED市場推出硅基氮化鎵(GaN-on-Si)工藝技術，以進一步增強在未來市場上的競爭力。 本文為《國際電子商情》原創(chuàng)，版權所有，謝絕轉載 本文下一頁：延伸閱讀：解讀綠色GDP發(fā)展中的制造業(yè)新走勢 {pagination} 解讀綠色GDP發(fā)展中的制造業(yè)新走勢 綠色GDP是指在國民經濟核算體系中對環(huán)境資源進行核算，從現(xiàn)行GDP中扣除環(huán)境資源成本和對環(huán)境資源的保護服務費用，其計算結果則稱之為“綠色GDP”。綠色GDP這一指標，實質上代表了國民經濟增長的凈正效應，綠色GDP占GDP的比重越高，表明國民經濟增長的正面效應越高，負面效應越低，反之亦然。2006年，中國正式發(fā)布了綠色GDP核算研究報告——《中國綠色國民經濟核算研究報告2004》，這是中國第一份也是迄今為止唯一一份國家公布的綠色GDP核算報告。 要實現(xiàn)綠色GDP，制造業(yè)的轉型升級不可避免。在國家“十二五”規(guī)劃中指出，新時期將圍繞節(jié)能減排、綠色環(huán)保、新能源產業(yè)，加快發(fā)展先進制造業(yè)、高新技術產業(yè)和服務業(yè)，形成一個有利于資源節(jié)約和環(huán)境保護的產業(yè)體系。 “節(jié)能減排”的關鍵在于有效降低工業(yè)生產過程中大電流和高電壓應用的功耗，以及提高新能源領域的能源轉換效率。 電機及系統(tǒng)節(jié)能是各國政府公認的具有極大節(jié)能潛力的領域。目前，中國電機系統(tǒng)能效及與國際先進水平相比還有較大的差距。按照GB18613-2012標準，中國目前生產和在用電機多為低于標準規(guī)定的3級能效電機，平均效率為87%，而發(fā)達國家早已推行的高效電機效率已達到91%以上，美國的超高效電機效率更是達到93%，系統(tǒng)運行效率比中國高10～20%，節(jié)能開發(fā)空間巨大，可以預計的是，中國中壓電機驅動器市場在近年將出現(xiàn)較為明顯的增長。 在太陽能和風力發(fā)電方面，根據(jù)產業(yè)分析機構EnergyTrend的調查報告，2014年全球太陽能需求量為46.6GW，其中以中國市場的成長最迅速，在短短的兩年內，中國的需求量從1GW的并網量，快速突破單一國家單一年度10GW的并網量，成為全球最大的太陽能市場。除了大型太陽能電廠、住宅型系統(tǒng)帶起大量需求外，數(shù)十到數(shù)百萬瓦規(guī)模的分布式系統(tǒng)受到了產業(yè)關注，成為主導外來太陽能市場的重要驅動力。中國市場快速引導分布式系統(tǒng)的發(fā)展，主要是為了更有效率地利用太陽能電力，從2013年設立18個示范區(qū)總裝機容量為749MW，到2015年的規(guī)劃裝機容量1823MW，成長幅度高達243%。盡管分布式系統(tǒng)的推廣、建置、營運、投資等仍在摸索階段，但研究表明，分布式仍是中國未來重要的需求來源，同時也將影響全球太陽能供應鏈的發(fā)展。 新能源汽車市場上，數(shù)據(jù)顯示，2014年美國電動汽車銷量一直處于旺盛的狀態(tài)，8月份銷量整體達到了11,363輛，這是本年度第四次破萬輛。2014年前8個月美國電動汽車累計銷量達76,799輛，同比大增28%。歐洲市場方面，知名跨國咨詢公司奧緯近期發(fā)布的調查報告顯示，到2030年，歐洲市場上包括插電式混合動力汽車、電動汽車等在內的新能源汽車年銷量占比將從2012年的1%猛增到20%。按照中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，今年9月份國內新能源汽車的銷量已經超過9,000輛，這意味著未來單月銷售過萬輛指日可待，屆時有望超過美國的新能源汽車銷售規(guī)模。實際上，國家對新能源車的政策性補貼和優(yōu)惠措施一直都在進行中，從2014年1月1日起，國家已出臺新一輪的新能源汽車補貼政策，多地政府也陸續(xù)公布了新能源補貼車型目錄，以及免牌照、地方性補貼等細則，尤其是在免購置稅政策實施后，更進一步降低了購車成本。 本文為《國際電子商情》原創(chuàng)，版權所有，謝絕轉載