小器件,成就新能源汽車(chē)大未來(lái)
引言:IGBT作為電能變換的關(guān)鍵部件,是新能源汽車(chē)電控系統(tǒng)和直流充電樁的核心器件,未來(lái)幾年我國(guó)新能源汽車(chē)及充電樁市場(chǎng)將進(jìn)入爆發(fā)期,IGBT作為其核心器件也將迎來(lái)黃金發(fā)展期。
新能源驅(qū)動(dòng),IGBT增長(zhǎng)空間廣闊IGBT(絕緣柵雙極晶體管)是一種復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件,為世界公認(rèn)的電力電子第三次技術(shù)革命的代表性產(chǎn)品,具有高頻率、高電壓、大電流,易于開(kāi)關(guān)等優(yōu)良性能,被業(yè)界譽(yù)為功率變流裝置的“CPU”。
IGBT能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排,具有很好的環(huán)境保護(hù)效益,是未來(lái)應(yīng)用發(fā)展的必然方向。IGBT可廣泛應(yīng)用于汽車(chē)電子、電力領(lǐng)域、消費(fèi)電子、新能源等傳統(tǒng)和新興領(lǐng)域,市場(chǎng)前景廣闊。
IGBT具有的特性,使其非常適用于新能源汽車(chē)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用。IGBT模塊是新能源汽車(chē)電控系統(tǒng)和直流充電樁的核心器件;成本占到新能源整車(chē)成本的10%, 占到充電樁成本的20%。政策驅(qū)動(dòng)下,我國(guó)新能源汽車(chē)及充電樁市場(chǎng)將進(jìn)入爆發(fā)期, IGBT作為其核心器件也將迎來(lái)黃金發(fā)展期,預(yù)計(jì)未來(lái)5年國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)和充電樁市場(chǎng)將帶動(dòng)200億IGBT模塊的需求。
缺芯之痛,受制與人
中國(guó)是世界最大的功率半導(dǎo)體市場(chǎng), 占世界市場(chǎng)的50%以上,但I(xiàn)GBT做為功率半導(dǎo)體主流器件,過(guò)去基本被國(guó)外廠商壟斷。歐美和日本企業(yè)憑借著產(chǎn)品質(zhì)量好、技術(shù)領(lǐng)先,在IGBT市場(chǎng)中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位,也是中國(guó)IGBT市場(chǎng)的主要供應(yīng)商。
2008年,中國(guó)第一條高鐵—京津城際鐵路開(kāi)通,隨后又開(kāi)通了武廣高鐵等更多的高鐵線路,對(duì)IGBT的需求成倍增加。一個(gè)8列標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車(chē)組就需要152個(gè)IGBT模塊,光這個(gè)模塊的成本就將近兩百萬(wàn)元,每年中國(guó)高鐵制造需要向國(guó)外采購(gòu)十萬(wàn)個(gè)以上IGBT模塊,采購(gòu)資金超過(guò)12億元人民幣。
一個(gè)IGBT模塊的價(jià)格折合人民幣1.5萬(wàn)元,而且只賣(mài)成品。即使是作為中國(guó)牽引電傳動(dòng)技術(shù)的領(lǐng)軍企業(yè),中車(chē)株洲所也依然要每年花費(fèi)數(shù)億元從國(guó)外采購(gòu)IGBT產(chǎn)品。
技術(shù)和市場(chǎng)被壟斷,國(guó)外器件的采購(gòu)又面臨“長(zhǎng)周期、高價(jià)格”。一個(gè)IGBT器件部件,采購(gòu)周期長(zhǎng)達(dá)數(shù)月甚至半年以上,如果不改變這一局面,將不僅影響我國(guó)電力電子產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康快速發(fā)展,而且嚴(yán)重阻礙我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,特別是在軌道交通牽引裝備、新能源、柔性直流輸電等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,這是一個(gè)非常尷尬的現(xiàn)實(shí)。
自主設(shè)計(jì)制造中國(guó)人自己的IGBT芯片,打造一條從IGBT芯片研制—模塊封裝—系統(tǒng)應(yīng)用測(cè)試的完整IGBT產(chǎn)業(yè)鏈,成為國(guó)家和產(chǎn)業(yè)界的共同訴求。