賽晶科技發(fā)布首款自研IGBT芯片
IGBT應(yīng)用非常廣泛,滲透到工作生活的方方面面,小到家電、大到飛機(jī)、艦船、交通、電網(wǎng)、風(fēng)電光伏等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),被形象地稱為電力電子行業(yè)里的“CPU“。IGBT,學(xué)名稱為“絕緣柵雙極型晶體管” (Insulated Gate Bipolar Transistor),是一種驅(qū)動功率小、飽和壓降低的功率半導(dǎo)體,既然是半導(dǎo)體,與我們熟知的芯片一樣,目前,我國在該領(lǐng)域仍存在“卡脖子”的現(xiàn)象。
正如某風(fēng)電行業(yè)人士所言,過去兩年來,新能源行業(yè)呈現(xiàn)一個井噴式、爆發(fā)式的增長,但整個產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)能力不足,例如葉片、滾動軸承、IGBT等,存在一定程度上的“短板”。
可喜的是,國內(nèi)廠商已經(jīng)在國產(chǎn)替代之路上邁開了步伐。
9月28日,港股上市的賽晶科技(580.HK)首發(fā)了自主研發(fā)的國產(chǎn)IGBT芯片及模塊產(chǎn)品,引起了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注與熱議。
一、國產(chǎn)替代已是大勢所趨
上述人士表示,全球范圍來看,許多行業(yè)都會應(yīng)用到變流器,例如新能源產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)、汽車產(chǎn)業(yè)等等,而IGBT芯片/模組則是變流器的核心器件。大概在十五年前,無論是變流器的廠商,還是IGBT芯片/模組均以進(jìn)口為主。盡管后來變流器開始國產(chǎn)化,但核心器件IGBT仍是以進(jìn)口為主,以德國、日本居多。
IGBT國產(chǎn)替代已是各相關(guān)產(chǎn)業(yè)的大勢所趨,從全國各產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看,對IGBT需求迫切。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,雖然目前市場規(guī)模只有200多億,但隨著清潔能源、新能源汽車等的發(fā)展,未來市場規(guī)模將呈爆發(fā)式增長。
市場前景的廣闊,也讓國內(nèi)眾多廠商嗅到了商機(jī)。但在該領(lǐng)域,目前的市場份額基本被英飛凌、三菱、富士等國外巨頭壟斷。我們所處的現(xiàn)實是,中國功率半導(dǎo)體市場占世界市場的50%以上,卻有超過90%的高檔IGBT芯片依賴進(jìn)口。
二、在此背景下,國產(chǎn)替代迫在眉睫。
由于IGBT并非一個暴利行業(yè),屬于“投資風(fēng)險大、回報率相對較小的產(chǎn)業(yè)”,所以國產(chǎn)替代并非企業(yè)的單打獨斗所能完成的,需要整個產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同以及政策支持。
“IGBT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在接受政策扶持的同時,也需要產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的‘包容’。IGBT產(chǎn)品在國產(chǎn)化進(jìn)展中一定會存在問題,只有產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)通力協(xié)作,才能幫助IGBT企業(yè)能夠快速迭代產(chǎn)品,改進(jìn)設(shè)計,用幾年時間來提高成品率與良品率?!鄙鲜鋈耸恐赋?,在我國IGBT領(lǐng)域,做學(xué)術(shù)理論的人才居多,實踐性的人才偏少,IGBT發(fā)展離不開產(chǎn)學(xué)研合作。目前國內(nèi)市場上,IGBT主要是引用國際當(dāng)下或過去幾年的技術(shù),如果我們要發(fā)展自身產(chǎn)業(yè),就自然不能一直在引進(jìn)別人的技術(shù),我們需要科研院所在基礎(chǔ)技術(shù)上進(jìn)行突破,來支撐整個IGBT產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
賽晶電力電子董事會主席項頡也表達(dá)了類似觀點:“首先,做IGBT需要很強的科研能力,包括科研人員的經(jīng)驗,這不是一時半刻就能有的,需要一群人經(jīng)年累月的埋頭研究。全世界的IGBT技術(shù)精英就那么數(shù)得著的幾十個,集中前幾的幾家企業(yè)。換一句話說,IGBT不是有錢就能砸出來的!第二是我國IGBT產(chǎn)業(yè)起步晚,各方面的積累不夠。國際上很多企業(yè)很早就開始做這個了,國內(nèi)市場現(xiàn)在增速很快,但想要后來居上,需要一定時間?!?
三、國內(nèi)企業(yè)紛紛布局
隨著新能源產(chǎn)業(yè)、電動汽車產(chǎn)業(yè)等多個產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用的快速發(fā)展,催生國產(chǎn)IGBT制造氛圍,但留給國內(nèi)廠商的時間已經(jīng)不多。以國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)為例,中國已經(jīng)走在世界的前列,可以稱作中國的一張“靚麗名片”,但是在核心的電流轉(zhuǎn)換器逆變器方面,仍與國際大廠存在差距,主要體現(xiàn)在功率半導(dǎo)體、集成電路等器件上仍是以進(jìn)口為主,以德企、日企、美企等為代表。
特變電工西安電氣科技有限公司總工程師周洪偉稱,與國外企業(yè)相比,我國的IGBT產(chǎn)業(yè)還是具有一定差距的。政府對于IGBT國產(chǎn)化應(yīng)用有很大力度的支持,可以看到國內(nèi)許多廠商正在研發(fā)IGBT,而且有許多產(chǎn)業(yè)鏈終端用戶也在支持國產(chǎn)IGBT產(chǎn)品。無論是政府、企業(yè)還是下游用戶,都在推動IGBT國產(chǎn)替代進(jìn)程。
與光伏行業(yè)類似,風(fēng)電行業(yè)也存在市場規(guī)模大,核心器件“卡脖子”的現(xiàn)象。
天津瑞能電氣技術(shù)部經(jīng)理陳海彬亦稱,目前困擾風(fēng)電產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化的難點還是集中在核心器件,例如芯片,功率半導(dǎo)體、高性能材料等等,其中IGBT是重中之重,需求迫切。
遠(yuǎn)景能源變流器電氣總監(jiān)溫進(jìn)表示,目前,光伏風(fēng)電兩個產(chǎn)業(yè)所運用的核心器件仍依賴國際廠商,例如德企與日企,存在市場壟斷。因為壟斷的特征,所以國內(nèi)企業(yè)在核心器件的實際運用過程中,遇到的難題或產(chǎn)生的特殊需求并不能及時從國際企業(yè)那邊得到解決與滿足,由此,促進(jìn)IGBT國產(chǎn)化,有助于這些現(xiàn)象迎刃而解。
比如在定制化方面,國際廠商所運用的技術(shù)是通用技術(shù),是標(biāo)準(zhǔn)化的,并不專門針對某個行業(yè),所以提供不了最優(yōu)方案。但國內(nèi)廠商隨著在IGBT的深耕,形成長期積累與自己的市場判斷,可以根據(jù)應(yīng)用企業(yè)特定的使用場景做優(yōu)化調(diào)整,或定制研發(fā),以適應(yīng)多元需求。譬如,一些風(fēng)電項目有的時候會面臨緊急交付的情況,若過度依賴外部企業(yè),就容易出現(xiàn)“項目卡頓”的情況發(fā)生,我們自主研發(fā)或聯(lián)合研發(fā)的IGBT產(chǎn)品就可以減少這一現(xiàn)象發(fā)生的可能。
“我們天津瑞能也會做一些IGBT的布局。從我們企業(yè)來講,中車半導(dǎo)體、斯達(dá)半導(dǎo)體、賽晶半導(dǎo)體是平等的,因為我們會基于產(chǎn)品性能來擇優(yōu)儲備?!标惡1蛘f,“對于賽晶科技年底發(fā)布的IGBT新品,它是建立在ABB半導(dǎo)體技術(shù)上的,我是很看好的。我認(rèn)為,賽晶科技是一個很好的合作伙伴,而且我很希望賽晶科技可以將ABB在高壓、直流輸電方面的技術(shù)與經(jīng)驗延用、繼承下來?!?