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智研產(chǎn)業(yè)百科

一、定義及分類
二、行業(yè)政策
三、行業(yè)壁壘
1、技術(shù)壁壘
2、客戶壁壘
3、資金壁壘
4、質(zhì)量壁壘
5、規(guī)?;?yīng)能力壁壘
四、產(chǎn)業(yè)鏈
五、行業(yè)現(xiàn)狀
六、發(fā)展因素
1、機遇
2、挑戰(zhàn)
七、競爭格局
八、發(fā)展趨勢
1、IGBT功率半導(dǎo)體器件下游需求情況
2、新能源行業(yè)加速IGBT未來市場
3、IGBT等功率半導(dǎo)體器件進口替代空間巨大

IGBT驅(qū)動器

摘要:隨著中國IGBT行業(yè)市場規(guī)模的快速擴張,中國IBGT驅(qū)動器行業(yè)得到快速發(fā)展,產(chǎn)量也呈現(xiàn)逐年上漲態(tài)勢,中國IGBT驅(qū)動器產(chǎn)量從2018年的623萬套上漲至2022年的1291萬套,復(fù)合增長率為19.98%。中國IGBT驅(qū)動器需求量較大,其需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于產(chǎn)量,市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的狀態(tài),中國IGBT驅(qū)動器需求量從2018年的5980萬套上漲至2022年的10192萬套,復(fù)合增長率為14.25%,其中標(biāo)準(zhǔn)IGBT模塊領(lǐng)域需求占比為98.11%,智能IGBT驅(qū)動器領(lǐng)域占比為1.89%。


、定義及分類


IGBT是由雙極結(jié)型晶體管(BJT)和金屬氧化物場效應(yīng)晶體管(MOSFET)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式電力電子器件,IGBT要想將自身優(yōu)秀的功能在相關(guān)產(chǎn)品上穩(wěn)定實現(xiàn),離不開它的助手IGBT驅(qū)動器(即IGBT模塊解決方案),IGBT驅(qū)動器是對上位機發(fā)出的控制信號(控制信號:使得功率管開通或關(guān)斷)進行功率放大并同時能夠?qū)GBT模塊提供一定保護功能(互鎖、短路、欠壓、有源鉗位)的裝置。從電路隔離方式看,IGBT驅(qū)動器可分成兩大類,一類采用光電耦合器,另一類采用脈沖變壓器,兩者均可實現(xiàn)信號的傳輸及電路的隔離。

IGBT驅(qū)動器采用的主流實現(xiàn)方式


、行業(yè)政策


中國IGBT驅(qū)動器行業(yè)相關(guān)政策規(guī)劃較為豐富,在眾多國家頂層政策規(guī)劃文件中均有所涉及。如2021年11月發(fā)布的《“十四五”國家信息化規(guī)劃》中明確指出,加快集成電路關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。推動計算芯片、存儲芯片等創(chuàng)新,加快集成電路設(shè)計工具、重點裝備和高純靶材等關(guān)鍵材料研發(fā),推動絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、微機電系統(tǒng)(MEMS)等特色工藝突破。

IGBT驅(qū)動器行業(yè)相關(guān)政策


、行業(yè)壁壘


1、技術(shù)壁壘


IGBT的研發(fā)生產(chǎn)過程涉及量子力學(xué)、微電子、半導(dǎo)體物理、材料學(xué)等諸多學(xué)科,需要綜合掌握外延、微細(xì)加工、封裝等多領(lǐng)域技術(shù)工藝,并加以整合集成,屬于技術(shù)密集型行業(yè)。隨著下游電子產(chǎn)品的升級換代,電子產(chǎn)品呈現(xiàn)多功能化、低能耗、體積輕薄的發(fā)展趨勢,新產(chǎn)品、新應(yīng)用的不斷涌現(xiàn),對IGBT的制造封裝工藝等方面提出了更高的技術(shù)要求,同時件差別化應(yīng)用領(lǐng)域的快速拓展,光伏、智能電網(wǎng)、汽車電子、LED照明等跨領(lǐng)域的產(chǎn)品需求,對生產(chǎn)廠商專用半導(dǎo)體分立器件的配套設(shè)計能力也提出了更高的要求。因此,IGBT行業(yè)對新進入者有較高的技術(shù)壁壘。


2客戶壁壘


通過嚴(yán)格的市場準(zhǔn)入認(rèn)證以及供應(yīng)商資質(zhì)認(rèn)證是進入IGBT行業(yè)開展競爭的必要條件。IGBT作為電子信息產(chǎn)業(yè)中一種重要的功能元器件,主要服務(wù)于規(guī)?;南掠螐S商。為了保證產(chǎn)品的品質(zhì)及性能穩(wěn)定性,下游客戶對于供應(yīng)商有較為嚴(yán)格的認(rèn)證條件,要求供應(yīng)商除了具備在行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的技術(shù)、產(chǎn)品、服務(wù)以及穩(wěn)定的量產(chǎn)能力外,還須通過行業(yè)內(nèi)認(rèn)可的權(quán)威質(zhì)量管理體系認(rèn)證。


3、資金壁壘


IGBT產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋芯片設(shè)計、工藝制造、封裝、測試等所有環(huán)節(jié),主要技術(shù)設(shè)備包括外延、光刻、蝕刻、離子注入、擴散等工序所必須的高技術(shù)生產(chǎn)加工和測試設(shè)備。為確保產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性與穩(wěn)定性,上述關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備需要依靠進口,價格高昂。此外,為提升企業(yè)競爭優(yōu)勢,滿足行業(yè)認(rèn)證等強制性要求,半導(dǎo)體分立器件企業(yè)在技術(shù)、人才、環(huán)保等方面的投入將越來越大。因此,行業(yè)新進入者需具備一定的經(jīng)濟規(guī)模方能與現(xiàn)有企業(yè)展開市場競爭。


4、質(zhì)量壁壘


IGBT作為內(nèi)嵌于電子整機產(chǎn)品中的關(guān)鍵零部件,在電流、電場、濕度以及溫度等外界應(yīng)力激活的影響下,存在潛在的失效風(fēng)險,進而影響電子整機產(chǎn)品的質(zhì)量性能。因此,在大批量生產(chǎn)過程當(dāng)中,對產(chǎn)品良率、失效率等級及產(chǎn)品一致性水平等要求較高。實現(xiàn)精益化生產(chǎn)、擁有先進的生產(chǎn)設(shè)備、精細(xì)的現(xiàn)場管理以及長期的技術(shù)經(jīng)驗沉積是確保產(chǎn)品質(zhì)量性能可靠性的基本保障。行業(yè)新進入者由于缺少長期的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗積累以及成熟的質(zhì)量管理體系,較難達到相關(guān)質(zhì)量控制要求。


5、規(guī)?;?yīng)能力壁壘


IGBT作為電子信息產(chǎn)品的基礎(chǔ)元器件,具有應(yīng)用領(lǐng)域廣、用量大等特點。因此,諸如光伏、智能電網(wǎng)、汽車電子、消費電子等下游領(lǐng)域?qū)Σ煌?guī)格、不同品種、不同功能半導(dǎo)體分立器件產(chǎn)品的多元化需求,對半導(dǎo)體分立器件廠商的規(guī)?;?yīng)能力提出了較高的要求。而行業(yè)新進入者面臨著產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)、客戶積累、產(chǎn)品質(zhì)量可靠性以及大規(guī)模資金投入等多重進入障礙,在短期內(nèi)難以形成規(guī)模化的多品種供應(yīng)能力以滿足整機制造企業(yè)的一站式購買需求,因此,IGBT行業(yè)對新進入者存在著較高的規(guī)?;?yīng)壁壘。


、產(chǎn)業(yè)鏈


IGBT驅(qū)動器產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為驅(qū)動芯片及其他電子元器件產(chǎn)品;中游為IGBT驅(qū)動器生產(chǎn)制造;下游為應(yīng)用領(lǐng)域,包括變頻家電、新能源汽車、新能源汽車充電樁、軌道交通等行業(yè)。IGBT驅(qū)動器是支撐信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要產(chǎn)品,也是保障產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定的節(jié)點之一。目前下游行業(yè)對IGBT驅(qū)動器國產(chǎn)化的剛性需求強烈,但從產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上亦需進一步加快迭代升級。在技術(shù)方面,隨著下游對IGBT驅(qū)動器的體積、功能等要求的不斷提高,我國IGBT驅(qū)動器行業(yè)面臨著追趕國際先進水平的壓力。

IGBT行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
硅片
上海硅產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司
杭州立昂微電子股份有限公司
上海中晶科技有限公司
錦州神工半導(dǎo)體股份有限公司
光刻膠
江蘇雅克科技股份有限公司
彤程新材料集團股份有限公司
晶瑞電子材料股份有限公司
江蘇南大光電材料股份有限公司
濕電子化學(xué)品
石大勝華(泉州)有限公司
中巨芯科技股份有限公司
江陰潤瑪電子材料股份有限公司
浙江巨化股份有限公司
CMP曝光材料
浙江鼎龍科技股份有限公司
安集微電子科技(上海)股份有限公司
上游
斯達半導(dǎo)體股份有限公司
吉林華微電子股份有限公司
揚州揚杰電子科技股份有限公司
杭州士蘭微電子股份有限公司
中游
新能源汽車
光伏發(fā)電
智能電網(wǎng)
軌道交通
下游


、行業(yè)現(xiàn)狀


隨著中國IGBT行業(yè)市場規(guī)模的快速擴張,中國IBGT驅(qū)動器行業(yè)得到快速發(fā)展,產(chǎn)量也呈現(xiàn)逐年上漲態(tài)勢,中國IGBT驅(qū)動器產(chǎn)量從2018年的623萬套上漲至2022年的1291萬套,復(fù)合增長率為19.98%。中國IGBT驅(qū)動器需求量較大,其需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于產(chǎn)量,市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的狀態(tài),中國IGBT驅(qū)動器需求量從2018年的5980萬套上漲至2022年的10192萬套,復(fù)合增長率為14.25%,其中標(biāo)準(zhǔn)IGBT模塊領(lǐng)域需求占比為98.11%,智能IGBT驅(qū)動器領(lǐng)域占比為1.89%。

2018-2022年中國IGBT驅(qū)動器行業(yè)市場情況


、發(fā)展因素


1、機遇


(1)國家政策大力扶持為中國半導(dǎo)體行業(yè)創(chuàng)造良好的發(fā)展環(huán)


半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展程度是國家科技實力的重要體現(xiàn),是信息化社會的支柱產(chǎn)業(yè)之一,更對國家安全有著舉足輕重的戰(zhàn)略意義。功率半導(dǎo)體器件行業(yè)是我國重點鼓勵和支持的產(chǎn)業(yè)之一,為推動節(jié)能減排,促進電力電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,國家發(fā)改委等有關(guān)部門陸續(xù)出臺資金補貼計劃等一系列政策及文件,支持新型電力電子器件的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,促進了IGBT行業(yè)的快速發(fā)展。在《“十四五”國家信息化規(guī)劃》中就提出推動計算芯片、存儲芯片等創(chuàng)新,加快集成電路設(shè)計工具、重點裝備和高純靶材等關(guān)鍵材料研發(fā),推動絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、微機電系統(tǒng)(MEMS)等特色工藝突破。


(2)節(jié)能減排政策將推動功率半導(dǎo)體市場需求增長


隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,能源需求量越來越大,國內(nèi)能源供應(yīng)緊缺的矛盾日益突出。近年來國家出臺了多項節(jié)能減排政策促進相關(guān)行業(yè)的發(fā)展,受益于此,工業(yè)控制、新能源汽車和新能源發(fā)電等節(jié)能效果明顯的產(chǎn)品近年來市場規(guī)模不斷擴大,而從而使得功率半導(dǎo)體器件的市場需求快速增長。


(3)新能源領(lǐng)域的應(yīng)用將推動行業(yè)快速發(fā)展


由于傳統(tǒng)石化能源儲量有限且污染嚴(yán)重,近年來以新能源汽車、風(fēng)能、太陽能等為代表的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。IGBT器件是新能源汽車電機控制器的核心。元件,風(fēng)能、太陽能發(fā)電產(chǎn)生的電力要經(jīng)過逆變器才能并網(wǎng)使用,IGBT器件是逆變器的核心元器件,因此未來新能源領(lǐng)域的快速發(fā)展將會推動功率半導(dǎo)體器件行業(yè)的快速發(fā)展。


(4)新型功率半導(dǎo)體器件應(yīng)用范圍日益廣泛


隨著國內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整升級,智能電網(wǎng)、智能控制、軌道交通等領(lǐng)域也發(fā)展迅速,對以IGBT為代表的電力半導(dǎo)體器件的需求不斷擴大,大大拓展了功率半導(dǎo)體器件的應(yīng)用范圍。


(5)“進口替代”政策支持


中美貿(mào)易摩擦及華為事件突顯了在半導(dǎo)體領(lǐng)域“自主可控”的重要性,將促進我國在相關(guān)產(chǎn)業(yè)的大力投入與國內(nèi)企業(yè)的發(fā)展。同時,由于IGBT在實現(xiàn)電能高效利用、節(jié)能降耗、建設(shè)資源節(jié)約型社會等方面發(fā)揮著不可替代的作用,未來隨著國內(nèi)企業(yè)逐步突破行業(yè)內(nèi)高端產(chǎn)品的核心技術(shù),將帶來高端供給能力的提升,我國IGBT行業(yè)對進口產(chǎn)品的依賴將會逐步減弱,已實現(xiàn)國產(chǎn)化的企業(yè)市場占有率將進一步提升。


2、挑戰(zhàn)


(1)我國功率半導(dǎo)體企業(yè)的國際競爭力有待提升


國際領(lǐng)先的功率半導(dǎo)體企業(yè)均經(jīng)歷了較長時期的發(fā)展,積累了豐富的技術(shù)及經(jīng)營經(jīng)驗。我國功率半導(dǎo)體企業(yè)尚處于快速成長的階段,與國外功率半導(dǎo)體企業(yè)在技術(shù)水平和品牌影響等方面仍然存在較大的差距。因此,國內(nèi)企業(yè)未來仍需持續(xù)在研發(fā)投入大量的資源追趕國際領(lǐng)先水平,不斷提高企業(yè)競爭實力,以應(yīng)對國際競爭對手的激烈競爭。


(2)行業(yè)基礎(chǔ)相對薄弱


IGBT行業(yè)在我國屬于新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè),直到目前國內(nèi)具有相關(guān)研發(fā)和生產(chǎn)管理經(jīng)驗的人員仍十分缺乏,具有一定積累的企業(yè)更是少之又少。雖然目前部分企業(yè)有了一定突破,但在整體規(guī)模和研發(fā)實力等方面,國內(nèi)企業(yè)的競爭力和國外企業(yè)相比仍然差距很大。


(3)芯片國產(chǎn)率較低


我國IGBT行業(yè)近年來規(guī)模不斷擴大,國內(nèi)也有一批半導(dǎo)體企業(yè)正在進入IGBT行業(yè),但是國內(nèi)能夠自主研發(fā)設(shè)計芯片的企業(yè)較少,國內(nèi)企業(yè)仍主要依靠進口芯片進行生產(chǎn),因此生產(chǎn)成本較高,進口依賴較強,經(jīng)營穩(wěn)定性較差。


、競爭格局


我國IGBT驅(qū)動器市場需求增長迅速,但國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)業(yè)化起步較晚,相關(guān)專業(yè)技術(shù)人才缺乏,設(shè)計及工藝基礎(chǔ)薄弱,主要生產(chǎn)測試設(shè)備及核心原材料主要依靠進口,國內(nèi)企業(yè)自主生產(chǎn)的IGBT驅(qū)動器產(chǎn)品系列化程度、規(guī)模與國外先進企業(yè)存在較大差距。近年來,少數(shù)國內(nèi)企業(yè)掌握了IGBT芯片在內(nèi)的功率半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)化的設(shè)計、制造技術(shù)并已實現(xiàn)批量生產(chǎn),功率半導(dǎo)體芯片和模塊產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)打破了國外廠商在我國市場上的壟斷地位,迫使國外廠商相應(yīng)產(chǎn)品不斷降價,為國內(nèi)功率半導(dǎo)體器件下游應(yīng)用企業(yè)參與國內(nèi)及國際市場競爭創(chuàng)造了有利條件。

我國IGBT驅(qū)動器行業(yè)重點企業(yè)介紹


、發(fā)展趨勢


1、IGBT功率半導(dǎo)體器件下游需求情況


工業(yè)控制行業(yè)的發(fā)展是我國制造業(yè)從低端向中高端轉(zhuǎn)型升級的核心驅(qū)動。一方面,我國不斷出臺政策支持和鼓勵先進制造業(yè)發(fā)展,為工業(yè)控制行業(yè)發(fā)展提供了有力的政策支持。另一方面,隨著我國人口紅利遞減,人力成本逐漸上升,制造企業(yè)加快推進自動化進程,作為智能制造裝備業(yè)重要組成部分,工業(yè)控制行業(yè)的市場規(guī)模預(yù)計將持續(xù)增長。


2、新能源行業(yè)加速IGBT未來市場


在國際節(jié)能環(huán)保的大趨勢下,IGBT下游的新能源汽車、新能源發(fā)電等領(lǐng)域發(fā)展迅速,對IGBT需求逐步擴大,新興行業(yè)的加速發(fā)展將持續(xù)推動IGBT市場的快速增長。IGBT在新能源汽車領(lǐng)域中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,是新能源汽車電機控制器、車載空調(diào)、充電樁等設(shè)備的核心元器件。另外國內(nèi)光伏逆變器廠商的快速發(fā)展和突出的市場地位也為國產(chǎn)IGBT替代帶來了顯著的區(qū)位優(yōu)勢和協(xié)同效應(yīng)。


3、IGBT等功率半導(dǎo)體器件進口替代空間巨大


我國功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)業(yè)規(guī)模雖在近年來保持了較快的增長態(tài)勢,但功率半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)制造與自身消費之間仍存在巨大缺口。作為全球最大的功率半導(dǎo)體器件市場,我國功率半導(dǎo)體器件的芯片等產(chǎn)品仍大量依賴于國外供應(yīng)商?;趪蚁嚓P(guān)政策中提出核心元器件國產(chǎn)化的要求,“國產(chǎn)替代”將會是未來IGBT行業(yè)發(fā)展的主旋律之一。

IGBT驅(qū)動器行業(yè)發(fā)展趨勢

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2023年中國IGBT驅(qū)動器行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析:市場需求旺盛,行業(yè)發(fā)展前景廣闊[圖]
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IGBT驅(qū)動器是對上位機發(fā)出的控制信號(控制信號:使得功率管開通或關(guān)斷)進行功率放大并同時能夠?qū)GBT模塊提供一定保護功能(互鎖、短路、欠壓、有源鉗位)的裝置。從電路隔離方式看,IGBT驅(qū)動器可分成兩大類,一類采用光電耦合器,另一類采用脈沖變壓器,兩者均可實現(xiàn)信號的傳輸及電路的隔離。

IGBT驅(qū)動器 2023-08-07
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