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新能源车IGBT竞争格局,计划到2025年,国内新能源汽车渗透率达到20%

发布日期:2023-04-07 发布者:合明科技 浏览次数:3660

IGBT全称Insulated Gate Bipolar Transistor,即绝缘栅双极型晶体管,是一种复合全控型电压驱动式功率半导体器件,为世界公认的电力电子第三次技术革命的代表性产品,是工业控制及自动化领域的核心元器件。上个世纪八十年代,IGBT已经出现,发展至今已经经过7次迭代升级。

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另外,IGBT这一个小小的芯片直接影响着新能源汽车的性能。在新能源汽车充电时,IGBT芯片起着交直流转换的作用,要把220V标准交流电转换成电池需要的直流电,当在行驶状态下,IGBT再将电池输出的直流电转换成交流电供给交流电机,同时在这一转换过程中,IGBT芯片还需要实时调控全车电压,起着变压器的作用。另外,IGBT也是新能源车中核心的功率控制器件,它可以根据油门输入大小以及车辆的状态调节整车输出功率。还有,要想做到智能控制车载空调系统,也离不开IGBT芯片的作用,因此,IGBT芯片是新能源汽车中不可或缺的电子部件。

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IGBT产业链可以分为四部分,芯片设计、芯片制造、模块设计及制造封测,其中芯片设计和模块设计以及工艺设计都有非常高的技术壁垒,需要非常专业化的研发团队和长时间的技术积累。

IGBT产业链公司运作模式可分为Fabless(无工厂芯片供应商)、Foundry(代工厂)、IDM(集成器件制造)三类。

新能源车IGBT竞争格局

全球范围来看,IGBT市场呈现寡头垄断格局,前五企业均为海外厂商,占据了全球近70%的市场份额。

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

截至2020年底,在最大的IGBT模块市场中,英飞凌装机量市占率达到近40%,在IGBT分立器件与IPM市场中占比同样超过30%。

国内厂商仅有比亚迪微电子、斯达半导及中车时代电气三家企业入围市场份额TOP10,国产化率较低。

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

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

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,计划到2025年,国内新能源汽车渗透率达到20%。

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

IGBT模块清洗

汽车IGBT模块、功率器件和半导体封装前通常会使用助焊剂和锡膏等作为焊接辅料,这些辅料在焊接过程或多或少都会有部分残留物,还包括制程中沾污的指印、汗液、角质和尘埃等污染物。同时,汽车IGBT模块、功率器件和半导体的引线框架组装了铝、铜、铂、镍等敏感金属等相当脆弱的功能材料。这些敏感金属和特殊功能材料对清洗剂的兼容性提出了很高的要求。一般情况下,材料兼容性不好的清洗剂容易使敏感材料氧化变色或溶胀变形或脱落等产生不良现象。合明科技自主研发的汽车IGBT模块、功率器件和半导体水基清洗剂则是针对引线框架、汽车IGBT模块、功率半导体器件焊后清洗开发的材料兼容性好、清洗效率高的环保水基清洗剂。将汽车IGBT模块焊锡膏清洗干净的情况下避免敏感材料的损伤。

 

 

 


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以上为本公司一些经验的累积,因工艺问题内容广泛,没有面面俱到,只对常见问题作分析,随着电子产业的不断更新换代,新的工艺问题也不断出现,本公司自成立以来不断的追求产品的创新,做到与时俱进,熟悉各种生产复杂工艺,能为各种客户提供全方位的工艺、设备、材料的清洗解决方案支持。

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