汽车电化的整个过程、量产半导体材料的未来发展前景如何?

英飞凌的再加仓除了推进世界IGBT业务流程的领导干部的影响力外，还看到了IGBT未来的发展潜力。事实上，在过去的十多年里，英飞凌一直是全球功率半导体销售市场的领导者，其在IGBT分立设备、规范IGBT控制模块行业的市场占有率全球第一。

IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)领域领导人英飞凌最近宣布增加在中国的项目投资，扩大无锡市加工厂的IGBT控制模块生产线。英飞凌表示，以更丰富的IGBT产品系列，考虑持续增长的可再生资源、新能源汽车等行业的运用要求。

英飞凌的再加仓除了推进世界IGBT业务流程的领导干部的影响力外，还看到了IGBT未来的发展潜力。

发展潜力是无限的

事实上，被称为电力工程电子产业的CPUIGBT的确市场前景广阔。

数据信息显示，17年全球IGBT市场容量为52.55亿美元，比2016年上升16.5%，2018年全球IGBT市场容量为62.1亿美元左右。中国IGBT销售市场是世界上最大的IGBT销售市场，2018年中国IGBT市场容量达到161.9亿元，比上年增长22.2%。

IGBT具有这样规模的销售市场室内空间两者之间特有的优点。IGBT是绝缘层栅的双极型晶体三极管，具有断开电阻小、电源开关速度快、输出功率高的特性，能够在各种电源电路中提高 输出功率转换、传输和操作效率，节约资源，提高 工业控制系统水平根据上述优上述优点，其运用非常普遍，从家用电器到机场、船舶、交通旅游、电力网等战略产业链，采用IGBT。

值得注意的是，IGBT在新能源汽车中的影响力也非常突出。是新能源汽车电子控制系统和直流充电桩的重要部件，成本占新能源汽车整车成本的10%，占汽车充电桩成本的20%。它能够立即操纵AD9803JST驱动器系统软件的直、交流电流的转变，决策电瓶车的扭距和较大 功率等关键指标值，能够说成牵一发而动全身。

英飞凌高新技术(我国)有限责任公司大中华地区汽车电子产品业务部销售市场负责人秦继峰在今年2020纯电动汽车百人会上提到过这样的数据信息。

由传统驱动力构成的汽车，汽车中半导体材料的使用价值平均约为350美元，功率半导体约占20%，即70美元。随着电气化的发展趋势，以纯电动汽车为例，半导体材料的使用价值翻了一番，700美元，其中近一半是电力半导体。换句话说，轿车在电化的全过程中，增加量的半导体材料销售市场大部分都处于电力半导体水平，因此汽车配电力半导体是重要的话题讨论。IGBT是最常用的功率半导体之一。

视野回到所有IGBT销售市场。IGBT的中下游运用-新能源汽车、太阳能发电、风力发电等，在这个行业中我国的主导权超过了传统的汽车行业和工业自动化行业，IGBT的增加量室内空间的一半以上在我国有要求。未来两年，中国IGBT市场的需求占有率将从今年不足35%提高到2025年的50%以上，为中国IGBT厂商提高市场份额和竞争力创造了良好的标准，国内IGBT厂商的市场占有率和订单量的提高发展潜力非常大。

英飞凌领先，比亚迪汽车，华为公司入场

中国IGBT销售市场规模更高，提高更快，但中国IGBT商品依赖进口，国产化较低。数据信息显示，中国高级行业90%以上的IGBT部件依赖进口。因此，IGBT国内生产制造的要求已经势在必行。

出乎意料的是，在中国IGBT兴起的全过程中，中国IGBT的发展趋势与海外对比仍有很大差距，新的英飞凌今年第三季度财务报告确认了这一差异。

今年全球IGBT控制模块市场容量331亿美元，全球前十大IGBT控制模块经销商占81.1%的市场份额。IGBT的行业领导者不是英飞凌。事实上，在过去的十多年里，英飞凌一直是全球功率半导体销售市场的领导者，其在IGBT分立设备、规范IGBT控制模块行业的市场占有率全球第一。世界前十的IGBT控制模块经销商大多来自英国、欧洲和日本，中国只有明星半导体的中国公司进入排行榜，占市场占有率的2%。明星半导体成立于二零五年，二零七年进入IGBT销售市场，企业致力于电子设备电力工程和IGBT行业，主要经营业务中IGBT控制模块占有率达到97%。

除了明星半导体，中国在IGBT行业国际排名第一的杭州士兰微。成立于1997年的士兰微属于功率半导体IGBT行业IDM类制造商，IDM方式是IGBT生产加工的流行发展趋势，近10年来，士兰微电子在直流高压电源电源电路、MEMS传感器、电力工程电子部件以内的商品技术领域进行特点加工技术和商品技术交流

除了以上两家，比亚迪汽车半导体材料也在2年前开始跑步进入IGBT行业。比亚迪汽车半导体材料是比亚迪汽车半导体材料比亚迪集团旗下的单独分公司，是中国首家自主开发、制造汽车配备IGBT处理芯片，成功运用的IDM公司，其业务流程包括包装材料、ic设计、包装、检测和产业链从2005年开始，比亚迪汽车半导体材料刚刚进入IGBT，4年后，比亚迪汽车半导体材料开发的IGBT1.0处理芯片成功地根据中国电器行业协会电力电子技术联合会机构的高新技术成果进行了鉴定。2012年，IGBT2.0处理芯片登场，根据该处理芯片，比亚迪汽车成功制作了汽车规格级IGBT控制模块。2018年，比亚迪汽车半导体材料成功的产品开发了新升级的车规级商品IGBT4.0处理芯片，成为车规级IGBT的榜样。据报道，比亚迪汽车IGBT处理芯片圆晶的生产能力已经达到5万张/月，预计202年可以达到10万张/月，每年可以提供120万辆新能源汽车，即与今年新能源汽车的销售量相同。从这方面来看，比亚迪汽车在IGBT行业将有很大的未来。

从去年开始华为公司的水平上，刚开始自主开发IGBT部件，从中国领先的IGBT制造商那里挖了墙脚。华为公司需要的IGBT从英飞凌等制造商那里购买，受到中美贸易摩擦的危害，华为公司为了确保商品的供应不受限制，刚刚开始进入电力半导体行业。现阶段，在二极管、稳定管、MOS管等行业，华为公司积极与安世半导体、华微电子等中国制造商合作，增加了对中国电力半导体商品的购买量，但在高级IGBT行业，中国现阶段没有制造商具有整个生产制造实力，华为公司刚刚开始自主开发

许多大男子的加仓和跟踪，除了揭露中国IGBT独立的弱点外，还预兆IGBT的销售市场和广阔的海洋。

未来的忧虑

那么，进入IGBT的汉海能吃到锦衣玉食吗？

目前IGBT原材料为硅半导体材料，已运用20多年，其发展潜力基础充分发挥，最大压力为6500伏，大 电流量为3600安，无法完成更高的提高。因此，业界认可IGBT技术的现阶段已接近顶峰。

但是，对于半导体业来说，要求并不完全，产品升级是把握投资机会的主轴轴承，技术反复更新的话，就不会显示线性的成长。现阶段，IGBT在新能源汽车行业遭受了这一挑战。专家广泛认为硅基IGBT接近原材料特征的极限，产品升级刻不容缓。因此 未来碳复合材料(SiC)半导体材料在一定行业和领域，包括纯电动汽车在内，可以大幅更换硅半导体材料。

SiC和GaN是第三代半导体设备，与第二代半导体设备相比，第三代半导体设备具有更宽的带间隙、更高的穿透静电场、更高的导热系数、更高的电子设备饱和状态速度和更高的辐射防护能力，更适合制作高温、高频率、辐射防护和大功率电子设备

但是，限制SiC的主要用途是成本过高，商品的主要参数不稳定。现阶段SiC处理芯片的成本是IGBT的4~5倍，但业界预计SiC的成本将在3年内减少到2倍左右。因此，行业也有声音认为，随着未来第三代半导体材料成本的快速降低，IGBT很可能被第三代半导体材料所取代。

实际上，现阶段已经有一些制造商已经开始这样做了。2018年，特斯拉汽车model3选择了意大利半导体的24个碳复合材料MOSFET控制模块代替了IGBT，与硅基的IGBT耐久性相比可以提高5~10%，这也是第三代半导体材料首先代替IGBT的迹象同样，2020年2月新上市的比亚迪汉EV也配备了比亚迪汽车自主开发制造的性能优良的SiC-MOSFET模块。

根据国金证券公司的报告，未来IGBT将明确提出更低的开关损失、更高的电流强度及其更高的操作温度发展趋势，伴随着数十万伏高压、超过500℃的高温、高频、功率大等要求，硅基IGBT的特性已经接近原材料的特征极限，碳复合材料(SiC)基IGBT将站在历史舞台上。

短期内，受成本问题的限制，未来3~5年IGBT仍是最重要的运用。但是，随着未来SiC成本的降低，可靠性逐渐提高 ，完成了大量生产。那时，IGBT的未来会摇晃吗？

结语

任何场合，只有掌握重要技术才能占有产业链的主导权！和其他国内半导体材料一样，作为国内新能源汽车的重要IGBT一样遭遇了国外所有权的运势，在实际面前，只有迅速完成国产替代，在应对未来时，大家才有更多的自信和更高的胜算。