国产IGBT萌芽 新能源汽车是“优渥土壤”

发布日期:2022-04-20 04:50   来源:未知   阅读:

  IGBT是能源转换与传输的核心器件,采用IGBT进行功率变换,能够提高用电效率和质量,具有高效节能和绿色环保的特点。目前,传统IGBT市场已经被欧美、日本国际巨头占据,而新能源汽车的出现,对国产IGBT的崛起具有特殊的意义。下面就随嵌入式小编一起来了解一下相关内容吧。

  有数据显示,2016年全球电动车销量达到200万辆,共消耗了大约9亿美元的IGBT管,平均每辆车大约消耗450美元,是电动车里除电池外最昂贵的部件。其中,混合动力和PHEV大约77万辆,每辆车需要大约300美元的IGBT,纯电动车大约123万辆,平均每辆车使用540美元的IGBT,而大功率的纯电公交车用的IGBT可能超过1000美元。

  杭州士兰微电子器件产品产品线总经理张科锋认为,新能源汽车的出现和快速发展,给了国内相关企业与国际车企同台竞争的机会,而且因为中国政府的特别支持,在某些政策和资源方面,国内车企更具竞争优势,新的政策规定2018年起本地品牌的新能源汽车出货比重需达到两位数,且要求逐年增长,这就给国产IGBT创造了非常好的机遇。

  华虹宏力集成一部研发总监杨继业同样认为,新能源汽车既是节能环保的迫切需求,也是我国汽车产业转型升级的一个突破口。IGBT作为新能源汽车动力、电源系统中的核心器件,将随之迎来绝佳的发展机遇。第三方调研机构数据显示,纯电动汽车(EV)半导体元器件用量达到673美元,相较传统汽车半导体用量的297美元增加了127%,其中大部分新增用量是功率器件。

  据杨继业介绍,国务院在发布的《节能与新能源汽车产业发展规划》中提出,至2020年,我国纯电动汽车和插电式混合动力汽车年生产能力将达200万辆,等效为8英寸IGBT晶圆年需求100万片。受惠于新能源汽车及其配套设施发展,预计到2020年,中国IGBT销售额将达近200亿元。可见,新能源汽车带给国产IGBT的发展机遇不言而喻。不过,目前国产IGBT产业链的搭建还不够完善,与国际巨头的技术差距仍较大。

  杨继业告诉记者,我国功率半导体与国外IDM厂商相比在设备投入上还有待加强,在器件设计、工艺技术方面仍有差距,供应链也不够完善。究其原因,一是作为后进者,国内IGBT缺乏时间考验来建立品牌效应;二是IGBT国产化的进程开始得相对较晚,而且当时香港最真正最准资料。市场应用前景还不太明朗,终端应用方案商对于推动IGBT技术国产化的意愿并不强,一直以来就只有少数几家国外老牌的专业IGBT厂商占据着这一市场。涟源市公路建设养护中心精心从制造水平来看,华虹宏力场截止型IGBT(Field Stop,FS IGBT)技术参数可比肩国际领先企业,但想要全面提升国产IGBT实力,还需要上下游产业链企业的全面参与和共同努力。

  “国内IGBT在设备、材料、芯片设计和晶圆制造上与国际大厂仍有一定的差距,国产IGBT芯片的主要工艺设备、衬底片都还要从国外采购,特别是在大功率模块封装方面,在产品的功率密度、散热性能、长期可靠性以及模块设计创新方面,技术差距仍然较大。不过,在后道封测环节,因国内封测厂有给国际大厂代工的经验,后道技术差距正逐渐缩小。”有受访人表示。

  记者获悉,IGBT产品最具竞争力的生产线英寸,目前国际最为领先的是英飞凌,已在12英寸生产线量产IGBT产品; 目前国内8寸线实现IGBT产品量产的是株洲中车和上海华虹宏力,而士兰微电子在刚刚建成的8英寸生产线上投资上亿元,购买了IGBT产品工艺专业研发的高能离子注入设备,激光退火设备和薄片Taiko设备,预计在未来的3-5年内,会大力发展和提高IGBT产品的设计和工艺研发水平。

  2017年12月18日,杭州士兰微电子与厦门半导体投资集团签署投资合作协议,拟在厦门市海沧区建设两条以MEMS、功率器件为主要产品的12英寸集成电路制造生产线年内建成投产,这将促进IGBT产品工艺和技术的不断提升。

  除了技术差距,IGBT核心专利和高端人才也几乎被英飞凌、三菱等国际厂商绝对垄断。张科锋表示,IGBT产品的高端工艺研发和高端产品设计人员非常少,国内已量产的芯片厂家,其技术研发人员都是通过多年的试验摸索、不断学习总结成长起来的。要改善高端人才缺乏的现状有两点:一是从高校和IGBT的企业出发,多投入和培养相关人员,要能耐得住磨练;还有一条捷径,是利用高薪或利好政策引进国际巨头的高端技术人才,或引进和收购他们的企业团队。对于技术专利,一方面要依托自身的工艺生产设备,根据应用实践的要求,有一些工艺和设计技术的创新;另一方面是购买国外IGBT设计和制造技术的专利,但这个很难且费用昂贵。

  在记者看来,国产IGBT发展起步晚、终端推动乏力、人才缺乏以及品牌效应淡薄等共同导致了国内与国际厂商的差距。不过近几年,随着利好政策的推动和新能源汽车、高铁、风力发电等新兴应用市场的崛起,国产IGBT即将得到快速发展的“春天”已经到来。

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  据业内人士透露,国际IDM正率先将将高利润的汽车MOSFET和IGBT功率模块生产从8英寸迁移至12英寸,以提高其在该领域的竞争力。《电子时报》援引该人士称,日本东芝半导体最近宣布计划投资1,000亿日元(合8.694亿美元),扩大其12英寸汽车电源模块fab产能。英飞凌和AOS也大胆采用12英寸晶圆产能内部生产高端汽车MOSFET和IGBT功率芯片解决方案,具有高毛利率和技术门槛。在将生产重点转向汽车电源模块的同时,IDM们也在削减用于IT应用的MOSFET的产量,导致消费级MOSFET短缺,并促使客户将订单转向中国台湾的供应商。消息人士称,后者都在加强SGT MOSFET的生产,以满足商用笔记本电脑和台式电脑的订单。与国际IDM

  2022年2月15日,中国---意法半导体新推出的两款双通道电隔离IGBT和碳化硅(SiC) MOSFET栅极驱动器在高压电力变换和工业应用中节省空间,简化电路设计。IGBT驱动器STGAP2HD 和SiC MOSFET驱动器STGAP2SICD 利用意法半导体最新的电隔离技术,采用SO-36W 宽体封装,能够耐受6kV瞬变电压。此外,±100V/ns dv/dt 瞬变耐量可防止在高电噪声工况下发生杂散导通现象。这两款驱动器都提供最高4A的栅极控制信号,双输出引脚为栅极驱动带来更多灵活性,支持开通和关断时间单独调整。有源米勒钳位功能可防止栅极在半桥拓扑快速换向过程中出现尖峰电压。电路保护功能包括过热保护、安全操作看门狗,每个通道都有

  开关电路 /

  我们都知道,电机驱动是IGBT的主要应用领域之一。有的同学可能会有这样的困惑:“IGBT本来就是驱动电机的,为什么它自己还需要一个驱动?IGBT驱动到底是做什么的?”这个问题说来简单,就像《极简电力电子学》中所说:“IGBT本质上就是一个电子开关,就好比你家里墙上的开关,按一下,开关闭合,电灯亮起;再按一下,电灯熄灭。当然,操作IGBT,不再是手,而是电子脉冲。高电平来临时,器件开通;低电平来临时,器件就关断。手动操作开关,可能一秒钟一两次,而我们的电子开关,一秒钟可以开关上万次,几十万次。那么这时候问题来了:控制IGBT电子脉冲从哪儿来?有的同学要举手了:我知道我知道!控制脉冲可以从MCU来!非常棒!你都会抢答了!MCU就像我们的

  驱动 /

  1月26日,力源信息在电话会议中表示,目前最紧张的产品包括SiC、IGBT、MOS管、各类车用芯片、Image Sensor(图像传感器)等产品,主要是因为产能不足、需求旺盛影响。其认为,这个现象与整个产业升级息息相关,随着智能化及物联化的发展,电子行业各类产品会使用比以往更多种类及数量的芯片,因此以上产品的景气度仍将持续,且这些芯片会朝着小型化、多功能集成等更高性能的方面快速发展,前景良好。2022年,部分芯片供应缓解,工业及新能源、汽车、智能仪表等行业会持续发力导致继续紧缺。对公司而言,将会持续优化业务结构,代理更多的优质产品线、开拓更多的客户,尤其近几年国产芯片的崛起,公司也正在加速扩大国产线销售。力源信息表示,“目前公司自研

  1月13日,赛晶科技发布盈利警告称,根据本集团当前可获得的资料,预期截至2021年12月31日止年度录得母公司拥有人应占溢利较截至2020年12月31日止年度大幅减少。该母公司拥有人应占溢利减少主要由于(a)输配电领域订单减少导致收入减少;(b)与截至2020年12月31日止年度相比,集团产品毛利率有所下降;及(c)绝缘栅双极晶体管项目产生研发开支。资料显示,赛晶科技是业内技术领先并深具影响力的电力电子器件供应商和系统集成商。2010年10月,赛晶科技在香港主板上市,股票代码赛晶科技坚持“以科技创新作为企业发展的第一驱动力”的经营理念,专注于两大业务领域:阳极饱和电抗器、电力电容器、层叠母排等功率半导体及配套器件技术

  厂商赛晶科技预期2021年净利同比大幅减少 /

  一、前言IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)又称绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 其输入极为MOSFET,输出极为PNP晶体管,因此,可以把其看作是MOS输入的达林顿管。它融合了MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点,具备易于驱动、峰值电流容量大、自关断、开关频率高 (10-40 kHz) 等特点,已逐步取代晶闸管和GTO(门极可关断晶闸管),是目前发展最为迅速的新一代电力电子器件。广泛应用于小体积、高效率的变频电源、电机调速、 UPS 及逆变焊机当中。二、IGBT的工作原理IGBT由栅极(

  场效应管的工作原理以及极性判断、好坏判断方法 /

  、MOSFET、FRED等参数介绍

  选型模版

  制造的质量和成本因素

  驱动

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