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IGBT(絕緣柵雙極晶體管)作為電力電子領域的重要器件,近年來在新能源汽車、軌道交通、可再生能源發電和智能電網等領域的應用日益廣泛。IGBT的高效率、高可靠性和快速開關特性,使其成為電力變換和電機控制的理想選擇。隨著SiC(碳化硅)和GaN(氮化鎵)等寬禁帶半導體材料的IGBT研發,IGBT的性能將進一步提升,能耗將進一步降低。
未來,IGBT技術將更加注重集成化和智能化。一方面,通過模塊化設計,將多個IGBT芯片集成在一個模塊中,實現更高的功率密度和更小的體積,適合于空間有限的應用場景。另一方面,IGBT將集成更多的智能控制和保護功能,如過流保護、溫度監控和故障診斷,提高系統的整體可靠性和效率。此外,隨著電動汽車和可再生能源市場的快速增長,IGBT的市場需求將持續擴大,推動技術的不斷進步和創新。
《中國IGBT行業現狀調研分析及發展趨勢預測報告(2025版)》通過詳實的數據分析,全面解析了IGBT行業的市場規模、需求動態及價格趨勢,深入探討了IGBT產業鏈上下游的協同關系與競爭格局變化。報告對IGBT細分市場進行精準劃分,結合重點企業研究,揭示了品牌影響力與市場集中度的現狀,為行業參與者提供了清晰的競爭態勢洞察。同時,報告結合宏觀經濟環境、技術發展路徑及消費者需求演變,科學預測了IGBT行業的未來發展方向,并針對潛在風險提出了切實可行的應對策略。報告為IGBT企業與投資者提供了全面的市場分析與決策支持,助力把握行業機遇,優化戰略布局,推動可持續發展。
第一章 IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)相關概述
第一節 IGBT簡介
一、結構及工作特性
1、定義及分類
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管,是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件, 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優點。GTR飽和壓降低,載流密度大,但驅動電流較大;MOSFET驅動功率很小,開關速度快,但導通壓降大,載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優點,驅動功率小而飽和壓降低。非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。
IGBT種類
IGBT按緩沖區的有無來分類,緩沖區是介于P+發射區和N-飄移區之間的N+層。無緩沖區者稱為對稱型IGBT,有緩沖區者稱為非對稱型IGBT。因為結構不同,因而特性也不同。非對稱型IGBT由于存在N+區,反向阻斷能力弱,但其正向壓降低、關斷時間短、關斷時尾部電流小;與此相反,對稱型IGBT具有正反向阻斷能力,其他特性卻不及非對稱型IGBT。目前商品化的IGBT單管或模塊大部分是非對稱型IGBT。
特點:
(1)可靠性高。由于IGBT 是自關斷元件,不易發生逆變換向失敗、保護動作也是瞬時的。
(2)節電。由于采用串聯電路并且設計無功電流小,使電耗大為減小。
(3)用IGBT 擴大機組容量是積木式的,就更易于實現單機大容量。
(4)用IGBT 完成的串聯逆變電路,線路簡單,易于完成單一電源雙輸出,實現“一拖二”,使操作者容易掌握、維護簡單。
(5)啟動性能優越。不論在任何狀態下(包括鋼水滿爐凍爐)啟動成功率均為100%。
(6)對電網無污染。成套設備對電網的功率因數高,不需外加任何補償措施,成套電爐設備對電網的功率因數在運行的全過程中都保持在0.95 以上。
(7)本系統實行“軟啟動”、“軟關機”,不論是啟動或關機,還是保護動作自動停機,都自動進入“軟啟動”、“軟關機”。因此,不論在全功率、全電壓以及“凍爐”等任意狀態下均可進行開機、停機,并確保本系統所設置的各種必要的保護可靠工作、保證系統可靠無誤。該系列產品于2025年投放市場運行的,從未出現“傷筋動骨”的故障、從未出現“不可修復”的故障。
(8)維修容易。一般的操作電工經過培訓就能完成。
2、產品特性
3、主要應用領域
二、工藝流程
轉-自:http://www.qdlaimaiche.com/9/51/IGBTShiChangXuQiuFenXiYuFaZhanQu.html
第二節 發展歷史
第三節 IGBT產業鏈分析
一、設計
IGBT是功率半導體器件第三次技術革命的代表性產品,具有高頻率、電機傳動、汽車、智能電網、新能源、航空航天、高電壓、大電流,易于開關、交流變頻、強電控制、優良性能,被業界譽為功率變流裝置的“CPU”,廣泛應用于軌道交通、船舶驅動、風力發電、產業領域。 隨著以軌道交通為代表的新興市場興起,中國已經成為全球IGBT最大需求市場。
芯片設計廠商主要有中科君芯、山東科達、中航微電子、西安愛帕克、華潤上華、深圳比亞迪、寧波達新、南京銀茂、吉林華微等。
其中,深圳比亞迪微電子有限公司是比亞迪集團旗下的獨立子公司,自2025年開始致力于集成電路及功率器件的開發,并提供產品應用的整套解決方案。業務領域為:
IGBT芯片及模塊,智能功率模塊(IPM),AC-DC芯片,電池保護及管理芯片,功率場效應管(MOSFET),CMOS圖像傳感器,觸摸控制芯片、觸摸板,ESD保護二極管、智能動力電池管理、電流傳感器等。
作為電力電子重要大功率主流器件之一,IGBT已經廣泛應用于家用電器、交通運輸、電力工程、可再生能源和智能電網等領域。在工業應用方面,如交通控制、功率變換、工業電機、不間斷電源、風電與太陽能設備,以及用于自動控制的變頻器。在消費電子方面,IGBT用于家用電器、相機和手機。
二、制造
IGBT供應鏈已成熟,新公司較少,但逐步重塑
大多數IGBT廠商都涉足該領域有數十年之久。品牌廠商與用戶之間的關系已經建立,商業模式也已成形。然而,演進正在發生:隨著電動汽車市場的需求增長,電源模塊正成為電動汽車市場價值鏈中的關鍵部分。越來越多的企業選擇進入電源模塊市場,以獲取該市場的附加值。預計未來電源模塊制造業務將變得非常艱難,因為有大量廠商參與競爭。
功率器件行業的制造材料主要有晶硅、塑封料、銅材等,銅材屬于重要的戰略物資資源,對于銅材的需求來自多個領域,功率器件行業僅占其需求端的很小一部分。塑封料占據了整個微電子封裝材料97%以上的市場。現在,已經廣泛地應用于半導體器件、集成電路、消費電子、汽車、軍事、航空等各個封裝領域,其采購價格將整體維持波動上升。
IGBT行業芯片制造企業發展
三、封裝
封裝IGBT模塊所用芯片大多由英飛凌、ABB等國外公司提供,只有極少量的芯片由國內生產,國產IGBT芯片年產值不到1億元。
IGBT模塊封裝流程:一次焊接--一次邦線--二次焊接--二次邦線---組裝--上外殼、涂密封膠--固化---灌硅凝膠---老化篩選。這些流程不是固化的,要看具體的模塊,有的可能不需要多次焊接或邦線,有的則需要,有的可能還有其他工序。
IGBT模塊封裝圖示
IGBT模塊封裝采用了膠體隔離技術,防止運行過程中發生爆炸;第二是電極結構采用了彈簧結構,可以緩解安裝過程中對基板上形成開裂,造成基板的裂紋;第三是對底板進行加工設計,使底板與散熱器緊密接觸,提高了模塊的熱循環能力。對底板設計是選用中間點設計,在我們規定的安裝條件下,它的幅度會消失,實現更好的與散熱器連接。后面安裝過程我們看到,它在安裝過程中發揮的作用。產品性能,我們應用IGBT過程中,開通過程對IGBT是比較緩和的,關斷過程中是比較苛刻。大部分損壞是關斷造成超過額定值。
在封裝方面,廠商面臨著諸多挑戰,如良率提升、失效降低、制造簡化、成本降低等。為了實現這些目標,新設計和新材料嶄露頭角,獲得廠商使用。新的電源模塊解決方案靈感來自于智能手機等大批量市場,集成嵌入式芯片的模塊通過光伏和汽車等領域進入IGBT市場。一些大型廠商也正在加快并購步伐,以獲取更多的技術經驗。
第二章 2024-2025年世界IGBT行業發展現狀分析
第一節 2024-2025年世界IGBT發展概況
一、世界IGBT市場需求規模分析
二、世界IGBT競爭格局分析
第二節 2024-2025年世界主要國家IGBT行業發展情況分析
一、美國
二、日本
三、德國
第三節 全球主要IGBT區域發展動態分析
一、三菱電機在配備第7代IGBT的模塊中追加1.7KV產品
二、瑞薩電子推出第8代IGBT
三、東芝面向車載逆變器推出光電隔離型IGBT柵極預驅動IC
四、上海先進試制6500V機車用IGBT芯片通過中車產品鑒定
第四節 2025-2031年世界IGBT行業技術趨勢預測
第三章 2024-2025年中國IGBT行業發展環境分析
第一節 國內宏觀經濟環境分析
一、GDP歷史變動軌跡分析
二、固定資產投資歷史變動軌跡分析
三、2025-2031年中國宏觀經濟發展預測分析
第二節 2024-2025年中國IGBT行業發展政策環境分析
一、行業政策影響分析
二、相關行業標準分析
第四章 2024-2025年中國IGBT行業運行形勢分析
第一節 2024-2025年中國IGBT行業概況
一、IGBT發展現狀
Research and Analysis on the Current Situation and Development Trend Prediction of China's IGBT Industry (2024 Edition)
作為新型功率半導體器件的主流器件,IGBT已廣泛應用于工業、4C(通信、計算機、消費電子、汽車電子)、航空航天、國防軍工等傳統產業領域,以及軌道交通、新能源、智能電網、新能源汽車等戰略性新興產業領域。
IGBT應用領域分布—— 按電壓
在下游市場需求的推動下,近年來我國國內企業在IGBT產品領域的研發投入呈明顯上升趨勢,行業整體產量從的190萬只增長至的565萬只。
2020-2025年我國IGBT產品產量圖(單位:萬只)
目前我國IGBT 優秀企業不多,南車時代、比亞迪等均主要為自己的高鐵和新能源汽車做配套,華微電子屬于國內在消費類IGBT 市場的龍頭企業,此前主要產品是第四代產品,和國際龍頭差距較大,公司非常重視也極為看好戰略性新興產業的發展給功率半導體產業帶來的廣闊空間,因此公司進一步加大新技術、新產品的研發投入,研發投入達到營業收入的6%以上,研發的重心以符合國家戰略性新興產業發展需求的第四代、第六代IGBT產品、COOLMOS產品以及TRENCH SBD等為主,力求實現高端功率半導體核心技術快速突破。目前新技術產品已陸續應用于市場,隨著公司新技術、新產品的系列化,將真正實現國內自主技術在中高端市場的規模化應用,有效加快公司的客戶、市場結構調整步伐,進而提升公司整體運營質量,實現公司經營業績的提高。
2016年我國部分IGBT生產商市場定位
二、中國擬建在建IGBT項目分析
第二節 IGBT工藝技術及器件發展
一、IGBT工藝流程及技術研究
二、IGBT芯片生產設備組成
第三節 IGBT行業存在問題及發展限制
第四節 中國IGBT企業應對措施
第五章 2020-2025年中國半導體分離器件行業數據監測分析
第一節 中國半導體分立器件制造行業規模情況分析
一、行業單位規模情況分析
二、行業人員規模狀況分析
三、行業資產規模狀況分析
四、行業利潤規模狀況分析
第二節 中國半導體分立器件制造行業產銷情況分析
一、行業生產情況分析
二、行業銷售情況分析
三、行業產銷情況分析
第三節 中國半導體分立器件制造行業財務能力分析
一、行業盈利能力分析
二、行業償債能力分析
三、行業營運能力分析
第六章 2020-2025年中國IGBT行業市場動態分析
第一節 2020-2025年中國IGBT生產分析
一、2020-2025年中國IGBT產能統計分析
二、2020-2025年中國IGBT產量統計分析
第二節 市場分析
一、我國IGBT行業市場規模分析
IGBT是一種復合全控型電壓驅動式功率半導體器件,為世界公認的電力電子第三次技術革命的代表性產品,具有高頻率、高電壓、大電流,易于開關等優良性能,被業界譽為功率變流裝置的“CPU”。近年來,隨著國民經濟的快速發展,功率半導體技術已經日益廣泛地應用于日常消費品、工業制造、電力輸配、交通運輸、航空航天、可再生能源及軍工等重點領域,只要涉及到用電的各種場合,就離不開以功率半導體為核心的電力電子技術的應用。“目前,中國是世界上最大的功率半導體器件消費國,但作為產業鏈高端的功率芯片則全部依賴進口,這勢必影響國民經濟的安全、可持續發展。
我國IGBT技術取得一定突破,應用需求巨大。IGBT芯片技術方面,中國南車建成全球第二條、國內首條8英寸IGBT芯片專業生產線,具備年產12萬片芯片、并配套形成年產100萬只IGBT模塊的自動化封裝測試能力,芯片與模塊電壓范圍實現從650V到6500V的全覆蓋。去年成功實現首批8英寸1700V IGBT芯片下線,8英寸3300V芯片已完成試制與測試,6500V芯片也已研發出合格樣品。IGBT模塊技術方面,封裝IGBT模塊所用芯片大多由英飛凌、ABB等國外公司提供,只有極少量的芯片由國內生產,國產IGBT芯片年產值不到1億元。但我國卻是全球最大的功率半導體消費市場,占全球市場的40%以上,未來一段時期仍將保持15%以上的速度增長,市場潛力巨大。
在新能源、節能環保“十四五”規劃等一系列國家政策措施的支持下,國內IGBT的發展獲得巨大的推動力,市場持續快速增長。,國內IGBT市場規模達105.4億元。近幾年我國IGBT市場規模情況如下圖所示:
2020-2025年我國IGBT市場規模情況
二、中國IGBT區域市場規模分析
第三節 中國IGBT重點應用領域分析
一、變頻家電
二、新能源領域
三、智能電網
四、不間斷電源
第七章 中國IGBT市場競爭分析
第一節 行業競爭結構分析
中國IGBT行業現狀調研分析及發展趨勢預測報告(2024版)
一、現有企業間競爭
二、潛在進入者分析
三、替代品威脅分析
四、供應商議價能力
五、客戶議價能力
第二節 IGBT市場競爭策略分析
一、IGBT市場增長潛力分析
二、IGBT產品發展策略分析
三、典型企業產品競爭策略分析
第八章 2025年中國IGBT行業市場競爭格局分析
第一節 2025年中國IGBT市場競爭現狀
一、品牌競爭
二、價格競爭
三、產品競爭趨勢
第二節 2025-2031年中國IGBT 行業競爭關鍵因素
一、渠道
二、產品/服務質量
三、品牌
第九章 2024-2025年國際IGBT重點供應商運營狀況分析
第一節 意法半導體(STMICROELECTRONICS)
一、企業概況
二、2024-2025年企業經營與財務狀況分析
三、2024-2025年企業競爭優勢分析
四、企業未來發展戰略與規劃
第二節 英飛凌(INFINEON)
一、企業基本概況
二、2024-2025年企業經營與財務狀況分析
三、2024-2025年企業競爭優勢分析
四、企業未來發展戰略與規劃
第三節 賽米控
SEMIKRON公司IGBT模組
第四節 國際整流器
第五節 飛兆半導體
第六節 富士電機
第七節 東芝
第八節 三菱電機
第十章 2024-2025年中國IGBT重點供應商運營狀況分析
第一節 江蘇長電科技股份有限公司
一、企業概況
二、企業主要經濟指標分析
三、企業盈利能力分析
四、企業償債能力分析
五、企業運營能力分析
六、企業成長能力分析
ZhongGuo IGBT HangYe XianZhuang DiaoYan FenXi Ji FaZhan QuShi YuCe BaoGao (2024 Ban )
第二節 上海貝嶺股份有限公司
一、企業概況
二、企業主要經濟指標分析
三、企業盈利能力分析
四、企業償債能力分析
五、企業運營能力分析
六、企業成長能力分析
第三節 華微電子
一、企業概況
二、企業主要經濟指標分析
三、企業盈利能力分析
四、企業償債能力分析
五、企業運營能力分析
六、企業成長能力分析
第四節 中環股份
一、企業概況
二、企業主要經濟指標分析
三、企業盈利能力分析
四、企業償債能力分析
五、企業運營能力分析
六、企業成長能力分析
第五節 廈門宏發電聲股份有限公司
一、企業概況
二、企業主要經濟指標分析
三、企業盈利能力分析
四、企業償債能力分析
五、企業運營能力分析
六、企業成長能力分析
第六節 湖北臺基半導體股份有限公司
一、企業概況
二、企業主要經濟指標分析
三、企業盈利能力分析
四、企業償債能力分析
五、企業運營能力分析
六、企業成長能力分析
第七節 其它企業分析
一、西安電力技術
二、科達半導體
三、比亞迪微電子
四、嘉興斯達半導體
五、江蘇宏微科技
六、南京銀茂微電子
七、中車時代電氣(03898)
八、西安衛光科技有限公司
中國IGBT業界の現狀調査分析及び発展傾向予測報告(2024版)
第十一章 2024-2025年中國IGBT相關產業鏈運行走勢分析
第一節 2024-2025年中國IGBT上游市場分析
第二節 2024-2025年中國IGBT下游市場分析
第十二章 2025-2031年中國IGBT行業發展前景預測分析
第一節 2025-2031年中國IGBT行業發展預測分析
一、未來IGBT發展分析
二、未來IGBT行業技術開發方向
三、總體行業十三五整體規劃及預測分析
第二節 2025-2031年中國IGBT行業市場前景預測
一、產品差異化是企業發展的方向
二、發展模式分析
第十三章 2025-2031年中國IGBT行業投資機會與風險分析
第一節 2025-2031年中國IGBT行業投資環境分析
第二節 2025-2031年IGBT行業投資機會分析
一、規模的發展及投資需求分析
二、總體經濟效益判斷
三、與產業政策調整相關的投資機會分析
第三節 [.中.智.林.]2025-2031年中國IGBT行業投資風險分析
一、市場競爭風險
二、原材料壓力風險分析
三、需求放緩風險
四、外資進入現狀及對未來市場的威脅
五、其他風險
http://www.qdlaimaiche.com/9/51/IGBTShiChangXuQiuFenXiYuFaZhanQu.html
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