IGBT是開關(guān)半導(dǎo)體器件，可以說(shuō)是新能源汽車的核心零部件，被稱為新能源汽車的“大腦”是電力電子裝置中最基本、最重要、也是用途最廣的功率半導(dǎo)體器件。

一、它具有溝道長(zhǎng)度短、反向恢復(fù)電流大而漏電流小的特點(diǎn)，因此有很高的開關(guān)速度；在通態(tài)時(shí)它的導(dǎo)通電壓為50V，關(guān)斷時(shí)為30V。

IGBT的特點(diǎn)是具有大電流密度、高抗壓強(qiáng)度和高可靠性以及較寬的工作溫度范圍等特性；主要應(yīng)用于大功率電源電路中的整流、逆變、變頻等電路中。

其工作原理是由 IGBT串聯(lián)二極管構(gòu)成雙二極管橋式整流電路；其特性與功率晶體管相似，可以說(shuō)是一個(gè)功率 MOSFET和一個(gè)雙極型晶體管耦合在一起構(gòu)成的新型功率半導(dǎo)體器件。

二、IGBT技術(shù)應(yīng)用

新能源汽車領(lǐng)域的IGBT產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)基本都是從國(guó)外進(jìn)口，其中最大的市場(chǎng)份額來(lái)自于中國(guó)。目前，我國(guó) IGBT制造企業(yè)基本處于中低端水平，但隨著節(jié)能減排和新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，高端化 IGBT技術(shù)將成為我國(guó) IGBT制造行業(yè)未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)的核心。

主要包括整流器、逆變器和電機(jī)控制器等三個(gè)方面，其中在逆變器中需要使用大量功率器件（開關(guān)管、絕緣柵雙極型晶體管、雙極性晶體管和 MOS管等），因此對(duì)功率器件設(shè)計(jì)與制造技術(shù)提出了更高的要求。

［新能源汽車領(lǐng)域的 IGBT產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)基本都是從國(guó)外進(jìn)口，主要原因就是國(guó)內(nèi)沒(méi)有成熟的技術(shù)和配套能力，在國(guó)內(nèi)只能通過(guò)設(shè)計(jì)與進(jìn)口技術(shù)參數(shù)相匹配后進(jìn)行生產(chǎn)。

［傳統(tǒng)燃油車領(lǐng)域使用 IGBT主要有兩種形式：一種是采用全橋逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；另一種是采用半橋逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

三、行業(yè)趨勢(shì)預(yù)測(cè)

在新能源汽車產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)下， IGBT產(chǎn)品需求增長(zhǎng)明顯。

預(yù)計(jì)2021年全球 IGBT市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到450億美元。

根據(jù) IHS預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)未來(lái)5年內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)市場(chǎng)需求復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）將達(dá)到8．0％，到2023年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)需求總額將達(dá)1410億美元，預(yù)計(jì)期間年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）為11．8％。

根據(jù) SEMI預(yù)測(cè)，從2021年起中國(guó)將成為全球最大的 IGBT市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)需求量也將保持穩(wěn)定增長(zhǎng)狀態(tài)。

中國(guó)已經(jīng)成為全球最大的新能源汽車應(yīng)用市場(chǎng)。

其中動(dòng)力電池和電機(jī)控制器為新能源汽車行業(yè)發(fā)展的核心部件，2021年國(guó)內(nèi)新增電池產(chǎn)能和電機(jī)控制器配套數(shù)量均創(chuàng)歷史新高；在國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的推動(dòng)下，帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，新能源汽車行業(yè)對(duì) IGBT器件需求也越來(lái)越多。

在IGBT領(lǐng)域，臺(tái)灣茂矽電子目前已實(shí)現(xiàn)650V－6500V IGBT全電壓范圍覆蓋，并且自主設(shè)計(jì)、建造了全球首條6英寸高壓IGBT芯片專業(yè)生產(chǎn)線，攻克了高壓IGBT制造關(guān)鍵技術(shù)和成套工藝，是國(guó)內(nèi)自主掌握高鐵動(dòng)力IGBT芯片及模塊技術(shù)的企業(yè)，相關(guān)產(chǎn)品批量應(yīng)用于軌道交通、輸配電、新能源汽車等多個(gè)高端裝備領(lǐng)域，市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)地位明顯。

茂矽電子成立于1987年，晶圓制造長(zhǎng)期聚焦在功率半導(dǎo)體元件及電源管理IC領(lǐng)域，以MOS管、IGBT，模擬芯片、二極管等產(chǎn)品為主，并受到客戶的青睞；

茂矽電子推出三款1200V6寸晶圓（【40A】P81MV022NL0013P、【25A】P81MV020NL0011P、【15A】P81MV023NL0014P）采用FS工藝技術(shù)1200V壕溝和現(xiàn)場(chǎng)停止技術(shù)；低開關(guān)損耗；正溫度系數(shù)；簡(jiǎn)單的平行技術(shù)晶圓片；

由工采網(wǎng)代理的茂矽1200V IGBT晶圓系列采用纖薄晶圓場(chǎng)截止溝道技術(shù)，可顯著降低開關(guān)及傳導(dǎo)損耗，從而在較高頻率下提升功率密度和效率。這些器件不僅為無(wú)需短路功能的應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，如不間斷電源、太陽(yáng)能逆變器、焊接等應(yīng)用，而且為電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用提供10微秒短路功能，與其它IR產(chǎn)品相輔相成。

總的來(lái)說(shuō)，在技術(shù)差距方面有：高鐵、智能電網(wǎng)、新能源與高壓變頻器等領(lǐng)域所采用的IGBT模塊規(guī)格在6500V以上，技術(shù)壁壘較強(qiáng)；IGBT芯片設(shè)計(jì)制造、模塊封裝、失效分析、測(cè)試等IGBT產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)仍掌握在發(fā)達(dá)國(guó)家企業(yè)手中。

近幾年中國(guó)IGBT產(chǎn)業(yè)在國(guó)家政策推動(dòng)及市場(chǎng)牽引下得到迅速發(fā)展，已形成了IDM模式和代工模式的IGBT完整產(chǎn)業(yè)鏈，IGBT國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程加快，有望擺脫進(jìn)口依賴。

受益于新能源汽車、軌道交通、智能電網(wǎng)等各種利好措施，IGBT市場(chǎng)將引來(lái)爆發(fā)點(diǎn)。希望國(guó)產(chǎn)IGBT企業(yè)能從中崛起。

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