IGBT是功率半導體器件第三次技術(shù)革命的代表性產(chǎn)品，具有高頻率、高電壓、大電流，易于開關(guān)等優(yōu)良性能，被業(yè)界譽為功率變流裝置的“CPU”，大規(guī)模的應用于電動汽車中。

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IGBT的市場前景

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，就是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(qū)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(yōu)點。IGBT 產(chǎn)品集合了高頻、高壓、大電流三大技術(shù)優(yōu)勢，是電力電子設備中的核心部件，涉及幾乎所有電壓等級下的電氣設備。

IGBT作為能源轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)暮诵钠骷?，能夠提高用電效率和質(zhì)量，具有高效節(jié)能和綠色環(huán)保的特點。被大規(guī)模應用于電動汽車、電力機車里的電機驅(qū)動以及并網(wǎng)技術(shù)、儲能電站、工業(yè)領域的高壓大電流場合的交直流電轉(zhuǎn)換和變頻控制等，是上述應用中的核心技術(shù)，市場需求巨大且與日俱增。但是在過往，國內(nèi)在高功率的IGBT方面的布局是空白的。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，傳統(tǒng)IGBT市場90%已經(jīng)被歐美、日本國際巨頭占據(jù)。大多數(shù)IGBT廠商都涉足該領域有數(shù)十年之久。國外研發(fā)IGBT器件的公司主要有英飛凌、ABB、三菱、西門康、日立、富士、TOSHIBA、IXYS和APT公司等，其IGBT技術(shù)成熟，已實現(xiàn)了大規(guī)模商品化生產(chǎn)，IGBT產(chǎn)品電壓規(guī)格涵蓋600V-6500V，電流規(guī)格涵蓋2A-3600A，形成了完善的IGBT產(chǎn)品系列。其中，西門康、仙童（被安森美收購）等企業(yè)在1700V及以下電壓等級的消費級IGBT領域處于優(yōu)勢地位；ABB、英飛凌、三菱電機在1700V-6500V電壓等級的工業(yè)級IGBT領域占絕對優(yōu)勢，3300V以上電壓等級的高壓IGBT技術(shù)更是被英飛凌、ABB、三菱三家公司所壟斷，它們代表著國際IGBT技術(shù)最高水平。

根據(jù)賽迪顧問的報告，功率半導體占到新能源汽車新增半導體用量的76%、新能源整車半導體用量的50%。IGBT模塊是新能源汽車電控系統(tǒng)和直流充電樁的核心器件，成本占到新能源整車成本的10%，占到充電樁成本的20%。由于未來幾年新能源汽車及充電樁市場將進入爆發(fā)期，IGBT等功率半導體作為其核心器件也將迎來黃金發(fā)展期。

有數(shù)據(jù)顯示，2016年全球電動車銷量達到200萬輛，共消耗了大約9億美元的IGBT管，平均每輛車大約消耗450美元，是電動車里除電池外最昂貴的部件。其中，混合動力和PHEV大約77萬輛，每輛車需要大約300美元的IGBT，純電動車大約123萬輛，平均每輛車使用540美元的IGBT，而大功率的純電公交車用的IGBT可能超過1000美元。

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國內(nèi)IGBT產(chǎn)業(yè)鏈主要廠商

國務院在發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中提出，至2020年，我國純電動汽車和插電式混合動力汽車年生產(chǎn)能力將達200萬輛，等效為8英寸IGBT晶圓年需求100萬片。受惠于新能源汽車及其配套設施發(fā)展，預計到2020年，中國IGBT銷售額將達近200億元?？梢?，新能源汽車帶給國產(chǎn)IGBT的發(fā)展機遇不言而喻。不過，目前國產(chǎn)IGBT產(chǎn)業(yè)鏈的搭建還不夠完善，與國際巨頭的技術(shù)差距仍較大。

國內(nèi)IGBT產(chǎn)業(yè)鏈主要公司及主要產(chǎn)品

1株洲中車時代電氣

株洲中車時代電氣股份有限公司是中國中車旗下股份制企業(yè)，2006年，時代電氣在香港聯(lián)交所上市。2014年，營業(yè)收入首次跨越百億。擁有國內(nèi)首條、全球第二條8吋IGBT芯片及模塊生產(chǎn)線，并且已掌握IGBT的專業(yè)研發(fā)制造技術(shù)，具備年產(chǎn)12萬片芯片、并配套形成年產(chǎn)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(xiàn)從650V到6500V的全覆蓋，打破了國外公司在高端功率半導體芯片技術(shù)的壟斷。2017年研制的3600A/4500V 壓接型IGBT模塊，是目前市場可見產(chǎn)品中容量最大，且具備雙面散熱、長期穩(wěn)定失效短路能力的器件，打破了國外大功率壓接型IGBT的技術(shù)和市場壟斷。

類型：IDM

主要產(chǎn)品及服務：1200V-6500V高壓模塊，國內(nèi)唯一自主掌握了高鐵動力IGBT芯片及模塊技術(shù)的企業(yè)

網(wǎng)址：www.timeselectric.cn

2深圳比亞迪

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2003年開始致力于集成電路及功率器件的開發(fā)，并提供產(chǎn)品應用的整套解決方案。2008年比亞迪集團斥資2.7億元人民幣收購寧波中緯晶圓代工廠，進一步完善了半導體產(chǎn)業(yè)的自主開發(fā)生產(chǎn)地位。 與國家電網(wǎng)、上海先進半導體牽手，共同打造IGBT國產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)鏈，正式進入比亞迪新能源汽車用IGBT的供應鏈。

類型：IDM、模組

主要產(chǎn)品及服務：工業(yè)級IGBT模塊、汽車級IGBT模塊、600VIGBT單管、IGBT驅(qū)動芯片等

網(wǎng)址：www.bydit.com

3杭州士蘭微

杭州士蘭微電子股份有限公司具備芯片設計、制造、封裝等全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)能力。芯片制造現(xiàn)有5英寸和6英寸產(chǎn)線各一條，這兩條芯片生產(chǎn)線建于2001年和2005年，產(chǎn)出目前達到每月21萬片。在6英寸及以下產(chǎn)線的產(chǎn)能上，排名全球第五位。17年建立一條8英寸生產(chǎn)線，8月份已經(jīng)投產(chǎn)6500片左右，計劃在18年年底建成3-4萬片的產(chǎn)能。

類型：IDM

主要產(chǎn)品及服務：300-600V穿通型IGBT工藝，1200V非穿通型槽柵IGBT工藝，面向電焊機、變頻器、光伏逆變器、電機逆變器、UPS電源、家電、消費電子

網(wǎng)址：www.silan.com.cn

4吉林華微

吉林華微電子股份有限公司是集功率半導體器件設計研發(fā)、芯片加工、封裝測試及產(chǎn)品營銷為一體的國家級高新技術(shù)企業(yè)，中國半導體功率器件五強企業(yè)。公司經(jīng)科技部、中科院等國家機構(gòu)認證，被列為國家博士后科研工作站、國家創(chuàng)新型企業(yè)。公司現(xiàn)擁有員工近2000人，研發(fā)人員占公司總?cè)藬?shù)的20%。凈化面積17000平方米，主要凈化級別為0.3微米百級。公司于2001年3月在上海證券交易所上市，為國內(nèi)分立器件行業(yè)首家上市公司。

類型：IDM

主要產(chǎn)品及服務：擁有3英寸、4英寸、5英寸與6英寸等多條功率半導體分立器件及IC芯片生產(chǎn)線，芯片加工能力為每年300余萬片，封裝能力為30億只/年。

5重慶中航微電子

中航（重慶）微電子有限公司是一家集半導體芯片設計、制造與服務為一體的公司。擁有一座月產(chǎn)4萬片8英寸硅片的芯片制造工廠，工藝制程能力最小生產(chǎn)線寬達到0.15微米；在上海設有研發(fā)中心；在重慶、上海和深圳設有銷售中心，在西南、華北、華東及華南形成覆蓋全國的銷售網(wǎng)絡。

類型：IDM

主要產(chǎn)品及服務：1200V/20-50AIGBT功率模塊

6天津中環(huán)股份

天津中環(huán)半導體股份有限公司在深交所上市，股票代碼002129。公司致力于半導體節(jié)能產(chǎn)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)，是一家集科研、生產(chǎn)、經(jīng)營、創(chuàng)投于一體的國有控股高新技術(shù)企業(yè)。目前旗下?lián)碛?家高新技術(shù)企業(yè)、1家國家火炬計劃重點高新技術(shù)企業(yè)、4個省部級研發(fā)中心、一個博士后科研工作站，員工5000余人。

類型：IDM

主要產(chǎn)品及服務：用于消費電子IGBT已經(jīng)量產(chǎn)，高電壓IGBT還在研發(fā)，節(jié)能型功率器件可用于充電樁

網(wǎng)址：www.tjsemi.com

7西安永電

西安中車永電電氣有限公司是中車永濟電機有限公司全資控股的專門從事電力電子產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務的高技術(shù)企業(yè)?，F(xiàn)有員工600多人，其中研發(fā)人員100余人，年銷售收入達到10億元。公司主要產(chǎn)品有：IGBT模塊、IPM模塊、整流管、晶閘管、組合元件等電力半導體器件；變流器、功率模塊、城軌地面整流裝置、地鐵單向?qū)ㄑb置、充電機等裝置。產(chǎn)品主要應用于高速鐵路、風力發(fā)電、冶金工業(yè)、城市軌道交通、太陽能光伏發(fā)電等領域。

類型：模塊

主要產(chǎn)品及服務：1200V-6500V/75A-2400A高壓模塊，主要面向軌道交通、智能電網(wǎng)等高壓領域

網(wǎng)址：www.xayonge.com.cn

8西安愛帕克

西安愛帕克電力電子有限公司成立于1995年12月，是由具有50多年悠久歷史的世界上著名的專業(yè)功率半導體公司“美國國際整流器公司(IR)”與中國電力電子行業(yè)的先驅(qū)和開拓者“西安電力電子技術(shù)研究所(PERI)”共同投資興建的專業(yè)封裝大功率半導體模塊的中美合資企業(yè)，是中國第一個專門研發(fā)和生產(chǎn)IGBT模塊的合資公司。

類型：模塊

主要產(chǎn)品及服務：600V-1200V/50A-400A模塊

網(wǎng)址：www.irperi.com

9威海新佳

威海新佳電子有限公司成立于2004年，注冊資本2000萬元，總部位于山東省威海市，是專業(yè)從事新型電力電子器件及其應用整機產(chǎn)品設計、研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的國家高新技術(shù)企業(yè)。公司擁有多項專利技術(shù)和獨立的知識產(chǎn)權(quán)，具有較強的設計、研發(fā)和生產(chǎn)能力。

新佳電子作為IGBT國家標準和交流固態(tài)繼電器行業(yè)標準起草單位之一，建有“國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程”IGBT生產(chǎn)線，山東省電力電子器件工程技術(shù)研究中心，并先后承擔過國家發(fā)改委新型電力電子器件產(chǎn)業(yè)化專項項目、工信部電子發(fā)展基金項目等多項國家和省部級項目。

類型：模塊

主要產(chǎn)品及服務：1200V/50A-300A模塊，應用于AC和DC電機控制、變頻器、UPS等領域

網(wǎng)址：www.singa.cn

10江蘇宏微

江蘇宏微科技股份有限公司是由一批長期在國內(nèi)外從事電力電子產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)，具有多種專項技術(shù)的科技專家組建的國家重點高新技術(shù)企業(yè)。是國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程基地，國家IGBT和FRED標準起草單位；擁有江蘇省企業(yè)院士工作站，江蘇省博士后創(chuàng)新基地，江蘇省新型高頻電力半導體器件工程技術(shù)研究中心等。

類型：模塊

主要產(chǎn)品及服務：600V-1200V/15A-60A單管、600-1700/15-800A模塊，應用于特種電源、電焊機、UPS、逆變器、變頻器等領域

網(wǎng)址：www.macmicst.com

11嘉興斯達

嘉興斯達半導體股份有限公司成立于2005年4月，是一家由歸國留學生為主要技術(shù)骨干，專業(yè)從事功率半導體元器件尤其是IGBT模塊研發(fā)、生產(chǎn)和銷售服務的國家級高新技術(shù)企業(yè)。公司在浙江、上海和歐洲均設有子公司，是目前國內(nèi)最大的IGBT模塊生產(chǎn)廠家。據(jù)全球著名研究和咨詢公司IHS的市場報告，嘉興斯達半導體（Starpower Semiconductor）2016年首次進入全球功率模塊市場排名前十，位列第九。

類型：模塊、設計

主要產(chǎn)品及服務：600V-3300V/1800A-3700A模塊

網(wǎng)址：www.powersemi.cc

12南京銀茂

南京銀茂微電子制造有限公司是江蘇銀茂（控股）集團有限公司與暉源有限公司（香港）合資成立的一家高新技術(shù)企業(yè)（以富有行業(yè)經(jīng)驗的留美博士團隊為核心），于207年在江蘇南京成立。以研發(fā)、制造和銷售擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型電力電子模塊（國產(chǎn)IGBT功率模塊、MOSFET功率模塊）、全氣密半氣密高可靠性混合電路電子器件、大規(guī)模變流技術(shù)核心組件為主營業(yè)務。

類型：模塊、設計

主要產(chǎn)品及服務：600V-1700V/15A-200A模塊，應用于工業(yè)變頻、新能源、電源裝備等

網(wǎng)址：www.njsme.com

13無錫中科君芯

江蘇中科君芯科技有限公司是一家專注于IGBT、FRD等新型電力電子芯片研發(fā)的中外合資高科技企業(yè)。公司成立于2011年底，依托中國科學院的科研團隊和研發(fā)平臺，結(jié)合海內(nèi)外的技術(shù)精英以及專業(yè)的市場管理團隊共同組建而成。是國內(nèi)率先開發(fā)出溝槽柵場截止型（Trench FS）技術(shù)并真正實現(xiàn)量產(chǎn)的企業(yè)。

類型：設計

主要產(chǎn)品及服務：國內(nèi)唯一全面掌握650V-6500V全電壓段IGBT芯片技術(shù)企業(yè)，面向電磁感應加熱、變頻家電、逆變焊機、工業(yè)變頻器、新能源等領域

網(wǎng)址：www.cas-junshine.com

14西安芯派科技

西安芯派電子科技有限公司是一家專業(yè)從事中大功率場效應管(MOSFET，自高壓至低壓全系列產(chǎn)品)、特殊用途整流器(含快速恢復二極管及肖特基二極管)、橋堆以及電源管理IC開發(fā)設計，集研發(fā)、生產(chǎn)和銷售為一體的高新技術(shù)企業(yè)，也是專業(yè)從事大功率MOSFET和IGBT器件設計及生產(chǎn)的半導體企業(yè)。

類型：設計

主要產(chǎn)品及服務：650V-1700V/80A-600AIGBT，應用于電源管理、電池管理、電機控制及充電樁等領域

網(wǎng)址：www.semipower.com.cn

15吉林華微斯帕克

吉林華微電子股份有限公司是集功率半導體器件設計研發(fā)、芯片加工、封裝測試及產(chǎn)品營銷為一體的高新技術(shù)企業(yè)，擁有多條功率半導體分立器件及IC芯片生產(chǎn)線，芯片加工能力為每年360余萬片，封裝能力為30億只/年，吉林華微電子有限公司已形成VDMOS、IGBT、FRED、SBD、BJT等為營銷主線的系列產(chǎn)品， 是NXP、FAIRCHILD、VISHAY、 PHILIPS、TOSHIBA等國際知名企業(yè)的合作伙伴。

類型：設計

主要產(chǎn)品及服務：智能功率模塊及大功率IGBT模塊

網(wǎng)址：www.sinospm.com

16寧波達新

達新半導體有限公司成立于2013年，是以海歸博士為主創(chuàng)立的一家中外合資的高科技公司，公司主要從事IGBT、MOSFET、FRD等功率半導體芯片與器件的設計、制造和銷售，并提供相關(guān)的應用解決方案?？偛吭O于在浙江省寧波的余姚市，在上海和杭州設有子公司，其中上海子公司有芯片設計中心，杭州子公司建有IGBT模塊生產(chǎn)線，深圳設有銷售辦事處。

類型：設計

主要產(chǎn)品及服務：單管、模塊、面向逆變焊機、工業(yè)領域、白色家電、充電樁、UPS電源、光伏逆變器、空調(diào)、電磁感應加熱

網(wǎng)址：www.daxin-semi.com

17無錫紫光微

無錫紫光微電子有限公司是一家專注于先進半導體功率器件和集成電路的設計研發(fā)、芯片加工、封裝測試及產(chǎn)品銷售的集成電路設計企業(yè)。公司開發(fā)和生產(chǎn)的SJMOSFET、DTMOSFET、HVVDMOS、IGBT、IGTO、HalfBridgeGateDriver等先進半導體功率器件以及相關(guān)的電源管理集成電路等產(chǎn)品廣泛應用于節(jié)能、綠色照明、風力發(fā)電、智能電網(wǎng)、混合動力電動汽車、儀器儀表、消費電子等領域。

類型：設計

主要產(chǎn)品及服務：600V/1200V/1350V，用于交/直流驅(qū)動、不間斷電源、電磁爐、通用逆變器、開關(guān)和共振模式電源供給等

網(wǎng)址：www.tsinghuaicwx.com

18無錫新潔能

無錫新潔能股份有限公司專業(yè)從事半導體功率器件的研發(fā)與銷售。公司產(chǎn)品憑借低損耗、高可靠性品質(zhì)，已成功進入汽車電子、電機驅(qū)動、家用電器、消費電子、LED照明、電動車、安防、網(wǎng)絡通信等市場領域，獲得國內(nèi)外知名公司的認證。相關(guān)核心技術(shù)已獲得多項專利授權(quán)，四大系列產(chǎn)品均獲得江蘇省高新技術(shù)產(chǎn)品認定。2016年9月正式掛牌上市新三板，股票代碼838147。

類型：設計

主要產(chǎn)品及服務：12V~200V溝槽型功率MOSFET（N溝道和P溝道）、30V~300V屏蔽柵功率MOSFET（N溝道和P溝道）、500V~900V超結(jié)功率MOSFET、600V~1350V溝槽柵場截止型IGBT

網(wǎng)址：www.ncepower.com

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結(jié)語

我國功率半導體與國外IDM廠商相比在設備投入上還有待加強，在器件設計、工藝技術(shù)方面仍有差距，供應鏈也不夠完善。究其原因，一是作為后進者，國內(nèi)IGBT缺乏時間考驗來建立品牌效應;二是IGBT國產(chǎn)化的進程開始得相對較晚，而且當時，市場應用前景還不太明朗，終端應用方案商對于推動IGBT技術(shù)國產(chǎn)化的意愿并不強，一直以來就只有少數(shù)幾家國外老牌的專業(yè)IGBT廠商占據(jù)著這一市場。從制造水平來看，華虹宏力場截止型IGBT(Field Stop，F(xiàn)S IGBT)技術(shù)參數(shù)可比肩國際領先企業(yè)，但想要全面提升國產(chǎn)IGBT實力，還需要上下游產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的全面參與和共同努力。

我國IGBT器件90%依賴進口，國產(chǎn)市場份額主要被歐美、日本企業(yè)壟斷。國內(nèi)IGBT在設備、材料、芯片設計和晶圓制造上與國際大廠仍有一定的差距，國產(chǎn)IGBT芯片的主要工藝設備、襯底片都還要從國外采購，特別是在大功率模塊封裝方面，在產(chǎn)品的功率密度、散熱性能、長期可靠性以及模塊設計創(chuàng)新方面，技術(shù)差距仍然較大。

目前，國內(nèi)的功率半導體技術(shù)包括芯片設計、制造和模塊封裝技術(shù)目前均處于起步階段。功率半導體芯片技術(shù)研究一般采取“設計+代工”模式，即由設計公司提出芯片設計方案，由國內(nèi)的一些集成電路公司代工生產(chǎn)。

中國IGBT企業(yè)在研發(fā)與制造工藝方面極度缺乏經(jīng)驗，與世界先進水平差距很大。同時IGBT都是關(guān)鍵設備上的核心部件，設備廠商更換國產(chǎn)產(chǎn)品風險很大，這也是制約國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品進入高端市場的障礙。

記者獲悉，IGBT產(chǎn)品最具競爭力的生產(chǎn)線是8英寸和12英寸，目前國際最為領先的是英飛凌，已在12英寸生產(chǎn)線量產(chǎn)IGBT產(chǎn)品; 目前國內(nèi)8寸線實現(xiàn)IGBT產(chǎn)品量產(chǎn)的是株洲中車和上海華虹宏力，而士蘭微電子在剛剛建成的8英寸生產(chǎn)線上投資上億元，購買了IGBT產(chǎn)品工藝專業(yè)研發(fā)的高能離子注入設備，激光退火設備和薄片Taiko設備，預計在未來的3-5年內(nèi)，會大力發(fā)展和提高IGBT產(chǎn)品的設計和工藝研發(fā)水平。