中國半導體產業觀察之IGBT

IGBT是功率器件技術演變的產品，是未來功率器件的主流發展方向。IGBT 器件（絕緣柵雙極型晶體管）是一種MOSFET與雙極晶體管復合器件。既有功率MOSFET易于驅動、控制簡單、開關頻率高的優點。又有功率晶體管的導通電壓低、通態電流大、損耗小的優點。基于技術和功能上的優勢，IGBT產品可以實現對以往功率器件產品的逐步替代。IGBT產品集合了高頻、高壓、大電流三大技術優勢。IGBT能夠實現節能減排，具有很好的環境保護效益。IGBT被*為是電力電子技術第三次革命代表性的產品，是未來應用發展的必然方向。IGBT可廣泛應用于電力領域、消費電子、汽車電子、新能源等傳統和新興領域，市場前景廣闊。

　　變頻家電市場的爆發性增長推動IGBT的快速成長。低功率IGBT主要應用于變頻家電，目前中國變頻家電滲透率低，具有較大市場潛力。除了變頻家電，無火烹飪時尚電磁爐也有IGBT 的用武之地。電磁爐正逐漸演變為主要炊具，IGBT由于其高頻、低損耗的特性成為電磁爐內的關鍵器件。目前中國電磁爐年產量為4000萬臺，未來將以20%~30%速度增長，直接帶動IGBT單管的發展。

　　電機用電是國家用電主體，變頻器節能地位的凸顯，是IGBT產業成長的另一大助力。變頻器是目前的電機節能設備，有著極為廣闊的應用空間。通過應用變頻調速技術，變頻器能過調節電機轉速，使電動機在zui節能的轉速下運行，大大降低運行時的電能消耗。IGBT是變頻器的關鍵零部件。IGBT是3kV及以上高壓變頻器的重要零部件，單臺高壓變頻器中IGBT占成本4%~15%。3kV以下中低壓變頻器方面，根據深圳英威騰資料顯示，IGBT占總成本26% 左右。目前中國電機配備變頻器不足10%，尚處于粗放式用電的階段，市場潛力巨大。變頻器還廣泛應用于造紙、機床、冶金等領域，對IGBT部件的需求廣泛。

　　高速列車市場對IGBT有巨大的需求潛力。未來三年中國高速鐵路需完成1萬公里的里程建設，鐵路建設進度加快。截至2009年底中國高速鐵路運營總里程為 2830公里，而根據規劃2012年需達到1.3萬公里。地鐵、城鐵規劃風生水起。至少25個城市計劃建設或擴展地鐵，總計達數千公里，對車廂需求在 1000個以上。長三角等區域擬定總計逾3000公里的城際鐵路規劃，加大了對動車組列車的需求。大功率IGBT模塊是電力機車和高速動車組的必需組件。電力機車一般需要500個IGBT模塊，動車組需要超過100個IGBT模塊，一節地鐵需要50-80個IGBT模塊。高速列車市場的繁榮必然帶動對 IGBT模塊的巨大需求。根據預測高鐵領域每年對IGBT的市場需求達3億元。

　　新能源產業的興起成為未來IGBT市場的突破點。太陽能和風能發電都需用到逆變器，IGBT是解決逆變器的通用方式。太陽能需要將直流電變為交流電，再并網使用；風力發電需要將產生的非固定頻率交流電進行“交—直—交”轉換，再并網使用。太陽能、風能在發電過程中需要逆變器才能實現電流的轉換。IGBT是逆變器的重要部件，決定逆變器的性能。混合動力汽車（HEV）和電動汽車（EV）的出現為IGBT 創造了一個新的市場。在HEV和EV領域，IGBT 應用于逆變器中，逆變器負責蓄電池的直-交轉換，從而驅動電機運轉。

　　智能電網從規劃到大規模的實施，也將成為IGBT 新的市場增長點。在智能電網領域，中國擁有超高壓直流輸變電技術與特高壓交流輸電技術。2009年*向家壩至上海±800千伏特高壓直流輸電線路全線貫通，該工程多項創新直流輸電技術處于世界水平。IGBT是超高壓直流輸變電技術、特高壓交流輸電技術的核心元器件，為技術提供保障。智能電網的大規模實施將實現中國IGBT和智能電網的“雙贏”。智能電網對IGBT需求量每年可達4億元，IGBT將直接受益于其巨大的市場需求。同時，IGBT國產化有利于維護中國在智能電網領域的地位。