杏彩体育app下载:功率半导体：电子装置电能转换与电路控制的核心

　　功率半导体具有能够支持高电压、大电流的特性，主要用途包括变 频、整流、变压、功率放大、功率控制等。除保障电路正常运行外，因其 能够减少电能浪费，功率半导体还能起到节能、省电的作用。

　　功率半导体按器件集成度可以分为功率分立器件和功率 IC 两大类。功率分立器件包括二极管晶体管晶闸管三大类，其中晶体管市场 规模最大，常见的晶体管主要包括IGBTMOSFET、BJT（双极结型晶体 管）。

　　功率 IC 是指将高压功率器件与其控制电路、外围接口电路及保护电 路等集成在同一芯片集成电路，是系统信号处理部分和执行部分的桥 梁。

　　兼具 MOSFET 及 BJT 两类器件优势，IGBT 被称为电力电子行业的 “CPU”。IGBT 全称绝缘栅双极晶体管，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。

　　IGBT 具有电导调制能力，相对于 MOSFET 和双极晶体管具有较强的 正向电流传导密度和低通态压降，因此兼具有 MOSFET 的高输入阻抗 MOSFET 器件驱动功率小、开关速度快、BJT 器件饱和压降低、电流密度 高和 GTR 的低导通压降的优点。

　　历时超 30 年，IGBT 已经发展至第七代，各方面性能不断优化。目前 为止，IGBT 芯片经历了七代升级：衬底从 PT 穿通，NPT 非穿通到 FS 场 截止，栅极从平面到 Trench 沟槽，最后到第七代的精细 Trench 沟槽。

　　随着技术的升级，芯片面积、工艺线宽、通态功耗、关断时间、开关 功耗均不断减小，断态电压由第一代的600V升至第七代7000V。

　　低压 IGBT 多用于消费、汽车、家电领域，中高压 IGBT 多用于轨 交、智能电网领域。IGBT 下游应用领域广泛，按电压等级划分，超低压 （400-500V）IGBT 主要应用于消费电子领域，低压（600-1350V）IGBT 多应用于电动汽车、新能源、智能家电领域，中压（1400-2500V）IGBT 多应用于轨道交通、新能源发电领域，高压（2500-6500V）IGBT 多应用 于轨道牵引、智能电网领域。

　　目前，IGBT 作为新型功率半导体器件的主流器件，其应用领域包含工业、 4C（通信、计算机、消费电子、汽车电子）等传统产业领域，以 及轨道交通、新能源、智能电网、新能源汽车等战略性新兴产业领域。

　　2017-2022 年全球 IGBT 市场规模 CAGR 达 7.04%，中国市场主要应 用包括新能源汽车、工控、消费电子。受益于工业控制电源行业市场的 逐步回暖，以及下游的变频家电、新能源汽车等领域的迅速发展，全球及 中国 IGBT 市场规模持续增长。根据 WSTS 数据，预计 2022 年全球 IGBT 市场规模将达到近 57 亿美元，2017-2022 年 CAGR 达到 7.04%。

　　从下游应用领域规模占比来看，2020 年中国 IGBT 市场应用以新能源 汽车、工业控制及消费电子类为主，占比分别为 30%、27%及 22%。

　　IGBT 市场英飞凌市占率全面领先，2020 年斯达半导跻身 IGBT 模块 市场前六。根据 Omdia 数据，2020 年 IGBT 分立器件市场及 IGBT 模块市 场规模前三的企业均为英飞凌、富士电机及三菱。其中英飞凌 IGBT 市场 市占率全面领先，IGBT 分立器件和 IGBT 模块的市占率分别为 29.3%和 36.5%。

　　在 IGBT 分立器件市场中，中国企业士兰微进入全球前十，2020 年市 场份额为 2.6%；在 IGBT 模块市场中，2020 年斯达半导跻身全球第六，市 场份额为 3.3%。

　　嘉兴斯达半导体股份有限公司成立于 2005 年 4 月，主要从事功率半 导体芯片和模块尤其是 IGBT 芯片和模块研发、生产和销售服务的国家级 高新技术企业。公司在全球 IGBT 模块市场市占率为 3.3%，全球排名第 六，国内排名第一，是国内 IGBT 领军企业。

　　斯达半导在中高压 IGBT 产品全面布局，定增加码车规 SiC 芯片研发。公司第六代 FS-Trench 650V/750V IGBT 芯片及在新能源汽车行业使用 比率持续提升；1200V IGBT 芯片在 12 寸产线上开发成功并开始批量生产; 1700V IGBT 芯片及配套的快恢复二极管芯片在风力发电行业、高压变频 器行业规模化装机应用。

　　汽车级 IGBT 模块合计配套超过 20 万辆新能源汽车；同时，公司在 车用空调，充电桩等领域的布局将助力公司在新能源汽车半导体市场占有 率进一步提高。

　　2021 年公司发布增发预案，募集资金总额不超过 35 亿元，主要用于 高压特色工艺功率芯片及 SiC 芯片的研发。未来，公司将持续加大在下一代IGBT芯片、车规级 SiC 芯片以及 3300V-6500V 高压 IGBT 的研发力度。

　　中车时代电气是中国中车旗下股份制企业。公司于 2006 年在香港联 交所主板上市，2021 年科创板上市，实现 A+H 股两地上市。

　　功率半导体领域，公司建有 6 英寸双极器件、8 英寸 IGBT 和 6 英寸 碳化硅的产业化基地，拥有芯片、模块、组件及应用的全套自主技术。公 司全系列高可靠性 IGBT 产品打破了轨道交通核心器件和特高压输电工程 关键器件由国外企业垄断的局面。目前正在解决新能源汽车核心器件自主 化问题。

　　2021 年前三季度公司实现营收 85.3 亿元，同比下降 13.7%。归母净利 润 12.02 亿元，同比下降 19.7%。

　　公司的产品包括 IGBT 芯片、 IGBT 模块、双极功率组件、晶闸管、 IGCT、 SiC SBD、SiC MOSFET、SiC 模块等。在 IGBT 领域，公司产品 已从 650V 覆盖至 6500V，在电压范围上可完美对标英飞凌。公司高压 IGBT 产品大量应用于我国轨交核心器件领域；中低压 IGBT 产品主要应用 于新能源汽车领域，目前公司最新一代产品已向包括一汽、长安在内的国 内多家龙头汽车整车厂送样测试验证，未来看好公司车规级 IGBT 发展。

　　士兰微成立于 1997 年 9 月，2003 年 3 月公司在上交所上市。目前已 发展成为国内规模最大的集成电路芯片设计与制造一体（IDM）的企业之 一。公司被国家发展和改革委员会、工业和信息化部等国家部委认定为 “国家规划布局内重点软件和集成电路设计企业”，且陆续承担了国家科技 重大专项“01 专项”和“02 专项”多个科研专项课题。

　　公司主要产品包括集成电路、半导体分立器件、LED（发光二极管） 产品。公司拥有 5、6、8 英寸芯片生产线 英寸芯片生产 线和先进化合物芯片生产线。产品方面，公司完成了国内领先的高压BCD、超薄片槽栅 IGBT、超结高压 MOSFET、高密度沟槽栅 MOSFET、 快恢复二极管、等工艺的研发，形成了较完整的特色工艺制 造平台。

　　2020 年 MOSFET 市场公司排名全球第十，中国第三，市占率 2.2%。IGBT 分立器件市场公司排名全球第十，中国第一，市占率 2.6%。

　　华润微成立于 2003 年，自 2004 年起连续被工信部评为中国电子信息 百强企业。公司是国内领先的掌握芯片设计、制造、封测一体化运营能力 的 IDM 企业。

　　主营产品包括MOSFET 、IGBT 、FRD 、SBD等功率器件。在MOSFET领域中，公司是国内少数能够提供100V至1500V范围内低、中、高压全系列 MOSFET产品的企业。同时，公司成功研发1200V和650VSiC肖特基二极管产品。此外，公司国内首条6英寸商用SiC 晶圆生产线年MOSFET市场公司排名全球第八，中国第一，市占率达到3.9%。

　　2021年前三季度营收69.28亿元，同比增长41.70%；实现归母净利润16.84亿元，同比增长145.20% 。

　　新洁能成立于 2013 年，目前已成长为国内 8 英寸及 12 英寸芯片投片 数量最大的功率半导体公司之。