Línea directa de servicio
Este artículo proviene de un informe externo. Consulte a continuación la cláusula de exención de responsabilidad y las cláusulas de riesgo.
Marco de investigación y tecnología del fundador:
Ciclo del panel de visualización l Marco de seguridad de red | Marco de cámara | ODM | Xiaomi
OLED l Chip de RF l RISC·V l Equipos semiconductores | 5G | Huawei Profundidad
Fabricación de semiconductores l Semiconductores de potencia | Marco de Internet | Tecnología de vanguardia | 5G
Serie de semiconductores en profundidad:
Tecnología Wingtech l Weir Shares | Innovación en GigaDispositivos | Zhuo Shengwei l Zhongwei l Sanan
Huachuang del Norte l Goodix l Ziguang l Changdian l Shengbang l Lanqi l BOE
Luxshare lPeng Ding lBeneficio | Familia rica |transmisión de sonido l Lexin l Guangfeng l Huaxing l Anji
Serie de informática en profundidad:
nastar l Nanyang Co., Ltd. | Información de Anheng | China Digital | Gran Muralla China
Software chino l Kingsoft Office | Red UFIDA | Información Inspur | Electrónica Hundsun
WPS l Flush | Weining Health | Hikvision | Dahua | Kingsoft l gongfu
Serie de profundidad del norte de Huachuang:
Micro One del Norte vs. Micro One de China l Microeconomía del Norte vs. Microeconomía de China, Parte 2 | Huachuang del Norte Página 185 | Microeconomía de China
Tres puntos de inflexión en el norte l Investigación sobre inversiones en fábricas de obleas | El misterio de la valoración del norte | Los tres mosqueteros del equipo
Los semiconductores de potencia pertenecen al campo de los circuitos pananalógicos. Son bienes de consumo esenciales. Las personas necesitan alimentos básicos como leña, arroz, aceite y sal. Las máquinas también necesitan consumir energía. Los semiconductores de potencia son necesarios en cualquier ámbito relacionado con la conversión de energía eléctrica. Las fluctuaciones de la industria siguen la tendencia de las materias primas, y los productos están estrechamente relacionados con las tendencias del PIB mundial. Las fluctuaciones de la industria en periodos de 4 a 5 años son muy consistentes con el ciclo de los semiconductores.
El aumento del contenido de silicio en las máquinas individuales impulsa el desarrollo de la industria, mientras que una mayor eficiencia y una mejor relación costo-beneficio impulsan el desarrollo tecnológico. La demanda proviene de todos los ámbitos de la vida, y el aumento del contenido de semiconductores (silicio) en una máquina individual es la regla fundamental. Todo el progreso tecnológico apunta a: 1) mayor potencia, 2) menor tamaño, 3) menores pérdidas y 4) mejor relación costo-beneficio. Los principales fabricantes que participan en la competencia son todos modelos IDM, que: 1) Calidad bajo la premisa de la escala, 2) Mejora de la eficiencia bajo la condición de optimizar el costo de cada producto cada año.
Los avances en materiales han impulsado un mayor desarrollo de la industria. La forma de los productos ha evolucionado desde diodos individuales y tubos MOS hasta IGBT integrados, y desde sustratos de silicio hasta sustratos semiconductores de banda prohibida ancha. La banda prohibida más ancha mejora notablemente el rendimiento y la eficiencia de los dispositivos de potencia en comparación con los basados en sustratos de silicio, pero actualmente no ofrece grandes ventajas en términos de relación costo-beneficio. Tendencias futuras: A medida que disminuye el costo de fabricación de semiconductores compuestos, se vislumbra en el futuro la sustitución de los dispositivos semiconductores de potencia basados en silicio, aprovechando sus ventajas.
Los productos de alto valor añadido han estado monopolizados durante mucho tiempo por fabricantes europeos y estadounidenses, y la sustitución por productos nacionales es inminente. Existen muy pocas fábricas nacionales que sigan el modelo IDM (Diseño Integrado de Fabricación). Los procesos centrales se realizan internamente por fabricantes europeos y estadounidenses. Estos se basan en las ventajas de sus productos para controlar el ciclo de entrega y, por lo tanto, el sistema de precios de toda la industria. En particular, para los transistores MOS de alta tensión y los IGBT de alta potencia, el ciclo de entrega suele superar las 50 semanas, y los precios han mostrado una tendencia alcista desde 2016.
El modelo IDM tiene más ventajas y el modelo sin fábrica propia se expande más rápidamente. Las oportunidades de inversión en 2020 provendrán del entorno del macrociclo de 3 a 4 años, donde el ciclo de semiconductores se está recuperando y en aumento. Las empresas del modelo IDM tienen más ventajas en el lado de los costos que el modelo sin fábrica propia. Se recomienda prestar atención a los objetivos de la cadena de la industria relacionados: Wingtech Technology (600745), Jiejie Microelectronics (300623), Yangjie Technology (300373), Taiji Technology (300046), China Microelectronics (600360), Star Semiconductor (603290), New Energy Saving (A18105), China Resources Microelectronics (A19303).
Advertencia de Riesgo
1) El progreso de la producción nacional de chips es menor de lo esperado;
2) El apoyo político a la industria de los circuitos integrados se ha debilitado;
3) Las empresas extranjeras de equipos para semiconductores prohíben la venta de equipos a empresas nacionales.
Los dispositivos de potencia semiconductores se refieren a componentes básicos de circuitos con una única función, que consiste principalmente en el procesamiento y la conversión de energía eléctrica.
El diodo tiene una estructura simple, pero solo se puede usar para rectificación y no se puede controlar para encenderlo o apagarlo. Los dispositivos de conmutación de control de corriente, como los transistores de potencia y los tiristores, son dispositivos de conmutación controlados por voltaje. Los MOSFET e IGBT son dispositivos de conmutación controlados por voltaje, fáciles de controlar, con alta velocidad de conmutación y bajas pérdidas.
Los semiconductores de potencia son fundamentales para la conversión de energía y el control de circuitos en dispositivos electrónicos. Se utilizan principalmente para modificar el voltaje y la frecuencia, convertir corriente continua (CC) en corriente alterna (CA), etc. Estos dispositivos se emplean en cualquier sistema de circuitos con conversión de corriente, voltaje y fase. La función principal de los MOSFET e IGBT es convertir la "electricidad gruesa", con voltajes y frecuencias variables, generada por los equipos de generación de energía mediante una serie de modulaciones de conversión, en "electricidad fina", con parámetros de energía eléctrica específicos y terminales de potencia que varían según la oferta y la demanda. Son componentes esenciales de los dispositivos electrónicos de conversión de energía.
En el proceso de desarrollo de dispositivos discretos, en la década de 1950, se introdujeron los diodos de potencia y los transistores de potencia, que se utilizaron en sistemas industriales y de energía.
Entre las décadas de 1960 y 1970, los dispositivos de potencia semiconductores, como los tiristores, se desarrollaron rápidamente.
A finales de la década de 1970 se desarrollaron los MOSFET de potencia planares;
A finales de la década de 1980, los MOSFET de potencia de trinchera y los IGBT se fueron haciendo gradualmente accesibles, y los dispositivos semiconductores de potencia entraron oficialmente en la era de las aplicaciones electrónicas.
En la década de 1990, los MOSFET de superunión aparecieron gradualmente, rompiendo las tradicionales "limitaciones del silicio" para satisfacer las necesidades de las aplicaciones de alta potencia y alta frecuencia.
En 2008, Infineon tomó la delantera en el lanzamiento del MOSFET de potencia con puerta blindada, mejorando aún más el rendimiento de los dispositivos semiconductores de potencia.
En el mercado interno, la mayoría de los componentes discretos, como diodos, triodos y tiristores de potencia, se fabrican en el país. Sin embargo, debido a su avanzada tecnología y procesos, otros componentes como los MOSFET y los IGBT aún dependen en gran medida de las importaciones. Existe un amplio margen para la sustitución de importaciones en el futuro.
En los últimos años, los campos de aplicación de los semiconductores de potencia se han expandido desde el control industrial y la electrónica de consumo hasta las energías renovables, el transporte ferroviario, las redes inteligentes, los electrodomésticos con conversión de frecuencia y muchos otros mercados, y el tamaño del mercado ha mostrado un crecimiento constante. Según las previsiones de IHS Markit, el tamaño del mercado global de dispositivos de potencia en 2018 fue de aproximadamente 39.1 millones de dólares estadounidenses, y se espera que crezca hasta los 44.1 millones de dólares estadounidenses en 2021, con una tasa de crecimiento anual del 4.1 %.
Actualmente, la cadena de valor de la industria nacional de semiconductores de potencia se está perfeccionando y la tecnología está experimentando avances significativos. China es, además, el mayor consumidor mundial de semiconductores de potencia. En 2018, la demanda del mercado alcanzó los 13.8 millones de dólares estadounidenses, con una tasa de crecimiento del 9.5%, lo que representa el 35% de la demanda global. Se prevé que el mercado chino de semiconductores de potencia mantenga un alto ritmo de crecimiento en el futuro, alcanzando los 15.9 millones de dólares estadounidenses en 2021, con una tasa de crecimiento anual del 4.8%.
La empresa de investigación de mercado IC Insights señaló que, entre los diversos tipos de componentes de dispositivos de potencia semiconductores, los productos con mayor crecimiento en el futuro serán los módulos MOSFET e IGBT.
El MOSFET es un transistor de efecto de campo ampliamente utilizado en circuitos analógicos y digitales. Ofrece ventajas como baja resistencia de encendido, bajas pérdidas, circuito de control sencillo y buena resistencia térmica. Es especialmente adecuado para aplicaciones de control de potencia en dispositivos como ordenadores, teléfonos móviles, baterías portátiles, sistemas de navegación para vehículos, vehículos eléctricos y sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS).
En 2016, el mercado mundial de MOSFET alcanzó los 6.2 millones de dólares estadounidenses, y se espera que la tasa de crecimiento anual compuesta del mercado de MOSFET alcance el 3.4% entre 2016 y 2022; se prevé que para 2022, el mercado mundial de MOSFET se acerque a los 7.5 millones de dólares estadounidenses.
Según las estadísticas de IHSMarkit, el mercado de MOSFET de mi país alcanzó los 2.792 millones de dólares estadounidenses en 2018, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 15.03 % entre 2016 y 2018. A medida que crece la escala de los vehículos de nueva energía a nivel mundial, se espera que la demanda de MOSFET en aplicaciones automotrices crezca rápidamente a una tasa de crecimiento anual compuesta del 5.1 % entre 2016 y 2022; para 2022, su demanda en aplicaciones automotrices superará a la de los sectores de informática y almacenamiento de datos, representando el 22 % del mercado total.
El IGBT es un dispositivo semiconductor de potencia compuesto, totalmente controlado y accionado por voltaje, formado por un triodo bipolar (BJT) y un MOSFET. Combina las ventajas de la alta impedancia de entrada del MOSFET con la baja caída de tensión de conducción del triodo bipolar (BJT). El consumo de potencia del IGBT es reducido y su tensión de saturación es mínima. Resulta muy adecuado para su uso en sistemas convertidores con una tensión continua de 600 V o superior, como motores de CA, inversores, fuentes de alimentación conmutadas, circuitos de iluminación, sistemas de tracción, etc.
Según datos de la Red de Información de la Industria de China, el mercado global de IGBT monotubo alcanzará aproximadamente los 6 millones de dólares estadounidenses para 2020, lo que representa un mercado enorme. Se espera que el mercado de vehículos de nueva energía y estaciones de carga de China impulse la demanda interna de módulos IGBT por valor de 20 millones de yuanes en los próximos cinco años. Según datos de la Red de Información de la Industria de China, el tamaño del mercado nacional de IGBT alcanzó los 16.19 millones de yuanes en 2018, con una tasa de crecimiento compuesto del 14.77% entre 2010 y 2018; sin embargo, China comenzó tarde en el desarrollo de IGBT y existe un gran potencial para la sustitución de importaciones en el futuro.
Los dispositivos semiconductores de potencia incluyen principalmente diodos de potencia, transistores de potencia, tiristores, MOSFET, IGBT, etc., que se utilizan en casi todas las industrias de fabricación electrónica, incluyendo computadoras, comunicaciones de red, electrónica de consumo, electrónica automotriz, electrónica industrial y otras industrias electrónicas. Además, campos de aplicación emergentes como vehículos de nueva energía/puntos de recarga, fabricación de equipos inteligentes, Internet de las cosas y energía fotovoltaica se han convertido gradualmente en mercados de aplicación importantes para los dispositivos semiconductores de potencia, impulsando así el crecimiento de su demanda. En el mercado global de semiconductores de potencia, el control industrial representa el 34%, la automoción el 23%, la electrónica de consumo el 20% y las comunicaciones el 23%.
Según las estadísticas de la Asociación de Electrónica de Consumo, el mercado chino de electrónica de consumo alcanzó los 1,632.5 billones de yuanes en 2013, convirtiéndose en el mayor del mundo. De acuerdo con el Informe de la Industria 3C de 2017, se prevé que el mercado chino de electrónica de consumo supere los 2 billones de yuanes en 2017, con un crecimiento del 7.1 %.
Se requiere protección ESD para todas las interfaces del teléfono móvil, como micrófonos, auriculares, altavoces, tarjetas SIM, Micro SD, antenas NFC, antenas GPS, antenas WiFi, pantallas táctiles, antenas RF 2G/3G/4G, interfaces USB, baterías de litio y botones de encendido. La mayoría de los teléfonos móviles utilizan más de 20, y algunos pocos más de 10.
A medida que aumentan gradualmente las exigencias de eficiencia de carga, ha surgido un modo de "carga rápida" para la carga de teléfonos móviles, que logra una carga de alta corriente y alta potencia al aumentar el voltaje. Sin embargo, el alto voltaje conlleva riesgos de seguridad y requiere la adición de tubos MOS de rectificación síncrona para su ajuste;
Posteriormente, surgió un modo de carga rápida más seguro, que permite una carga veloz mediante bajo voltaje y alta corriente. Esto exige mayores requisitos para los transistores MOS de rectificación síncrona. Actualmente, el más común es el FET de GaN, que permite generar menos calor y reducir su tamaño.
La electrónica automotriz ocupa un lugar muy importante en los automóviles. Desde la perspectiva de la estructura de costos, es más importante para los automóviles de gama media y alta, los vehículos eléctricos, etc.
Desde los automóviles tradicionales hasta los vehículos de nueva energía, el mayor aumento de valor se observa en los semiconductores de potencia. En los vehículos de combustible tradicionales, los semiconductores de potencia se utilizan principalmente en los sistemas de arranque, frenado y seguridad, representando solo el 20%. Según el valor de un semiconductor en un vehículo tradicional, este asciende a 350 dólares estadounidenses, mientras que el valor de los dispositivos de potencia es de 70 dólares estadounidenses. El módulo de potencia de la batería de los vehículos de nueva energía requiere una gran cantidad de componentes, todos ellos semiconductores de potencia. Los dispositivos de potencia de los vehículos híbridos representan el 40%, y los de los vehículos eléctricos puros, el 55%. Basándonos en el valor de un semiconductor en un vehículo eléctrico puro (750 dólares estadounidenses), el valor de un semiconductor de potencia es de 413 dólares estadounidenses. La cantidad de semiconductores de potencia utilizados en los vehículos de nueva energía es siete veces mayor que la de los vehículos tradicionales.
Dado que los vehículos de nueva energía ya no requieren componentes mecánicos como motores, su estructura se simplifica considerablemente. Esta estructura se compone principalmente de baterías, motores y controles electrónicos. Los sistemas electrónicos de los vehículos de nueva energía incluyen principalmente sistemas de gestión de baterías, controladores de motor, cargadores integrados, convertidores, inversores, sistemas de dirección, relés y componentes pasivos.
En aplicaciones reales, dado que cada módulo del automóvil utiliza corriente alterna, la entrada de corriente de la batería de litio es corriente continua y los voltajes de los distintos equipos eléctricos varían, se requiere un sistema de conversión de energía adecuado. Según las diferentes secuencias de conversión de corriente continua (CC) y corriente alterna (CA), la conversión de energía se divide en cuatro modos: transformador (CA-CA), rectificador (CA-CC), convertidor (CC-CC) e inversor (CC-CA).
Transformador (CA-CA): El voltaje de entrada de una batería de litio para automóvil oscila entre 12 V y 36 V, mientras que el voltaje civil es de 220 V. Se necesita un transformador para convertir el voltaje civil en el voltaje de entrada.
Rectificador (CA-CC): Las baterías de litio necesitan cargarse con corriente continua (CC), y el punto de carga proporciona corriente alterna (CA), por lo que el cargador del coche debe utilizar un convertidor de CC.
Convertidor CC-CC: La entrada es un voltaje de corriente continua (CC) fijo proveniente de la batería de litio, y la salida es un voltaje de corriente continua (CC) variable. En vehículos eléctricos, se utiliza principalmente para la conversión de 300 V a 650 V para la transmisión de energía eléctrica, la conversión de 12 V para alimentar circuitos y la conversión de estabilización de voltaje para el almacenamiento de energía en baterías.
Inversor (CC-CA): Los vehículos de nueva energía están equipados con baterías de litio recargables, que utilizan la energía eléctrica almacenada para accionar el motor y, por ende, el vehículo. La función del inversor es convertir la corriente continua (CC) de 12 V de la batería recargable en corriente alterna (CA) trifásica de 220 V para el motor, proporcionando así la fuerza motriz básica para los vehículos de nueva energía.
Entre 2014 y 2021, las ventas mundiales anuales de vehículos de combustible aumentaron de más de 87 millones de unidades a más de 98 millones de unidades, con una tasa de crecimiento anual promedio del 2 %; los vehículos de nuevas energías (incluidos los vehículos eléctricos puros e híbridos) aumentaron de 270 000 unidades a 4.7 millones de unidades, con una tasa de crecimiento anual promedio del 50 %. Su tasa de penetración aumentó de tan solo el 0.3 % en 2014 al 4.0 % en 2021.
En los últimos años, la producción y venta de vehículos de nueva energía en mi país ha aumentado significativamente, y la tasa de penetración ha seguido creciendo. Según datos de la Asociación China de Automóviles de Pasajeros, las ventas de vehículos de pasajeros de nueva energía en mi país aumentaron rápidamente de 100 000 unidades en 2014 a 1.25 millones de unidades en 2018, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 91 %. Según datos de la Asociación China de Fabricantes de Automóviles, las ventas de vehículos de nueva energía en China durante el primer trimestre de 2019 alcanzaron las 250 000 unidades, lo que representa un aumento interanual de más del 117 %. Se prevé que la producción de vehículos de nueva energía este año supere los 1.6 millones de unidades.
Se espera que el mercado de semiconductores de potencia para automóviles alcance los US$8 mil millones, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 7%. En 2018, las ventas mundiales de automóviles fueron de 97.5 millones, incluyendo 2 millones de vehículos de nueva energía. Suponiendo que las ventas de vehículos de combustible tradicionales aumentarán un 2% anual y las ventas de vehículos de nueva energía aumentarán un 30% en los próximos tres años, el valor del semiconductor de potencia para vehículos de combustible tradicionales es de US$56, el valor del semiconductor de potencia para vehículos híbridos es de US$240 y el valor del semiconductor de potencia para vehículos eléctricos puros es de US$413. Se puede predecir que para 2022, el volumen de ventas de vehículos de combustible será de 99.2 millones de unidades, y el volumen de ventas de vehículos de nueva energía será de 5.8 millones de unidades. Se espera que el mercado de semiconductores de potencia para automóviles alcance los US$8 mil millones, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 7%.
A finales de 2017, la capacidad de generación de energía fotovoltaica recién instalada en mi país era de 53.06 millones de kilovatios, con una capacidad instalada acumulada de 130 millones de kilovatios. Tanto la capacidad instalada nueva como la acumulada ocuparon el primer lugar en el mundo, incluyendo 33.62 millones de kilovatios de centrales fotovoltaicas, un aumento del 11% interanual; y 19.44 millones de kilovatios de energía fotovoltaica distribuida, un aumento de 3.7 veces interanual.
El inversor para la generación de energía eólica convierte la corriente continua de 12 V CC de la batería en corriente alterna de 220 V CA, equivalente a la de la red eléctrica. El inversor se compone principalmente de transistores MOS y transformadores de potencia, y se conecta mediante circuitos analógicos. Entre 2016 y 2018, la capacidad instalada de energía eólica en mi país aumentó de 18.73 GW a 21 GW. Tan solo en los primeros cinco meses de 2019, la capacidad instalada aumentó en 6.88 GW, lo que demuestra una rápida tendencia de crecimiento.
En todos los aspectos de la red eléctrica inteligente, los rectificadores, inversores y la tecnología de transmisión flexible FACTS en la transmisión de CC de ultra alta tensión requieren una gran cantidad de dispositivos de potencia, como los IGBT. Según datos publicados por la Red de Información de la Industria de China, se prevé que la inversión en la industria de redes eléctricas inteligentes de China alcance casi 2.3 billones de yuanes para 2021.
Existen muchos tipos de semiconductores de potencia, ampliamente utilizados en electrónica de consumo, trenes de alta velocidad, automóviles y redes eléctricas. Se dividen principalmente en unipolares y bipolares. Tipo bipolar: diodo de potencia, tiristor, BJT (triodo bipolar), transistor de potencia (GTR), IGBT. Tipo unipolar: MOSFET, diodo Schottky. Según las diferentes propiedades físicas de cada producto segmentado, se utilizan distintos dispositivos de potencia en diferentes rangos de voltaje y frecuencia.
Los diodos de potencia son dispositivos de potencia básicos con una estructura simple y alta fiabilidad. Se utilizan ampliamente en diversos campos, como la industria y la electrónica, y desempeñan funciones de estabilización de voltaje, rectificación y conmutación.
Los diodos se dividen en diodos rectificadores, diodos Zener y diodos de alta frecuencia.
Entre ellos, los diodos rectificadores y los diodos Zener son semiconductores de potencia.
Los diodos rectificadores se utilizan principalmente para rectificación, conmutación, conversión (diodo Schottky SBD) e inversión (diodo de recuperación rápida FRD).
El MOSFET es una subdivisión de los dispositivos de potencia, concretamente los MOS (metal óxido semiconductor) y los FET (transistor de efecto de campo), que son transistores de efecto de campo que utilizan la puerta de la capa metálica (M) a través de la capa de óxido (O) para controlar el semiconductor (S) mediante el efecto del campo eléctrico.
Los transistores MOSFET de potencia son componentes semiconductores fundamentales para la conversión y el control de energía. Estos transistores funcionan con rapidez, presentan bajas tasas de fallo, mínimas pérdidas de conmutación y buena escalabilidad. Son adecuados para entornos de baja tensión y alta corriente, y requieren una frecuencia de operación superior a la de otros dispositivos de potencia.
En los automóviles, se utilizan principalmente en cargadores (CA-CC) y convertidores (CC-CC) del sistema de alimentación. El mercado global de MOSFET de potencia para automóviles alcanzó los 2.45 millones de dólares en 2018, y estimamos que llegará a los 3.16 millones de dólares en 2022. Entre ellos, se utilizan principalmente productos MOSFET de alta tensión con voltajes superiores a 600 V.
Infineon ostenta la mayor parte del mercado de MOSFET. Según datos de HIS, la cuota de mercado global de todos los productos de Infineon es del 27%, seguida de ON Semiconductor con el 13% y Renesas con el 9%. En el segmento de MOSFET de alto valor y alto voltaje, Infineon lidera el mercado con una cuota del 36%.
Como un nuevo tipo de dispositivo electrónico de potencia, el IGBT es reconocido internacionalmente como el producto más representativo de la tercera revolución de la tecnología de electrónica de potencia. Es un componente fundamental en el campo del control y la automatización industrial. Su función es similar a la del corazón humano: puede ajustar el voltaje, la corriente, la frecuencia, la fase, etc., en el circuito según las instrucciones de señal del dispositivo industrial para lograr un control preciso. Por lo tanto, el IGBT es conocido como la "CPU" en la industria de la electrónica de potencia y se utiliza ampliamente en el ahorro de energía de motores, el transporte ferroviario, las redes inteligentes, la industria aeroespacial, los electrodomésticos, la electrónica automotriz, la generación de energía renovable, los vehículos de nueva energía y otros campos.
El IGBT ha experimentado un rápido desarrollo desde su aplicación industrial a finales de la década de 1980. No solo ha reemplazado al MOSFET y al GTR en aplicaciones industriales, sino que incluso se ha expandido a aplicaciones de alta potencia donde predominan el SCR y el GTO. Asimismo, ha sustituido a numerosos dispositivos de potencia, como el BJT y el MOSFET, en aplicaciones de electrónica de consumo.
En aplicaciones automotrices, los IGBT se utilizan principalmente en sistemas de propulsión eléctrica, sistemas de alimentación y estaciones de carga en entornos de alta tensión. Su rango de aplicación suele abarcar áreas con una tensión de ruptura superior a 600 V, una corriente superior a 10 A y una frecuencia superior a 1 kHz.
Sistema de accionamiento eléctrico: Se utiliza principalmente en un inversor (CC-CA) para convertir la corriente continua (CC) de 12 V de la batería recargable en corriente alterna (CA) de 220 V que impulsa el motor. Es el núcleo del sistema de control del motor. El sistema de control del motor requiere decenas de IGBT. Por ejemplo, el motor asíncrono de CA trifásico de Tesla utiliza 28 IGBT por fase, un total de 84. Otros motores tienen 12 IGBT. Tesla utiliza un total de 96 IGBT.
Sistema de alimentación: Se utiliza principalmente en cargadores de vehículos (CA-CC) y convertidores (CC-CC) para lograr la carga de baterías de litio y la conversión de energía al nivel de voltaje requerido.
Puntos de recarga: La electricidad en la red es toda de corriente alterna (CA), y los puntos de recarga se dividen en puntos de recarga de CC de carga rápida y puntos de recarga de CA de carga lenta. El IGBT se utiliza principalmente en los puntos de recarga de CC de carga rápida.
La capacidad del mercado mundial de IGBT para el sector automotriz en 2018 fue de 1.84 millones de dólares estadounidenses, y estimamos que la capacidad del mercado de IGBT para el sector automotriz en 2020 será de 2.08 millones de dólares estadounidenses.
Infineon, Mitsubishi y Fuji Electric lideran el mercado mundial de IGBT. ON Semiconductor (Fairchild) se concentra principalmente en la industria de la electrónica de consumo de baja tensión, con voltajes inferiores a 600 V, mientras que los sectores de media y alta tensión, superiores a 1700 V, se utilizan principalmente en trenes de alta velocidad, automóviles, redes inteligentes, etc., y están prácticamente monopolizados por Infineon, ABB y Mitsubishi.
Los semiconductores de potencia pertenecen al campo de los circuitos pananalógicos. Son bienes de consumo esenciales. Las personas necesitan alimentos básicos como leña, arroz, aceite y sal. Las máquinas también necesitan consumir energía. Los semiconductores de potencia son necesarios en cualquier ámbito relacionado con la conversión de energía eléctrica. Las fluctuaciones de la industria siguen la tendencia de las materias primas, y los productos están estrechamente relacionados con las tendencias del PIB mundial. Las fluctuaciones de la industria en periodos de 4 a 5 años son muy consistentes con el ciclo de los semiconductores.
Los productos de alto valor añadido han estado monopolizados durante mucho tiempo por fabricantes europeos y estadounidenses, y la sustitución por productos nacionales es inminente. Existen muy pocas fábricas nacionales que sigan el modelo IDM (Diseño Integrado de Fabricación). Los procesos centrales se realizan internamente por fabricantes europeos y estadounidenses. Estos se basan en las ventajas de sus productos para controlar el ciclo de entrega y, por lo tanto, el sistema de precios de toda la industria. En particular, para los transistores MOS de alta tensión y los IGBT de alta potencia, el ciclo de entrega suele superar las 50 semanas, y los precios han mostrado una tendencia alcista desde 2016.
Las oportunidades de inversión en 2020 provendrán del entorno del macrociclo de 3 a 4 años, donde el ciclo de semiconductores se está recuperando y al alza. Las empresas con modelo IDM tienen más ventajas en cuanto a costos que las empresas sin fábrica propia. Se recomienda prestar atención a los objetivos de la cadena industrial relacionados: Wingtech Technology (600745), Jiejie Microelectronics (300623), Yangjie Technology (300373), Taiji Technology (300046), China Microelectronics (600360), Star Semiconductor (603290), New Energy Saving (A18105), China Resources Microelectronics (A19303).
Advertencia de Riesgo
1) El progreso de la producción nacional de chips es menor de lo esperado;
2) El apoyo político a la industria de los circuitos integrados se ha debilitado;
3) Las empresas extranjeras de equipos para semiconductores prohíben la venta de equipos a empresas nacionales.
Nota: Este artículo se reproduce de «Semiconductor Wind Vane», que apoya la protección de los derechos de propiedad intelectual. Por favor, indique la fuente original y el autor de la reproducción. Si existe alguna infracción, contáctenos para que la eliminemos.
Número de teléfono de la empresa: +86-0755-83044319
Fax/FAX: +86-0755-83975897
Correo electrónico: 1615456225@qq.com
Pregunta: 3518641314 Gerente Li
Pregunta: 332496225 Gerente Qiu
Dirección: Habitación 809, Edificio C, Edificio de Tecnología Zhantao, Avenida Minzhi n.° 1079, Nuevo Distrito de Longhua, Shenzhen




粤公网安备44030002007346号