خط تلفن خدمات
وضعیت صنعت نیمههادیهای قدرت پیشبینی میشود که بازار داخلی نیمههادیهای قدرت در سال ۲۰۲۵ به ۵۰ میلیارد دلار برسد و نرخ نفوذ محلیسازی فعلی بسیار پایین است. سه حوزه اصلی قدرت را در آینده پیشبینی کنید: خودروها، فتوولتائیکها و کنترل صنعتی. همچنین مقداری برق سفید، شبکههای برق ولتاژ بالا و حمل و نقل ریلی نیز وجود دارد.
(1) بازار کنترل صنعتی: نیمهرساناهای قدرت داخلی قبل از سال 2018 عمدتاً در حوزه کنترل صنعتی متمرکز بودند و مقیاس داخلی آنها 10 میلیارد دلار بود. (2) بازار خودروهای انرژی نو نصب شده روی خودرو: پیشبینی میشود بازار داخلی خودروهای برقی در سال 2025 به بیش از 10 تا 15 میلیارد دلار برسد. فروش خودروهای انرژی نو از سال 2019 تا 2020 افزایش چندانی نداشت، اما در اکتبر 2020 دوباره شروع به رشد کرد. ارزش نیمهرسانای قدرت یک خودرو 3,000 یوان است. پیشبینی میشود که در سال 2021، 2 میلیون واحد داخلی (فضای بازار 6 میلیارد دلار) وجود داشته باشد و هدف داخلی در سال 2025 به 5 میلیون واحد (فضای بازار 15 میلیارد دلار) برسد. (3) بازار اینورتر فتوولتائیک: از 130 گیگاوات در سال گذشته به 180 گیگاوات افزایش یافته است. اینورترهای فتوولتائیک نیز به سرعت در حال توسعه هستند. 1 گیگاوات ارزش صنعت نیمهرسانای قدرت کاربردی 40 میلیون یوان دارد. بنابراین، بخش فتوولتائیک با ظرفیت ۱۸۰ گیگاوات در سال ۲۰۲۰، ارزش صنعت نیمههادی قدرت بیش از ۷ میلیارد یوان را نیز داراست. تولیدکنندگان داخلی اینورتر فتوولتائیک ۶۰ درصد از سهم بازار جهانی را تشکیل میدهند (Goodwe، Sungrow، Ginlang، Huawei و غیره).
س: وضعیت رونق نیمههادیهای قدرت ج: افزایش قیمت نیمههادیهای قدرت IGBT در سال جاری ناشی از موارد زیر است: (1) رشد سریع تقاضا برای IGBTها در بازارهای خودروهای انرژی نو و فتوولتائیک؛ (2) تحت تأثیر این بیماری همهگیر، اکثر IGBTها در حال حاضر به واردات متکی هستند و بسیاری از بستهبندیها و آزمایشها در جنوب شرقی آسیا (مالزی و غیره) انجام میشود. آنها در حال حاضر در مرحله تعطیلی هستند که کمبود را تشدید میکند. (3) زمان تحویل فعلی برای IGBTهای کنترل صنعتی Infineon شش ماه و زمان تحویل برای IGBTهای خودرو یک سال است. پس از سالهای 2022-2023، زمانی که بیماری همهگیر فروکش کند و کارخانهها کار خود را از سر بگیرند، ممکن است برنامه تحویل Infineon کاهش یابد. با این حال، برای ماژولهای IGBT، بازارهای خودرو و فتوولتائیک به سرعت در حال رشد هستند و کمبودها ممکن است ادامه یابد. تا زمانی که خطوط تولید ۱۲ اینچی Infineon و چندین خط تولید ۱۲ اینچی داخلی (Silan Micro، Huahong، Jita، China Resources Micro و غیره) به بهرهبرداری نرسند، بهبود اوضاع امکانپذیر نخواهد بود. س: مزایا و معایب بازار IGBT خودروهای انرژی نو و شرکتهای بزرگ داخلی چیست؟ ج: اولین BYD، اولین شرکتی که تولید خود را در چین آغاز کرد؛ (1) در سال 2008، کارخانه ویفر IDM نینگبو ژونگوی را خریداری کرد و شروع به تولید آن به تنهایی کرد. از سال 2010 تا 2011، تیمی را برای شروع توسعه IGBT های نصب شده روی خودرو سازماندهی کرد؛ در سال 2012، خودروهای BYD خود را وارد کرد و در سال 2015، IGBT های خود توسعه یافته شروع به افزایش حجم کردند. (2) قبل از سال 2015، BYD 80٪ از تراشههای خود را از Infineon خریداری میکرد و سپس آنها را برای استفاده در خودروهای خود مانند Tang، Song و غیره بستهبندی میکرد؛ (3) پس از سال 2015، تراشههای نسل 2.5 IGBT خود تولید شده به بازار عرضه شدند و 80٪ از تراشهها توسط خودشان استفاده میشد و 20٪ از برونسپاری خریداری میشد. (4) پس از عرضه تراشههای نسل 4.0 IGBT در سالهای 2017-2018، آنها اساساً از تراشههای خودشان استفاده کردند. او اکنون بیشترین ظرفیت نصبشده IGBT را دارد و در مجموع 1 میلیون واحد از تراشههای خودش استفاده میکند. در سال 2017، او شروع به تبلیغ تراشهها و ماژولهای خودش کرد. با این حال، BYD IGBT 4.0 فقط میتواند IGBTهای Infineon را محک بزند. 2.5 یک ساختار مسطح + FS است که از تراشههای نوع سنگر شرکتهای داخلی بدتر است (یک نسل عقبتر از نسل چهارم Star، Acer و Silan Micro است؛ در نتیجه اختلاف افت ولتاژ اشباع 2 ولت دارد و نوع سنگر نازک است و اختلاف افت ولتاژ 1.4 ولت دارد، بنابراین از دست دادن ساختار مسطح زیاد است و در نهایت بر راندمان توان خروجی تأثیر میگذارد). بنابراین، مشتری خارجی فعلی که از BYD IGBT برای تولید انبوه استفاده میکند، Lanhai Huateng شنژن است که وسایل نقلیه لجستیک تجاری میسازد. سایر تولیدکنندگان خودروهای سواری هیچ کاربردی ندارند. یکی اینکه عملکرد نسبتاً عقب مانده است و دیگری اینکه ماژولهای توسعهیافته توسط BYD بستهبندی سفارشی دارند که با بستهبندی استاندارد فعلی A71، A72 و سایر ماژولها متفاوت است؛ (5) جدیدترین IGBT BYD در پایان سال 2020 پس از عرضه 5.0، قادر خواهد بود در مقایسه با تراشههای نوع ترانشه همتایان داخلی خود (قابل مقایسه با IGBT نسل 4.0 Infineon و همچنین محصولات نوع ترانشه Star و Silan Micro) معیار قرار گیرد. بستگی به این دارد که آیا میتواند در تبلیغ محصولات جدید در سال جاری پیشرفتی داشته باشد یا خیر.
شرکت نیمههادی Second Star: (1) این شرکت ساخت IGBT را در سال 2008 آغاز کرد. در ابتدا تراشهها را خریداری و بستهبندی خود را تولید میکرد؛ (2) Infineon در سال 2015 شرکت IR (یکسوکننده بینالمللی) را خریداری کرد و تیم اصلی تراشه IR را منحل کرد. Star این تیم را به دست گرفت و به طور مکرر آن را بر اساس تراشه نسل هفتم IR (در مقایسه با نسل چهارم Infineon) توسعه داد؛ (3) در سال 2016، ما شروع به تبلیغ تراشههایی کردیم که خودمان توسعه داده بودیم و مشتریانی مانند Inovance و INVT آنها را تبلیغ میکردند. این تراشه بر اساس تراشههای دیگران توسعه داده شده بود و از میانبرها استفاده میکرد، بنابراین موفقیتآمیز بود و به سرعت در تولیدکنندگان داخلی OEM تبلیغ شد؛ (4) در سال 2017 در تولیدکنندگان کنترل الکترونیکی و خودرو شروع به استفاده کرد؛ (5) تراشههای توسعهیافته توسط Star در کارخانه اکنون 70٪ را تشکیل میدهند، اما از نظر مشخصات خودرو، کاربردهای زیادی مانند کلاس A00، اتوبوسها و وسایل نقلیه لجستیکی وجود دارد. با این حال، ماژول خودروی کلاس A 750 ولتی او هنوز به مقررات خودرو نرسیده است و طول عمر آن تنها 4-5 سال است (که باید بیش از 10 سال باشد) و نرخ خرابی آن مطابق با استاندارد نیست (نرخ خرابی سالانه 50 ppm است)؛ تولیدکنندگان اصلی (OEM) خودروهای کلاس A، IDM را برای معرفی ماژولهای IGBT نصب شده روی خودرو ترجیح میدهند، زیرا الزامات مربوط به عمر تراشه، قابلیت اطمینان و نرخ خرابی بالا است. IDM فرآیند و پارامترها را در کارخانه Fab کنترل میکند. تراشه Star از نوع Fabless است و هیچ راهی برای اثبات اینکه مواد تراشه آن درجه خودرو است وجود ندارد؛ (اگرچه ماژول نهایی ارسال شده از کارخانه درجه خودرو است، اما مواد تراشه را نمیتوان تضمین کرد). محدودیتهای Fabless برای ساخت محصولات درجه خودرو: Star سفارشی را به Huahong ارائه میدهد. پس از بیرون آمدن ویفرها، تراشهها چندین دور غربالگری، آزمایش و بررسی کیفیت را پشت سر میگذارند و سپس بستهبندی میشوند. پس از بستهبندی، آنها تحت آزمایشهای سوختگی، آزمایشهای بار دینامیکی و غیره قرار میگیرند و در نهایت برای مشتریان ماشین کامل ارسال میشوند. با این حال، مدل IDM میتواند کنترل کیفیت زیادی را در کارخانه Fab به دست آورد. با ثابت نگه داشتن پارامترها، تراشه میتواند به درجه خودرو برسد و پس از عرضه نیازی به طی کردن مراحل غربالگری متعدد ندارد.
سومین CRRC Electric: (1) در سال 2012 شرکت Danix را در بریتانیا خریداری کرد و توسعه IGBT را آغاز کرد. (2) یک کارخانه تولید در سال 2015 تأسیس شد و در ابتدا ماژولهای ولتاژ بالای IGBT 6500V/7500V را برای حمل و نقل ریلی توسعه داد. در سال 2017، به دلیل فرآیند تأیید، ظرفیت تولید نسبتاً بلااستفاده بود، بنابراین ما شروع به تولید محصولات ماژول IGBT 650V/750V/1200V با کیفیت خودرو کردیم. (3) در سال 2018، تولیدکنندگان داخلی فرصت واردات اتوبوس، وسایل نقلیه لجستیکی و ماژولهای سطح A00 را پیدا کردند (در آن زمان، چین عمدتاً توسط CRRC، BYD و Star وارد میشد و قیمت CRRC کمترین قیمت را در بین آنها داشت؛ اما این امر با این واقعیت محدود میشد که CRRC در ابتدا محصولات کنترل صنعتی تولید نمیکرد، بنابراین تقویتکنندههای کاربردی IGBTهای استاندارد خودرو و تقویتکنندههای شتاب را درک نمیکرد. عمیق؛ به عنوان مثال: IGBT باید به صورت موازی با FRD استفاده شود. Star و BYD از تراشه IGBT 1:1 و ناحیه تراشه FRD استفاده میکنند. CRRC در آن زمان اطلاعات زیادی در مورد آن نداشت، اما از 1:0.5 استفاده کرد. در شرایط کاری خاص، جریان دیود بسیار زیاد خواهد بود و خرابی باعث خرابی میشود. بنابراین، تبلیغ اولین نسخه ماژول CRRC در آن زمان خیلی روان نبود. از سال 2019 تا 2021، CRRC اصلاحات تراشه را انجام خواهد داد و از نزدیک با مشتریان Tier-1 همکاری خواهد کرد. در حال حاضر، Inovance، شرکتهای Xpeng و Ideal به مدت دو سال بر روی CRRC تأیید کیفیت انجام دادهاند. امسال، IGBT های این شرکت فرصت استفاده در خودروهای سواری را خواهند داشت. ما فکر میکنیم CRRC حجم تولید خود را افزایش خواهد داد. کیفیت فعلی محصول، الزامات مقررات خودرو را برآورده میکند که از Bistar و BYD بهتر است. کارخانه تولید و بستهبندی CRRC نیز به سطح مشخصات خودرو رسیدهاند. پس از تولید خودرو CRRC در سال جاری، این امر به میزان خرابی آن بستگی خواهد داشت. اگر دادههای امسال خوب باشد، CRRC فرصت خواهد داشت تا سهم بیشتری را به خود اختصاص دهد.
چهارمین سیلان میکرو: (1) عمدتاً قبل از سال 2018 در زمینه محصولات لوازم خانگی فعالیت داشت؛ (2) پس از سال 2018، IGBT صنعتی و خودرویی تأسیس کرد. در میان این چهار شرکت، سیلان میکرو جدیدترین شرکتی است که تولید را آغاز کرده است؛ (3) تاکنون، برخی از نمونههای IGBTهای خودرویی سیلان میکرو عرضه شدهاند و برخی از مشتریان سطح A00 از قبل شروع به استفاده از آنها کردهاند. لیپموتور و لینگدن ماژولهای سیلان میکرو را پذیرفتهاند. مسیری که سیلانوی میخواهد طی کند، مسیر CRRC و Star است. ابتدا از لجستیک، اتوبوس و سطح A00 وارد شوید. اگرچه سیلان میکرو به آرامی شروع به کار کرد، اما مزیت آن در IDM آن نهفته است. تکرار خطوط تولید 6، 8 و 12 اینچی خود بسیار آسان است (تکرار یک نسخه از محصول فقط 3 ماه طول میکشد، در مقایسه با 6 ماه برای Fabless). در زمینه صنعتی، سیلان فیوچر بزرگترین رقیب استار است. جنبه خودرویی عمدتاً به گذار آن از خودروهای کلاس A00 به خودروهای کلاس A بستگی دارد.
س: چه تفاوتهایی در پارامترهای تراشههای خودرو بین چندین تولیدکننده داخلی وجود دارد؟ ج: افت ولتاژ اشباع صفحهای ۴.۰ در BYD IGBT بالای ۲ ولت است، اما فرآیند نوع ترانشه Star، Silan Micro و CRRC میتواند به ۱.۴ تا ۱.۶ ولت برسد و تلفات صفحهای زیاد است که در نهایت بر تفاوت توان خروجی تأثیر میگذارد. اگر ماژول ۷۵۰ ولت برای خودروهای کلاس A را به عنوان مثال در نظر بگیریم، Silan Micro در حال حاضر بهترین در کشور است و میتواند با خروجی ۱۶۰ تا ۱۸۰ کیلووات Infineon رقابت کند. سپس CRRC وجود دارد که میتواند به ۱۶۰ کیلووات نیز دست یابد اما نه ۱۸۰ کیلووات. محصولات Star Semiconductor نسبتاً زودتر به بازار عرضه شدند و به توان ۱۴۰ تا ۱۵۰ کیلووات دست یافتند. BYD از فناوری صفحهای برای دستیابی به بالاترین هوشمندی ۱۴۰ کیلووات استفاده میکند، بنابراین در نهایت در توان خروجی منعکس خواهد شد. دلیل عقبماندگی فناوری تراشههای BYD: کارخانهای که Ningbo Zhongwei را خریداری کرده، یک کارخانه دست دوم TSMC است. این خط تولید فقط میتواند فناوری صفحهای ۶ اینچی را تولید کند و نمیتواند فناوری شیاردار را تولید کند. بنابراین، نسل جدید تراشههای فناوری شیاردار ۵.۰ BYD در Huahong تولید میشوند (از جمله تراشههای ۶.۰ که معیار تراشههای نسل هفتم Infineon هستند، احتمالاً به دنبال درایور نیز هستند).
س: چه تفاوتهایی در فرآیندهای بستهبندی چندین تولیدکننده داخلی وجود دارد؟ ج: چهار نسل از محصولات در بستهبندیهای درجه خودرو وجود دارد: (1) نسل اول، خنککننده غیرمستقیم آب یک طرفه است: ماژول از یک صفحه پایه مسی استفاده میکند و یک لایه گریس سیلیکونی رسانای حرارتی در زیر ماژول و روی صفحه پایه رادیاتور اعمال میشود. آب در زیر رادیاتور جریان مییابد، بنابراین ماژول در تماس مستقیم با آب نیست. این نوع ماژول عمدتاً در راهحلهای اقتصادی مانند A00، وسایل نقلیه لجستیکی و غیره استفاده میشود. این ماژول بستهبندی میتواند توسط تولیدکنندگان داخلی BYD، Star، Acer و غیره به صورت انبوه تولید شود و هیچ مشکل فنی در تبدیل آن از بستهبندی درجه صنعتی وجود ندارد. (2) نسل دوم، خنککننده مستقیم آب یک طرفه است: دندانههای اتلاف گرما (ساختار Pin Fin) در صفحه زیرین وجود خواهد داشت، یک شکاف روی رادیاتور باز میشود، ماژول وارد میشود، آب مستقیماً در زیر جریان مییابد و در تماس مستقیم با آب قرار میگیرد و اطراف آن آببندی میشود. راندمان اتلاف گرما و چگالی توان در مقایسه با نسل قبلی بیش از 30 درصد افزایش خواهد یافت. این نوع ماژول عمدتاً در خودروهای کلاس A00 و A استفاده میشود و این راهکار عمدتاً در خودروهای سواری مورد استفاده قرار میگیرد. همه در چین میتوانند آنها را به صورت انبوه تولید کنند. تفاوت ظریف این است که Star و CRRC از صفحات پایه مسی و BYD از صفحات پایه آلومینیومی-سیلیکون-تیتانیومی استفاده میکنند. صفحه پایه BYD قابل اعتمادتر است، اما اتلاف گرما به خوبی مس نیست. او به قابلیت اطمینان توجه میکند و مقداری از عملکرد را فدا میکند. (3) نسل سوم، اتلاف گرما دو طرفه است: ماژول از فرآیند پر کردن با چسب به فرآیند آببندی پلاستیکی تغییر میکند و هر دو طرف به طور غیرمستقیم با آب خنک میشوند. اتلاف گرما مانند یک کشو است و ماژول در آن قرار میگیرد. این نوع ماژول برای اولین بار توسط Denso ژاپنی (برای تویوتا پریوس) ساخته شد. خودروهای داخلی ساخته شده توسط Huawei Thalys نیز از این محلول خنک کننده آب دو طرفه استفاده میکنند. شرکتهای Overseas، ON Semiconductor، Infineon و Electric Pile همگی از این راهکار استفاده میکنند. در چین، BYD (که از سال ۲۰۱۶ شروع به کار کرد) و Star این کار را انجام میدهند، اما الزامات فرآیند نسبتاً بالا است (فرآیند بستهبندی ماژول رادیاتور نسبتاً پیچیده است و تراشه به الزامات خاصی نیاز دارد. این فرآیند مستلزم آن است که هر دو طرف تراشه قابل جوشکاری باشند، بنابراین سطح بالایی تراشه نیز به آبکاری نیاز دارد). BYD و Star داخلی هنوز تا تولید انبوه (حدود یک سال) فاصله دارند. (4) نسل چهارم، خنککننده مستقیم آب دو طرفه است: کفهای مسی دو طرفه به علاوه اتلاف حرارت دو طرفه با پینفین بلند. در حال حاضر، فقط هیتاچی ژاپن میتواند آن را به تولید انبوه برساند و آن را به مدلهای رده بالایی مانند آئودی اترون و لکسوس عرضه میکند. در چین تولید انبوه وجود ندارد و هنوز در مرحله توسعه فناوری است.
س: آیا شرکتهای داخلی هنوز تراشههای Infineon را خریداری میکنند؟ شکاف نسلی بین این چهار شرکت داخلی و Infineon چقدر است؟ الف) در حال حاضر، استار، ایسر و BYD هنوز از تراشههای اینفینئون برای برخی از محصولات خود استفاده میکنند. تراشههای خارجی استار عمدتاً برای محصولات IGBT با درجه صنعتی هستند. برای مثال، در صنایع آسانسور، جرثقیل و متالورژی صنعتی، مشتریان مشخص میکنند که ماژولها میتوانند در چین ساخته شوند، اما تراشههای داخلی باید وارد شوند (برای مثال، ThyssenKrupp، یک شرکت آسانسور آلمانی که مشتری Inovance است)؛ همچنین برخی از ذوبهای صنعتی خاص وجود دارد، فرکانس این تراشهها بسیار بالا است و نمیتوان آن را در داخل کشور انجام داد، بنابراین تراشهها باید از خارج خریداری شوند؛ اگر Infineon برای قطعات خارجی خودرو استفاده شود و به صورت جداگانه بستهبندی شود، قیمت نمیتواند Infineon را شکست دهد؛ (تراشههای نسل هفتم Infineon به تولیدکنندگان دستگاه داخلی فروخته نمیشوند، فقط نسل چهارم فروخته میشوند)؛ در داخل کشور، Star، Silan Micro، CRRC و غیره، صرف نظر از اینکه کدام نسل را تبلیغ میکنند، در واقع معیارهای نسل چهارم Infineon (ساختار ترانشه + FS) هستند، در حال حاضر آخرین نسل هفتم Infineon، نسل پنجم Infineon (نسخه پرقدرت نسل چهارم)، نسل ششم (نسخه فرکانس بالای نسل چهارم)، نسلهای پنجم و ششم تکرارهای ارتقاء فشرده خمیردندان بر اساس نسل چهارم هستند، هیچ جهش کیفیتی وجود ندارد؛ در مقایسه با نسل چهارم، نسل هفتم قطر سیم را کاهش داده (از 5 میکرون به 3 میکرون، کاهش 20 درصدی مساحت)، نازک شدن تراشه (از 120 میکرون به 80 میکرون، افت ولتاژ هدایت بهتر خواهد بود) و عملکرد بهتر (افت ولتاژ هدایت محصولات 1200 ولت از 1.7 ولت به 1.4 ولت کاهش یافته است) را داشته است. علاوه بر این، IGBT نسل هفتم Infineon در اندازه ۱۲ اینچ ساخته شده است، با مساحت کمتر و هزینهای که ممکن است نصف نسل چهارم باشد. با این حال، طبق استراتژی فروش داخلی Infineon، قیمت نسل هفتم مشابه نسل چهارم است و کاهش قیمت سالانه برای مشتریان بزرگ در سطح 5٪ حفظ میشود (اما عملکرد نسل هفتم نسبت به نسل چهارم مزیت دارد)؛ شرکتهای داخلی Silan Micro، CRRC و Star میتوانند نسل چهارم Infineon، BYD 4.0 را در مقایسه با نسل 2.5 Infineon و 5.0 را در مقایسه با نسل چهارم Infineon به تولید انبوه برسانند؛ در پایان سال 2018، پس از اینکه Infineon نسل هفتم را عرضه کرد، به دلیل عملکرد خوب آن، شرکتهای داخلی Silan Micro، Star و Acer در حال توسعه محصولات نسل هفتم بودند. در حال حاضر، سیلان میکرو و استار نمونههای نسل هفتمی دارند، اما هنوز تا تولید انبوه فاصله زیادی دارند. تجهیزات کلیدی IGBT نسل هفتم، کاشتگر یون و غیره است. این تجهیزات مشمول محدودیتهای وارداتی هستند. در حال حاضر، شرکتهای داخلی Huahong، Silan Micro و Jita Semiconductor آن را دارند. علاوه بر نسل هفتم Infineon، Silan Micro مسیر دیگری را نیز در پیش میگیرد. فوجی ژاپن را دنبال کنید که از RC IGBT (ادغام IGBT و دیود در یک IC برای استفاده در خودروها) استفاده میکند، که هنوز به تولید انبوه نرسیده است.
س: رابطه و پیشرفت بین IGBT استار و هواهونگ چیست؟ ج: استار و هواهونگ همیشه با هم مشاجره و همکاری داشتهاند. وقتی Infineon در سال ۲۰۱۸ موجودی نداشت، فرصت بسیار خوبی برای جایگزینی داخلی برای Star بود. Star استراتژی قطع ارتباط با مشتریان کوچک و تأمین انحصاری مشتریان بزرگ را اتخاذ کرد و تولید را در Huichuan آغاز کرد (مواد اولیه فوری به سرعت رسید). سال گذشته، قیمت Infineon 200 میلیون بود و امسال ممکن است 300 میلیون باشد. افزایش قیمت به دلیل کمبود بسیار مهم است. بومیسازی فرصت خوبی است، اما هواهونگ در آن زمان کار بدی با Star کرد. در آن سال سه بار قیمت را از 2800 به 3500 برای هر ویفر افزایش داد. بنابراین، در سال 2019، Star به دنبال ریختهگری در داخل و خارج از کشور، از جمله SMIC Shaoxing، Fab ژاپن و غیره بود. بنابراین Star و Hua Hong هر دو عاشق یکدیگر هستند و یکدیگر را میکشند. محصولات IDM برنامهریزیشدهی خود استار، تراشههای IGBT و SiC با ولتاژ بالای ۱۷۰۰ ولت هستند. این کسبوکار، محصول جدیدی است که توسط هواهونگ به تولید انبوه نرسیده است و حجم کسبوکار هواهونگ تحت تأثیر قرار نخواهد گرفت (۱۲ اینچ برای IGBTهای استار زیر ۱۲۰۰ ولت است). با این حال، از منظر کل مدل نیمههادی قدرت، همه میخواهند به IDM نقل مکان کنند. اولین مورد، دستیابی به کنترل هزینه، افزایش حاشیه سود ناخالص و گسترش سهم بازار است. مورد دوم، قابلیتهای فرآیند محصول است. تبلیغ استار برای خودروهای کلاس A نامطلوب است، عمدتاً به این دلیل که توسط مدل Fabless محدود شده است و کیفیت و قابلیت اطمینان را دنبال میکند. در آینده، همچنان مدل IDM را اتخاذ خواهد کرد.
س: آیا تفاوتی در کاربردهای پاییندستی IGBT های ۱۲ اینچی Silan Micro و Star Semiconductor وجود دارد؟ پاسخ: در حال حاضر، محصولات ۱۲ اینچی داخلی عمدتاً برای تولیدکنندگان جهت کاهش هزینهها تولید میشوند، اما در واقع محصولات یکسان هستند. کنترل فرآیند ویفر ۱۲ اینچی دشوارتر است. ویفر بیشتر تاب برمیدارد و احتمال ترک خوردن آن بیشتر است. به خصوص کاشت یون پس از نازک شدن، کنترل این فرآیند را دشوارتر میکند. Silan Micro و Star، IGBT های ۱۲ اینچی را عمدتاً در مقابل محصولات نسل چهارم Infineon با ضخامت ۱۲۰ میکرون تولید میکنند. اگر قرار باشد نسل هفتم Infineon را محک بزنیم، باید تا ۸۰ میکرون نازک شود که این امر باعث میشود تاب برداشتن و ترک خوردن آن آسانتر شود. محصولات IGBT 12 اینچی Silan Micro و Star عمدتاً در سناریوهای صنعتی استفاده میشوند. محصولات IGBT 12 اینچی Infineon در سالهای ۲۰۱۶ و ۲۰۱۷ عرضه شدند. آنها ابتدا وارد خط تولید صنعتی شدند و سپس به آرامی وارد مقررات خودرو شدند. از آنجا که مقررات خودرو تغییر میکند، تمام مقررات خودرو در خط تولید نیاز به تأیید مجدد دارند.
س: ارزش IGBT در خودروهای الکتریکی چقدر است؟ ج: کنترل الکترونیکی ارزشمندترین بخش IGBT در خودروهای الکتریکی است؛ (1) خودروهای لجستیکی: با استفاده از فناوری بستهبندی نسل اول، عموماً از ماژولهای 1200 ولت 450 آمپر استفاده میکنند که ماژولهای نیم پل هستند. قیمت یک ماژول 300 یوان است (قیمت CRRC 280 یوان است). سیستم کنترل الکترونیکی یک خودرو به سه ماژول نیاز دارد و ارزش یک خودرو 1,000 یوان است. (2) اتوبوسها: در حال حاضر از همان راهحل بستهبندی خودروهای لجستیکی (نسل اول) استفاده میشود. با این حال، قدرت انواع مختلف اتوبوسها متفاوت است. اتوبوسهای 8 متری از 1200 ولت 600 آمپر استفاده میکنند. اتوبوسها عموماً چهار چرخ محرک هستند و دارای کنترل الکترونیکی در جلو و عقب میباشند. هر کنترل الکترونیکی از 3 ماژول استفاده میکند، در مجموع 6 ماژول استفاده میشود. قیمت هر ماژول 450-500 یوان است و ارزش هر خودرو حدود 3,000 یوان است. اتوبوس 10 متری با سطح توان بالاتر از 1200 ولت 800 آمپر استفاده میکند، یک ماژول 600 یوان هزینه دارد و اگر 6 عدد از آنها را استفاده کنید، ارزش دوچرخه حدود 3,600 یوان است. (3) سطح A00 (ماشین کوچک): از کمتر از 80 کیلووات استفاده کنید، از بستهبندی نسل دوم (ماژول HP1) استفاده کنید، ماژول Infineon حدود 900 یوان هزینه دارد (استار 600 یوان قیمت دارد). (4) خودروهای کلاس A و بالاتر: حدود 150,000 مدل از یک راهحل کنترل الکترونیکی واحد استفاده میکنند و از ماژول HP Drive نسل دوم با خنککننده مستقیم آب استفاده میکنند، قیمت Infineon از 2,000 تا 1,300 یوان متغیر است (استار 1,000 یوان)؛ 200,000 تا 300,000 یوان عموماً چهار چرخ محرک است، با یک موتور در جلو و عقب، وارداتی 2,600 یوان (داخلی 2,000 یوان)؛ مدل رده بالا: Weilai ES8 (واحد کنترل الکترونیکی مبتنی بر سیلیکون 160-180 کیلووات، درایو عقب به 240 کیلووات نیاز دارد)، یک ماژول درایو جلو و دو ماژول درایو عقب به صورت موازی؛ بنابراین در مجموع به سه ماژول نیاز است که در مجموع 3,000 تا 3,900 یوان هزینه دارد. (5) OBC روی برد: IGBT تک لوله با شارژ آهسته 6.6 کیلووات، بیش از 20 دستگاه مجزا، هزینه کل کمتر از 300 یوان است؛ (6) کولر خودرو: حدود 4 کیلووات در بسته نوع اول IPM، ارزش حدود 100 یوان؛ (7) فرمان برقی الکترونیکی، قدرت بین 15-20 کیلووات، عمدتاً ماژول 75 آمپر، ارزش حدود 200 یوان؛ (8) شمع شارژ: IGBT صنعتی نیم پل برای شارژ آهسته با قدرت حدود 20 کیلووات، با هزینه حدود 200 یوان استفاده میشود. در آینده، شارژ فوق سریع بیش از 100 کیلووات محقق خواهد شد. برای توان بالاتر، از راهحلهای SiC استفاده خواهد شد و هزینه به صورت تصاعدی افزایش مییابد، احتمالاً به بیش از ۱۰۰۰ یوان؛
س: مزایا و معایب شرکتهای بزرگ داخلی SiC چیست؟ ج: زنجیره صنعت داخلی SiC ناقص است. در زمینه ساخت ویفر، دیودهای کاربید سیلیکون میتوانند در چین به تولید انبوه برسند. دیودهای SiC توسط Sanan Optoelectronics، Ruineng و Tyco Tianrun به تولید انبوه رسیدهاند. پیشرفت فعلی Silan و China Resources هنوز به تولید انبوه نرسیده است (آنها هنوز در حال ساخت خطوط تولید هستند)؛ مدل IDM از SiC MOS باید بیشتر منتظر بماند و شرکتهای نسبتاً سریعتر، شرکتهای Fabless مانند Zhanxin و Hanxin هستند که به دنبال Hanlei OEM تایوان هستند. برخی از MOSهای کاربید سیلیکون شروع به تولید انبوه در OBC و منبع تغذیه کردهاند. این امر عمدتاً به این دلیل است که تولیدکنندگان داخلی Fab نابالغ هستند (لایه اکسید گیت و نازک شدن تراشه هنوز به بلوغ نرسیدهاند). در مقایسه با تولیدکنندگان خارجی، این فرآیند بهتر است و تولیدکنندگان داخلی بیش از سه سال عقب هستند. در خارج از کشور، شرکت Rohm در حال حاضر نسل سوم SiC MOS از نوع ترانشه ای را تولید میکند و SiC شرکت ST به صورت انبوه در خودروهای تسلا تولید میشود؛
از نظر کاربردهای SiC، کل بازار جهانی 600 تا 700 میلیون دلار آمریکا است. هزینه بسیار بالاست، بنابراین صنعت کاربرد عمدتاً به دو دسته تقسیم میشود: دسته اول برای سناریوهای فرکانس بالا و راندمان بالا، مانند فتوولتائیکها و منابع تغذیه ارتباطی سطح بالا است. استفاده از دیودهای SiC به جای MOSFETهای SiC میتواند هزینهها را کاهش دهد. جایگزینی دیودهای مبتنی بر سیلیکون به موازات IGBTها با دیودهای SiC میتواند راندمان را بهبود بخشد و هزینهها را در نظر بگیرد. دسته دوم مربوط به خودرو است. (1) OBC بر مدلهای سطح بالا با راندمان شارژ (بیش از 12 کیلووات و 22 کیلووات) تأکید دارد و شروع به استفاده از MOSFETهای SiC به صورت دستهای کرده است، زیرا کاربید سیلیکون راندمان شارژ نسبتاً بالایی، شارژ سریع و توان باقیمانده دارد. (2) اینورترهای درایو اصلی نصب شده روی خودرو عمدتاً در مدلهای سطح بالا مانند پورشه تایکان و NIO ET7 استفاده میشوند. راندمان نسبتاً بالا میتواند عمر باتری را بهبود بخشد و چگالی توان نسبتاً بالا است. مدلهای میانرده بین ۲۰۰۰۰۰ تا ۳۰۰۰۰۰ عمدتاً تسلا مدل ۳ هستند و BYD هان از ماژولهای SiC MOS استفاده میکند. از آنجا که تسلا و BYD تولیدکنندگان خودرو با ادغام عمودی هستند (ساخت کنترلهای الکترونیکی، ساخت باتری و ساخت خودروهای کامل)، میتوانند به وضوح میزان بهبود عملکرد را بدانند. به طور نسبی، سایر شرکتهای خودروسازی تقسیم کار دارند و تولیدکنندگان ماژول نمیتوانند مزایای خاص استفاده از SiC (مانند صرفهجویی در هزینههای باتری) را بیان کنند و قیمت ماژولهای IGBT نیز در حال کاهش هزینهها است. اگرچه SiC میتواند عمر باتری را بهبود بخشد، اما مزیت SiC در صرفهجویی در دما به طور کامل محقق نشده است. صرفهجویی در دما میتواند سیستم دفع گرما را کوچکتر کند و مزایا بهبود خواهد یافت. هزینه فعلی ماژولهای SiC تسلا ۵۰۰۰ یوان است که ۵ تا ۸ برابر ۱۳۰۰ تا ۱۵۰۰ یوان IGBT های مبتنی بر سیلیکون داخلی است، بنابراین شرکتهای خودروسازی داخلی هنوز منتظر و نظارهگر هستند. با این حال، انتظار میرود تا سال ۲۰۲۳، هزینه SiC به ۳ برابر شکاف IGBT های مبتنی بر سیلیکون کاهش یابد. تولیدکنندگان اصلی تجهیزات (OEM) پس از مشاهده مزایای بیشتر، به سمت استفاده از SiC سوق خواهند یافت. س: BYD از چه کسی SiC میخرد؟ ج: BYD ماژولهای Cree را میخرد؛ Infineon عمدتاً IGBT7 را تبلیغ میکند و SiC را به طور فعال تبلیغ نمیکند؛ زیرا تبلیغ SiC عمر محصولات مبتنی بر سیلیکون آن را از بین میبرد. در حال حاضر، ROHM و Creat به طور فعال کاربید سیلیکون را تبلیغ میکنند (که 80 تا 90 درصد از زیرلایههای جهانی را تشکیل میدهد)؛
س: در زمینههای کنترل صنعتی و فتوولتائیک، پیشرفت تولیدکنندگان داخلی IGBT ج: با در نظر گرفتن Inovance به عنوان مثال، حداقل به دو تأمینکننده نیاز خواهد بود، یکی برای کنترل صنعتی Star و دیگری Acer (Innovation سهامدار Acer است)؛ در حال حاضر، Star بیشترین حجم را دارد؛ (1) IGBT Star سال گذشته 200 میلیون بود و مقیاس پذیرش امسال ممکن است به بیش از 300 میلیون برسد (کل خرید IGBT حدود 1.5 میلیارد است)؛ (2) تراشهها و بستههای IGBT Acer Micro در کارخانه دچار حوادث بزرگی شدند و مشکلات کیفی نسبتاً زیاد بود، در نتیجه حجم تولید که سال گذشته 30 تا 40 میلیون بود، قابل افزایش نبود؛ سروو موتور سال گذشته موجود نبود و IPM کممصرف، Silan Micro را معرفی کرد. (3) Silan Micro حجم دستههای کوچک را افزایش خواهد داد و ماژولهای کنترل صنعتی بعدی نیز این فرصت را خواهند داشت که تأیید کیفیت Silan Micro را انجام دهند. IGBT فتوولتائیک با کنترل صنعتی متفاوت است، اما هیچ کس در شرکتهای داخلی به آن توجه نمیکند، زیرا تراشههای فتوولتائیک باید فرکانس بالا باشند و به فرکانس ۵۰ تا ۱۰۰ کلوین برسند (کنترل صنعتی فقط به ۱۰ کلوین نیاز دارد). اینفینئون توسعه ویژهای برای فرکانس بالا دارد (در چین توسعه خاصی وجود ندارد). علاوه بر این، فتوولتائیکها الزامات راندمان بالایی دارند (۹۸٪ راندمان) و تولیدکنندگان خارجی زیادی وجود ندارند که بتوانند این کار را انجام دهند. الزامات سفارشیسازی بالا است و توپولوژی مدار پیچیدهتر است (برخلاف نمونههای سنتی، برای بهبود راندمان، نیمههادیهای قدرت باید به طور مداوم روی هم انباشته شوند تا توپولوژیهای مدار پیچیدهتری ایجاد شود). الزامات سفارشیسازی بسیار بالا است. همچنین به ماژولهای قدرت زیادی نیاز است (هم IGBT های ۱۲۰۰ ولت و هم ۶۵۰ ولت، و همچنین دیودهای SiC؛)؛ تولیدکنندگان خارجی عمدتاً میتوانند Infineon و ON Semiconductor را تأمین کنند و بیش از ۵-۶ تولیدکننده خارجی وجود ندارد. تولید داخلی یک اقیانوس آبی است و اساساً تأمین آن غیرممکن است. فقط Star و Acer برخی از محصولات تک لوله را ارائه میدهند و ماژولها را نمیتوان در مقادیر زیاد تهیه کرد.
س: در مورد استفاده Inovance از Silan Micro چطور؟ پاسخ: هنوز هم امکانپذیر است. سال گذشته، از ماژول IPM شرکت Silan Micro برای تولید دستگاه ماسک استفاده شد. در گذشته، از ماژول IPM شرکت ST استفاده میشد. در حال حاضر، نرخ خرابی Silan Micro در محدوده ۳ در ۱۰۰۰ باقی مانده است و ما بعداً افزایش حجم محصولات ماژول Silan Micro را در نظر خواهیم گرفت (زیرا حجم خرید ماژول ما در حال افزایش بوده و فقط دو شرکت داخلی نمیتوانند آن را تأمین کنند). Inovance یک هدف داخلی برای نرخ بومیسازی قطعات و اجزا دارد. محصولات صنعتی نرخ بومیسازی ۶۰٪ را در سال ۲۰۲۲ تعیین کردهاند و INVT نرخ بومیسازی ۸۰٪ را در سال ۲۰۲۲ تعیین کرده است. بنابراین، شرکتهای برق داخلی هنوز جای زیادی برای انجام این کار دارند.
س: Inovance چه میزان از سهم بازار را به Silan Micro اختصاص خواهد داد؟ پاسخ: اگر هدف نرخ بومیسازی را معیار قرار دهیم و امسال ۱.۵ میلیارد دلار خریداری کنیم، نرخ بومیسازی ۶۰ درصدی به معنای بومیسازی ۹۰۰ میلیون محصول خواهد بود و سهام بین ۲-۳ شرکت تقسیم خواهد شد. (شاید تا ۴۰۰ میلیون؛ Macro و Silan Micro هر کدام ۲۰۰-۳۰۰ میلیون سهم دارند؛) بستگی به سطح عملکرد آنها دارد.
س: وضعیت پذیرش دیودهای SiC در فتوولتائیکها چگونه است؟ ج: ماژولهای IGBT نیز در فتوولتائیکها وجود دارند. IGBTها به صورت موازی با دیودها متصل میشوند. امروزه از دیودهای SiC برای جایگزینی FRDهای مبتنی بر سیلیکون در IGBTها استفاده میشود. SiC میتواند تلفات سوئیچینگ را به میزان قابل توجهی کاهش داده و راندمان اینورترهای فتوولتائیک را بهبود بخشد. بنابراین، تغییر به دیودهای SiC میتواند هزینه را در ازای مزایای زیاد، کمی افزایش دهد. دیودهای SiC داخلی عمدتاً در سایتهای ارتباطی و UPSهای بزرگ استفاده میشوند. در حال حاضر، ماژولهای IGBT در فتوولتائیکها هنوز در انحصار خارج از کشور هستند، بنابراین دیودهای SiC داخلی هنوز عمدتاً در خارج از کشور هستند. در آینده، اگر Star و Acer ماژولهای کاربید سیلیکون را توسعه دهند، بومیسازی را نیز در نظر خواهند گرفت.
س: نقاط قوت IGBT شرکتهای China Resources Micro، New Clean Energy، Yangjie و Jiejie چیست؟ پاسخ: در اینجا China Resources Micro پیشرو است؛ (1) China Resources Micro حدود سال 2018 شروع به ساخت IGBT کرد. امسال، حدود 100 تا 200 میلیون دلار درآمد دارد، عمدتاً از محصولات تک لولهای که نباید ماژول داشته باشند؛ (2) Xinjie Energy کاملاً بدون کارخانه است و کارخانه تولید و ماژول مخصوص به خود را ندارد. دستیابی به مشخصات صنعتی و خودرویی دشوار است (Inovance واردات آن را در نظر نخواهد گرفت) و ممکن است برای کاربردهای مصرفی یا کالاهای سفید باشد. (3) برخی از نمونههای دیود SiC از Jiejie و Yangjie وجود دارد، اما حجم فروش واقعی زیاد نیست. محصولات IGBT هنوز در بازار دیده نمیشوند. آنها عمدتاً در کنترل صنعتی نسبتاً پایین، مانند دستگاههای جوشکاری، استفاده میشوند و در کاربردهای صنعتی بالا قابل مشاهده نیستند. در واقع، BYD نیز همینطور است. این صنعت نیز عمدتاً در دستگاههای جوشکاری و اجاقهای القایی است. حرکت به سمت صنایع سطح بالا هنوز نیازمند فرآیند انباشت سرمایه است. س: نقاط قوت سایر محصولات BYD Semiconductor چیست؟ ج: در گذشته، شکافی در تولید تراشه وجود داشت، بنابراین حجم تولید قابل افزایش نبود و حاشیه سود ناخالص نسبتاً پایین بود. به عنوان مثال، فروش صادراتی در حوزه صنعتی تنها ۵۰ میلیون بود (که با هیچ شرکت داخلی IGBT قابل مقایسه نیست) که در دستگاههای جوش متغیر و غیره استفاده میشد. بنابراین نکته کلیدی این است که ببینیم آیا BYD میتواند امسال تراشههای نوع ترانشه را به حوزههای صنعتی سطح بالا مانند کارخانههای اینورتر و پیشرفتهایی برای مشتریان خارجی در وسایل نقلیه ارتقا دهد یا خیر. اگر فروش صادراتی امسال هنوز تنها ۴۰ تا ۵۰ میلیون باشد، به این معنی است که تراشههای او ارتقا نیافتهاند.
س: افرادی از جیلی گفتند که محصولات سیلان میکرو خیلی سریع در حال تکرار هستند و نزدیکترین محصولات به اینفینئون در چین هستند. شما آن را چگونه ارزیابی میکنید؟ ج: واقعاً همینطور است. اگر کارخانه تولید دارید، میتوانید یک نسخه را در سه ماه تکرار کنید، اما اگر کارخانه تولید ندارید، شش ماه طول خواهد کشید. تراشه ۷۵۰ ولتی سیلان میکرو میتواند با اینفینئون رقابت کند و به قدرت ۱۶۰ تا ۱۸۰ کیلووات دست یابد. افت ولتاژ اشباع آن در واقع کمترین میزان در کشور است. در حال حاضر، بزرگترین عیب آن این است که برای تهیه مشخصات خودرو نسبتاً دیر است و اساساً هیچ دادهای ندارد. در زمینه انفجار بازار خودرو در دو سال گذشته، لازم است دادههای کیفی در سطح A00 (که توسط لیپ موتورز استفاده میشود، اما یک دسته کوچک است، قدرت در محدوده ۸۰ کیلووات است و الزامات عمر آن کمتر است) به دست آید و برای به دست آوردن دادههای کیفی، با وسایل نقلیه لجستیکی حمل شود. تولیدکنندگان خودرو داخلی ممکن است بعداً از محصولات او استفاده کنند. (با درس گرفتن از مسیری که CRRC طی کرده است، علاوه بر عملکرد، انباشت کیفیت نیز وجود دارد).
س: حداقل تعداد Silan Micro IPM چقدر است؟ ج: بازار داخلی عمدتاً برای ماژولهای تبدیل فرکانس برای لوازم خانگی است. سالانه ۶۰۰ تا ۷۰۰ میلیون واحد از این ماژولها در چین وجود دارد. قیمت هر واحد ۱۲ تا ۱۳ یوان محاسبه میشود. مقیاس داخلی ۷ تا ۸ میلیارد است. قیمت و حاشیه سود ناخالص نسبتاً پایین است. در چین، Silan Micro و Jilin Huawei عمدتاً این کار را انجام میدهند. Star نیز شروع به طراحی کرده است، اما حجم تولید زیاد نیست. فقط دهها میلیون در سال است، بنابراین Silan Micro در حال حاضر بزرگترین است. در حال حاضر Gree و Midea را وارد میکند و حجم تولید بسیار زیاد است. ممکن است امسال به بیش از ۸۰۰ میلیون برسد. این یک فرآیند بومیسازی است که جایگزین ON Semiconductor میشود (پس از واردات، فرصت بسیار خوبی برای افزایش حجم وجود دارد)؛ با این حال، حاشیه سود ناخالص این IPM خیلی زیاد نخواهد بود. اگر میخواهید حاشیه سود ناخالص را افزایش دهید، هنوز باید در زمینههای صنعتی و خودروسازی فعالیت کنید (حاشیه سود ناخالص استار بیش از ۴۰٪ است زیرا فقط در زمینههای کنترل صنعتی و خودروسازی، انرژی بادی و کاربید سیلیکون فعالیت میکند که حاشیه سود ناخالص آنها بالای ۵۰٪ است).
س: وضعیت سیلان میکرو ۱۲ اینچی چگونه است؟
الف) تولید انبوه از پایان سال گذشته آغاز شد. محصولات MOS 12 اینچی Silan Micro در مراحل اولیه هستند. این شرکت سال گذشته 100 میلیون IGBT صنعتی 1200 ولت تولید کرد و امسال میتواند 200 تا 300 میلیون تولید کند. در حال حاضر، MOS میتواند به درآمد 1 میلیارد دلار دست یابد.
سلب مسئولیت: این مقاله از "اتحادیه صنعت نیمههادی" کپی شده است. این مقاله فقط بیانگر دیدگاههای شخصی نویسنده است و بیانگر دیدگاههای ساکو میکرو و صنعت نیست. این مقاله فقط برای چاپ مجدد و به اشتراک گذاری جهت حمایت از حفاظت از حقوق مالکیت معنوی است. لطفاً منبع اصلی و نویسنده را برای چاپ مجدد ذکر کنید. در صورت وجود هرگونه نقض، لطفاً برای حذف آن با ما تماس بگیرید.
شماره تلفن شرکت: +86-0755-83044319
فکس/فکس: +86-0755-83975897
ایمیل: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 مدیر لی
QQ: 332496225 مدیر کیو
آدرس: اتاق ۸۰۹، ساختمان C، ساختمان فناوری ژانتائو، پلاک ۱۰۷۹ خیابان مینزی، منطقه جدید لونگهوا، شنژن




粤公网安备44030002007346号