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Article long sur l'IGBT...
2022-03-17
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Quels sont les points forts des IGBT de China Resources Micro, New Clean Energy, Yangjie et Jiejie ?
Situation du secteur des semi-conducteurs de puissance : Le marché chinois des semi-conducteurs de puissance devrait atteindre 50 milliards de dollars en 2025, tandis que le taux de pénétration de la production locale reste très faible. Trois grands secteurs devraient se développer à l’avenir : l’automobile, le photovoltaïque et le contrôle industriel. On observe également des applications dans les domaines de l’électricité blanche, des réseaux électriques à haute tension et du transport ferroviaire.
(1) Marché des systèmes de contrôle industriels : Avant 2018, la production nationale de semi-conducteurs de puissance était principalement concentrée dans le domaine des systèmes de contrôle industriels, pour un chiffre d'affaires de 10 milliards de yuans. (2) Marché des véhicules électriques : Le marché national des véhicules électriques devrait atteindre plus de 10 à 15 milliards de yuans en 2025. Les ventes de véhicules électriques ont peu progressé entre 2019 et 2020, avant de repartir à la hausse en octobre 2020. Le coût unitaire d'un semi-conducteur de puissance pour véhicule est de 3 3,000 yuans. On prévoit 2 millions d'unités en circulation en 2021 (pour un marché potentiel de 6 milliards de yuans), et un objectif de 5 millions d'unités (pour un marché potentiel de 15 milliards de yuans) en 2025. (1) Marché des onduleurs photovoltaïques : La capacité de production a augmenté de 130 GW à 180 GW l'année dernière. Les onduleurs photovoltaïques connaissent également un développement rapide. Chaque gigawatt représente une valeur de 40 millions de yuans pour l'industrie des semi-conducteurs de puissance. Par conséquent, le secteur photovoltaïque, qui représentait 180 GW en 2020, génère également un chiffre d'affaires de plus de 7 milliards de yuans pour l'industrie des semi-conducteurs de puissance. Les fabricants chinois d'onduleurs photovoltaïques détiennent 60 % des parts de marché mondiales (Goodwe, Sungrow, Ginlang, Huawei, etc.).
Q : Situation actuelle du marché des semi-conducteurs de puissance A : La hausse des prix des semi-conducteurs de puissance IGBT cette année s'explique par : (1) la croissance rapide de la demande d'IGBT sur les marchés des véhicules à énergies nouvelles et du photovoltaïque ; (2) En raison de l'épidémie, la plupart des IGBT dépendent actuellement des importations, et de nombreuses opérations d'encapsulation et de test sont réalisées en Asie du Sud-Est (Malaisie, etc.). Ces sites sont actuellement à l'arrêt, ce qui aggrave la pénurie. (3) Le délai de livraison actuel des IGBT de contrôle industriel d'Infineon est de six mois, et celui des IGBT automobiles est d'un an. Après 2022-2023, lorsque l'épidémie s'atténuera et que les usines reprendront leur activité, le calendrier de livraison d'Infineon pourrait s'alléger ; cependant, pour les modules IGBT, les marchés de l'automobile et du photovoltaïque connaissent une croissance rapide, et les pénuries pourraient persister. Il ne sera pas possible d'améliorer la situation tant que les lignes de production Infineon 12 pouces et plusieurs lignes de production nationales 12 pouces (Silan Micro, Huahong, Jita, China Resources Micro, etc.) ne seront pas mises en service.
Q : Quels sont les avantages et les inconvénients du marché des IGBT pour véhicules à énergies nouvelles et des principales entreprises chinoises ? R : BYD, pionnière en Chine, a : (1) En 2008, elle a acquis l'usine de semi-conducteurs IDM de Ningbo Zhongwei et a commencé sa propre production. De 2010 à 2011, elle a constitué une équipe dédiée au développement d'IGBT embarqués. En 2012, elle a importé ses propres véhicules BYD et, en 2015, la production d'IGBT développés en interne a commencé à augmenter. (2) Avant 2015, BYD achetait 80 % de ses puces auprès d'Infineon, puis les conditionnait pour ses propres véhicules, tels que les Tang et Song. (3) Après 2015, BYD a lancé ses propres puces IGBT de 2.5e génération, dont 80 % étaient produites en interne et 20 % achetées auprès de fournisseurs externes. (4) Après la sortie des puces IGBT de génération 4.0 en 2017-2018, BYD a principalement utilisé ses propres puces. L'entreprise possède aujourd'hui la plus grande capacité installée d'IGBT, avec un total d'un million d'unités utilisant ses propres puces. En 2017, elle a commencé à promouvoir ses propres puces et modules. Cependant, les performances des IGBT 4.0 de BYD ne peuvent rivaliser qu'avec celles des IGBT d'Infineon. La version 2.5, de structure planaire + FS, est moins performante que les puces à tranchée des entreprises chinoises (elle est une génération en retard par rapport à la 4e génération de Star, Acer et Silan Micro, ce qui entraîne une différence de chute de tension de saturation de 2 V, contre seulement 1.4 V pour les puces à tranchée, plus fines). Les pertes liées à la structure planaire sont donc importantes et affectent considérablement le rendement énergétique. Par conséquent, le seul client externe utilisant actuellement les IGBT de BYD en production de masse est Lanhai Huateng, une entreprise de Shenzhen spécialisée dans les véhicules de logistique commerciale. Les autres constructeurs automobiles n'en ont pas besoin. L'une des raisons est que les performances sont relativement en retrait, et l'autre est que les modules développés en interne par BYD bénéficient d'un conditionnement personnalisé, différent du conditionnement standardisé actuel des modules A71, A72 et autres ; (5) Le dernier IGBT de BYD, prévu pour fin 2020, après le lancement de la version 5.0, pourra être comparé aux puces à tranchée de ses concurrents nationaux (comparables à l'IGBT de génération 4.0 d'Infineon, ainsi qu'aux produits à tranchée de Star et Silan Micro). Son succès dépendra de sa capacité à promouvoir efficacement ses nouveaux produits cette année.
Second Star Semiconductor : (1) L’entreprise a commencé la fabrication d’IGBT en 2008. À l’origine, elle achetait des puces et réalisait ses propres conditionnements ; (2) Infineon a acquis IR (International Rectifier) en 2015 et a dissous l’équipe de développement des puces d’origine d’IR. Star a repris cette équipe et l’a développée de manière itérative à partir de la puce de 7e génération d’IR (contre 4e génération pour Infineon) ; (3) En 2016, nous avons commencé à promouvoir les puces que nous avions développées, notamment auprès de clients comme Inovance et INVT. Cette puce, développée en s’appuyant sur des technologies existantes et en optimisant le processus, a rencontré un franc succès et a rapidement été adoptée par les équipementiers nationaux ; (4) Son utilisation a commencé chez les fabricants de systèmes de contrôle électronique et de véhicules en 2017 ; (5) Les puces développées en interne par Star représentent désormais 70 % de la production de l’usine. Elles sont utilisées dans de nombreuses applications automobiles, notamment pour les véhicules de classe A00, les bus et les véhicules logistiques. Cependant, son module automobile de classe A de 750 V ne répond pas encore aux normes automobiles, avec une durée de vie de seulement 4 à 5 ans (au lieu des 10 ans requis), et un taux de défaillance supérieur à la norme (50 ppm par an). Les constructeurs automobiles de classe A privilégient les fabricants intégrés (IDM) pour l'intégration des modules IGBT embarqués, car les exigences en matière de durée de vie, de fiabilité et de taux de défaillance des puces sont élevées. L'IDM maîtrise le processus et les paramètres de fabrication. Les puces de Star sont fabriquées sans usine de fabrication (Fabless), et il est impossible de garantir que leurs matériaux sont de qualité automobile. (Bien que le module final expédié soit de qualité automobile, la qualité des matériaux ne peut être garantie.) Les limites de la fabrication sans usine de fabrication (Fabless) pour les produits de qualité automobile sont les suivantes : Star passe commande auprès de Huahong. Après réception des plaquettes, les puces subissent plusieurs cycles de sélection, de test et de contrôle qualité, puis sont conditionnées. Elles sont ensuite soumises à des tests de rodage, des tests de charge dynamique, etc., avant d'être finalement expédiées aux clients finaux. Cependant, le modèle IDM permet un contrôle qualité rigoureux en usine. Grâce à la constance des paramètres, la puce atteint le niveau de qualité automobile et n'a pas besoin de subir de nombreux contrôles après sa mise sur le marché.
Troisième étape pour CRRC Electric : (1) Acquisition de Danix au Royaume-Uni en 2012 et début du développement d’IGBT. (2) Création d’une usine de fabrication en 2015 et développement initial de modules IGBT haute tension 6500 V/7500 V pour le transport ferroviaire. En 2017, en raison du processus de vérification, la capacité de production était relativement inactive, nous avons donc commencé à produire des modules IGBT de qualité automobile 650 V/750 V/1200 V ; (3) En 2018, les fabricants nationaux ont commencé à avoir la possibilité d'importer des bus, des véhicules logistiques et des modules de niveau A00 (à cette époque, les importations chinoises provenaient principalement de CRRC, BYD et Star, et CRRC proposait le tarif le plus bas). Cependant, cette possibilité était limitée par le fait que CRRC ne fabriquait pas initialement de produits de contrôle industriel et ne maîtrisait donc pas les applications des IGBT et des amplificateurs d'accélération utilisés dans l'automobile. Par exemple, l'IGBT doit être utilisé en parallèle avec le FRD. Star et BYD utilisent un rapport 1:1 entre la surface de la puce IGBT et celle du FRD. CRRC, ignorant ce point à l'époque, a utilisé un rapport de 1:0.5. Dans certaines conditions de fonctionnement, le courant de la diode était très élevé et une défaillance pouvait entraîner un accident. Par conséquent, la promotion de la première version du module CRRC a connu des difficultés. De 2019 à 2021, CRRC a procédé à des révisions de ses puces et a collaboré étroitement avec ses clients de premier rang. Actuellement, Inovance, Xpeng et Ideal sont ses partenaires. Nous avons tous effectué des contrôles qualité sur CRRC pendant deux ans. Cette année, les IGBT de l'entreprise auront l'opportunité d'être utilisés dans des voitures particulières. Nous pensons que CRRC augmentera son volume de production. La qualité actuelle des produits répond aux exigences réglementaires automobiles, ce qui est supérieur à celle de Bistar et BYD. L'usine de fabrication et l'unité d'emballage de CRRC sont également conformes aux spécifications automobiles. Après le lancement de la production automobile de CRRC cette année, tout dépendra du taux de défaillance. Si les résultats de cette année sont satisfaisants, CRRC aura l'opportunité d'accroître sa part de marché.
Quatrième Silan Micro : (1) Principalement active dans le secteur de l'électroménager avant 2018 ; (2) Lancée dans la production d'IGBT industriels et automobiles après 2018. Parmi les quatre entreprises, Silan Micro est la dernière à avoir démarré la production ; (3) À ce jour, quelques prototypes d'IGBT automobiles de Silan Micro ont été commercialisés et certains clients de la gamme A00 ont déjà commencé à les utiliser. Leapmotor et Lingden ont adopté les modules Silan Micro. Silanwei souhaite suivre la même voie que CRRC et Star : s'implanter d'abord sur les marchés de la logistique, des bus et de la gamme A00. Bien que Silan Micro ait démarré lentement, son avantage réside dans son IDM (Integrated Design Manufacturing). L'itération de ses propres lignes de production de 6, 8 et 12 pouces est très simple (il ne faut que 3 mois pour itérer une version du produit, contre 6 mois pour Fabless). Dans le secteur industriel, Silan Future est le principal concurrent de Star. Son développement dans le secteur automobile repose principalement sur sa transition des véhicules de la gamme A00 vers la gamme A.
Q : Quelles sont les différences de paramètres des puces automobiles chez plusieurs fabricants chinois ? R : La chute de tension de saturation planaire 4.0 de l'IGBT BYD est supérieure à 2 V, tandis que le procédé de gravure par tranchée de Star, Silan Micro et CRRC permet d'atteindre 1.4 V à 1.6 V. Les pertes planaires étant importantes, elles influent directement sur la puissance de sortie. Prenons l'exemple du module 750 V pour les voitures de classe A : Silan Micro est actuellement le meilleur fabricant du pays et peut rivaliser avec la puissance de 160 kW à 180 kW d'Infineon. CRRC atteint également 160 kW, mais pas 180 kW. Les produits de Star Semiconductor, sortis relativement tôt, atteignent une puissance de 140 à 150 kW. BYD utilise la technologie planaire pour atteindre une puissance maximale de 140 kW, ce qui se répercute inévitablement sur la puissance de sortie. Le retard technologique de BYD s'explique par le fait que l'usine qui a racheté Ningbo Zhongwei est une ancienne usine de TSMC. Cette ligne de production ne prend en charge que la technologie planaire 6 pouces et non la technologie à tranchées. Par conséquent, la nouvelle génération de puces BYD à technologie à tranchées 5.0 est fabriquée à Huahong (y compris les puces 6.0 qui servent de référence aux puces de 7e génération d'Infineon, pour lesquelles des pilotes sont probablement également recherchés).
Q : Quelles sont les différences entre les procédés d'emballage de plusieurs fabricants nationaux ? A : Il existe quatre générations de produits en emballage automobile : (1) La première génération est un système de refroidissement liquide indirect unilatéral : le module utilise une plaque de base en cuivre et une couche de graisse silicone thermoconductrice est appliquée sous le module et sur la plaque de base du radiateur. L'eau circule sous le radiateur, le module n'étant donc pas en contact direct avec l'eau. Ce type de module est principalement utilisé dans des solutions économiques, telles que les véhicules A00 et les véhicules logistiques. Ce type d'emballage peut être produit en série par des fabricants nationaux comme BYD, Star et Acer, et sa conversion à partir d'un emballage industriel ne présente aucune difficulté technique. (2) La deuxième génération est un système de refroidissement liquide direct unilatéral : la plaque inférieure est dotée d'ailettes de dissipation thermique (structure à broches) ; une fente est pratiquée dans le radiateur pour insérer le module. L'eau circule directement en dessous, assurant un contact direct avec l'eau, et l'ensemble est scellé. L'efficacité de dissipation thermique et la densité de puissance seront augmentées de plus de 30 % par rapport à la génération précédente. Ce type de module est principalement utilisé dans les véhicules de classe A00 et A, et cette solution est principalement utilisée dans les voitures particulières. Tous les fabricants chinois peuvent les produire en masse. La principale différence réside dans le fait que Star et CRRC utilisent des plaques de base en cuivre, tandis que BYD utilise des plaques de base en aluminium-silicium-titane. La plaque de base de BYD est plus fiable, mais sa dissipation thermique est moins performante que celle du cuivre. BYD privilégie la fiabilité au détriment de certaines performances. (3) La troisième génération utilise une dissipation thermique double face : le module passe d'un remplissage par colle à un scellage plastique, et les deux faces sont refroidies indirectement par eau. Le système de refroidissement fonctionne comme un tiroir dans lequel le module est inséré. Ce type de module a été initialement développé par le japonais Denso (pour la Toyota Prius). Les voitures chinoises de Huawei Thalys utilisent également cette solution de refroidissement par eau double face. À l'étranger, ON Semiconductor, Infineon et Electric Pile utilisent également cette solution. En Chine, BYD (depuis 2016) et Star développent cette technologie, mais les exigences de fabrication sont relativement élevées (le processus d'intégration du module de refroidissement est complexe et la puce nécessite des spécifications particulières : soudure des deux côtés et électroplacage de la surface supérieure). BYD et Star en Chine ne sont pas encore prêts pour la production de masse (environ un an). (4) La quatrième génération utilise un refroidissement liquide direct double face : un fond en cuivre double face et des ailettes de refroidissement double face. Actuellement, seul Hitachi (Japon) la produit en série et l'utilise pour des modèles haut de gamme comme l'Audi e-tron et la Lexus. La production de masse n'est pas encore lancée en Chine et la technologie est toujours au stade du développement.
Q : Les entreprises nationales achètent-elles encore des puces chez Infineon ? Quel est le fossé générationnel entre ces quatre entreprises nationales et Infineon ? A: Actuellement, Star, Acer et BYD utilisent encore des puces Infineon pour certains de leurs produits. Les puces externes de Star sont principalement destinées aux produits IGBT de qualité industrielle. Par exemple, dans les secteurs des ascenseurs, des grues et de la métallurgie industrielle, les clients spécifient que les modules peuvent être fabriqués en Chine, mais que les puces internes doivent être importées (par exemple, ThyssenKrupp, client d'Inovance et fabricant allemand d'ascenseurs). De même, pour certaines opérations de fusion industrielle spécifiques, la fréquence de production de ces puces est très élevée et ne peut être réalisée localement ; les puces doivent donc être achetées à l'étranger. Si les composants externes automobiles sont utilisés et intégrés par Infineon, le prix reste imbattable. (Seules les puces de quatrième génération d'Infineon sont vendues aux fabricants d'appareils chinois, et non celles de septième génération.) Sur le marché intérieur, les fabricants comme Star, Silan Micro et CRRC, quelle que soit la génération qu'ils mettent en avant, se basent en réalité sur la quatrième génération d'Infineon (structure à tranchées + FS). Actuellement, Infineon propose la septième génération, la cinquième (version haute puissance de la quatrième) et la sixième (version haute fréquence de la quatrième). Les cinquième et sixième générations ne constituent que de légères améliorations de la quatrième, sans véritable saut qualitatif. Par rapport à la quatrième génération, la septième génération présente un diamètre de piste réduit (de 5 à 3 microns, soit une réduction de surface de 20 %), une puce plus fine (de 120 à 80 microns, améliorant ainsi la chute de tension de conduction) et de meilleures performances (la chute de tension de conduction des produits 1200 V est passée de 1.7 V à 1.4 V). De plus, l'IGBT de septième génération d'Infineon est fabriqué en 12 pouces, avec une surface plus petite et un coût qui pourrait être deux fois moins élevé que celui de la quatrième génération. Cependant, conformément à la stratégie commerciale d'Infineon sur le marché intérieur, le prix de la septième génération est similaire à celui de la quatrième, et la réduction annuelle de 5 % est maintenue pour les grands comptes (bien que les performances de la septième génération soient supérieures à celles de la quatrième). Les fabricants chinois Silan Micro, CRRC et Star sont capables de produire en masse la quatrième génération d'Infineon. Le BYD 4.0 surpasse l'Infineon 2.5 et le BYD 5.0 l'Infineon 4. Fin 2018, après le lancement de la septième génération par Infineon et grâce à ses excellentes performances, Silan Micro, Star et Acer ont commencé à développer des produits de septième génération. Actuellement, Silan Micro et Star disposent de prototypes de septième génération, mais la production de masse est encore loin. L'équipement clé de l'IGBT de septième génération est l'implanteur d'ions, etc. Cet équipement est soumis à des restrictions à l'importation. Actuellement, les sociétés chinoises Huahong, Silan Micro et Jita Semiconductor en sont équipées. Outre la septième génération d'Infineon, Silan Micro emprunte également une autre voie. Suivez l'exemple de Fuji au Japon, qui utilise un RC IGBT (intégrant un IGBT et une diode dans un seul circuit intégré pour une utilisation dans les voitures), qui n'a pas encore été produit en masse.
Q : Quelles sont les relations et les avancées entre Star IGBT et Huahong ? R : Star et Hua Hong ont toujours entretenu des relations à la fois conflictuelles et coopératives. Lorsque Infineon s'est retrouvé en rupture de stock en 2018, cela a représenté une excellente opportunité pour Star de se tourner vers des solutions de substitution locales. Star a alors adopté une stratégie consistant à se concentrer sur les grands comptes et à abandonner les petits clients, et a lancé sa production à Huichuan (où les matières premières urgentes sont arrivées rapidement). L'année dernière, le prix des plaquettes Infineon était de 200 millions de yuans, et cette année, il pourrait atteindre 300 millions de yuans ; cette hausse des prix due aux pénuries est cruciale. La relocalisation de la production représente une bonne opportunité, mais Huahong a commis une erreur stratégique à Star à cette époque. L'entreprise a triplé ses prix cette année-là, les faisant passer de 2 800 à 3 500 yuans par plaquette. Par conséquent, en 2019, Star a recherché des fonderies en Chine et à l'étranger, notamment SMIC Shaoxing et des fonderies japonaises. Ainsi, Star et Hua Hong entretiennent une relation à la fois conflictuelle et conflictuelle. Les produits IDM que Star prévoit de fabriquer sont des IGBT haute tension de 1 700 V et des puces SiC. Il s'agit d'un nouveau produit que Huahong n'a pas encore produit en série, et le volume d'activité de Huahong ne sera pas affecté (le format 12 pouces est destiné aux IGBT de Star de moins de 1 200 V). Cependant, dans l'ensemble du secteur des semi-conducteurs de puissance, tous les acteurs souhaitent passer à l'IDM. Le premier objectif est de maîtriser les coûts, d'accroître les marges brutes et de gagner des parts de marché. Le second est d'améliorer les capacités de production. La promotion des véhicules haut de gamme par Star est compromise, principalement en raison des contraintes liées au modèle « Fabless » et à sa priorité donnée à la qualité et à la fiabilité. À l'avenir, Star adoptera néanmoins le modèle IDM.
Q : Existe-t-il des différences dans les applications en aval des IGBT 12 pouces de Silan Micro et Star Semiconductor ? R : Actuellement, les produits 12 pouces chinois servent principalement aux fabricants à réduire leurs coûts, mais les produits sont en réalité identiques. Le processus de fabrication des plaquettes 12 pouces est plus difficile à maîtriser. La plaquette se déforme davantage et est plus susceptible de se fissurer. L'implantation ionique après amincissement, en particulier, rend le processus plus difficile à contrôler. Les IGBT 12 pouces de Silan Micro et Star sont principalement conçus pour concurrencer les produits de quatrième génération d'Infineon, d'une épaisseur de 120 microns. Pour rivaliser avec la septième génération d'Infineon, il faudrait amincir la plaquette à 80 microns, ce qui la rendrait plus sujette à la déformation et aux fissures. Les IGBT 12 pouces de Silan Micro et Star sont principalement utilisés dans des applications industrielles. Les produits IGBT 12 pouces d'Infineon ont été lancés en 2016 et 2017. Ils ont d'abord été intégrés à la production industrielle, puis progressivement aux réglementations automobiles. En raison de l'évolution de ces réglementations, tous les composants de la chaîne de production doivent être recertifiés.
Q : Quelle est la valeur des IGBT dans les véhicules électriques ? R : La commande électronique est l'élément le plus précieux des IGBT dans les véhicules électriques. (1) Véhicules logistiques : utilisant la technologie d'encapsulation de première génération, ils emploient généralement des modules 1200 V 450 A, de type demi-pont. Le prix unitaire d'un module est de 300 yuans (280 yuans selon CRRC). Un véhicule nécessite trois systèmes de commande électronique, pour un coût unitaire de 1 000 yuans. (2) Bus : ils utilisent actuellement la même solution d'encapsulation que les véhicules logistiques (première génération). Cependant, la puissance requise varie selon le modèle. Les bus de 8 mètres utilisent 1200 V 600 A. Ce sont généralement des véhicules à quatre roues motrices, équipés d'une commande électronique à l'avant et à l'arrière. Chaque commande électronique utilise trois modules, soit un total de six modules. Le prix unitaire est de 450 à 500 yuans, pour un coût unitaire d'environ 3 000 yuans. Le bus de 10 mètres à puissance élevée utilise 1200 V et 800 A. Un module coûte 600 yuans, et si vous en utilisez 6, le prix du vélo est d'environ 3 600 yuans. (3) Niveau A00 (petite voiture) : Utilisation inférieure à 80 kW, utilisation d'un boîtier de deuxième génération (module HP1). Le module Infineon coûte environ 900 yuans (Star propose un prix de 600 yuans). (4) Voitures de classe A et supérieures : Les modèles d'environ 150 000 yuans utilisent une solution de contrôle électronique unique et le module HP Drive à refroidissement direct par eau de deuxième génération. Le prix chez Infineon varie de 2 000 à 1 300 yuans (Star propose un prix de 1 000 yuans). Les modèles de 200 000 à 300 000 yuans sont généralement à quatre roues motrices, avec un moteur à l'avant et un à l'arrière. Le module importé coûte 2 600 yuans (2 000 yuans pour les modèles locaux). Modèle haut de gamme : Weilai ES8 (unité de contrôle électronique à base de silicium de 160 à 180 kW, la propulsion arrière nécessite 240 kW), un module de propulsion avant et deux modules de propulsion arrière en parallèle ; soit un total de trois modules, pour un coût total de 3 000 à 3 900 yuans. (5) Chargeur de batterie embarqué (OBC) : IGBT monotube de 6.6 kW à charge lente, composé de plus de 20 composants discrets, pour un coût total inférieur à 300 yuans. (6) Climatisation du véhicule : environ 4 kW en boîtier IPM de première génération, pour un coût inférieur à 100 yuans. (7) Direction assistée électrique : puissance entre 15 et 20 kW, principalement un module de 75 A, pour un coût inférieur à 200 yuans. (8) Borne de recharge : IGBT industriel demi-pont utilisé pour la charge lente jusqu’à 20 kW, pour un coût inférieur à 200 yuans. À l’avenir, une charge ultra-rapide de plus de 100 kW sera disponible. Pour les puissances plus élevées, des solutions en SiC seront utilisées, et le coût augmentera de façon exponentielle, pouvant atteindre plus de 1 000 yuans ;
Q : Quels sont les avantages et les inconvénients des principales entreprises chinoises de SiC ? R : La chaîne de valeur de l'industrie chinoise du SiC est incomplète. Dans le domaine de la fabrication de plaquettes, les diodes en carbure de silicium peuvent être produites en masse en Chine. Sanan Optoelectronics, Ruineng et Tyco Tianrun en produisent déjà en grande quantité. Silan et China Resources n'ont pas encore atteint la production de masse (leurs lignes de production sont toujours en construction) ; le modèle IDM pour les transistors MOS en SiC devra attendre plus longtemps. Les entreprises les plus rapides sont les entreprises « fabless », telles que Zhanxin et Hanxin, qui recherchent des OEM auprès du taïwanais Hanlei. La production en masse de certains transistors MOS en carbure de silicium a commencé pour les cartes électroniques et les alimentations. Cela s'explique principalement par l'immaturité des fabricants chinois (la couche d'oxyde de grille et l'amincissement de la puce ne sont pas encore maîtrisés). Comparé aux fabricants étrangers, le processus est plus avancé, et les fabricants chinois accusent un retard de plus de trois ans. À l'étranger, Rohm fabrique déjà la troisième génération de transistors MOS SiC de type tranchée, et le SiC de ST est produit en masse dans les voitures Tesla ;
En ce qui concerne les applications du carbure de silicium (SiC), le marché mondial représente 600 à 700 millions de dollars américains. Le coût étant trop élevé, le secteur des applications se divise principalement en deux catégories : la première concerne les applications haute fréquence et haute efficacité, telles que le photovoltaïque et les alimentations pour les communications haut de gamme. L’utilisation de diodes SiC à la place des MOSFET SiC permet de réduire les coûts ; le remplacement des diodes à base de silicium en parallèle avec les IGBT par des diodes SiC permet d’améliorer l’efficacité tout en maîtrisant les coûts. La seconde catégorie concerne les véhicules. (1) OBC privilégie les modèles haut de gamme à forte puissance de charge (supérieure à 12 kW et 22 kW) et a commencé à utiliser des MOSFET SiC par lots, car le carbure de silicium offre une efficacité de charge relativement élevée, une charge rapide et une bonne réserve de puissance. (2) Les onduleurs de commande principaux embarqués sont principalement utilisés dans les modèles haut de gamme, tels que la Porsche Taycan et le NIO ET7. Leur rendement relativement élevé permet d’améliorer la durée de vie de la batterie et la densité de puissance est relativement élevée. Les modèles de milieu de gamme, entre 200 000 et 300 000 yuans, principalement les Tesla Model 3 et les BYD Han, utilisent des modules MOS en SiC. Tesla et BYD, constructeurs automobiles verticalement intégrés (fabrication des systèmes de contrôle électronique, des batteries et des véhicules complets), connaissent parfaitement l'ampleur des gains de performance. À l'inverse, les autres constructeurs automobiles, avec leur division du travail, ne peuvent pas communiquer les avantages précis de l'utilisation du SiC (comme la réduction du coût des batteries), d'autant plus que le prix des modules IGBT est en baisse. Bien que le SiC améliore la durée de vie des batteries, son potentiel en matière de dissipation thermique n'est pas encore pleinement exploité. Cette réduction de température permettrait de réduire la taille du système de dissipation thermique, ce qui optimiserait les performances. Le coût actuel des modules SiC Tesla est de 5 000 yuans, soit 5 à 8 fois plus que les IGBT à base de silicium fabriqués en Chine (1 300 à 1 500 yuans). Les constructeurs automobiles chinois restent donc prudents et attentifs à l'évolution de la situation. Toutefois, on prévoit que d'ici 2023, le coût du SiC sera réduit à un niveau trois fois supérieur à celui des IGBT à base de silicium. Les équipementiers seront incités à utiliser le SiC après avoir constaté davantage d'avantages.
Q : De quel fournisseur BYD s'approvisionne-t-il en SiC ? R : BYD achète des modules Cree ; Infineon privilégie l'IGBT7 et ne promeut pas activement le SiC, car cela nuirait à la durée de vie de ses produits à base de silicium. Actuellement, ROHM et Creat promeuvent activement le carbure de silicium (qui représente 80 à 90 % des substrats mondiaux).
Q : Dans les domaines du contrôle industriel et du photovoltaïque, quels sont les progrès des fabricants chinois d'IGBT ? R : Prenons l'exemple d'Inovance : l'entreprise a besoin d'au moins deux fournisseurs. Pour le contrôle industriel, il s'agit de Star, et pour le contrôle industriel, d'Acer (dont Innovance est actionnaire). Actuellement, Star est le principal fournisseur. (1) L'année dernière, Star a produit 200 millions d'IGBT, et ce volume pourrait dépasser les 300 millions cette année (pour un total d'achats d'IGBT d'environ 1.5 milliard). (2) Acer Micro a connu d'importants incidents dans son usine, notamment au niveau des puces et des boîtiers IGBT. Les problèmes de qualité ont été considérables, ce qui a empêché l'augmentation des volumes, qui se sont maintenus entre 30 et 40 millions d'unités l'année dernière. Les servomoteurs étaient en rupture de stock, et Silan Micro s'est tourné vers les IPM basse consommation. (3) Silan Micro va augmenter progressivement la production de petits lots, ce qui permettra aux futurs modules de contrôle industriel de bénéficier de tests de qualité réalisés avec ses produits. L'IGBT photovoltaïque diffère du contrôle industriel, mais les entreprises chinoises ne s'y intéressent guère, car les puces photovoltaïques nécessitent une fréquence élevée, de l'ordre de 50 à 100 kHz (contre seulement 10 kHz pour le contrôle industriel). Infineon a développé des solutions spécifiques pour les hautes fréquences (aucune autre entreprise chinoise ne propose de telles solutions). De plus, le photovoltaïque exige un rendement élevé (98 %), et peu de fabricants étrangers sont en mesure de l'atteindre. Les exigences de personnalisation sont importantes et la topologie des circuits est plus complexe (contrairement aux systèmes traditionnels, où l'amélioration du rendement nécessite l'empilement continu de semi-conducteurs de puissance pour créer des topologies plus complexes). Ces exigences sont très élevées. De nombreux modules de puissance sont également nécessaires (IGBT 1200 V et 650 V, ainsi que des diodes SiC). Les fabricants étrangers se limitent principalement à Infineon et ON Semiconductor, et on ne compte que 5 ou 6 fournisseurs. Le marché chinois représente un marché inexploité, et il est pratiquement impossible de répondre à cette demande. Seuls Star et Acer proposent certains produits monotubes, et les modules ne peuvent pas être fournis en grandes quantités ;
Q : Qu'en est-il de l'utilisation des modules Silan Micro par Inovance ? R : C'est toujours possible. L'année dernière, le module IPM de Silan Micro a été utilisé pour la production de la machine à masques. Auparavant, nous utilisions le module IPM de ST. Actuellement, le taux de défaillance de Silan Micro reste inférieur à 3/1000 et nous envisageons d'augmenter ultérieurement le volume de production de modules Silan Micro (car nos volumes d'approvisionnement en modules augmentent et seules deux entreprises nationales ne peuvent pas nous fournir ce matériel). Inovance s'est fixé un objectif interne de localisation pour ses pièces et composants. Les produits industriels visent un taux de localisation de 60 % en 2022 et INVT de 80 %. Par conséquent, les entreprises chinoises du secteur de l'énergie disposent encore d'une marge de progression importante.
Q : Quel volume Inovance attribuera-t-elle à Silan Micro ? R : Si l'on se base sur l'objectif de taux de localisation et que l'on prévoit un achat de 1.5 milliard cette année, un taux de localisation de 60 % correspondrait à la localisation de 900 millions de produits. Les parts seraient ensuite réparties entre 2 ou 3 entreprises (peut-être jusqu'à 400 millions ; Macro et Silan Micro représentent chacune entre 200 et 300 millions). Cela dépendra de leurs performances respectives.
Q : Quel est l'état d'adoption des diodes SiC dans le photovoltaïque ? R : Les modules IGBT sont également utilisés dans le photovoltaïque. Ils sont connectés en parallèle avec des diodes. Actuellement, les diodes SiC remplacent les diodes FRD à base de silicium dans les IGBT. Le SiC permet de réduire considérablement les pertes de commutation et d'améliorer le rendement des onduleurs photovoltaïques. Par conséquent, le passage aux diodes SiC représente un léger surcoût pour des avantages considérables. Les diodes SiC produites en Chine sont principalement utilisées dans les infrastructures de télécommunications et les grands systèmes d'alimentation sans coupure (UPS). À l'heure actuelle, le marché des modules IGBT pour le photovoltaïque reste dominé par les fabricants étrangers, et les diodes SiC qu'ils contiennent sont donc majoritairement importées. Si Star et Acer développent des modules en carbure de silicium à l'avenir, ils envisageront également une production locale.
Q : Quels sont les atouts des fabricants d'IGBT China Resources Micro, New Clean Energy, Yangjie et Jiejie ? A : China Resources Micro est le leader du marché. (1) China Resources Micro a commencé à fabriquer des IGBT vers 2018. Cette année, son chiffre d'affaires se situe entre 100 et 200 millions de yuans, principalement grâce aux tubes uniques, qui ne sont probablement pas des modules. (2) Xinjie Energy est une entreprise « Fabless » (sans usine de fabrication ni de modules). Il lui est difficile de répondre aux spécifications industrielles et automobiles (Inovance n'envisage pas d'importer ses produits), et ses IGBT sont probablement destinés aux applications grand public ou à l'électroménager. (3) Jiejie et Yangjie proposent quelques échantillons de diodes SiC, mais leurs volumes de vente restent faibles. Les IGBT sont encore peu présents sur le marché. Ils sont principalement utilisés dans des applications de contrôle industriel d'entrée de gamme, comme les machines à souder, et ne sont pas utilisés dans des applications industrielles haut de gamme. BYD est dans la même situation. Son secteur d'activité se concentre également sur les machines à souder et les plaques à induction. L'accès aux secteurs d'activité haut de gamme nécessite tout de même un processus d'accumulation.
Q : Quels sont les points forts des autres produits de BYD Semiconductor ? R : Auparavant, un décalage dans la génération de puces empêchait d'augmenter les volumes et la marge brute restait relativement faible. Par exemple, les exportations vers le secteur industriel n'atteignaient que 50 millions d'unités (un chiffre sans commune mesure avec les entreprises chinoises spécialisées dans les IGBT), notamment pour des applications telles que les machines à souder à vitesse variable. L'enjeu principal est donc de voir si BYD parviendra cette année à promouvoir ses puces à tranchées auprès de secteurs industriels de pointe, comme les usines d'onduleurs, et à réaliser des avancées significatives pour ses clients externes dans le secteur automobile. Si les exportations restent limitées à 40-50 millions d'unités cette année, cela signifiera que ses puces n'ont pas bénéficié d'une mise à niveau significative.
Q : Des représentants de Geely ont affirmé que les produits de Silan Micro évoluent très rapidement et sont les plus proches de ceux d'Infineon en Chine. Qu'en pensez-vous ? R : C'est tout à fait exact. Avec une usine de fabrication, on peut itérer une version en trois mois, contre six mois sans. La puce 750 V de Silan Micro rivalise avec celle d'Infineon et atteint une puissance de 160 à 180 kW. Sa chute de tension de saturation est effectivement la plus faible du pays. Actuellement, son principal inconvénient est son retard dans l'élaboration des spécifications pour véhicules et le manque de données disponibles. Face à l'explosion du marché automobile de ces deux dernières années, il est nécessaire d'obtenir des données de qualité au niveau A00 (utilisé par Leap Motors, mais il s'agit d'une petite série, d'une puissance inférieure à 80 kW et avec des exigences de durée de vie moindres) et de les tester sur des véhicules de transport afin d'obtenir des données probantes. Les constructeurs automobiles chinois pourraient ensuite utiliser ses produits. (En tirant les leçons du parcours emprunté par CRRC, on constate qu'en plus des performances, il y a aussi une accumulation de qualité).
Q : Quelle est la quantité minimale de Silan Micro IPM ? R : Le marché intérieur est principalement destiné aux modules de conversion de fréquence pour l'électroménager. La production en Chine s'élève à 600-700 millions d'unités par an. Le prix unitaire est estimé entre 12 et 13 yuans. Le volume de production national est de 7 à 8 milliards d'unités. Le prix et la marge brute sont relativement faibles. En Chine, Silan Micro et Jilin Huawei sont les principaux acteurs du marché. Star a également commencé à concevoir des modules, mais les volumes restent modestes (quelques dizaines de millions d'unités par an). Silan Micro est donc actuellement le leader. L'entreprise importe actuellement Gree et Midea, et les volumes sont très importants. Ils pourraient dépasser les 800 millions d'unités cette année. Il s'agit d'un processus de localisation visant à remplacer ON Semiconductor (l'importation offre un fort potentiel d'augmentation des volumes) ; cependant, la marge brute de ces IPM ne sera pas très élevée. Si vous souhaitez augmenter votre marge bénéficiaire brute, vous devez toujours vous concentrer sur les secteurs industriel et automobile (la marge bénéficiaire brute de Star dépasse les 40 % car l'entreprise ne produit que des composants pour le contrôle industriel et l'automobile, l'énergie éolienne et le carbure de silicium, dont les marges bénéficiaires brutes dépassent les 50 %).
Q : Qu'en est-il du Silan Micro 12 pouces ?
Situation du secteur des semi-conducteurs de puissance : Le marché chinois des semi-conducteurs de puissance devrait atteindre 50 milliards de dollars en 2025, tandis que le taux de pénétration de la production locale reste très faible. Trois grands secteurs devraient se développer à l’avenir : l’automobile, le photovoltaïque et le contrôle industriel. On observe également des applications dans les domaines de l’électricité blanche, des réseaux électriques à haute tension et du transport ferroviaire.
(1) Marché des systèmes de contrôle industriels : Avant 2018, la production nationale de semi-conducteurs de puissance était principalement concentrée dans le domaine des systèmes de contrôle industriels, pour un chiffre d'affaires de 10 milliards de yuans. (2) Marché des véhicules électriques : Le marché national des véhicules électriques devrait atteindre plus de 10 à 15 milliards de yuans en 2025. Les ventes de véhicules électriques ont peu progressé entre 2019 et 2020, avant de repartir à la hausse en octobre 2020. Le coût unitaire d'un semi-conducteur de puissance pour véhicule est de 3 3,000 yuans. On prévoit 2 millions d'unités en circulation en 2021 (pour un marché potentiel de 6 milliards de yuans), et un objectif de 5 millions d'unités (pour un marché potentiel de 15 milliards de yuans) en 2025. (1) Marché des onduleurs photovoltaïques : La capacité de production a augmenté de 130 GW à 180 GW l'année dernière. Les onduleurs photovoltaïques connaissent également un développement rapide. Chaque gigawatt représente une valeur de 40 millions de yuans pour l'industrie des semi-conducteurs de puissance. Par conséquent, le secteur photovoltaïque, qui représentait 180 GW en 2020, génère également un chiffre d'affaires de plus de 7 milliards de yuans pour l'industrie des semi-conducteurs de puissance. Les fabricants chinois d'onduleurs photovoltaïques détiennent 60 % des parts de marché mondiales (Goodwe, Sungrow, Ginlang, Huawei, etc.).
Q : Situation actuelle du marché des semi-conducteurs de puissance A : La hausse des prix des semi-conducteurs de puissance IGBT cette année s'explique par : (1) la croissance rapide de la demande d'IGBT sur les marchés des véhicules à énergies nouvelles et du photovoltaïque ; (2) En raison de l'épidémie, la plupart des IGBT dépendent actuellement des importations, et de nombreuses opérations d'encapsulation et de test sont réalisées en Asie du Sud-Est (Malaisie, etc.). Ces sites sont actuellement à l'arrêt, ce qui aggrave la pénurie. (3) Le délai de livraison actuel des IGBT de contrôle industriel d'Infineon est de six mois, et celui des IGBT automobiles est d'un an. Après 2022-2023, lorsque l'épidémie s'atténuera et que les usines reprendront leur activité, le calendrier de livraison d'Infineon pourrait s'alléger ; cependant, pour les modules IGBT, les marchés de l'automobile et du photovoltaïque connaissent une croissance rapide, et les pénuries pourraient persister. Il ne sera pas possible d'améliorer la situation tant que les lignes de production Infineon 12 pouces et plusieurs lignes de production nationales 12 pouces (Silan Micro, Huahong, Jita, China Resources Micro, etc.) ne seront pas mises en service. Q : Quels sont les avantages et les inconvénients du marché des IGBT pour véhicules à énergies nouvelles et des principales entreprises chinoises ? R : BYD, pionnière en Chine, a : (1) En 2008, elle a acquis l'usine de semi-conducteurs IDM de Ningbo Zhongwei et a commencé sa propre production. De 2010 à 2011, elle a constitué une équipe dédiée au développement d'IGBT embarqués. En 2012, elle a importé ses propres véhicules BYD et, en 2015, la production d'IGBT développés en interne a commencé à augmenter. (2) Avant 2015, BYD achetait 80 % de ses puces auprès d'Infineon, puis les conditionnait pour ses propres véhicules, tels que les Tang et Song. (3) Après 2015, BYD a lancé ses propres puces IGBT de 2.5e génération, dont 80 % étaient produites en interne et 20 % achetées auprès de fournisseurs externes. (4) Après la sortie des puces IGBT de génération 4.0 en 2017-2018, BYD a principalement utilisé ses propres puces. L'entreprise possède aujourd'hui la plus grande capacité installée d'IGBT, avec un total d'un million d'unités utilisant ses propres puces. En 2017, elle a commencé à promouvoir ses propres puces et modules. Cependant, les performances des IGBT 4.0 de BYD ne peuvent rivaliser qu'avec celles des IGBT d'Infineon. La version 2.5, de structure planaire + FS, est moins performante que les puces à tranchée des entreprises chinoises (elle est une génération en retard par rapport à la 4e génération de Star, Acer et Silan Micro, ce qui entraîne une différence de chute de tension de saturation de 2 V, contre seulement 1.4 V pour les puces à tranchée, plus fines). Les pertes liées à la structure planaire sont donc importantes et affectent considérablement le rendement énergétique. Par conséquent, le seul client externe utilisant actuellement les IGBT de BYD en production de masse est Lanhai Huateng, une entreprise de Shenzhen spécialisée dans les véhicules de logistique commerciale. Les autres constructeurs automobiles n'en ont pas besoin. L'une des raisons est que les performances sont relativement en retrait, et l'autre est que les modules développés en interne par BYD bénéficient d'un conditionnement personnalisé, différent du conditionnement standardisé actuel des modules A71, A72 et autres ; (5) Le dernier IGBT de BYD, prévu pour fin 2020, après le lancement de la version 5.0, pourra être comparé aux puces à tranchée de ses concurrents nationaux (comparables à l'IGBT de génération 4.0 d'Infineon, ainsi qu'aux produits à tranchée de Star et Silan Micro). Son succès dépendra de sa capacité à promouvoir efficacement ses nouveaux produits cette année.
Second Star Semiconductor : (1) L’entreprise a commencé la fabrication d’IGBT en 2008. À l’origine, elle achetait des puces et réalisait ses propres conditionnements ; (2) Infineon a acquis IR (International Rectifier) en 2015 et a dissous l’équipe de développement des puces d’origine d’IR. Star a repris cette équipe et l’a développée de manière itérative à partir de la puce de 7e génération d’IR (contre 4e génération pour Infineon) ; (3) En 2016, nous avons commencé à promouvoir les puces que nous avions développées, notamment auprès de clients comme Inovance et INVT. Cette puce, développée en s’appuyant sur des technologies existantes et en optimisant le processus, a rencontré un franc succès et a rapidement été adoptée par les équipementiers nationaux ; (4) Son utilisation a commencé chez les fabricants de systèmes de contrôle électronique et de véhicules en 2017 ; (5) Les puces développées en interne par Star représentent désormais 70 % de la production de l’usine. Elles sont utilisées dans de nombreuses applications automobiles, notamment pour les véhicules de classe A00, les bus et les véhicules logistiques. Cependant, son module automobile de classe A de 750 V ne répond pas encore aux normes automobiles, avec une durée de vie de seulement 4 à 5 ans (au lieu des 10 ans requis), et un taux de défaillance supérieur à la norme (50 ppm par an). Les constructeurs automobiles de classe A privilégient les fabricants intégrés (IDM) pour l'intégration des modules IGBT embarqués, car les exigences en matière de durée de vie, de fiabilité et de taux de défaillance des puces sont élevées. L'IDM maîtrise le processus et les paramètres de fabrication. Les puces de Star sont fabriquées sans usine de fabrication (Fabless), et il est impossible de garantir que leurs matériaux sont de qualité automobile. (Bien que le module final expédié soit de qualité automobile, la qualité des matériaux ne peut être garantie.) Les limites de la fabrication sans usine de fabrication (Fabless) pour les produits de qualité automobile sont les suivantes : Star passe commande auprès de Huahong. Après réception des plaquettes, les puces subissent plusieurs cycles de sélection, de test et de contrôle qualité, puis sont conditionnées. Elles sont ensuite soumises à des tests de rodage, des tests de charge dynamique, etc., avant d'être finalement expédiées aux clients finaux. Cependant, le modèle IDM permet un contrôle qualité rigoureux en usine. Grâce à la constance des paramètres, la puce atteint le niveau de qualité automobile et n'a pas besoin de subir de nombreux contrôles après sa mise sur le marché.
Troisième étape pour CRRC Electric : (1) Acquisition de Danix au Royaume-Uni en 2012 et début du développement d’IGBT. (2) Création d’une usine de fabrication en 2015 et développement initial de modules IGBT haute tension 6500 V/7500 V pour le transport ferroviaire. En 2017, en raison du processus de vérification, la capacité de production était relativement inactive, nous avons donc commencé à produire des modules IGBT de qualité automobile 650 V/750 V/1200 V ; (3) En 2018, les fabricants nationaux ont commencé à avoir la possibilité d'importer des bus, des véhicules logistiques et des modules de niveau A00 (à cette époque, les importations chinoises provenaient principalement de CRRC, BYD et Star, et CRRC proposait le tarif le plus bas). Cependant, cette possibilité était limitée par le fait que CRRC ne fabriquait pas initialement de produits de contrôle industriel et ne maîtrisait donc pas les applications des IGBT et des amplificateurs d'accélération utilisés dans l'automobile. Par exemple, l'IGBT doit être utilisé en parallèle avec le FRD. Star et BYD utilisent un rapport 1:1 entre la surface de la puce IGBT et celle du FRD. CRRC, ignorant ce point à l'époque, a utilisé un rapport de 1:0.5. Dans certaines conditions de fonctionnement, le courant de la diode était très élevé et une défaillance pouvait entraîner un accident. Par conséquent, la promotion de la première version du module CRRC a connu des difficultés. De 2019 à 2021, CRRC a procédé à des révisions de ses puces et a collaboré étroitement avec ses clients de premier rang. Actuellement, Inovance, Xpeng et Ideal sont ses partenaires. Nous avons tous effectué des contrôles qualité sur CRRC pendant deux ans. Cette année, les IGBT de l'entreprise auront l'opportunité d'être utilisés dans des voitures particulières. Nous pensons que CRRC augmentera son volume de production. La qualité actuelle des produits répond aux exigences réglementaires automobiles, ce qui est supérieur à celle de Bistar et BYD. L'usine de fabrication et l'unité d'emballage de CRRC sont également conformes aux spécifications automobiles. Après le lancement de la production automobile de CRRC cette année, tout dépendra du taux de défaillance. Si les résultats de cette année sont satisfaisants, CRRC aura l'opportunité d'accroître sa part de marché.
Quatrième Silan Micro : (1) Principalement active dans le secteur de l'électroménager avant 2018 ; (2) Lancée dans la production d'IGBT industriels et automobiles après 2018. Parmi les quatre entreprises, Silan Micro est la dernière à avoir démarré la production ; (3) À ce jour, quelques prototypes d'IGBT automobiles de Silan Micro ont été commercialisés et certains clients de la gamme A00 ont déjà commencé à les utiliser. Leapmotor et Lingden ont adopté les modules Silan Micro. Silanwei souhaite suivre la même voie que CRRC et Star : s'implanter d'abord sur les marchés de la logistique, des bus et de la gamme A00. Bien que Silan Micro ait démarré lentement, son avantage réside dans son IDM (Integrated Design Manufacturing). L'itération de ses propres lignes de production de 6, 8 et 12 pouces est très simple (il ne faut que 3 mois pour itérer une version du produit, contre 6 mois pour Fabless). Dans le secteur industriel, Silan Future est le principal concurrent de Star. Son développement dans le secteur automobile repose principalement sur sa transition des véhicules de la gamme A00 vers la gamme A.
Q : Quelles sont les différences de paramètres des puces automobiles chez plusieurs fabricants chinois ? R : La chute de tension de saturation planaire 4.0 de l'IGBT BYD est supérieure à 2 V, tandis que le procédé de gravure par tranchée de Star, Silan Micro et CRRC permet d'atteindre 1.4 V à 1.6 V. Les pertes planaires étant importantes, elles influent directement sur la puissance de sortie. Prenons l'exemple du module 750 V pour les voitures de classe A : Silan Micro est actuellement le meilleur fabricant du pays et peut rivaliser avec la puissance de 160 kW à 180 kW d'Infineon. CRRC atteint également 160 kW, mais pas 180 kW. Les produits de Star Semiconductor, sortis relativement tôt, atteignent une puissance de 140 à 150 kW. BYD utilise la technologie planaire pour atteindre une puissance maximale de 140 kW, ce qui se répercute inévitablement sur la puissance de sortie. Le retard technologique de BYD s'explique par le fait que l'usine qui a racheté Ningbo Zhongwei est une ancienne usine de TSMC. Cette ligne de production ne prend en charge que la technologie planaire 6 pouces et non la technologie à tranchées. Par conséquent, la nouvelle génération de puces BYD à technologie à tranchées 5.0 est fabriquée à Huahong (y compris les puces 6.0 qui servent de référence aux puces de 7e génération d'Infineon, pour lesquelles des pilotes sont probablement également recherchés).
Q : Quelles sont les différences entre les procédés d'emballage de plusieurs fabricants nationaux ? A : Il existe quatre générations de produits en emballage automobile : (1) La première génération est un système de refroidissement liquide indirect unilatéral : le module utilise une plaque de base en cuivre et une couche de graisse silicone thermoconductrice est appliquée sous le module et sur la plaque de base du radiateur. L'eau circule sous le radiateur, le module n'étant donc pas en contact direct avec l'eau. Ce type de module est principalement utilisé dans des solutions économiques, telles que les véhicules A00 et les véhicules logistiques. Ce type d'emballage peut être produit en série par des fabricants nationaux comme BYD, Star et Acer, et sa conversion à partir d'un emballage industriel ne présente aucune difficulté technique. (2) La deuxième génération est un système de refroidissement liquide direct unilatéral : la plaque inférieure est dotée d'ailettes de dissipation thermique (structure à broches) ; une fente est pratiquée dans le radiateur pour insérer le module. L'eau circule directement en dessous, assurant un contact direct avec l'eau, et l'ensemble est scellé. L'efficacité de dissipation thermique et la densité de puissance seront augmentées de plus de 30 % par rapport à la génération précédente. Ce type de module est principalement utilisé dans les véhicules de classe A00 et A, et cette solution est principalement utilisée dans les voitures particulières. Tous les fabricants chinois peuvent les produire en masse. La principale différence réside dans le fait que Star et CRRC utilisent des plaques de base en cuivre, tandis que BYD utilise des plaques de base en aluminium-silicium-titane. La plaque de base de BYD est plus fiable, mais sa dissipation thermique est moins performante que celle du cuivre. BYD privilégie la fiabilité au détriment de certaines performances. (3) La troisième génération utilise une dissipation thermique double face : le module passe d'un remplissage par colle à un scellage plastique, et les deux faces sont refroidies indirectement par eau. Le système de refroidissement fonctionne comme un tiroir dans lequel le module est inséré. Ce type de module a été initialement développé par le japonais Denso (pour la Toyota Prius). Les voitures chinoises de Huawei Thalys utilisent également cette solution de refroidissement par eau double face. À l'étranger, ON Semiconductor, Infineon et Electric Pile utilisent également cette solution. En Chine, BYD (depuis 2016) et Star développent cette technologie, mais les exigences de fabrication sont relativement élevées (le processus d'intégration du module de refroidissement est complexe et la puce nécessite des spécifications particulières : soudure des deux côtés et électroplacage de la surface supérieure). BYD et Star en Chine ne sont pas encore prêts pour la production de masse (environ un an). (4) La quatrième génération utilise un refroidissement liquide direct double face : un fond en cuivre double face et des ailettes de refroidissement double face. Actuellement, seul Hitachi (Japon) la produit en série et l'utilise pour des modèles haut de gamme comme l'Audi e-tron et la Lexus. La production de masse n'est pas encore lancée en Chine et la technologie est toujours au stade du développement.
Q : Les entreprises nationales achètent-elles encore des puces chez Infineon ? Quel est le fossé générationnel entre ces quatre entreprises nationales et Infineon ? A: Actuellement, Star, Acer et BYD utilisent encore des puces Infineon pour certains de leurs produits. Les puces externes de Star sont principalement destinées aux produits IGBT de qualité industrielle. Par exemple, dans les secteurs des ascenseurs, des grues et de la métallurgie industrielle, les clients spécifient que les modules peuvent être fabriqués en Chine, mais que les puces internes doivent être importées (par exemple, ThyssenKrupp, client d'Inovance et fabricant allemand d'ascenseurs). De même, pour certaines opérations de fusion industrielle spécifiques, la fréquence de production de ces puces est très élevée et ne peut être réalisée localement ; les puces doivent donc être achetées à l'étranger. Si les composants externes automobiles sont utilisés et intégrés par Infineon, le prix reste imbattable. (Seules les puces de quatrième génération d'Infineon sont vendues aux fabricants d'appareils chinois, et non celles de septième génération.) Sur le marché intérieur, les fabricants comme Star, Silan Micro et CRRC, quelle que soit la génération qu'ils mettent en avant, se basent en réalité sur la quatrième génération d'Infineon (structure à tranchées + FS). Actuellement, Infineon propose la septième génération, la cinquième (version haute puissance de la quatrième) et la sixième (version haute fréquence de la quatrième). Les cinquième et sixième générations ne constituent que de légères améliorations de la quatrième, sans véritable saut qualitatif. Par rapport à la quatrième génération, la septième génération présente un diamètre de piste réduit (de 5 à 3 microns, soit une réduction de surface de 20 %), une puce plus fine (de 120 à 80 microns, améliorant ainsi la chute de tension de conduction) et de meilleures performances (la chute de tension de conduction des produits 1200 V est passée de 1.7 V à 1.4 V). De plus, l'IGBT de septième génération d'Infineon est fabriqué en 12 pouces, avec une surface plus petite et un coût qui pourrait être deux fois moins élevé que celui de la quatrième génération. Cependant, conformément à la stratégie commerciale d'Infineon sur le marché intérieur, le prix de la septième génération est similaire à celui de la quatrième, et la réduction annuelle de 5 % est maintenue pour les grands comptes (bien que les performances de la septième génération soient supérieures à celles de la quatrième). Les fabricants chinois Silan Micro, CRRC et Star sont capables de produire en masse la quatrième génération d'Infineon. Le BYD 4.0 surpasse l'Infineon 2.5 et le BYD 5.0 l'Infineon 4. Fin 2018, après le lancement de la septième génération par Infineon et grâce à ses excellentes performances, Silan Micro, Star et Acer ont commencé à développer des produits de septième génération. Actuellement, Silan Micro et Star disposent de prototypes de septième génération, mais la production de masse est encore loin. L'équipement clé de l'IGBT de septième génération est l'implanteur d'ions, etc. Cet équipement est soumis à des restrictions à l'importation. Actuellement, les sociétés chinoises Huahong, Silan Micro et Jita Semiconductor en sont équipées. Outre la septième génération d'Infineon, Silan Micro emprunte également une autre voie. Suivez l'exemple de Fuji au Japon, qui utilise un RC IGBT (intégrant un IGBT et une diode dans un seul circuit intégré pour une utilisation dans les voitures), qui n'a pas encore été produit en masse.
Q : Quelles sont les relations et les avancées entre Star IGBT et Huahong ? R : Star et Hua Hong ont toujours entretenu des relations à la fois conflictuelles et coopératives. Lorsque Infineon s'est retrouvé en rupture de stock en 2018, cela a représenté une excellente opportunité pour Star de se tourner vers des solutions de substitution locales. Star a alors adopté une stratégie consistant à se concentrer sur les grands comptes et à abandonner les petits clients, et a lancé sa production à Huichuan (où les matières premières urgentes sont arrivées rapidement). L'année dernière, le prix des plaquettes Infineon était de 200 millions de yuans, et cette année, il pourrait atteindre 300 millions de yuans ; cette hausse des prix due aux pénuries est cruciale. La relocalisation de la production représente une bonne opportunité, mais Huahong a commis une erreur stratégique à Star à cette époque. L'entreprise a triplé ses prix cette année-là, les faisant passer de 2 800 à 3 500 yuans par plaquette. Par conséquent, en 2019, Star a recherché des fonderies en Chine et à l'étranger, notamment SMIC Shaoxing et des fonderies japonaises. Ainsi, Star et Hua Hong entretiennent une relation à la fois conflictuelle et conflictuelle. Les produits IDM que Star prévoit de fabriquer sont des IGBT haute tension de 1 700 V et des puces SiC. Il s'agit d'un nouveau produit que Huahong n'a pas encore produit en série, et le volume d'activité de Huahong ne sera pas affecté (le format 12 pouces est destiné aux IGBT de Star de moins de 1 200 V). Cependant, dans l'ensemble du secteur des semi-conducteurs de puissance, tous les acteurs souhaitent passer à l'IDM. Le premier objectif est de maîtriser les coûts, d'accroître les marges brutes et de gagner des parts de marché. Le second est d'améliorer les capacités de production. La promotion des véhicules haut de gamme par Star est compromise, principalement en raison des contraintes liées au modèle « Fabless » et à sa priorité donnée à la qualité et à la fiabilité. À l'avenir, Star adoptera néanmoins le modèle IDM.
Q : Existe-t-il des différences dans les applications en aval des IGBT 12 pouces de Silan Micro et Star Semiconductor ? R : Actuellement, les produits 12 pouces chinois servent principalement aux fabricants à réduire leurs coûts, mais les produits sont en réalité identiques. Le processus de fabrication des plaquettes 12 pouces est plus difficile à maîtriser. La plaquette se déforme davantage et est plus susceptible de se fissurer. L'implantation ionique après amincissement, en particulier, rend le processus plus difficile à contrôler. Les IGBT 12 pouces de Silan Micro et Star sont principalement conçus pour concurrencer les produits de quatrième génération d'Infineon, d'une épaisseur de 120 microns. Pour rivaliser avec la septième génération d'Infineon, il faudrait amincir la plaquette à 80 microns, ce qui la rendrait plus sujette à la déformation et aux fissures. Les IGBT 12 pouces de Silan Micro et Star sont principalement utilisés dans des applications industrielles. Les produits IGBT 12 pouces d'Infineon ont été lancés en 2016 et 2017. Ils ont d'abord été intégrés à la production industrielle, puis progressivement aux réglementations automobiles. En raison de l'évolution de ces réglementations, tous les composants de la chaîne de production doivent être recertifiés.
Q : Quelle est la valeur des IGBT dans les véhicules électriques ? R : La commande électronique est l'élément le plus précieux des IGBT dans les véhicules électriques. (1) Véhicules logistiques : utilisant la technologie d'encapsulation de première génération, ils emploient généralement des modules 1200 V 450 A, de type demi-pont. Le prix unitaire d'un module est de 300 yuans (280 yuans selon CRRC). Un véhicule nécessite trois systèmes de commande électronique, pour un coût unitaire de 1 000 yuans. (2) Bus : ils utilisent actuellement la même solution d'encapsulation que les véhicules logistiques (première génération). Cependant, la puissance requise varie selon le modèle. Les bus de 8 mètres utilisent 1200 V 600 A. Ce sont généralement des véhicules à quatre roues motrices, équipés d'une commande électronique à l'avant et à l'arrière. Chaque commande électronique utilise trois modules, soit un total de six modules. Le prix unitaire est de 450 à 500 yuans, pour un coût unitaire d'environ 3 000 yuans. Le bus de 10 mètres à puissance élevée utilise 1200 V et 800 A. Un module coûte 600 yuans, et si vous en utilisez 6, le prix du vélo est d'environ 3 600 yuans. (3) Niveau A00 (petite voiture) : Utilisation inférieure à 80 kW, utilisation d'un boîtier de deuxième génération (module HP1). Le module Infineon coûte environ 900 yuans (Star propose un prix de 600 yuans). (4) Voitures de classe A et supérieures : Les modèles d'environ 150 000 yuans utilisent une solution de contrôle électronique unique et le module HP Drive à refroidissement direct par eau de deuxième génération. Le prix chez Infineon varie de 2 000 à 1 300 yuans (Star propose un prix de 1 000 yuans). Les modèles de 200 000 à 300 000 yuans sont généralement à quatre roues motrices, avec un moteur à l'avant et un à l'arrière. Le module importé coûte 2 600 yuans (2 000 yuans pour les modèles locaux). Modèle haut de gamme : Weilai ES8 (unité de contrôle électronique à base de silicium de 160 à 180 kW, la propulsion arrière nécessite 240 kW), un module de propulsion avant et deux modules de propulsion arrière en parallèle ; soit un total de trois modules, pour un coût total de 3 000 à 3 900 yuans. (5) Chargeur de batterie embarqué (OBC) : IGBT monotube de 6.6 kW à charge lente, composé de plus de 20 composants discrets, pour un coût total inférieur à 300 yuans. (6) Climatisation du véhicule : environ 4 kW en boîtier IPM de première génération, pour un coût inférieur à 100 yuans. (7) Direction assistée électrique : puissance entre 15 et 20 kW, principalement un module de 75 A, pour un coût inférieur à 200 yuans. (8) Borne de recharge : IGBT industriel demi-pont utilisé pour la charge lente jusqu’à 20 kW, pour un coût inférieur à 200 yuans. À l’avenir, une charge ultra-rapide de plus de 100 kW sera disponible. Pour les puissances plus élevées, des solutions en SiC seront utilisées, et le coût augmentera de façon exponentielle, pouvant atteindre plus de 1 000 yuans ;
Q : Quels sont les avantages et les inconvénients des principales entreprises chinoises de SiC ? R : La chaîne de valeur de l'industrie chinoise du SiC est incomplète. Dans le domaine de la fabrication de plaquettes, les diodes en carbure de silicium peuvent être produites en masse en Chine. Sanan Optoelectronics, Ruineng et Tyco Tianrun en produisent déjà en grande quantité. Silan et China Resources n'ont pas encore atteint la production de masse (leurs lignes de production sont toujours en construction) ; le modèle IDM pour les transistors MOS en SiC devra attendre plus longtemps. Les entreprises les plus rapides sont les entreprises « fabless », telles que Zhanxin et Hanxin, qui recherchent des OEM auprès du taïwanais Hanlei. La production en masse de certains transistors MOS en carbure de silicium a commencé pour les cartes électroniques et les alimentations. Cela s'explique principalement par l'immaturité des fabricants chinois (la couche d'oxyde de grille et l'amincissement de la puce ne sont pas encore maîtrisés). Comparé aux fabricants étrangers, le processus est plus avancé, et les fabricants chinois accusent un retard de plus de trois ans. À l'étranger, Rohm fabrique déjà la troisième génération de transistors MOS SiC de type tranchée, et le SiC de ST est produit en masse dans les voitures Tesla ;
En ce qui concerne les applications du carbure de silicium (SiC), le marché mondial représente 600 à 700 millions de dollars américains. Le coût étant trop élevé, le secteur des applications se divise principalement en deux catégories : la première concerne les applications haute fréquence et haute efficacité, telles que le photovoltaïque et les alimentations pour les communications haut de gamme. L’utilisation de diodes SiC à la place des MOSFET SiC permet de réduire les coûts ; le remplacement des diodes à base de silicium en parallèle avec les IGBT par des diodes SiC permet d’améliorer l’efficacité tout en maîtrisant les coûts. La seconde catégorie concerne les véhicules. (1) OBC privilégie les modèles haut de gamme à forte puissance de charge (supérieure à 12 kW et 22 kW) et a commencé à utiliser des MOSFET SiC par lots, car le carbure de silicium offre une efficacité de charge relativement élevée, une charge rapide et une bonne réserve de puissance. (2) Les onduleurs de commande principaux embarqués sont principalement utilisés dans les modèles haut de gamme, tels que la Porsche Taycan et le NIO ET7. Leur rendement relativement élevé permet d’améliorer la durée de vie de la batterie et la densité de puissance est relativement élevée. Les modèles de milieu de gamme, entre 200 000 et 300 000 yuans, principalement les Tesla Model 3 et les BYD Han, utilisent des modules MOS en SiC. Tesla et BYD, constructeurs automobiles verticalement intégrés (fabrication des systèmes de contrôle électronique, des batteries et des véhicules complets), connaissent parfaitement l'ampleur des gains de performance. À l'inverse, les autres constructeurs automobiles, avec leur division du travail, ne peuvent pas communiquer les avantages précis de l'utilisation du SiC (comme la réduction du coût des batteries), d'autant plus que le prix des modules IGBT est en baisse. Bien que le SiC améliore la durée de vie des batteries, son potentiel en matière de dissipation thermique n'est pas encore pleinement exploité. Cette réduction de température permettrait de réduire la taille du système de dissipation thermique, ce qui optimiserait les performances. Le coût actuel des modules SiC Tesla est de 5 000 yuans, soit 5 à 8 fois plus que les IGBT à base de silicium fabriqués en Chine (1 300 à 1 500 yuans). Les constructeurs automobiles chinois restent donc prudents et attentifs à l'évolution de la situation. Toutefois, on prévoit que d'ici 2023, le coût du SiC sera réduit à un niveau trois fois supérieur à celui des IGBT à base de silicium. Les équipementiers seront incités à utiliser le SiC après avoir constaté davantage d'avantages. Q : De quel fournisseur BYD s'approvisionne-t-il en SiC ? R : BYD achète des modules Cree ; Infineon privilégie l'IGBT7 et ne promeut pas activement le SiC, car cela nuirait à la durée de vie de ses produits à base de silicium. Actuellement, ROHM et Creat promeuvent activement le carbure de silicium (qui représente 80 à 90 % des substrats mondiaux).
Q : Dans les domaines du contrôle industriel et du photovoltaïque, quels sont les progrès des fabricants chinois d'IGBT ? R : Prenons l'exemple d'Inovance : l'entreprise a besoin d'au moins deux fournisseurs. Pour le contrôle industriel, il s'agit de Star, et pour le contrôle industriel, d'Acer (dont Innovance est actionnaire). Actuellement, Star est le principal fournisseur. (1) L'année dernière, Star a produit 200 millions d'IGBT, et ce volume pourrait dépasser les 300 millions cette année (pour un total d'achats d'IGBT d'environ 1.5 milliard). (2) Acer Micro a connu d'importants incidents dans son usine, notamment au niveau des puces et des boîtiers IGBT. Les problèmes de qualité ont été considérables, ce qui a empêché l'augmentation des volumes, qui se sont maintenus entre 30 et 40 millions d'unités l'année dernière. Les servomoteurs étaient en rupture de stock, et Silan Micro s'est tourné vers les IPM basse consommation. (3) Silan Micro va augmenter progressivement la production de petits lots, ce qui permettra aux futurs modules de contrôle industriel de bénéficier de tests de qualité réalisés avec ses produits. L'IGBT photovoltaïque diffère du contrôle industriel, mais les entreprises chinoises ne s'y intéressent guère, car les puces photovoltaïques nécessitent une fréquence élevée, de l'ordre de 50 à 100 kHz (contre seulement 10 kHz pour le contrôle industriel). Infineon a développé des solutions spécifiques pour les hautes fréquences (aucune autre entreprise chinoise ne propose de telles solutions). De plus, le photovoltaïque exige un rendement élevé (98 %), et peu de fabricants étrangers sont en mesure de l'atteindre. Les exigences de personnalisation sont importantes et la topologie des circuits est plus complexe (contrairement aux systèmes traditionnels, où l'amélioration du rendement nécessite l'empilement continu de semi-conducteurs de puissance pour créer des topologies plus complexes). Ces exigences sont très élevées. De nombreux modules de puissance sont également nécessaires (IGBT 1200 V et 650 V, ainsi que des diodes SiC). Les fabricants étrangers se limitent principalement à Infineon et ON Semiconductor, et on ne compte que 5 ou 6 fournisseurs. Le marché chinois représente un marché inexploité, et il est pratiquement impossible de répondre à cette demande. Seuls Star et Acer proposent certains produits monotubes, et les modules ne peuvent pas être fournis en grandes quantités ;
Q : Qu'en est-il de l'utilisation des modules Silan Micro par Inovance ? R : C'est toujours possible. L'année dernière, le module IPM de Silan Micro a été utilisé pour la production de la machine à masques. Auparavant, nous utilisions le module IPM de ST. Actuellement, le taux de défaillance de Silan Micro reste inférieur à 3/1000 et nous envisageons d'augmenter ultérieurement le volume de production de modules Silan Micro (car nos volumes d'approvisionnement en modules augmentent et seules deux entreprises nationales ne peuvent pas nous fournir ce matériel). Inovance s'est fixé un objectif interne de localisation pour ses pièces et composants. Les produits industriels visent un taux de localisation de 60 % en 2022 et INVT de 80 %. Par conséquent, les entreprises chinoises du secteur de l'énergie disposent encore d'une marge de progression importante.
Q : Quel volume Inovance attribuera-t-elle à Silan Micro ? R : Si l'on se base sur l'objectif de taux de localisation et que l'on prévoit un achat de 1.5 milliard cette année, un taux de localisation de 60 % correspondrait à la localisation de 900 millions de produits. Les parts seraient ensuite réparties entre 2 ou 3 entreprises (peut-être jusqu'à 400 millions ; Macro et Silan Micro représentent chacune entre 200 et 300 millions). Cela dépendra de leurs performances respectives.
Q : Quel est l'état d'adoption des diodes SiC dans le photovoltaïque ? R : Les modules IGBT sont également utilisés dans le photovoltaïque. Ils sont connectés en parallèle avec des diodes. Actuellement, les diodes SiC remplacent les diodes FRD à base de silicium dans les IGBT. Le SiC permet de réduire considérablement les pertes de commutation et d'améliorer le rendement des onduleurs photovoltaïques. Par conséquent, le passage aux diodes SiC représente un léger surcoût pour des avantages considérables. Les diodes SiC produites en Chine sont principalement utilisées dans les infrastructures de télécommunications et les grands systèmes d'alimentation sans coupure (UPS). À l'heure actuelle, le marché des modules IGBT pour le photovoltaïque reste dominé par les fabricants étrangers, et les diodes SiC qu'ils contiennent sont donc majoritairement importées. Si Star et Acer développent des modules en carbure de silicium à l'avenir, ils envisageront également une production locale.
Q : Quels sont les atouts des fabricants d'IGBT China Resources Micro, New Clean Energy, Yangjie et Jiejie ? A : China Resources Micro est le leader du marché. (1) China Resources Micro a commencé à fabriquer des IGBT vers 2018. Cette année, son chiffre d'affaires se situe entre 100 et 200 millions de yuans, principalement grâce aux tubes uniques, qui ne sont probablement pas des modules. (2) Xinjie Energy est une entreprise « Fabless » (sans usine de fabrication ni de modules). Il lui est difficile de répondre aux spécifications industrielles et automobiles (Inovance n'envisage pas d'importer ses produits), et ses IGBT sont probablement destinés aux applications grand public ou à l'électroménager. (3) Jiejie et Yangjie proposent quelques échantillons de diodes SiC, mais leurs volumes de vente restent faibles. Les IGBT sont encore peu présents sur le marché. Ils sont principalement utilisés dans des applications de contrôle industriel d'entrée de gamme, comme les machines à souder, et ne sont pas utilisés dans des applications industrielles haut de gamme. BYD est dans la même situation. Son secteur d'activité se concentre également sur les machines à souder et les plaques à induction. L'accès aux secteurs d'activité haut de gamme nécessite tout de même un processus d'accumulation. Q : Quels sont les points forts des autres produits de BYD Semiconductor ? R : Auparavant, un décalage dans la génération de puces empêchait d'augmenter les volumes et la marge brute restait relativement faible. Par exemple, les exportations vers le secteur industriel n'atteignaient que 50 millions d'unités (un chiffre sans commune mesure avec les entreprises chinoises spécialisées dans les IGBT), notamment pour des applications telles que les machines à souder à vitesse variable. L'enjeu principal est donc de voir si BYD parviendra cette année à promouvoir ses puces à tranchées auprès de secteurs industriels de pointe, comme les usines d'onduleurs, et à réaliser des avancées significatives pour ses clients externes dans le secteur automobile. Si les exportations restent limitées à 40-50 millions d'unités cette année, cela signifiera que ses puces n'ont pas bénéficié d'une mise à niveau significative.
Q : Des représentants de Geely ont affirmé que les produits de Silan Micro évoluent très rapidement et sont les plus proches de ceux d'Infineon en Chine. Qu'en pensez-vous ? R : C'est tout à fait exact. Avec une usine de fabrication, on peut itérer une version en trois mois, contre six mois sans. La puce 750 V de Silan Micro rivalise avec celle d'Infineon et atteint une puissance de 160 à 180 kW. Sa chute de tension de saturation est effectivement la plus faible du pays. Actuellement, son principal inconvénient est son retard dans l'élaboration des spécifications pour véhicules et le manque de données disponibles. Face à l'explosion du marché automobile de ces deux dernières années, il est nécessaire d'obtenir des données de qualité au niveau A00 (utilisé par Leap Motors, mais il s'agit d'une petite série, d'une puissance inférieure à 80 kW et avec des exigences de durée de vie moindres) et de les tester sur des véhicules de transport afin d'obtenir des données probantes. Les constructeurs automobiles chinois pourraient ensuite utiliser ses produits. (En tirant les leçons du parcours emprunté par CRRC, on constate qu'en plus des performances, il y a aussi une accumulation de qualité).
Q : Quelle est la quantité minimale de Silan Micro IPM ? R : Le marché intérieur est principalement destiné aux modules de conversion de fréquence pour l'électroménager. La production en Chine s'élève à 600-700 millions d'unités par an. Le prix unitaire est estimé entre 12 et 13 yuans. Le volume de production national est de 7 à 8 milliards d'unités. Le prix et la marge brute sont relativement faibles. En Chine, Silan Micro et Jilin Huawei sont les principaux acteurs du marché. Star a également commencé à concevoir des modules, mais les volumes restent modestes (quelques dizaines de millions d'unités par an). Silan Micro est donc actuellement le leader. L'entreprise importe actuellement Gree et Midea, et les volumes sont très importants. Ils pourraient dépasser les 800 millions d'unités cette année. Il s'agit d'un processus de localisation visant à remplacer ON Semiconductor (l'importation offre un fort potentiel d'augmentation des volumes) ; cependant, la marge brute de ces IPM ne sera pas très élevée. Si vous souhaitez augmenter votre marge bénéficiaire brute, vous devez toujours vous concentrer sur les secteurs industriel et automobile (la marge bénéficiaire brute de Star dépasse les 40 % car l'entreprise ne produit que des composants pour le contrôle industriel et l'automobile, l'énergie éolienne et le carbure de silicium, dont les marges bénéficiaires brutes dépassent les 50 %).
Q : Qu'en est-il du Silan Micro 12 pouces ?
A: La production en série a débuté fin 1. Les transistors MOS 12 pouces de Silan Micro sont encore en phase de lancement. L'entreprise a produit 100 millions d'IGBT industriels 1200 V l'an dernier et prévoit d'en produire entre 200 et 300 millions cette année. À l'heure actuelle, les transistors MOS pourraient générer un chiffre d'affaires d'un milliard de dollars.
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