חדשות
חדשות
מאמר ארוך על IGBT...
2022-03-17 302
מהן נקודות החוזק של IGBT של China Resources Micro, New Clean Energy, Yangjie ו-Jiejie?
 
מצב תעשיית מוליכים למחצה להספק השוק המקומי של מוליכים למחצה להספק צפוי להגיע ל-50 מיליארד דולר בשנת 2025, ושיעור החדירה הנוכחי ללוקליזציה נמוך מאוד. צפו את שלושת תחומי החשמל העיקריים בעתיד: כלי רכב, פוטו-וולטאית ובקרה תעשייתית. ישנם גם חשמל לבן, רשתות חשמל במתח גבוה ותחבורה ציבורית ברכבת.  
(1) שוק הבקרה התעשייתית: מוליכים למחצה להספק ביתיים התרכזו בעיקר בתחום הבקרה התעשייתית לפני 2018, עם היקף מקומי של 10 מיליארד; (2) שוק כלי רכב חשמליים חדשים המותקנים על כלי רכב: השוק המקומי לרכבים חשמליים צפוי להגיע ליותר מ-10-15 מיליארד בשנת 2025; מכירות כלי רכב חשמליים חדשים לא גדלו משמעותית בין 2019 ל-2020, אך החלו לצמוח שוב באוקטובר 2020. ערך מוליך למחצה להספק של רכב הוא 3,000 יואן. ההערכה היא שיהיו 2 מיליון יחידות ביתיות בשנת 2021 (שטח שוק של 6 מיליארד), והיעד המקומי יגיע ל-5 מיליון יחידות (שטח שוק של 15 מיליארד) בשנת 2025. (3) שוק ממירים פוטו-וולטאיים: גדל מ-130 ג'יגה-וואט ל-180 ג'יגה-וואט בשנה שעברה. גם ממירים פוטו-וולטאיים מתפתחים במהירות. ל-1 ג'יגה-וואט יש ערך תעשיית מוליכים למחצה להספק יישומית של 40 מיליון יואן. לכן, למגזר הפוטו-וולטאי, שהפיק 180 ג'יגה-וואט בשנת 2020, שווי תעשיית מוליכים למחצה של יותר מ-7 מיליארד יואן. יצרני ממירים פוטו-וולטאיים מקומיים מהווים 60% מנתח השוק העולמי (Goodwe, Sungrow, Ginlang, Huawei וכו').  
  ש: מצב פריחת מוליכים למחצה להספק ת: עליית מחירי מוליכים למחצה להספק IGBT השנה נובעת מ: (1) הצמיחה המהירה בביקוש ל-IGBTs בשווקי רכבי אנרגיה חדשים ופוטו-וולטאיים; (2) בהשפעת המגיפה, רוב ה-IGBTs מסתמכים כיום על יבוא, ורבים מתהליכי האריזה והבדיקות מתבצעים בדרום מזרח אסיה (מלזיה וכו'). הם נמצאים כעת בשלב סגירה, מה שמחמיר את המחסור. (3) זמן האספקה ​​הנוכחי עבור IGBTs לבקרה תעשייתית של Infineon הוא חצי שנה, וזמן האספקה ​​עבור IGBTs לרכב הוא שנה. לאחר 2022-2023, כאשר המגיפה תירגע והמפעלים יחזרו לעבוד, לוח הזמנים של האספקה ​​של Infineon עשוי להיות קל יותר; עם זאת, עבור מודולי IGBT, שוקי הרכב והפוטו-וולטאיים צומחים במהירות, והמחסור עשוי להימשך. לא ניתן יהיה להקל על המצב עד שייכנסו לפעולה קווי ייצור של Infineon בגודל 12 אינץ' וכמה קווי ייצור מקומיים של 12 אינץ' (Silan Micro, Huahong, Jita, China Resources Micro וכו').  
ש: מהם היתרונות והחסרונות של שוק ה-IGBT לרכבי אנרגיה חדשים ושל חברות מקומיות גדולות? ת: BYD הראשונה, הראשונה שהחלה לייצר בסין; (1) בשנת 2008, היא רכשה את מפעל פרוסות ה-IDM של Ningbo Zhongwei והחלה לייצר אותן בכוחות עצמה. בין השנים 2010 ל-2011, היא ארגנה צוות כדי להתחיל לפתח IGBTs המותקנים על רכבים; בשנת 2012, היא ייבאה את מכוניות BYD שלה, ובשנת 2015, ה-IGBTs שפותחו באופן עצמאי החלו לעלות בנפח. (2) לפני 2015, BYD רכשה 80% מהשבבים שלה מאינפיניון, ולאחר מכן ארזה אותם לשימוש במכוניות שלה, כגון Tang, Song וכו'; (3) לאחר 2015, יצאו שבבי IGBT מדור 2.5 שיוצרו באופן עצמאי, ו-80% מהשבבים שימשו אותם באופן עצמאי ו-20% נרכשו ממיקור חוץ; (4) לאחר יציאת שבבי הדור 4.0 של IGBT בשנים 2017-2018, הם השתמשו בעיקר בשבבים שלהם. כיום יש לו את הקיבולת המותקנת הגדולה ביותר של IGBTs, עם סך של מיליון יחידות המשתמשות בשבבים שלו. בשנת 2017 הוא החל לקדם שבבים ומודולים משלו. עם זאת, BYD IGBT 4.0 יכול להשוות רק ל-IGBTs של Infineon. 2.5 הוא מבנה מישורי + FS, שהוא גרוע יותר משבבי סוג התעלה של חברות מקומיות (הוא דור אחד מאחורי הדור הרביעי של Star, Acer ו-Silan Micro; וכתוצאה מכך הפרש ירידת מתח רוויה של 2V, וסוג התעלה דק ובעל הפרש ירידת מתח של 1.4V, כך שהאובדן של המבנה המישורי גדול, מה שמשפיע בסופו של דבר על יעילות הספק המוצא). לכן, הלקוח החיצוני הנוכחי המשתמש ב-BYD IGBT לייצור המוני הוא Lanhai Huateng משנג'ן, המייצר כלי רכב לוגיסטיים מסחריים; ליצרנים אחרים של מכוניות נוסעים אין שימוש. אחת היא שהביצועים יחסית מפגרים, והשנייה היא שהמודולים שפיתחה BYD בעצמה הם אריזות מותאמות אישית, השונות מהאריזה הסטנדרטית הנוכחית של A71, A72 ומודולים אחרים; (5) ה-IGBT האחרון של BYD בסוף 2020 לאחר השקת גרסה 5.0, היא תוכל להשוות את עצמה לשבבים מסוג טרנץ' של מקביליה המקומיים (בהשוואה ל-IGBT דור 4.0 של Infineon, כמו גם למוצרים מסוג טרנץ' של Star ו-Silan Micro). זה תלוי אם היא תוכל להתקדם בקידום מוצרים חדשים השנה.  
סטאר סמיקונדקטור השנייה: (1) היא החלה לייצר שבבי IGBT בשנת 2008. במקור היא רכשה שבבים ויצרה את המארזים שלה בעצמה; (2) אינפיניון רכשה את IR (ישר בינלאומי) בשנת 2015 ופירקה את צוות השבבים המקורי של IR. סטאר השתלטה על צוות זה ופיתחה אותו באופן איטרטיבי על סמך שבב הדור השביעי של IR (בהשוואה לדור הרביעי של אינפיניון); (3) בשנת 2016 התחלנו לקדם את השבבים שפיתחנו בעצמנו, כאשר לקוחות כמו Inovance ו-INVT קידמו אותם. שבב זה פותח על סמך אחרים ולקח קיצורי דרך, כך שהוא זכה להצלחה וקודם במהירות ביצרני ציוד מקורי מקומיים; (4) הוא החל לשמש ביצרני בקרה אלקטרונית ורכב בשנת 2017; (5) השבבים שפותחו בעצמה על ידי סטאר במפעל מהווים כיום 70%, אך מבחינת מפרטי רכב, ישנם יישומים רבים כגון רכבים מסוג A00, אוטובוסים ורכבי לוגיסטיקה. עם זאת, מודול הרכב 750V מסוג A שלו טרם עמד בתקנות הרכב, עם תוחלת חיים של 4-5 שנים בלבד (שנדרש להיות יותר מ-10 שנים), ושיעור הכשלים אינו עומד בתקן (שיעור הכשלים השנתי הוא 50ppm); יצרני רכב מסוג A מעדיפים IDM להכנסת מודולי IGBT המותקנים ברכב, מכיוון שהדרישות לחיי השבב, האמינות ושיעור הכשלים גבוהות. IDM שולט בתהליך ובפרמטרים במפעל Fab. השבב של Star הוא Fabless, ואין דרך להוכיח שחומר השבב שלו הוא ברמת רכב; (למרות שהמודול הסופי שנשלח מהמפעל הוא ברמת רכב, לא ניתן להבטיח את חומר השבב). המגבלות של Fabless לייצור מוצרים ברמת רכב: Star מבצעת הזמנה עם Huahong. לאחר שהופעות הבד יוצאות, השבבים עוברים מספר סבבים של סינון, בדיקות וסינון איכות, ולאחר מכן נארזים. לאחר האריזה, הם עוברים בדיקות שריפה, בדיקות עומס דינמיות וכו', ולבסוף נשלחים ללקוחות המכונה המלאה. עם זאת, מודל ה-IDM יכול להשיג בקרת איכות רבה במפעל Fab. על ידי יצירת פרמטרים עקביים, השבב יכול להגיע לרמת ייצור רכב, והוא אינו צריך לעבור סבבי סינון רבים לאחר יציאתו לאור;
חברת CRRC Electric השלישית: (1) רכשה את Danix בבריטניה בשנת 2012 והחלה בפיתוח IGBT. (2) הוקם מפעל ייצור בשנת 2015 ובתחילה פיתח מודולי IGBT במתח גבוה 6500V/7500V עבור תחבורה רכבתית. בשנת 2017, עקב תהליך האימות, כושר הייצור היה יחסית ריק, ולכן התחלנו לייצר מוצרי מודול IGBT ברמת רכב 650V/750V/1200V; (3) בשנת 2018, יצרנים מקומיים החלו לקבל הזדמנות לייבא אוטובוסים, רכבי לוגיסטיקה ומודולים ברמת A00 (באותה תקופה, סין יובאה בעיקר על ידי CRRC, BYD ו-Star, והצעת המחיר של CRRC הייתה הנמוכה ביותר מביניהן; אך היא הוגבלה על ידי העובדה ש-CRRC לא ייצרה במקור מוצרי בקרה תעשייתיים, ולכן לא הבינה את מגברי היישום של IGBTs ומגברי תאוצה סטנדרטיים לרכב. עמוק; לדוגמה: יש להשתמש ב-IGBT במקביל ל-FRD. Star ו-BYD משתמשים בשבב IGBT ביחס של 1:1 ובשטח שבב FRD. CRRC לא ידעו הרבה על כך באותה תקופה, אך הם השתמשו ביחס של 1:0.5. בתנאי עבודה מיוחדים, זרם הדיודה יהיה גדול מאוד, וכשל יגרום לתאונה. לכן, קידום הגרסה הראשונה של המודול של CRRC לא היה חלק במיוחד באותה תקופה. בין השנים 2019 ל-2021, CRRC תבצע תיקוני שבבים ותעבוד בשיתוף פעולה הדוק עם לקוחות Tier-1. נכון לעכשיו, Inovance, Xpeng ו-... חברת Ideal ביצעה אימות איכות על CRRC במשך שנתיים. השנה, ל-IGBT של החברה תהיה הזדמנות להשתמש במכוניות נוסעים. אנו סבורים ש-CRRC יגדיל את נפח ייצורו. איכות המוצר הנוכחית עומדת בדרישות תקנות הרכב, והיא טובה יותר מזו של Bistar ו-BYD. מפעל הפאב ומפעל האריזה של CRRC הגיעו גם הם לרמת מפרט הרכב. לאחר ייצור הרכב של CRRC השנה, שיעור הכישלונות יהיה תלוי. אם נתוני השנה יהיו תקינים, ל-CRRC תהיה הזדמנות לתפוס נתח גדול יותר.  
סילאן מיקרו רביעית: (1) עוסקת בעיקר במוצרי מוצרים לבנים לפני 2018; (2) ייסדה IGBT תעשייתיים ורכביים לאחר 2018. מבין ארבע החברות, סילאן מיקרו היא האחרונה שהחלה בייצור; (3) עד כה, שוחררו כמה דוגמאות של IGBTs רכביים של סילאן מיקרו, וכמה לקוחות ברמה A00 כבר החלו להשתמש בהם. Leapmotor ו-Lingden אימצו מודולים של סילאן מיקרו. המסלול שסילאןוויי רוצה ללכת בו הוא המסלול של CRRC ו-Star. ראשית, נכנסים מרמת הלוגיסטיקה, האוטובוסים ורמת A00. למרות שסילאן מיקרו התחילה לאט, היתרון שלה טמון ב-IDM שלה. איטרציה של קווי ייצור משלה בגודל 6, 8 ו-12 אינץ' היא קלה מאוד (לוקח רק 3 חודשים לאיטרציה של גרסה של המוצר, לעומת 6 חודשים עבור Fabless). בתחום התעשייתי, סילאן פיוצ'ר היא המתחרה הגדולה ביותר של Star. היבט הרכב תלוי בעיקר במעבר שלה ממכוניות ברמה A00 למכוניות ברמה A.  
ש: מהם ההבדלים בפרמטרי השבבים ברמת רכב בין מספר יצרנים מקומיים? ת: ירידת מתח הרוויה המישורית 4.0 של BYD IGBT היא מעל 2V, אך תהליך מסוג התעלה של Star, Silan Micro ו-CRRC יכול להשיג 1.4V-1.6V, והפסדי המישור גדולים, מה שמשפיע בסופו של דבר על הפרש הספק המוצא; אם ניקח כדוגמה את מודול 750V עבור מכוניות מסוג A, Silan Micro הוא כיום הטוב ביותר במדינה ויכול להתחרות בהספק של Infineon של 160KW-180KW. לאחר מכן יש את CRRC, שיכול גם הוא להשיג 160KW אך לא 180KW. מוצרי Star Semiconductor יצאו מוקדם יחסית והשיגו הספק של 140-150kW. BYD משתמשת בטכנולוגיה מישורית כדי להשיג את האינטליגנציה הגבוהה ביותר של 140kW, כך שזה בסופו של דבר יבוא לידי ביטוי בהספק המוצא; הסיבה לכך שטכנולוגיית השבבים של BYD מפגרת מאחור: המפעל שרכש את Ningbo Zhongwei הוא מפעל יד שנייה של TSMC. קו זה יכול להשתמש רק בטכנולוגיית מישור בגודל 6 אינץ' ואינו יכול להשתמש בטכנולוגיית תעלה. לכן, הדור החדש של שבבי טכנולוגיית תעלה 5.0 של BYD מיוצר בהואהונג (כולל שבבי 6.0 המשווים את שבבי הדור השביעי של אינפיניון, כנראה מחפשים גם דרייברים).  
ש: מהם ההבדלים בתהליכי האריזה של מספר יצרנים מקומיים? ת: ישנם ארבעה דורות של מוצרים באריזה ברמת רכב: (1) הדור הראשון הוא קירור מים עקיף חד צדדי: המודול משתמש בלוח בסיס נחושת, ושכבה של גריז סיליקון מוליך תרמית מיושמת מתחת למודול ומיושמת על לוח הבסיס של הרדיאטור. מים זורמים מתחת לרדיאטור, כך שהמודול אינו במגע ישיר עם מים. מודול מסוג זה משמש בעיקר בפתרונות חסכוניים, כגון A00, רכבי לוגיסטיקה וכו'. מודול אריזה זה יכול להיות מיוצר באופן המוני על ידי היצרנים המקומיים BYD, Star, Acer וכו', ואין קושי טכני בהפיכתו מאריזה ברמה תעשייתית. (2) הדור השני הוא קירור מים ישיר חד צדדי: יהיו שיניים לפיזור חום (מבנה Pin Fin) על הלוח התחתון, ייפתח חריץ ברדיאטור, המודול יוכנס, המים יזרמו ישירות מתחת, והוא יהיה במגע ישיר עם המים, והסביבה תהיה אטומה. יעילות פיזור החום וצפיפות ההספק יגדלו ביותר מ-30% בהשוואה לדור הקודם; מודול מסוג זה משמש בעיקר במכוניות A00 ו-A-class, ופתרון זה משמש בעיקר במכוניות נוסעים. כל אחד בסין יכול לייצר אותם בהמוניהם. ההבדל הדק הוא ש-Star ו-CRRC משתמשות בלוחות בסיס מנחושת, ו-BYD משתמשת בלוחות בסיס מאלומיניום-סיליקון-טיטניום. לוח הבסיס של BYD אמין יותר, אך פיזור החום אינו טוב כמו נחושת. הוא שם לב לאמינות ומקריב ביצועים מסוימים. (3) הדור השלישי הוא פיזור חום דו-צדדי: המודול עובר מתהליך מילוי דבק לתהליך איטום פלסטיק, ושני הצדדים מקוררים במים בעקיפין. פיזור החום הוא כמו מגירה והמודול מוכנס לתוכה; מודול מסוג זה יוצר לראשונה על ידי Denso היפנית (עבור טויוטה פריוס). מכוניות מקומיות מתוצרת Huawei Thalys משתמשות גם הן בפתרון קירור מים דו-צדדי זה. בחו"ל, ON Semiconductor, Infineon ו-Electric Pile כולן משתמשות בפתרון זה. בסין, BYD (שהחלה את פעילותה ב-2016) וסטאר עושות זאת, אך דרישות התהליך גבוהות יחסית (תהליך אריזת מודול הרדיאטור מורכב יחסית, והשבב דורש דרישות מיוחדות. זה דורש ששני צידי השבב יהיו ניתנים לריתוך, כך שגם המשטח העליון של השבב זקוק לציפוי אלקטרוליטי). BYD וסטאר המקומיות עדיין רחוקות מייצור המוני (כשנה); (4) הדור הרביעי הוא קירור מים ישיר דו-צדדי: תחתית נחושת דו-צדדית בתוספת פיזור חום דו-צדדי ארוך. נכון לעכשיו, רק Hitachi מיפן יכולה לייצר אותו באופן המוני ומספקת אותו לדגמים יוקרתיים כמו אאודי איטרון ולקסוס. אין ייצור המוני בסין והוא עדיין בשלב פיתוח הטכנולוגיה.  
ש: האם חברות מקומיות עדיין רוכשות שבבים מאינפיניון? מהו פער הדורות בין ארבע החברות המקומיות הללו לבין אינפיניון? א: נכון לעכשיו, Star, Acer ו-BYD עדיין משתמשות בשבבי Infineon עבור חלק מהמוצרים שלהן. השבבים החיצוניים של Star מיועדים בעיקר למוצרי IGBT ברמה תעשייתית. לדוגמה, בתעשיות המעליות, העגורנים והמטלורגיה התעשייתית, לקוחות יציינו שניתן לייצר את המודולים בסין, אך יש לייבא את השבבים שבפנים (לדוגמה, ThyssenKrupp, חברת מעליות גרמנית, הלקוחה של Inovance); יש גם כמה התכות תעשייתיות מיוחדות, שכיחותן של שבבים אלה גבוהה מאוד, ולא ניתן לעשות זאת באופן מקומי, ולכן יש לרכוש את השבבים מבחוץ; אם Infineon משמשת לחלקי חילוף חיצוניים לרכב וארוזה בפני עצמה, המחיר לא יכול לעלות על Infineon; (השבבים מהדור השביעי של Infineon אינם נמכרים ליצרני מכשירים מקומיים, אלא רק מהדור הרביעי); מבחינה מקומית, Star, Silan Micro, CRRC וכו', ללא קשר לדור שהם מקדמים, הם למעשה מדדי ביצועים של הדור הרביעי של Infineon (מבנה תעלה + FS), כיום הדור השביעי האחרון של Infineon, הדור החמישי של Infineon (גרסת הספק גבוהה של הדור הרביעי), הדור השישי (גרסת תדר גבוה של הדור הרביעי), הדורות החמישי והשישי הם שדרוג מהיר המבוסס על הדור הרביעי, ללא קפיצת מדרגה באיכות; בהשוואה לדור הרביעי, הדור השביעי הפחית את קוטר החוט (מ-5 מיקרון ל-3 מיקרון, מה שמקטין את השטח ב-20%), דילול שבבים (מ-120 מיקרון ל-80 מיקרון, ירידת מתח ההולכה תהיה טובה יותר), וביצועים טובים יותר (ירידת מתח ההולכה של מוצרים של 1200V ירדה מ-1.7V ל-1.4V). יתר על כן, ה-IGBT מהדור השביעי של אינפיניון מיוצר בגודל 12 אינץ', עם שטח קטן יותר ועלות שעשויה להיות מחצית מזו של הדור הרביעי. עם זאת, על פי אסטרטגיית המכירות המקומית של אינפיניון, מחיר הדור השביעי דומה לזה של הדור הרביעי, והפחתת המחירים השנתית ללקוחות גדולים נשמרת על 5% (אך לביצועי הדור השביעי יש יתרון על פני הדור הרביעי); החברות המקומיות Silan Micro, CRRC ו-Star יכולות לייצר באופן המוני את הדור הרביעי של אינפיניון, את הדור הרביעי של BYD מול הדור השני והחמישי של אינפיניון, ואת הדור הרביעי של 5.0; בסוף 2018, לאחר שאינפיניון השיקה את הדור השביעי, בשל ביצועיו הטובים, החברות המקומיות Silan Micro, Star ו-Acer פיתחו מוצרים מהדור השביעי. נכון לעכשיו, ל-Silan Micro ול-Star יש דוגמאות מהדור השביעי, אך הן עדיין רחוקות מייצור המוני. הציוד המרכזי של IGBT מהדור השביעי הוא השתלת יונים וכו'. ציוד זה כפוף למגבלות ייבוא. נכון לעכשיו, לחברות המקומיות Huahong, Silan Micro ו-Jita Semiconductor יש את זה. בנוסף לדור השביעי של אינפיניון, גם סילאן מיקרו נוקטת בדרך נוספת. עקבו אחר חברת פוג'י היפנית, המשתמשת ב- RC IGBT (שילוב IGBT ודיודה במעגל משולב אחד לשימוש במכוניות), שעדיין לא יוצר באופן המוני.
ש: מהו הקשר וההתקדמות בין Star IGBT להואהונג? ת: Star ו-Hua Hong תמיד היו מריבות ושיתופיות. כאשר Infineon אזל מהמלאי בשנת 2018, זו הייתה הזדמנות טובה מאוד להחלפה מקומית של Star. Star אימצה אסטרטגיה של ניתוק לקוחות קטנים ואספקה ​​בלעדית ללקוחות גדולים, והחלה בייצור בהוי-צ'ואן (חומרים דחופים הגיעו במהירות). בשנה שעברה, מחיר Infineon היה 200 מיליון, והשנה הוא עשוי להגיע ל-300 מיליון; עליית המחירים עקב מחסור חשובה מאוד. לוקליזציה היא הזדמנות טובה, אבל Huahong עשתה משהו רע לסטאר באותה תקופה. היא העלתה את המחיר שלוש פעמים באותה שנה, מ-2800 ל-3500 לפלסטיק. לכן, בשנת 2019 Star חיפשה בתי יציקה בארץ ובחו"ל, כולל SMIC Shaoxing, Fab היפני וכו'. אז Star ו-Hua Hong שתיהן מאוהבות והורגות זו את זו. מוצרי ה-IDM המתוכננים של Star עצמה הם שבבי IGBT ו-SiC במתח גבוה של 1700V. עסק זה הוא מוצר חדש שלא יוצר בהמוניו על ידי Huahong, ונפח העסקים של Huahong לא יושפע (12 אינץ' מיועד ל-IGBTs של Star מתחת ל-1200V). עם זאת, מנקודת מבט של כלל מודל מוליכים למחצה להספק, כולם רוצים לעבור ל-IDM. הראשון הוא להשיג שליטה בעלויות, להגדיל את שולי הרווח הגולמי ולהרחיב את נתח השוק. השני הוא יכולות תהליך המוצר. קידום מכוניות A-class של Star אינו חיובי, בעיקר משום שהוא מוגבל על ידי דגם Fabless ושואף לאיכות ואמינות. בעתיד, היא עדיין תאמץ את מודל ה-IDM.  
ש: האם ישנם הבדלים ביישומים הישירים של IGBTs בגודל 12 אינץ' של Silan Micro ו-Star Semiconductor? ת: כיום, מוצרים ביתיים בגודל 12 אינץ' מיועדים בעיקר ליצרנים כדי להפחית עלויות, אך המוצרים זהים למעשה. תהליך ייצור פרוסות 12 אינץ' קשה יותר לשליטה. הפרוסות מתעוותות יותר וסביר יותר להיסדק. במיוחד השתלת יונים לאחר הדילול מקשה על השליטה בתהליך. Silan Micro ו-Star מייצרות IGBTs בגודל 12 אינץ', בעיקר בהשוואה למוצרי הדור הרביעי של Infineon, בעובי של 120 מיקרון. אם רוצים להשוות את הדור השביעי של Infineon, יש צורך לדלל אותן ל-80 מיקרון, מה שיקל על העיוות והסדקים. מוצרי IGBT בגודל 12 אינץ' של Silan Micro ו-Star משמשים בעיקר בתרחישים תעשייתיים. מוצרי ה-IGBT בגודל 12 אינץ' של Infineon יצאו ב-2016 וב-2017. הם נכנסו לראשונה לקו הייצור התעשייתי ולאחר מכן נכנסו בהדרגה לתקנות הרכב. מכיוון שתקנות הרכב משתנות, יש צורך לאשר מחדש את כל תקנות הרכב בקו הייצור.  
ש: מהו ערך ה-IGBT בכלי רכב חשמליים? ת: בקרה אלקטרונית היא החלק היקר ביותר של IGBT בכלי רכב חשמליים; (1) כלי רכב לוגיסטיים: שימוש בטכנולוגיית אריזה מהדור הראשון, בדרך כלל באמצעות מודולים של 1200V 450A, שהם מודולים של חצי גשר. מחיר מודול בודד הוא 300 יואן (הצעת המחיר של CRRC היא 280). מערכת הבקרה האלקטרונית של רכב דורשת שלושה מודולים, וערך רכב בודד הוא 1,000 יואן; (2) אוטובוסים: כיום משתמשים באותו פתרון אריזה כמו כלי רכב לוגיסטיים (דור ראשון); עם זאת, ההספק של דרגות שונות של אוטובוסים שונה. אוטובוסים באורך 8 מטר משתמשים ב-1200V 600A; אוטובוסים הם בדרך כלל בעלי הנעה לכל ארבעת הגלגלים, עם בקרה אלקטרונית מלפנים ומאחור. כל בקרה אלקטרונית משתמשת ב-3 מודולים, סה"כ משתמשים ב-6 מודולים. המחיר הבודד הוא 450-500, וערך הרכב הבודד הוא כ-3,000 יואן; אפיק באורך 10 מטרים עם רמת הספק גבוהה יותר משתמש ב-1200V.800A, מודול עולה 600 יואן, ואם משתמשים ב-6 כאלה, ערך האופניים הוא כ-3,600 יואן. (3) רמת A00 (מכונית קטנה): משתמשים בפחות מ-80KW, משתמשים באריזה מהדור השני (מודול HP1), מודול Infineon עולה כ-900 (סטאר מצטטת 600). (4) מכוניות מסוג A ומעלה: כ-150,000 דגמים משתמשים בפתרון בקרה אלקטרוני יחיד ומשתמשים במודול הנעה מקורר מים ישיר של HP מהדור השני, טווח המחירים של Infineon הוא 2,000-1,300 יואן (סטאר 1,000 יואן); 200,000-300,000 יואן הם בדרך כלל הנעה לכל ארבעת הגלגלים, עם מנוע מלפנים ומאחור, ייבוא ​​2,600 יואן (מקומי 2,000 יואן); דגם יוקרתי: Weilai ES8 (יחידת בקרה אלקטרונית מבוססת סיליקון 160-180 קילוואט, הנעה אחורית דורשת 240 קילוואט), מודול הנעה קדמי אחד ושני מודולי הנעה אחוריים במקביל; כך שדרושים שלושה מודולים בסך הכל, בסכום כולל של 3,000-3,900 יואן. (5) מודול בקרה קדמי מובנה: IGBT טעינה איטית 6.6 קילוואט עם צינור יחיד, יותר מ-20 התקנים נפרדים, העלות הכוללת נמוכה מ-300 יואן; (6) מזגן לרכב: כ-4 קילוואט בחבילה מסוג IPM ראשון, ערך בטווח של 100 יואן; (7) הגה כוח אלקטרוני, הספק בין 15-20 קילוואט, בעיקר מודול 75A, ערך בטווח של 200 יואן; (8) ערימת טעינה: IGBT תעשייתי חצי-גשר משמש לטעינה איטית בטווח של 20 קילוואט, בטווח של 200 יואן. בעתיד, תושג טעינה סופר מהירה של יותר מ-100 קילוואט. עבור הספק גבוה יותר, ייעשה שימוש בפתרונות SiC, והעלות תגדל באופן אקספוננציאלי, אולי ליותר מ-1,000 יואן;
ש: מהם היתרונות והחסרונות של חברות SiC מקומיות גדולות? ת: שרשרת תעשיית ה-SiC המקומית אינה שלמה. בתחום ייצור פרוסות סיליקון קרביד, דיודות סיליקון קרביד ניתנות לייצור המוני בסין. דיודות SiC יוצרו המוני על ידי Sanan Optoelectronics, Ruineng ו-Tyco Tianrun. ההתקדמות הנוכחית של Silan ו-China Resources עדיין לא מגיעה לייצור המוני (הן עדיין בונות קווי ייצור); מודל ה-IDM של SiC MOS יצטרך להמתין זמן רב יותר, והחברות המהירות יחסית הן חברות Fabless, כמו Zhanxin ו-Hanxin, המחפשות את יצרן הציוד המקורי של Hanlei מטייוואן. חלק מסיליקון קרביד MOS החלו להיות מיוצרות המוני ב-OBC ובספקי כוח. הסיבה לכך היא בעיקר משום שיצרני Fab מקומיים אינם בשלים (שכבת תחמוצת השער ודילול השבבים עדיין לא בשלים). בהשוואה ליצרנים מעבר לים, התהליך טוב יותר, והיצרנים המקומיים מפגרים ביותר משלוש שנים. מעבר לים, Rohm כבר מייצרת את הדור השלישי של SiC MOS מסוג trench, ו-SiC של ST מיוצר המוני במכוניות טסלה;מבחינת יישומי SiC, השוק העולמי כולו עומד על 600-700 מיליון דולר אמריקאי. העלות גבוהה מדי, ולכן תעשיית היישומים מחולקת בעיקר לשתי קטגוריות: הראשונה היא עבור תרחישים בתדר גבוה ויעילות גבוהה, כגון פוטו-וולטאית וספקי כוח לתקשורת מתקדמים. שימוש בדיודות SiC במקום ב-MOSFETs SiC יכול להפחית עלויות; החלפת דיודות מבוססות סיליקון במקביל ל-IGBTs בדיודות SiC יכולה לשפר את היעילות ולהביא בחשבון את העלויות; השנייה היא הרכב. (1) OBC מדגישה דגמים מתקדמים עם יעילות טעינה (מעל 12KW ו-22KW), והחלה להשתמש ב-MOSFETs SiC בקבוצות, מכיוון שלסיליקון קרביד יש יעילות טעינה גבוהה יחסית, טעינה מהירה והספק שיורי; (2) ממירים ראשיים המותקנים ברכב משמשים בעיקר בדגמים מתקדמים, כגון פורשה טייקאן ו-NIO ET7. היעילות הגבוהה יחסית יכולה לשפר את חיי הסוללה וצפיפות ההספק גבוהה יחסית; דגמים בינוניים במחירים שבין 200,000 ל-300,000 הם בעיקר טסלה מודל 3 ו-BYD Han המשתמשים במודולי SiC MOS. מכיוון שטסלה ו-BYD הן יצרניות רכב משולבות אנכית (מייצרות בקרות אלקטרוניות, ייצור סוללות וכלי רכב שלמים), הן יכולות לדעת בבירור את היקף שיפור הביצועים; באופן יחסי, לחברות רכב אחרות יש חלוקת עבודה, ויצרני מודולים אינם יכולים לומר את היתרונות הספציפיים של שימוש ב-SiC (כגון חיסכון בעלויות הסוללה), וגם מחיר מודולי IGBT מפחית עלויות. למרות ש-SiC יכול לשפר את חיי הסוללה, היתרון של SiC בחיסכון בטמפרטורה לא מומש במלואו. חיסכון בטמפרטורה יכול להקטין את מערכת פיזור החום, והיתרונות ישתפרו. העלות הנוכחית של מודולי SiC של טסלה היא 5,000 יואן, שהם פי 5-8 מ-IGBTs מבוססי סיליקון מקומיים בשווי 1,300-1,500 יואן, כך שיצרניות רכב מקומיות עדיין ממתינות וצופות; עם זאת, הצפי הוא שעד שנת 2023, עלות ה-SiC צפויה לרדת פי 3 מהפער בהשוואה ל-IGBTs מבוססי סיליקון. יצרני ציוד מקורי ידחפו להשתמש ב-SiC לאחר שיראו יתרונות נוספים.  
ש: ממי BYD רוכשת SiC? ת: BYD רוכשת מודולי Cree; Infineon מקדמת בעיקר IGBT7 ואינה מקדמת באופן פעיל SiC; מכיוון שקידום SiC יהרוס את חיי המוצרים מבוססי הסיליקון שלה. נכון לעכשיו, ROHM ו-Creat מקדמות באופן פעיל סיליקון קרביד (המהווה 80%-90% מהמצעים העולמיים);
ש: בתחומי הבקרה התעשייתית והפוטו-וולטאית, התקדמות יצרני IGBT מקומיים. ת: אם ניקח את Inovance כדוגמה, זה ידרוש לפחות שני ספקים, אחד לבקרה תעשייתית הוא Star, והשני הוא Acer (Innovation היא בעלת מניות של Acer); נכון לעכשיו, Star היא בעלת הנפח הגדול ביותר; (1) היקף ה-IGBT של Star היה 200 מיליון בשנה שעברה, והיקף האימוץ השנה עשוי להגיע ליותר מ-300 מיליון (כלל רכש ה-IGBT הוא כ-1.5 מיליארד); (2) שבבי וחבילות ה-IGBT של Acer Micro היו תאונות גדולות במפעל, ובעיות האיכות היו גדולות יחסית, וכתוצאה מכך הנפח לא הצליח לגדול, שהיה 30-40 מיליון בשנה שעברה; הסרוו אזל מהמלאי בשנה שעברה, ו-IPM בעל צריכת חשמל נמוכה הציג את Silan Micro. (3) Silan Micro יגדיל את נפח האצוות הקטנות, וגם מודולי הבקרה התעשייתיים הבאים יוכלו לבצע אימות איכות על Silan Micro; IGBT פוטו-וולטאי שונה מבקרה תעשייתית, אך איש בחברות מקומיות אינו שם לב אליו, מכיוון שלשבבים פוטו-וולטאיים צריך להיות בתדר גבוה, ולהגיע לתדר של 50-100K (בקרה תעשייתית דורשת רק 10K). אינפיניון פיתוח מיוחד לתדר גבוה (אין פיתוח מיוחד בסין). בנוסף, לפוטו-וולטאי יש דרישות יעילות גבוהות (יעילות של 98%), ואין הרבה יצרנים מחו"ל שיכולים לעשות זאת. דרישות ההתאמה האישית גבוהות, וטופולוגיית המעגל מורכבת יותר (בניגוד למסורתיים, על מנת לשפר את היעילות, יש להערים מוליכים למחצה להספק באופן רציף כדי ליצור טופולוגיות מעגל מורכבות יותר). דרישות ההתאמה האישית גבוהות מאוד. ישנם גם מודולי הספק רבים הנדרשים (IGBT של 1200V ו-650V, כמו גם דיודות SiC); יצרנים מחו"ל יכולים לספק בעיקר את Infineon ו-ON Semiconductor, ואין יותר מ-5-6 יצרנים מחו"ל. הייצור המקומי הוא אוקיינוס ​​כחול, ובעצם בלתי אפשרי לספק אותו. רק סטאר ואייסר מספקות מוצרים בעלי צינור יחיד, ולא ניתן לספק מודולים בכמויות גדולות;
ש: מה לגבי השימוש של Inovance ב-Silan Micro? ת: זה עדיין אפשרי. בשנה שעברה, מודול ה-IPM של Silan Micro שימש לייצור מכונות המסכות. בעבר, מודול ה-IPM של ST שימש. נכון לעכשיו, שיעור הכשל של Silan Micro נותר בטווח של 3/1000, ונשקול להגדיל את כמות מוצרי המודול של Silan Micro בהמשך (מכיוון שנפח רכש המודולים שלנו גדל, ורק שתי חברות מקומיות אינן יכולות לספק אותו). ל-Inovance יש יעד פנימי לשיעור לוקליזציה של חלקים ורכיבים. מוצרים תעשייתיים קבעו שיעור לוקליזציה של 60% בשנת 2022, ו-INVT קבעו שיעור לוקליזציה של 80% בשנת 2022. לכן, לחברות החשמל המקומיות עדיין יש הרבה מקום לעשות זאת.  
ש: כמה נפח תיתן Inovance ל-Silan Micro. ת: אם נשווה את יעד שיעור הלוקליזציה ונרכוש 1.5 מיליארד דולר השנה, שיעור לוקליזציה של 60% יביא ללוקליזציה של 900 מיליון מוצרים, והמניות יחולקו בין 2-3 חברות. (אולי עד 400 מיליון; Macro ו-Silan Micro עולות 200-300 מיליון כל אחת;) זה תלוי ברמת הביצועים שלהן.
ש: מה סטטוס האימוץ של דיודות SiC במערכות פוטו-וולטאיות? ת: ישנם גם מודולי IGBT במערכות פוטו-וולטאיות. IGBTs מחוברים במקביל לדיודות. כיום, דיודות SiC משמשות להחליף את FRDs מבוססי סיליקון ב-IGBTs. SiC יכול להפחית משמעותית את הפסדי המיתוג ולשפר את היעילות של ממירים פוטו-וולטאיים. לכן, מעבר לדיודות SiC יכול להגדיל את העלות בסכום קטן בתמורה ליתרונות רבים; דיודות SiC מקומיות משמשות בעיקר באתרי תקשורת ובמערכות UPS גדולות; נכון לעכשיו, מודולי IGBT במערכות פוטו-וולטאיות עדיין נמצאים במונופול מעבר לים, כך שדיודות ה-SiC שבתוכן עדיין נמצאות בעיקר מעבר לים. בעתיד, אם Star ו-Acer יפתחו מודולי סיליקון קרביד, הן ישקלו גם לוקליזציה.  ש: מהן נקודות החוזק של IGBT של China Resources Micro, New Clean Energy, Yangjie ו-Jiejie? ת: המובילה כאן היא China Resources Micro; (1) China Resources Micro החלה לייצר IGBTs בסביבות 2018. השנה, יש לה הכנסות של כ-100 עד 200 מיליון דולר, בעיקר ממוצרים בעלי צינור יחיד, שלא אמורים להיות בעלי מודולים; (2) Xinjie Energy היא Fabless טהורה ואין לה מפעל Fab ומודולים משלה. קשה להשיג מפרטים תעשייתיים ורכביים (Inovance לא תשקול לייבא אותם), וייתכן שהם מיועדים ליישומים בדרגת צריכה או למוצרים לבנים. (3) יש כמה דוגמיות של דיודות SiC מ-Jiejie ו-Yangjie, אך נפח המכירות בפועל אינו גדול. מוצרי IGBT עדיין לא נראים בשוק. הם משמשים בעיקר בבקרה תעשייתית יחסית נמוכה, כגון מכונות ריתוך, ולא ניתן לראותם ביישומים תעשייתיים מתקדמים. למעשה, גם BYD זהה. התעשייה עוסקת בעיקר במכונות ריתוך וכיריים אינדוקציה. מעבר לתעשיות יוקרתיות עדיין דורש תהליך צבירה.  
ש: מהם היתרונות של מוצרים אחרים של BYD Semiconductor? ת: בעבר, היה פער בייצור השבבים, כך שלא ניתן היה להגדיל את הנפח, ושולי הרווח הגולמי היו נמוכים יחסית. לדוגמה, מכירות היצוא בתחום התעשייתי היו רק 50 מיליון (לא ניתנות להשוואה לכל חברת IGBT מקומית), ששימשו במכונות ריתוך משתנות וכו'. לכן המפתח הוא לראות אם BYD יכולה לקדם שבבים מסוג "טרנץ'" השנה לתחומים תעשייתיים מתקדמים כמו מפעלי אינוורטר ופריצות דרך עבור לקוחות חיצוניים בכלי רכב. אם מכירות היצוא השנה עדיין עומדות על 40-50 מיליון בלבד, פירוש הדבר שהשבבים שלו לא שודרגו.  
ש: אנשים מג'ילי אמרו שהמוצרים של סילאן מיקרו עוברים איטרציה מהירה מאוד והם הקרובים ביותר לאינפיניון בסין. כיצד אתה מעריך זאת? ת: זה אכן המצב. אם יש לך מפעל ייצור, אתה יכול לאטרציה של גרסה תוך שלושה חודשים, אבל אם אין לך מפעל ייצור, זה ייקח שישה חודשים. שבב ה-750V של סילאן מיקרו יכול להתחרות באינפיניון ולהשיג הספק של 160-180 קילוואט. ירידת מתח הרוויה שלו היא אכן הנמוכה ביותר במדינה. נכון לעכשיו, החיסרון הגדול ביותר שלו הוא שהוא יחסית מאוחר ליצירת מפרטי רכב וכמעט ואין לו נתונים. בהקשר של פיצוץ שוק הרכב בשנתיים האחרונות, יש צורך להשיג נתונים איכותיים ברמת A00 (המשמשים את Leap Motors, אבל מדובר במנה קטנה, ההספק הוא בטווח של 80 קילוואט, ודרישות אורך החיים נמוכות יותר;) ולשלוח אותם ברכבי לוגיסטיקה כדי להשיג נתונים איכותיים. יצרני רכב מקומיים עשויים להשתמש במוצרים שלו בהמשך. (למידה מהדרך ש-CRRC עשתה, בנוסף לביצועים, ישנה גם צבירת איכות).  
ש: מהי הכמות המינימלית של Silan Micro IPM? ת: השוק המקומי מיועד בעיקר למודולי המרת תדרים עבור מוצרים לבנים. יש 600-700 מיליון יחידות בשנה בסין. מחיר היחידה מחושב כ-12-13 יואן ליחידה. קנה המידה המקומי הוא 7-8 מיליארד. המחיר ושולי הרווח הגולמי נמוכים יחסית. בסין, Silan Micro ו-Jilin Huawei עוסקות בכך בעיקר. Star גם החלה לתכנן אך הנפח אינו גדול. מדובר רק בעשרות מיליונים בשנה, כך ש-Silan Micro היא כיום הגדולה ביותר. היא מייבאת כיום Gree ו-Midea, והנפח גדול מאוד. היא עשויה להגיע ליותר מ-800 מיליון השנה. זהו תהליך של לוקליזציה, המחליף את ON Semiconductor (לאחר הייבוא, יש הזדמנות מצוינת להגדיל את הנפח); עם זאת, שולי הרווח הגולמי של IPM זה לא יהיו גבוהים מדי. אם אתם רוצים להגדיל את שולי הרווח הגולמי, אתם עדיין צריכים לעשות עבודות תעשייתיות ותעשייתיות לרכב (שולי הרווח הגולמי של Star הם מעל 40% מכיוון שהם עוסקים רק בבקרה תעשייתית ובתעשייתיות לרכב, אנרגיית רוח וסיליקון קרביד, שיש להם שולי רווח גולמי מעל 50%).
ש: מה המצב עם מסך Silan Micro 12 אינץ'?

א: ייצור המוני החל בסוף השנה שעברה. מוצרי ה-MOS בגודל 12 אינץ' של Silan Micro נמצאים בשלבים מוקדמים. החברה ייצרה 100 מיליון IGBT תעשייתיים של 1200V בשנה שעברה, והשנה היא יכולה לייצר 200-300 מיליון. נכון לעכשיו, MOS יכולה להגיע להכנסות של מיליארד.






הצהרת אחריות: מאמר זה נכתב על ידי "ברית תעשיית המוליכים למחצה". מאמר זה מייצג רק את דעותיו האישיות של המחבר ואינו מייצג את דעותיה של Sacco Micro והתעשייה. הוא מיועד להדפסה חוזרת ושיתוף בלבד לתמיכה בהגנה על זכויות קניין רוחני. אנא ציינו את המקור המקורי ואת המחבר לצורך הדפסה חוזרת. במקרה של הפרה כלשהי, אנא צרו עמנו קשר כדי למחוק אותה.

מספר טלפון של החברה: 86-0755-83044319+
פקס/פקס: 86-0755-83975897+
דוא"ל: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 מנהל לי

QQ: 332496225 מנהל Qiu

כתובת: חדר 809, בניין C, בניין הטכנולוגיה ז'אנטאו, שדרת מינגז'י מס' 1079, רובע לונגהואה החדש, שנזן

whatsapp

Service Hotline

tel: +86 755 83044319

WhatsApp

Whatsapp:+8618073002950