मुख्य विचार:

2021 में पावर सेमीकंडक्टरों के लिए एक उच्च उछाल का दौर आने की उम्मीद है। 2018 में, इलेक्ट्रिक वाहनों की बढ़ती मांग और 8-इंच उत्पादन क्षमता वाले अन्य चिप्स की मांग में तेजी से वृद्धि के कारण, पावर सेमीकंडक्टरों को कमी और कीमतों में वृद्धि का सामना करना पड़ा; 2019 में, स्मार्टफोन की बिक्री में गिरावट, पारंपरिक कारों की बिक्री में कमी और इलेक्ट्रिक वाहनों के निरंतर विकास के कारण, पावर सेमीकंडक्टरों का प्रदर्शन स्थिर रहा; 2020 में, महामारी के कारण, वर्ष की पहली छमाही में पावर सेमीकंडक्टरों की मांग अच्छी नहीं रही, लेकिन तीसरी तिमाही के बाद, 5G पावर सप्लाई, स्मार्टफोन, उद्योग, इलेक्ट्रिक वाहन और IoT उपकरणों आदि से प्रभावित होकर, मांग में उल्लेखनीय वृद्धि हुई। विदेशों में महामारी ने विदेशी निर्माताओं की उत्पादन क्षमता को प्रभावित किया है, जिसके परिणामस्वरूप कुछ उत्पादों की कमी और कीमतों में वृद्धि हुई है। हमारा अनुमान है कि कई तरह की मांगों के कारण, पावर सेमीकंडक्टरों के लिए 2021 में एक उच्च उछाल का दौर आएगा।

उद्योग का दृष्टिकोण

2021 में, मांग में वृद्धि + कीमतों में बढ़ोतरी + घरेलू प्रतिस्थापन से पावर सेमीकंडक्टरों के लिए अच्छे विकास के अवसर मिलेंगे: वैश्विक कोरोना महामारी से प्रभावित होकर, वैश्विक पावर सेमीकंडक्टरों के बाज़ार में 2020 में गिरावट आई। QYResearch ने 2020 में सालाना आधार पर 9.1% की गिरावट का अनुमान लगाया है। 5G मोबाइल फोन, इलेक्ट्रिक वाहनों और IoT की बढ़ती मांग के चलते 2021 में इसमें सालाना आधार पर 8.1% की वृद्धि होने की उम्मीद है। 2020 की चौथी तिमाही में, इन्फिनियन, STMicroelectronics और डायोड्स से ON Semiconductor के पावर सेमीकंडक्टर उत्पादों की डिलीवरी का समय आम तौर पर बढ़ गया। कुछ MOSFET उत्पादों, विशेष रूप से इन्फिनियन के, की कीमतों में बढ़ोतरी देखी गई। घरेलू ब्रांडों को भी कमी और कीमतों में बढ़ोतरी का सामना करना पड़ा। MOSFET की कीमतों में आम तौर पर 10-20% की वृद्धि हुई। 2019 में, चीन दुनिया का सबसे बड़ा पावर सेमीकंडक्टर बाज़ार बनकर उभरा, जिसकी वैश्विक बाज़ार में हिस्सेदारी 35.9% है। हालांकि, आत्मनिर्भरता दर कम है। आईबीबीटी को उदाहरण के तौर पर लें तो, 2019 में आत्मनिर्भरता दर केवल 16.3% थी। हमारा मानना ​​है कि 2021 में, मांग में वृद्धि, कीमतों में बढ़ोतरी और घरेलू प्रतिस्थापन के कारण पावर सेमीकंडक्टर्स के लिए विकास के अच्छे अवसर खुलेंगे और उद्योग श्रृंखला को इससे भरपूर लाभ मिलेगा।

नई ऊर्जा वाहनों का बाज़ार तेज़ी से बढ़ रहा है और IGBT की मांग भी तेज़ी से बढ़ रही है। नई ऊर्जा वाहन तीव्र विकास के दौर में प्रवेश कर रहे हैं। नवंबर 2020 में, नई ऊर्जा वाहनों का उत्पादन और बिक्री क्रमशः 198,000 और 200,000 थी, जो पिछले वर्ष की तुलना में क्रमशः 75.1% और 104.9% की वृद्धि दर्शाती है। अनुमान है कि 2025 तक वैश्विक स्तर पर नई ऊर्जा वाहनों की संख्या 11 मिलियन तक पहुंच जाएगी, जिसमें चीन की हिस्सेदारी 50% होगी। नई ऊर्जा वाहनों के लिए बड़ी संख्या में नए पावर सेमीकंडक्टर की आवश्यकता होती है। एक 48V माइल्ड हाइब्रिड वाहन की कीमत में 90 अमेरिकी डॉलर से अधिक की वृद्धि होती है, और एक इलेक्ट्रिक वाहन या हाइब्रिड वाहन की कीमत में 330 अमेरिकी डॉलर से अधिक की वृद्धि होती है। अनुमान है कि ऑटोमोटिव IGBT मॉड्यूल की चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर 2018 से 2023 तक 23.5% तक पहुंच जाएगी। ऑटोमोटिव पावर सेमीकंडक्टर का बाज़ार जटिल और अत्यधिक केंद्रित है, जिसमें यूरोपीय और अमेरिकी निर्माताओं को प्रमुख लाभ प्राप्त है। 2019 में, विश्व की सबसे बड़ी कंपनी इन्फिनियन थी, जिसकी बाजार हिस्सेदारी 25.5% थी, और दूसरी सबसे बड़ी कंपनी एसटीमाइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स थी, जिसकी बाजार हिस्सेदारी 13.9% थी। शीर्ष पांच कंपनियों की कुल बाजार हिस्सेदारी 62.1% थी, जो उच्च स्तर के केंद्रीकरण को दर्शाती है। ऑटोमोटिव पावर सेमीकंडक्टर के क्षेत्र में चीनी कंपनियों की नींव कमजोर है, लेकिन हाल के वर्षों में चीन में इलेक्ट्रिक वाहनों का तेजी से विकास हुआ है, जिसने आईजीबीटी उद्योग के विकास को भी गति दी है। 2019 में चीन के नए ऊर्जा वाहन आईजीबीटी क्षेत्र में इन्फिनियन पहले स्थान पर रही, जिसकी हिस्सेदारी 49.3% थी, उसके बाद बीवाईडी का स्थान रहा, जो मुख्य रूप से अपने उत्पादों की आपूर्ति करती है, जिसकी हिस्सेदारी 20% थी, और स्टार सेमीकंडक्टर तीसरे स्थान पर रही, जिसकी बाजार हिस्सेदारी 16.6% थी और इसमें तेजी से वृद्धि हो रही थी।

तीसरी पीढ़ी के सेमीकंडक्टरों का प्रदर्शन उत्कृष्ट है और इनकी मांग लगातार बढ़ रही है। SiC का उपयोग मुख्य रूप से घरेलू उपकरणों, नई ऊर्जा (इलेक्ट्रिक वाहन, पवन ऊर्जा, फोटोवोल्टिक्स) और औद्योगिक अनुप्रयोगों में किया जाता है। अनुमान है कि 2027 तक सिलिकॉन कार्बाइड पावर उपकरणों का बाजार आकार 10 अरब अमेरिकी डॉलर से अधिक हो जाएगा। ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के संदर्भ में, SiC MOSFET प्रदर्शन के मामले में स्पष्ट रूप से श्रेष्ठ हैं, जो नुकसान को कम कर सकते हैं और मॉड्यूल के आकार और वजन को घटा सकते हैं। मॉडल 3 SiC MOSFET का उपयोग करने वाला पहला वाहन था, जिसने इलेक्ट्रिक वाहनों में SiC के उपयोग की शुरुआत की। 2020 में, BYD Han ने भी SiC मॉड्यूल का उपयोग किया, जिससे त्वरण प्रदर्शन, शक्ति और सहनशक्ति में उल्लेखनीय सुधार हुआ। टोयोटा के ईंधन-सेल वाहन मिराई मॉडल में SiC का उपयोग किया गया है, जिससे पावर मॉड्यूल का आकार 30% और नुकसान 70% तक कम हो गया है। हमारा मानना ​​है कि लागत में गिरावट और प्रौद्योगिकी के क्रमिक विकास के साथ, इलेक्ट्रिक वाहनों में SiC के अनुप्रयोग की अच्छी संभावनाएं हैं।

प्रमुख उद्यम: स्टार सेमीकंडक्टर, हुआ होंग सेमीकंडक्टर, चाइना रिसोर्सेज माइक्रो, सिलान माइक्रो और न्यू क्लीन एनर्जी।

जोखिम चेतावनी: इलेक्ट्रिक वाहनों का विकास उम्मीदों के अनुरूप नहीं है, स्मार्टफोन की बिक्री उम्मीदों के अनुरूप नहीं है, और 5जी की प्रगति भी उम्मीदों से कम है।

1. विद्युत अर्धचालक उद्योग के अनुप्रयोगों की व्यापक श्रृंखला और निरंतर विकास

1.1 वर्ष 2019 से 2025 तक वैश्विक पावर सेमीकंडक्टरों की औसत वार्षिक वृद्धि दर 4.3% रहने की उम्मीद है।

पावर सेमीकंडक्टर का उपयोग विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में व्यापक रूप से किया जाता है। 2019 में पावर सेमीकंडक्टर बाजार का आकार 17.5 बिलियन अमेरिकी डॉलर था। योले का अनुमान है कि 2025 तक बाजार का आकार 22.5 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंचने की उम्मीद है, और 2019 से 2025 तक औसत वार्षिक वृद्धि दर 4.3% रहने की संभावना है।

2019 से 2025 तक आईजीबीटी मॉड्यूल की कुल औसत वार्षिक वृद्धि दर 18% है। नई ऊर्जा (इलेक्ट्रिक वाहन, पवन ऊर्जा और फोटोवोल्टिक्स) और औद्योगिक नियंत्रण उद्योगों के तीव्र विकास से लाभान्वित होते हुए, यह अनुमान लगाया गया है कि 2025 में आईजीबीटी मॉड्यूल का कुल बाजार 5.4 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंच जाएगा, जो संपूर्ण पावर सेमीकंडक्टर बाजार का 24% होगा।

सबसे बड़ा हिस्सा ऑटोमोबाइल क्षेत्र का है, उसके बाद मोटर उद्योग का स्थान आता है। 2019 में, ऑटोमोटिव क्षेत्र (इलेक्ट्रिक वाहन, उच्च विद्युत वाहन, सिलिकॉन MOSFET सहित) का मूल्य 1.5 बिलियन अमेरिकी डॉलर था, मोटर ड्राइव (मोटर ड्राइव, IGBT मॉड्यूल) का मूल्य 1.4 बिलियन अमेरिकी डॉलर था, स्मार्टफोन और वायरलेस उपकरण (सिलिकॉन MOSFET) का मूल्य 1.3 बिलियन अमेरिकी डॉलर था, कंप्यूटर प्रौद्योगिकी (कंप्यूटिंग) और स्टोरेज (सिलिकॉन MOSFET) का मूल्य 1.2 बिलियन अमेरिकी डॉलर था, औद्योगिक क्षेत्र (सिलिकॉन MOSFET) का मूल्य 1.1 बिलियन अमेरिकी डॉलर था, और इलेक्ट्रिक वाहन और उच्च विद्युत वाहन (IGBT मॉड्यूल) का मूल्य 600 मिलियन अमेरिकी डॉलर था (अन्य का मूल्य 10.4 बिलियन अमेरिकी डॉलर था)। पावर सेमीकंडक्टर बाजार में विभिन्न घटकों के अनुपात (मात्रा) को देखते हुए, सिलिकॉन MOSFET का हिस्सा 45% है। एक अन्य प्रमुख घटक IGBT मॉड्यूल है, जिसका बाजार आकार 2019 में 3.7 बिलियन अमेरिकी डॉलर था। उद्योग, ऊर्जा पुनर्जनन इनवर्टर, इलेक्ट्रिक वाहन और उच्च विद्युत वाहन में इसके अनुप्रयोगों ने काफी ध्यान आकर्षित किया है (विशेष रूप से इलेक्ट्रिक वाहन और उच्च विद्युत वाहन नवीनतम अनुप्रयोग क्षेत्र के रूप में)।

ऑटोमोटिव SiC MOSFETs का तेजी से विकास हो रहा है। अमेरिका में टेस्ला और चीन में BYD जैसी कार निर्माताओं की मांग के कारण, सिलिकॉन मॉड्यूल धीरे-धीरे मुख्य इन्वर्टर के रूप में IGBT मॉड्यूल की जगह ले रहे हैं। अनुमान है कि इलेक्ट्रिक वाहनों (EVs) और उच्च-ऊर्जा वाले वाहनों (HEVs) के विकास के कारण SiC MOSFET बाजार में भी वृद्धि होगी। भविष्य में SiC डिस्क्रीट ट्रांजिस्टर कुशल ऑन-बोर्ड चार्जर सिस्टम के रूप में MOSFETs के साथ प्रतिस्पर्धा करेंगे।

1.2 चीन का पावर सेमीकंडक्टर बाजार विश्व में पहले स्थान पर है, और घरेलू अग्रणी कंपनियां तेजी से विकास कर रही हैं।

2019 में, चीन के पावर सेमीकंडक्टर बाजार का वैश्विक बाजार में 35.9% हिस्सा था: चीन पावर उपकरणों का दुनिया का सबसे बड़ा उपभोक्ता है, और पावर उपकरण सेगमेंट के सभी प्रमुख उत्पाद चीन के बाजार हिस्से में पहले स्थान पर हैं।

घरेलू कंपनियों की वैश्विक बाजार हिस्सेदारी अभी भी बहुत कम है, और अंतरराष्ट्रीय दिग्गजों के साथ स्पष्ट अंतर है: पूरे सेमीकंडक्टर उद्योग की तरह, विदेशी पावर डिवाइस आईडीएम निर्माताओं की तुलना में, घरेलू अग्रणी पावर डिवाइस कंपनियों (चाइना रिसोर्सेज माइक्रो, स्टार सेमीकंडक्टर, न्यू क्लीन एनर्जी, यांगजी टेक्नोलॉजी, चाइना माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स, सिलान माइक्रो, आदि) की वार्षिक बिक्री अंतरराष्ट्रीय दिग्गजों से बहुत अलग है, और उत्पाद संरचना निम्न-स्तरीय है, जो दर्शाता है कि चीन के पावर डिवाइस बाजार के आकार में मॉडल और स्वायत्तता दर के बीच गंभीर असंतुलन है, और घरेलू प्रतिस्थापन के लिए अपार संभावनाएं हैं। वर्तमान में, चीन का पावर सेमीकंडक्टर उद्योग तेजी से विकसित हो रहा है। विंगटेक टेक्नोलॉजी ने नेक्सपीरिया का अधिग्रहण किया है, और स्टार सेमीकंडक्टर, चाइना रिसोर्सेज माइक्रो और न्यू क्लीन एनर्जी जैसी कई पावर सेमीकंडक्टर कंपनियां एक के बाद एक सूचीबद्ध हुई हैं और तेजी से विकास कर रही हैं।

2. बढ़ती मांग के चलते, पावर सेमीकंडक्टर्स 2021 में एक उच्च उछाल का दौर शुरू करेंगे।

2.1 प्रमुख अंतरराष्ट्रीय पावर सेमीकंडक्टर निर्माताओं के डिलीवरी समय में वृद्धि हुई है।

2020 की चौथी तिमाही में, इन्फिनियन के MOSFET, IGBT और अन्य उत्पादों की डिलीवरी का समय आम तौर पर बढ़ गया है, और सबसे लंबी डिलीवरी अवधि 30 सप्ताह तक पहुंच गई है। इनमें से, कम वोल्टेज और उच्च वोल्टेज वाले MOSFET और सैन्य विमानन ट्रांजिस्टर की कीमतों में वृद्धि देखी गई है। वहीं, STMicroelectronics के पावर सेमीकंडक्टर उत्पादों की डिलीवरी अवधि में समग्र रूप से वृद्धि देखी गई है, जबकि कीमतें स्थिर बनी हुई हैं।

2020 की चौथी तिमाही में, डायोड्स के MOSFET और ट्रांजिस्टर उत्पादों की डिलीवरी का समय बढ़ गया, सबसे लंबी डिलीवरी अवधि 20 सप्ताह तक पहुंच गई, और कम वोल्टेज वाले MOSFET की कीमतों में वृद्धि देखी गई। ON सेमीकंडक्टर के पावर सीरीज़ उत्पादों की डिलीवरी का समय भी बढ़ गया है, और उच्च और निम्न वोल्टेज वाले MOSFET उत्पादों की कीमतों में भी वृद्धि हुई है।

2.2 पावर सेमीकंडक्टर MOSFET की कीमतों में वृद्धि का रुझान स्पष्ट है

MOSFET की कीमतों में 10-20% की वृद्धि हुई है। उद्योग जगत से मिली जानकारी के अनुसार, नवंबर से दिसंबर 2020 के दौरान विदेशी ब्रांडों, विशेष रूप से इन्फिनियन, का स्टॉक खत्म हो गया था। घरेलू ब्रांडों में भी कमी देखी गई और कीमतों में वृद्धि हुई। बाजार में MOSFET की कीमतों में आम तौर पर 10-20% की वृद्धि हुई।

चीन में MOSFET की भारी मांग है, लेकिन यह आयात पर अत्यधिक निर्भर है। IHS के आंकड़ों के अनुसार, 2019 में वैश्विक MOSFET बाजार का आकार 7.6 बिलियन अमेरिकी डॉलर था, जिसमें घरेलू बाजार की हिस्सेदारी 39% थी। MOSFET बाजार संरचना के परिप्रेक्ष्य में, Infineon, ON Semiconductor, Toshiba, ST और Renesas मिलकर घरेलू बाजार का 61% हिस्सा रखते हैं। प्रमुख अंतरराष्ट्रीय निर्माताओं को अपर्याप्त आपूर्ति और स्पष्ट कमी का सामना करना पड़ रहा है।

मांग में भारी उछाल आया और 8-इंच उत्पादन क्षमता अपर्याप्त होने के कारण कमी और कीमतों में वृद्धि हुई। ऑटोमोबाइल के विद्युतीकरण ने MOSFET की मांग में भारी वृद्धि की है। इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में ऊर्जा संरक्षण और पर्यावरण संरक्षण की बढ़ती मांग ने न केवल इसकी मांग को बढ़ाया है, बल्कि उत्पाद संरचना के तेजी से उन्नयन को भी प्रेरित किया है। 5G के व्यावसायीकरण की शुरुआत ने MOSFET की मांग में अभूतपूर्व वृद्धि की है। चार्जिंग पाइल पावर सप्लाई और 5G संचार पावर सप्लाई के क्षेत्र में, इस वर्ष मांग में 20-30% की वृद्धि का अनुमान है। कंप्यूटर, घरेलू उपकरण और फास्ट चार्जिंग की पहली छमाही में रुकी हुई मांग धीरे-धीरे जारी हो रही है। आपूर्ति पक्ष की बात करें तो, MOSFET मुख्य रूप से 8-इंच और 6-इंच वेफर फाउंड्री पर निर्भर करता है, जबकि 12-इंच और उससे छोटे वेफर की हिस्सेदारी 80% से अधिक है। उद्योग श्रृंखला अनुसंधान जानकारी के अनुसार, प्रमुख वेफर फाउंड्री की 8-इंच उत्पादन क्षमता वर्तमान में पूरी तरह से भरी हुई है। उदाहरण के लिए, हुआहोंग और चाइना रिसोर्सेज माइक्रो जैसी घरेलू 8-इंच फाउंड्री की क्षमता उपयोग दर लगभग पूरी क्षमता के करीब है, और यूएमसी की 8-इंच वेफर फाउंड्री की क्षमता 2021 की दूसरी छमाही तक पूरी तरह से भरी रहेगी।

डायोड्स (अमेरिका और ताइवान) 1 जनवरी, 2021 से कुछ उत्पादों की कीमतों में वृद्धि शुरू करेगी। डायोड्स (अमेरिका और ताइवान) ने ग्राहकों को जारी मूल्य वृद्धि सूचना में बताया कि कोविड-19 महामारी के प्रभाव के कारण, कंपनी को लागत में वृद्धि और आपूर्तिकर्ताओं से डिलीवरी में देरी जैसी चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है। इसे देखते हुए, कंपनी 1 जनवरी, 2021 से कुछ उत्पादों की कीमतों में वृद्धि करेगी।

सिलान माइक्रो एसजीटी एमओएस उत्पादों की कीमतों में 20% की वृद्धि हुई है। 9 दिसंबर को हांग्जो सिलान माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स ने बताया कि एमओएस वेफर्स और पैकेजिंग सामग्री की बढ़ती कीमतों के साथ-साथ उत्पादन क्षमता पर पड़ने वाले प्रभाव के कारण, हमारी कंपनी के संबंधित उत्पादों की लागत लगातार बढ़ रही है। उत्पादों की आपूर्ति सुनिश्चित करने और अच्छे व्यापारिक संबंध बनाए रखने के लिए, कंपनी ने गहन अध्ययन के बाद यह निर्णय लिया है कि अब से (9 दिसंबर, 2020) हमारे एसजीटी एमओएस उत्पादों की कीमतों में इस महीने से 20% की वृद्धि की जाएगी।

शिंजी एनर्जी 1 जनवरी, 2021 से कुछ उत्पादों की कीमतों में वृद्धि करेगी। 21 दिसंबर, 2020 को वूशी न्यू क्लीन एनर्जी ने भी ग्राहकों को मूल्य समायोजन सूचना जारी की। सूचना में कहा गया है कि कच्चे माल और पैकेजिंग की लागत में लगातार वृद्धि, सीमित उत्पादन क्षमता और उत्पादन चक्र में देरी के कारण, उत्पाद लागत में काफी वृद्धि हुई है और मूल मूल्य आपूर्ति आवश्यकताओं को पूरा करने में सक्षम नहीं है।

2021 में पावर सेमीकंडक्टरों के लिए एक उच्च उछाल का दौर आने की उम्मीद है। 2018 में, इलेक्ट्रिक वाहनों की बढ़ती मांग और 8-इंच उत्पादन क्षमता वाले अन्य चिप्स की बढ़ती मांग के कारण, पावर सेमीकंडक्टरों को कमी और कीमतों में वृद्धि का सामना करना पड़ा; 2019 में, स्मार्टफोन और पारंपरिक कारों की घटती मांग और इलेक्ट्रिक वाहनों के निरंतर विकास के कारण, पावर सेमीकंडक्टरों का प्रदर्शन स्थिर रहा; 2020 में, महामारी के कारण, वर्ष की पहली छमाही में पावर सेमीकंडक्टरों की मांग अच्छी नहीं रही, लेकिन तीसरी तिमाही के बाद, 5G पावर सप्लाई, स्मार्टफोन, फास्ट चार्जिंग, उद्योग, इलेक्ट्रिक वाहन और IoT उपकरणों आदि के कारण मांग में उल्लेखनीय वृद्धि हुई, और कुछ उत्पादों की कमी और कीमतों में वृद्धि भी हुई। हमारा अनुमान है कि 2021 में पावर सेमीकंडक्टरों के लिए एक उच्च उछाल का दौर आएगा।

3. इलेक्ट्रिक वाहनों की मजबूत मांग + कई क्षेत्रों में मांग और घरेलू स्तर पर प्रतिस्थापन के कारण, आईजीबीटी का भविष्य उज्ज्वल है।

3.1 आईजीबीटी - पावर उपकरणों का मुकुट रत्न, पावर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और प्रणालियों में सीपीयू

IGBT एक एकीकृत विद्युत अर्धचालक उपकरण है जिसका कार्य सिद्धांत जटिल है। संरचनात्मक रूप से, IGBT में डायोड, BJT, जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (JFET), MOSFET और SCR जैसे लगभग सभी मूलभूत अर्धचालक उपकरणों की संरचनाएं समाहित होती हैं। IGBT के संरचनात्मक मापदंडों में परिवर्तन से इसके प्रदर्शन में भी परिवर्तन होता है। प्रक्रिया प्रौद्योगिकी के संदर्भ में, IGBT बड़े क्षेत्र में विद्युत एकीकरण के लिए MOS एकीकृत परिपथ प्रौद्योगिकी का उपयोग करता है। डिज़ाइन से पता चलता है कि इकाई सेल का आकार कम हो जाता है। समानांतर में एकीकृत सेलों की संख्या जितनी अधिक होती है, ऑन-स्टेट वोल्टेज ड्रॉप (चालन हानि) उतनी ही धीरे-धीरे कम होती जाती है।

आईजीबीटी तकनीक का आविष्कार 30 वर्षों से अधिक समय पहले हुआ था और इसमें मुख्य रूप से 6 पीढ़ियों के तकनीकी और प्रक्रिया सुधार हुए हैं। संरचनात्मक रूप से, आईजीबीटी को ऊर्ध्वाधर संरचना, आईजीबीटी गेट संरचना और सिलिकॉन वेफर प्रसंस्करण तकनीक में विभाजित किया जा सकता है। विकास का मुख्य रुझान हानियों को कम करना है।

IGBT उच्च वोल्टेज क्षेत्रों के लिए उपयुक्त है: IGBT एक मिश्रित विद्युत अर्धचालक उपकरण है जो BJT और MOSFET से मिलकर बना है। इसमें न केवल MOSFET की उच्च स्विचिंग गति, उच्च इनपुट प्रतिबाधा, कम नियंत्रण शक्ति, सरल ड्राइव सर्किट और कम स्विचिंग हानि के गुण हैं, बल्कि BJT के कम ऑन-वोल्टेज, उच्च ऑन-स्टेट करंट और कम हानि के गुण भी हैं। उच्च वोल्टेज, उच्च करंट और उच्च गति के मामले में यह अन्य विद्युत उपकरणों से बेजोड़ है। इसलिए, यह विद्युत इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में एक आदर्श स्विचिंग उपकरण है और भविष्य के अनुप्रयोग विकास की मुख्य दिशा है। IGBT की स्थिरता MOSFET से थोड़ी कम और BJT से अधिक होती है। हालांकि, IGBT का वोल्टेज सहने की क्षमता MOSFET की तुलना में अधिक आसानी से बढ़ाई जा सकती है, और द्वितीयक खराबी के कारण इसमें विफलता की संभावना कम होती है, जिससे यह उच्च वोल्टेज अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

औद्योगिक नियंत्रण और स्वचालन के क्षेत्र में एक प्रमुख उपकरण के रूप में, आईजीबीटी मॉड्यूल का व्यापक रूप से मोटर ऊर्जा बचत, रेल परिवहन, स्मार्ट ग्रिड, एयरोस्पेस, घरेलू उपकरण, ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स, नई ऊर्जा विद्युत उत्पादन, नई ऊर्जा वाहन आदि जैसे कई क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। नई ऊर्जा वाहनों के विकास और परिवर्तनीय आवृत्ति वाले सफेद उपकरणों की बढ़ती लोकप्रियता के साथ, आईजीबीटी बाजार में लगातार तेजी आ रही है। यह न केवल औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपकरणों के स्वचालन स्तर और नियंत्रण सटीकता में सुधार करता है, बल्कि विद्युत ऊर्जा के अनुप्रयोग की दक्षता में भी काफी सुधार करता है, साथ ही उत्पाद के आकार और वजन को कम करता है और सामग्री की बचत करता है।

600V से ऊपर के वोल्टेज में IGBT के कई फायदे हैं और वर्तमान में इसे 6500V तक के उच्च वोल्टेज पर इस्तेमाल किया जा सकता है। उच्च वोल्टेज के क्षेत्र में SiC MOSFET, IGBT का प्रतिस्पर्धी है, लेकिन इसकी लागत अभी भी अधिक है।

अनुप्रयोगों के निरंतर उन्नयन के साथ, IGBT चिप्स और मॉड्यूल के लिए नई आवश्यकताएँ सामने आई हैं। चिप्स से अपेक्षा की जाती है कि वे आकार में छोटे हों और तीव्र स्विचिंग क्षमता प्राप्त करें। IGBT को उच्च वोल्टेज और धारा वहन करने में सक्षम होना चाहिए, साथ ही उनमें कम हानि और उच्च विश्वसनीयता होनी चाहिए।

ऑटोमोटिव-ग्रेड पावर मॉड्यूल के लिए उच्च विद्युत संचालन विश्वसनीयता, उच्च जीवनकाल, बेहतर ऊर्जा बचत, मजबूत हस्तक्षेप-रोधी क्षमता, हल्का वजन, कॉम्पैक्टनेस आदि की आवश्यकता होती है।

विभिन्न अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, पावर मॉड्यूल पैकेजिंग प्रौद्योगिकी का भी लगातार विकास हो रहा है, जिसमें मुख्य रूप से एसआई उपकरणों के लिए नई प्रौद्योगिकियां, थर्मल प्रतिरोध को कम करना, चिप वेल्डिंग की नई विधियां, दोतरफा ऊष्मा अपव्यय, एकीकरण में सुधार आदि शामिल हैं।

3.2 नई ऊर्जा वाहन आईजीबीटी मॉड्यूल के विकास के लिए मुख्य प्रेरक शक्ति हैं।

नई ऊर्जा वाहनों के लिए पावर सेमीकंडक्टरों का महत्व काफी बढ़ गया है: नए पावर उपकरणों का महत्व मुख्य रूप से ऑटोमोबाइल के "तीन पावर" सिस्टम से आता है, जिसमें पावर कंट्रोल, इलेक्ट्रिक ड्राइव और बैटरी सिस्टम शामिल हैं। पावर कंट्रोल यूनिट में, IGBT या SiC मॉड्यूल उच्च-वोल्टेज डायरेक्ट करंट को अल्टरनेटिंग करंट में परिवर्तित करते हैं जो तीन-फेज मोटर को चलाता है; ऑन-बोर्ड चार्जर्स में AC/DC और DC/DC कन्वर्टर्स में, IGBT या SiC, MOS और SBD सिंगल ट्यूब का उपयोग किया जाता है; इलेक्ट्रिक पावर स्टीयरिंग, वाटर पंप, ऑयल पंप, PTC और एयर कंडीशनिंग कंप्रेसर जैसे उच्च-वोल्टेज सहायक नियंत्रकों में, IGBT सिंगल ट्यूब या मॉड्यूल का उपयोग किया जाता है; ISG स्टार्ट-स्टॉप सिस्टम में, इलेक्ट्रिक वाहनों में MOS सिंगल ट्यूब का उपयोग विंडो वाइपर जैसे कम-वोल्टेज नियंत्रकों में किया जाता है।

(1) विद्युत गति नियंत्रण प्रणाली: नई ऊर्जा वाहन मोटर गति नियंत्रण प्रणाली में विद्युत उपकरणों के दो मुख्य रूप हैं: डीसी मोटरों के लिए चॉपर और एसी मोटरों के लिए इन्वर्टर। (1) चॉपर: डीसी मोटर गति नियंत्रण प्रणालियों के लिए, आमतौर पर चॉपर का उपयोग किया जाता है। विद्युत परिपथ अपेक्षाकृत सरल होता है और दक्षता अपेक्षाकृत उच्च होती है। विद्युत उपकरणों के विकास के साथ, चॉपर की आवृत्ति कई हजार हर्ट्ज़ तक पहुंच सकती है, इसलिए यह डीसी कर्षण गति विनियमन के लिए बहुत उपयुक्त है। नई ऊर्जा वाहन डीसी मोटरों द्वारा संचालित होते हैं। चाहे वे श्रृंखला मोटर हों या पृथक रूप से उत्तेजित मोटर, चॉपर का उपयोग विद्युत परिवर्तक के रूप में किया जाता है। चॉपर के विद्युत उपकरण ज्यादातर MOSFET और BJT का उपयोग करते हैं। (2) इन्वर्टर के डीसी/डीसी रूपांतरण मोड में, आमतौर पर दो विधियां होती हैं: डीसी चॉपर प्लस इन्वर्टर और डीसी/डीए इन्वर्टर। चूंकि नई ऊर्जा वाहनों का विद्युत आपूर्ति वोल्टेज कम होता है, यदि पूर्व विधि का उपयोग किया जाता है, तो बहुत अधिक ऊर्जा संचरण लिंक होंगे, जिससे पूरी प्रणाली की दक्षता कम हो जाएगी। पीडब्ल्यूएम वोल्टेज इन्वर्टर का उपयोग सरल सर्किट, कम लिंक और उच्च दक्षता के लिए किया जाता है। इसके अलावा, अब अनुनादी डीसी लिंक कन्वर्टर और उच्च आवृत्ति अनुनादी एसी लिंक कन्वर्टर भी उपलब्ध हैं। शून्य-वोल्टेज या शून्य-करंट स्विचिंग तकनीक के उपयोग के कारण, अनुनादी कन्वर्टर में कम स्विचिंग हानि, कम विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप, कम शोर, उच्च शक्ति घनत्व और उच्च विश्वसनीयता जैसे लाभ हैं।

(2) ऊर्जा परिवर्तक: नई ऊर्जा वाहनों के ऊर्जा परिवर्तक का मुख्य घटक विद्युत उपकरण है। वर्तमान में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले विद्युत उपकरणों में CTO, BJT, MOSFET, IGBT, SITSITH और MCT शामिल हैं। इनमें से, CTO और MCT में उच्च स्विचिंग गति, उच्च ऊर्जा संचरण क्षमता, बेहतर गतिशील गुण और उच्च विश्वसनीयता होती है। ये विद्युत वाहनों को चलाने के लिए बहुत उपयुक्त हैं। साथ ही, विद्युत उपकरण ऊर्जा परिवर्तक की संरचना को प्रभावित कर सकते हैं। DC-DC और DC-AC परिवर्तकों का उपयोग क्रमशः DC मोटरों और AC मोटरों में किया जाता है।

(3) ऑन-बोर्ड चार्जिंग डिवाइस: ऑन-बोर्ड चार्जर का विकास नई ऊर्जा वाहनों के विकास के लिए एक आवश्यक शर्त है, क्योंकि यह प्रत्येक इलेक्ट्रिक वाहन की बैटरी में एसी ग्रिड से प्रभावी रूप से बिजली की आपूर्ति कर सकता है। चार्जर का कार्य प्रत्यावर्ती धारा को प्रत्यक्ष धारा में परिवर्तित करना है, जिसके लिए आईजीबीटी जैसे विद्युत उपकरणों का उपयोग आवश्यक है। नई ऊर्जा वाहनों ने इन विद्युत उपकरणों के लिए नई आवश्यकताएं प्रस्तुत की हैं। इनमें न केवल स्थिर धारा और स्थिर वोल्टेज दो-चरण चार्जिंग की आवश्यकता होती है, बल्कि उच्च दक्षता, हल्का वजन, स्व-जांच और स्वचालित चार्जिंग जैसे कई सुरक्षा कार्यों, चार्जिंग समय वक्र को प्रोग्राम करने की क्षमता, बैटरी तापमान की निगरानी और विद्युत ग्रिड को प्रदूषण रहित होने की क्षमता भी आवश्यक है।

(4) चार्जिंग पाइल: नई ऊर्जा वाहनों के लिए एक अनिवार्य बुनियादी सहायक सुविधा के रूप में, मेरे देश का चार्जिंग पाइल उद्योग भी तीव्र विकास के निर्माण काल ​​में है, और भविष्य का बाजार व्यापक है। इन्फिनियन के आंकड़ों से पता चलता है कि 100 किलोवाट चार्जिंग पाइल के लिए 200-300 अमेरिकी डॉलर मूल्य के बिजली उपकरण की आवश्यकता होती है, और आईजीबीटी मॉड्यूल चार्जिंग पाइल का मुख्य उपकरण है।

विभिन्न प्रकार के विद्युतीकृत वाहनों को अलग-अलग मात्रा में विद्युत चालक उपकरणों की आवश्यकता होती है। जैसे-जैसे पूर्णतः विद्युतीकृत वाहनों की संख्या बढ़ेगी, ऑटोमोटिव विद्युत चालक उपकरणों की मात्रा और कीमत दोनों में वृद्धि होगी।

इंफिनियन के आंकड़ों के अनुसार, 2020 में, 48V माइल्ड हाइब्रिड वाहनों को 90 डॉलर के पावर सेमीकंडक्टर जोड़ने की आवश्यकता होगी, और इलेक्ट्रिक वाहनों या हाइब्रिड वाहनों को 330 डॉलर के पावर सेमीकंडक्टर जोड़ने की आवश्यकता होगी।

2019 में, वैश्विक स्तर पर इलेक्ट्रिक वाहनों की संख्या 2.21 मिलियन तक पहुंच गई, जो पिछले वर्ष की तुलना में 10% की वृद्धि है, और चीन में नए ऊर्जा वाहनों की बिक्री 1.206 मिलियन रही, जो पिछले वर्ष की तुलना में 4.0% की कमी है।

नवंबर 2020 में, नई ऊर्जा वाहनों का उत्पादन और बिक्री क्रमशः 198,000 और 200,000 रही, जो पिछले वर्ष की तुलना में क्रमशः 75.1% और 104.9% की वृद्धि दर्शाती है। जनवरी से नवंबर 2020 तक, नई ऊर्जा वाहनों का उत्पादन और बिक्री क्रमशः 1.119 मिलियन और 1.109 मिलियन रही, जिसमें उत्पादन में पिछले वर्ष की तुलना में 0.1% की कमी और बिक्री में 3.9% की वृद्धि दर्ज की गई।

ब्लूमबर्ग एनईएफ का अनुमान है कि वैश्विक स्तर पर नई ऊर्जा वाहनों की संख्या 2025 तक 11 मिलियन तक पहुंचने की उम्मीद है, जिसमें चीन की हिस्सेदारी 50% होगी। 2030 तक यह संख्या 28 मिलियन और 2040 तक 56 मिलियन तक पहुंचने की उम्मीद है। तब तक, सभी नई कार बिक्री में इलेक्ट्रिक वाहनों की बिक्री का हिस्सा 57% होगा।

ऑटोमोटिव पावर सेमीकंडक्टर का क्षेत्र जटिल और अत्यधिक केंद्रित है, जिसमें यूरोपीय और अमेरिकी निर्माताओं को प्रमुख लाभ प्राप्त हैं। 2019 में, वैश्विक ऑटोमोटिव सेमीकंडक्टर बाजार 37.2 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंच गया। इन्फिनियन 13.4% बाजार हिस्सेदारी के साथ पहले स्थान पर रहा, और शीर्ष पांच कंपनियों की संयुक्त हिस्सेदारी 49.1% थी। ऑटोमोटिव पावर सेमीकंडक्टर में विश्व की सबसे बड़ी कंपनी इन्फिनियन है, जिसकी बाजार हिस्सेदारी 25.5% है। दूसरी सबसे बड़ी कंपनी एसटीमाइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स है, जिसकी बाजार हिस्सेदारी 13.9% है। शीर्ष पांच कंपनियों की कुल हिस्सेदारी 62.1% है, जो उच्च स्तर के केंद्रीकरण को दर्शाती है।

स्टार सेमीकंडक्टर तेजी से उभर रहा है। ऑटोमोटिव पावर सेमीकंडक्टर के क्षेत्र में चीनी ऑटोमोबाइल उद्योग की नींव कमजोर है और विकास धीमा है। हालांकि, हाल के वर्षों में चीन में इलेक्ट्रिक वाहनों का तेजी से विकास हुआ है, जिसने आईजीबीटी उद्योग के विकास को भी गति दी है। ज़ोस ऑटोमोटिव रिसर्च के आंकड़ों के अनुसार, बिक्री आंकड़ों के आधार पर, 2019 में चीन के नए ऊर्जा वाहन आईजीबीटी क्षेत्र में इनफिनियन पहले स्थान पर रहा, जिसकी हिस्सेदारी 49.3% थी। इसके बाद बीवाईडी का स्थान रहा, जो मुख्य रूप से अपने उत्पादों की आपूर्ति करता है, जिसकी हिस्सेदारी 20% थी, और स्टार सेमीकंडक्टर तीसरे स्थान पर रहा, जिसकी बाजार हिस्सेदारी 16.6% थी।

3.3 औद्योगिक नियंत्रण, नई ऊर्जा, घरेलू उपकरण आवृत्ति रूपांतरण और अन्य क्षेत्र आईजीबीटी के स्थिर विकास को बढ़ावा देते हैं।

पावर मैनेजमेंट उद्योग में पावर सेमीकंडक्टर उपकरणों का उपयोग तेजी से बढ़ रहा है। भविष्य में, औद्योगिक नियंत्रण, नई ऊर्जा, परिवर्तनीय आवृत्ति वाले घरेलू उपकरण, डेटा सेंटर, 5G, IoT और अन्य क्षेत्र पावर सेमीकंडक्टर उपकरणों के तीव्र विकास के प्रमुख क्षेत्र होंगे, और IGBT की मांग लगातार बढ़ती रहेगी।

3.3.1 औद्योगिक नियंत्रण आईजीबीटी का सबसे बड़ा अनुप्रयोग क्षेत्र है, जिसकी मांग में लगातार वृद्धि हो रही है।

आईजीबीटी मॉड्यूल, फ्रीक्वेंसी कन्वर्टर और इन्वर्टर वेल्डिंग मशीन जैसे पारंपरिक औद्योगिक नियंत्रण और विद्युत आपूर्ति उद्योगों में प्रमुख घटक हैं और इस क्षेत्र में इनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता रहा है। औद्योगिक नियंत्रण और विद्युत आपूर्ति उद्योग के बाजारों में धीरे-धीरे सुधार होने के साथ, इस क्षेत्र में आईजीबीटी मॉड्यूल के बाजार का आकार भी धीरे-धीरे बढ़ने की उम्मीद है।

1) आवृत्ति परिवर्तक उद्योग: आवृत्ति परिवर्तकों में IGBT मॉड्यूल न केवल पारंपरिक ट्रांजिस्टर की भूमिका निभाते हैं, बल्कि इनमें रेक्टिफायर भाग भी शामिल होता है। नियंत्रक द्वारा उत्पन्न साइन तरंग सिग्नल को ऑप्टिकल कपलिंग द्वारा पृथक किया जाता है और फिर यह IGBT में प्रवेश करता है। IGBT सिग्नल में परिवर्तन के अनुसार 380V (220V) रेक्टिफाइड DC पावर को AC पावर में परिवर्तित करके आउटपुट देता है।

मेरे देश में फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर उद्योग का बाज़ार आकार लगातार बढ़ रहा है। फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर ने नई ऊर्जा के क्षेत्र में प्रवेश कर लिया है और धातु विज्ञान, कोयला और पेट्रोकेमिकल्स जैसे औद्योगिक क्षेत्रों में भी इनकी वृद्धि स्थिर बनी रहेगी। शहरीकरण की बढ़ती दर के कारण, नगर प्रशासन और रेल परिवहन जैसी सार्वजनिक उपयोगिताओं में फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर की मांग लगातार बढ़ेगी, जिससे बाज़ार के आकार में विस्तार को बढ़ावा मिलेगा। आने वाले कुछ वर्षों में, उच्च दक्षता और ऊर्जा बचत सुविधाओं वाले उच्च-वोल्टेज इन्वर्टर का बाज़ार नीतियों के कारण लगातार बढ़ता रहेगा। 2023 तक, उच्च-वोल्टेज इन्वर्टर का बाज़ार आकार लगभग 17.5 अरब युआन तक पहुंच जाएगा।

2) इन्वर्टर वेल्डिंग मशीन उद्योग: इन्वर्टर आर्क वेल्डिंग पावर सप्लाई, जिसे आर्क वेल्डिंग इन्वर्टर भी कहा जाता है, एक नए प्रकार की वेल्डिंग पावर सप्लाई है। इस प्रकार की पावर सप्लाई आम तौर पर तीन-फेज पावर फ्रीक्वेंसी (50 हर्ट्ज) एसी नेटवर्क वोल्टेज को इनपुट रेक्टिफायर द्वारा रेक्टिफिकेशन और फिल्टरिंग के माध्यम से डीसी में परिवर्तित करती है, और फिर उच्च-शक्ति स्विचिंग इलेक्ट्रॉनिक घटकों (आईजीबीटी) की प्रत्यावर्ती स्विचिंग क्रिया द्वारा इसे कुछ हजार हर्ट्ज से लेकर दसियों हजार हर्ट्ज तक की मध्यवर्ती आवृत्ति एसी वोल्टेज में परिवर्तित करती है। साथ ही, इसे ट्रांसफार्मर के माध्यम से वेल्डिंग के लिए उपयुक्त दसियों वोल्ट के वोल्टेज में कम किया जाता है, और फिर एक रिएक्टेंस द्वारा पुनः रेक्टिफाइड और फिल्टर किया जाता है ताकि एक अपेक्षाकृत स्थिर डीसी वेल्डिंग करंट आउटपुट हो सके।

राष्ट्रीय सांख्यिकी ब्यूरो के आंकड़ों के अनुसार, 2018 में मेरे देश में इलेक्ट्रिक वेल्डिंग मशीन का उत्पादन 8.533 मिलियन यूनिट था, जो 2017 की तुलना में 584,600 यूनिट अधिक है। वेल्डिंग मशीन बाजार में लगातार आ रही तेजी से आईजीबीटी की मांग में भी धीरे-धीरे वृद्धि सुनिश्चित होगी।

3.3.2 फोटोवोल्टिक और पवन ऊर्जा उत्पादन में तेजी से वृद्धि हो रही है, और आईजीबीटी नए विकास कारकों का स्वागत करता है।

नई ऊर्जा उत्पादन से प्राप्त विद्युत ऊर्जा ग्रिड की आवश्यकताओं को पूरा नहीं करती, इसलिए इसे फोटोवोल्टिक इन्वर्टर या पवन ऊर्जा इन्वर्टर के माध्यम से डीसी पावर में परिवर्तित करना और फिर ग्रिड में इनपुट करने से पहले इसे ग्रिड की आवश्यकताओं को पूरा करने वाली एसी पावर में परिवर्तित करना आवश्यक है। आईबीबीटी मॉड्यूल फोटोवोल्टिक इन्वर्टर और पवन ऊर्जा इन्वर्टर के मुख्य घटक हैं। नई ऊर्जा उत्पादन उद्योग का तीव्र विकास आईबीबीटी मॉड्यूल उद्योग की निरंतर वृद्धि के लिए एक और प्रेरक शक्ति बनेगा। 2015 में वैश्विक विद्युत उत्पादन 6414 गीगावाट था, और यह अनुमान है कि 2025 तक वैश्विक विद्युत उत्पादन 8647 गीगावाट तक पहुंच जाएगा, जिसमें 10-वर्षीय सीएजीआर 3.0% होगा, जिसमें नवीकरणीय ऊर्जा विद्युत उत्पादन की वृद्धि दर सबसे तेज है, जो 5.9% की सीएजीआर है। आगे विश्लेषण करने पर, सौर ऊर्जा और पवन ऊर्जा उत्पादन की वृद्धि दर नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन की चक्रवृद्धि वृद्धि दर से अधिक है, और सौर ऊर्जा उत्पादन की 15-25 वर्षों की चक्रवृद्धि वृद्धि दर पवन ऊर्जा उत्पादन की 16.4% है, जो उद्योग की औसत वृद्धि दर से कहीं अधिक है। क्षेत्रीय परिप्रेक्ष्य से देखें तो, चीन, यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका में पवन ऊर्जा तेजी से बढ़ रही है, जबकि सौर ऊर्जा चीन, यूरोप, संयुक्त राज्य अमेरिका और अन्य एशिया-प्रशांत क्षेत्रों में तेजी से बढ़ रही है।

पवन ऊर्जा: पवन ऊर्जा का विकास मुख्य रूप से चीन और संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा सक्रिय रूप से किया जा रहा है। मध्यम से दीर्घ अवधि में, पवन ऊर्जा उत्पादन में लगातार वृद्धि हो रही है। तापीय ऊर्जा उत्पादन की तुलना में, पवन ऊर्जा संयंत्रों के प्रति 1 मेगावाट के लिए अर्धचालकों की मांग तापीय ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में 30 गुना अधिक है। 2011 में पवन टर्बाइनों की क्षमता 1.5 मेगावाट थी जो 2017 में बढ़कर 2-3 मेगावाट हो गई। पवन ऊर्जा उत्पादन की निरंतर वृद्धि से विद्युत अर्धचालकों की नई मांग उत्पन्न होगी।

सौर ऊर्जा उत्पादन: आईएचएस का अनुमान है कि 2016 से 2021 तक सौर ऊर्जा उत्पादन से आईजीबीटी मॉड्यूल की मांग की चक्रवृद्धि वृद्धि दर 9.0% रहेगी। हरित ऊर्जा सौर ऊर्जा उत्पादन और इन्वर्टर ग्रिड कनेक्शन की आवश्यकताओं को प्रभावी ढंग से पूरा करने के लिए, नियंत्रण, चालक और आउटपुट पावर उपकरणों का सही संयोजन आवश्यक है। पावर स्विच के रूप में आईजीबीटी एक अनिवार्य विकल्प है, और पीवी इन्वर्टर भी एसआईसी-आधारित उपकरणों के पहले बैच में से एक होगा, जिससे आईजीबीटी का मूल्य काफी बढ़ जाएगा।

चीन में फोटोवोल्टिक इन्वर्टर निर्माताओं की संख्या तेजी से बढ़ रही है, और आईबीबीटी (IGBT) का उपयोग भी तेजी से बढ़ रहा है। वर्तमान में, स्थानीय निर्माता, मुख्य रूप से हुआवेई और सनग्रो, फोटोवोल्टिक इन्वर्टर बाजार में लगातार महत्वपूर्ण प्रगति कर रहे हैं। सोलरएज के आंकड़ों के अनुसार, 2018 में वैश्विक इन्वर्टर बाजार में हुआवेई की हिस्सेदारी 22% तक पहुंच गई, जिससे वह बाजार हिस्सेदारी में विश्व में पहले स्थान पर रहा, जबकि सनग्रो की बाजार हिस्सेदारी 15% थी, जिससे वह विश्व में दूसरे स्थान पर रहा। विशेष रूप से तीन-चरण स्ट्रिंग इन्वर्टर बाजार में, हुआवेई की बाजार हिस्सेदारी 2017 में 56% तक पहुंच गई, जिससे उसे एक उल्लेखनीय बाजार लाभ प्राप्त हुआ। चीनी फोटोवोल्टिक इन्वर्टर निर्माताओं के तीव्र विकास ने घरेलू आईबीबीटी के प्रतिस्थापन में महत्वपूर्ण स्थानीयकरण लाभ प्रदान किए हैं।

3.3.3 वैश्विक घरेलू उपकरणों में आवृत्ति रूपांतरण का प्रचलन तेजी से बढ़ रहा है, और आईजीबीटी के विकास के अच्छे अवसर मौजूद हैं।

IGBT मॉड्यूल वेरिएबल फ्रीक्वेंसी होम अप्लायंस इन्वर्टर का मुख्य घटक है। IGBT की हाई-फ्रीक्वेंसी ओपनिंग और क्लोजिंग फंक्शन से निम्नलिखित लाभ मिलते हैं: 1. कम कंडक्शन लॉस और स्विचिंग लॉस; 2. उत्कृष्ट EMI परफॉर्मेंस, जो ड्राइविंग रेसिस्टर के आकार को बदलकर EMI आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है और स्विचिंग लॉस को उचित सीमा में रखता है; 3. मजबूत शॉर्ट-सर्किट प्रतिरोध; 4. कम वोल्टेज स्पाइक्स (घरेलू उपकरणों की सुरक्षा के लिए)। दुनिया के सबसे बड़े घरेलू उपकरण बाजार और उत्पादन केंद्र के रूप में, चीन एक बड़े पैमाने पर IGBT बाजार विकसित कर रहा है। एयर कंडीशनिंग उद्योग को उदाहरण के तौर पर लें, तो चीन, दुनिया के सबसे बड़े घरेलू उपकरण बाजार और उत्पादन केंद्र के रूप में, एक बड़े पैमाने पर IPM बाजार विकसित कर रहा है।

घरेलू उपकरणों का आवृत्ति रूपांतरण ऊर्जा की उल्लेखनीय बचत कर सकता है। पारंपरिक घरेलू उपकरणों की तुलना में, परिवर्तनीय आवृत्ति वाले घरेलू उपकरणों में ऊर्जा दक्षता, प्रदर्शन और बुद्धिमान नियंत्रण के मामले में स्पष्ट अंतर्निहित लाभ हैं। हाल के वर्षों में, आवृत्ति रूपांतरण वाले घरेलू उपकरण व्यापक विकास के चरण में हैं और मुख्य रूप से एयर कंडीशनर, माइक्रोवेव ओवन, रेफ्रिजरेटर, वॉटर हीटर और अन्य अधिक बिजली खपत करने वाले उपकरणों में उपयोग किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, गैर-परिवर्तनीय रेफ्रिजरेटर की तुलना में, परिवर्तनीय आवृत्ति वाले रेफ्रिजरेटर का सेवा जीवन लंबा होता है, शोर कम होता है और ऊर्जा खपत में 40% तक की बचत हो सकती है।

अनुमान है कि 2022 में घरेलू उपकरणों में फ्रीक्वेंसी कन्वर्जन की पैठ दर 65% होगी। आईएचएस के आंकड़ों के अनुसार, 2017 में वैश्विक घरेलू उपकरण बिक्री लगभग 711 मिलियन यूनिट थी, जिसमें से 467 मिलियन यूनिट नॉन-वेरिएबल फ्रीक्वेंसी उपकरण थे, जो 66% थे, जबकि वेरिएबल फ्रीक्वेंसी उपकरणों की संख्या 244 मिलियन यूनिट थी, जो 34% थी। यह उम्मीद है कि वेरिएबल फ्रीक्वेंसी घरेलू उपकरणों की बिक्री 2022 तक 585 मिलियन यूनिट तक पहुंच जाएगी, जो 65% होगी, और 17 से 22 तक बिक्री की सीएजीआर 19.1% होगी, जबकि नॉन-वेरिएबल घरेलू उपकरणों की बिक्री घटकर 317 मिलियन यूनिट रह जाएगी, जो 35% होगी।

आवृत्ति रूपांतरण घरेलू उपकरणों के लिए पावर सेमीकंडक्टर का स्वतंत्र मूल्य काफी बढ़ गया है। आवृत्ति रूपांतरण घरेलू उपकरणों की बढ़ती संख्या के कारण प्रति यूनिट सेमीकंडक्टर का मूल्य काफी बढ़ जाएगा। इन्फिनियन का अनुमान है कि आवृत्ति रूपांतरण घरेलू उपकरणों के लिए सेमीकंडक्टर का मूल्य 0.7 यूरो से बढ़कर 9.5 यूरो हो जाएगा। बढ़े हुए सेमीकंडक्टर मुख्य रूप से पावर सेमीकंडक्टर हैं। यदि आवृत्ति रूपांतरण घरेलू उपकरणों के लिए प्रति यूनिट सेमीकंडक्टर का औसत मूल्य 9.5 यूरो मान लें, तो अनुमान है कि घरेलू उपकरण सेमीकंडक्टर बाजार 2017 में 2.645 बिलियन यूरो से बढ़कर 2022 में 5.779 बिलियन युआन हो जाएगा, जिसमें 2017 से 22 वर्षों के दौरान 16.9% की CAGR (कंपाउंड एनुअल ग्रोथ रेट) होगी।

आईएचएस के आंकड़ों के अनुसार, घरेलू पावर सेमीकंडक्टर बाजार का आकार 2017 में 1.44 बिलियन अमेरिकी डॉलर से बढ़कर 2021 में 2.67 बिलियन अमेरिकी डॉलर होने की उम्मीद है, जिसकी चक्रवृद्धि वृद्धि दर 1% है।

वैश्विक ऊर्जा संरक्षण और पर्यावरण संरक्षण के जोरदार प्रचार के साथ, घरेलू उपकरणों में आवृत्ति रूपांतरण की पैठ दर धीरे-धीरे बढ़ेगी, और आवृत्ति कन्वर्टर्स के मुख्य घटकों के रूप में पावर सेमीकंडक्टर्स को काफी लाभ होगा।

3.4 विभिन्न क्षेत्रों में वृद्धि: ऑटोमोबाइल के लिए आईजीबीटी मॉड्यूल में 2018 से 2023 तक 23.5% की चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर होने की उम्मीद है।

वैश्विक आईजीबीटी बाजार का आकार 2018 में 6.21 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंच गया। आईएचएस के आंकड़ों के अनुसार, वैश्विक आईजीबीटी बाजार का आकार 2017 में 5.255 बिलियन अमेरिकी डॉलर था, जो 2016 की तुलना में 16.5% की वार्षिक वृद्धि दर्शाता है। 2018 में वैश्विक आईजीबीटी बाजार का आकार लगभग 6.21 बिलियन अमेरिकी डॉलर था।

4. इलेक्ट्रिक वाहनों की बढ़ती मांग के चलते सिलिकॉन कार्बाइड के लिए विकास के नए अवसर खुल रहे हैं।

4.1 उत्कृष्ट प्रदर्शन, अर्धचालकों की तीसरी पीढ़ी ऐतिहासिक क्षण में उभरी।

SiC और GaN आधारित MOSFETs ने प्रदर्शन की सीमाओं को पार कर लिया है, और प्रौद्योगिकी उन्नयन अनिवार्य है: पहली और दूसरी पीढ़ी के अर्धचालक पदार्थों की तुलना में, तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक पदार्थों में व्यापक बैंडगैप, उच्च ब्रेकडाउन विद्युत क्षेत्र, उच्च तापीय चालकता, उच्च इलेक्ट्रॉन संतृप्ति दर और उच्च विकिरण प्रतिरोध होता है, और इसलिए ये उच्च तापमान, उच्च आवृत्ति, विकिरण प्रतिरोधी और उच्च शक्ति वाले उपकरणों के निर्माण के लिए अधिक उपयुक्त हैं। छोटे उपकरण आकार और बेहतर प्रदर्शन की खोज में, विद्युत उपकरण निर्माता SiC और GaN आधारित MOSFETs के लिए अगली पीढ़ी के प्रौद्योगिकी समाधानों को धीरे-धीरे बढ़ावा दे रहे हैं। उदाहरण के लिए, 1) सिलिकॉन-आधारित MOSFETs की तुलना में SiC-आधारित MOSFETs की क्रिस्टल संरचना अत्यधिक स्थिर होती है, और परिचालन तापमान 600°C तक पहुँच सकता है; 2) SiC की ब्रेकडाउन क्षेत्र शक्ति सिलिकॉन की तुलना में दस गुना से अधिक है, इसलिए SiC-आधारित MOSFETs का अवरोधक वोल्टेज अधिक होता है; 3) SiC का चालन हानि सिलिकॉन उपकरणों की तुलना में बहुत कम है, और यह तापमान के साथ बहुत कम बदलता है। 4) SiC की तापीय चालकता Si पदार्थों की तुलना में लगभग 2.5 गुना अधिक है। संतृप्त इलेक्ट्रॉन बहाव दर Si की तुलना में 2 गुना अधिक है, इसलिए SiC उपकरण उच्च आवृत्तियों पर कार्य कर सकते हैं।

SiC का उपयोग मुख्य रूप से घरेलू घरेलू उपकरणों, नई ऊर्जा (इलेक्ट्रिक वाहन, पवन ऊर्जा, फोटोवोल्टिक्स), औद्योगिक अनुप्रयोगों आदि में किया जाता है।

4.2 इलेक्ट्रिक वाहनों के क्षेत्र में सिलिकॉन कार्बाइड की महत्वपूर्ण भूमिका होने की उम्मीद है।

ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के संदर्भ में, प्रदर्शन के मामले में SiC MOSFET स्पष्ट रूप से श्रेष्ठ है, जो हानि को कम कर सकता है और मॉड्यूल के आकार और वजन को घटा सकता है। विश्वसनीयता और मजबूती के मामले में IGBT बेहतर है। सिलिकॉन कार्बाइड उपकरणों का उपयोग वाहन चार्जिंग सिस्टम और पावर कन्वर्जन सिस्टम में किया जाता है, जो स्विचिंग हानि को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है, अधिकतम परिचालन तापमान को बढ़ा सकता है और सिस्टम की दक्षता में सुधार कर सकता है।

मॉडल 3 पहला ऐसा वाहन था जिसमें SiC MOSFET का उपयोग किया गया था, जिसने इलेक्ट्रिक वाहनों में SiC के उपयोग में अग्रणी भूमिका निभाई।

टेस्ला के इन्वर्टर मॉड्यूल में सबसे पहले 24 सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) MOSFETs का उपयोग किया गया था, जो STMicroelectronics द्वारा प्रदान किए गए थे। बाद में, इन्फिनियन भी टेस्ला का SiC पावर सेमीकंडक्टर आपूर्तिकर्ता बन गया। संपूर्ण पावर मॉड्यूल इकाई सिंगल-ट्यूब मॉड्यूल से बनी है, जिसमें मानक 6-स्विच इन्वर्टर टोपोलॉजी का उपयोग किया गया है। प्रत्येक स्विच में 4 सिंगल-ट्यूब मॉड्यूल होते हैं, इस प्रकार कुल 24 सिंगल-ट्यूब मॉड्यूल होते हैं। इस उपकरण की सहनशीलता 650V है। मॉडल 3 का SiC सिंगल-ट्यूब मॉड्यूल डिज़ाइन, मॉडल S/X द्वारा उपयोग किए गए इन्फिनियन IGBT सिंगल-ट्यूब डिज़ाइन के अनुरूप है। इसका लाभ यह है कि यह विभिन्न पावर स्तरों पर स्केलेबिलिटी प्राप्त कर सकता है, साथ ही मॉड्यूल पैकेजिंग की उपज में सुधार करता है और सेमीकंडक्टर उपकरण की लागत को कम करता है।

BYD Han त्वरण प्रदर्शन, शक्ति और स्थायित्व को बेहतर बनाने के लिए SiC MOSFET का उपयोग करता है।

2020 में, बीवाईडी के हान ईवी मोटर कंट्रोलर ने पहली बार बीवाईडी द्वारा स्वतंत्र रूप से विकसित और निर्मित SiC MOSFET कंट्रोल मॉड्यूल का उपयोग किया, जिससे मोटर के प्रदर्शन में काफी सुधार हुआ।

सिलिकॉन कार्बाइड में उत्कृष्ट त्वरण क्षमता होती है। इसके व्यापक बैंडगैप का सबसे बड़ा लाभ इसकी उच्च ब्रेकडाउन फील्ड स्ट्रेंथ है, जिसका अर्थ है कि यह उच्च वोल्टेज सहन कर सकता है, यानी उच्च सिस्टम वोल्टेज को नियंत्रित कर सकता है। BYD Han सिलिकॉन कार्बाइड के कारण ही 650V वोल्टेज प्लेटफॉर्म का उपयोग कर पा रहा है। उच्च वोल्टेज का अर्थ है कम करंट, जिससे उपकरण प्रतिरोधों में होने वाले नुकसान कम होते हैं। मोटर डिजाइन के लिए, छोटे आकार में भी उच्च शक्ति प्राप्त करना आसान हो जाता है। इसलिए, BYD Han आसानी से 3.9 सेकंड में 0-100 की त्वरण क्षमता प्राप्त कर सकता है।

सिलिकॉन कार्बाइड उच्च संभाव्यता और लंबी बैटरी लाइफ प्राप्त कर सकता है। वाइड बैंडगैप के फायदों के अलावा, सिलिकॉन कार्बाइड के दो प्रमुख फायदे हैं: उच्च संतृप्त इलेक्ट्रॉन गति और उच्च तापीय चालकता एवं उच्च तापमान प्रतिरोध। संतृप्त इलेक्ट्रॉन तीव्र होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे अधिक धारा प्रवाहित कर सकते हैं। सिलिकॉन कार्बाइड पदार्थ की इलेक्ट्रॉन संतृप्ति गति सिलिकॉन पदार्थ की तुलना में दोगुनी होती है। इसलिए, उपकरण डिजाइन करते समय, उपकरण की संतृप्ति धारा से दूर धारा की तीव्रता को समायोजित करना आसान होता है, जिससे चालू अवस्था में प्रतिरोध कम हो जाता है। इससे बिजली की हानि कम होती है, उपकरण की गर्मी कम होती है और ऊष्मा अपव्यय डिजाइन सरल हो जाता है। विशेष रूप से तात्कालिक उच्च धारा की स्थिति में, उपकरण का तापमान संचय कम हो जाता है, साथ ही पदार्थ की बढ़ी हुई तापमान प्रतिरोध क्षमता और मजबूत तापीय चालकता के कारण, उपकरण के लिए ऊष्मा का अपव्यय करना भी आसान हो जाता है। वाहन अधिक शक्ति के साथ विस्फोट भी कर सकता है। यही कारण है कि BYD Han 363 किलोवाट शक्ति प्राप्त कर सकता है। लिथियम आयरन फॉस्फेट का उपयोग करके, क्रूज़िंग रेंज 605 किलोमीटर तक पहुंच सकती है, जो स्पष्ट रूप से सिलिकॉन कार्बाइड के कारण भी है।

टोयोटा के फ्यूल सेल वाहन मिराई मॉडल में सिलिकॉन कार्बाइड मॉड्यूल का उपयोग किया गया है।

डेनसो ने SiC (सिलिकॉन कार्बाइड) पावर सेमीकंडक्टर से लैस नई पीढ़ी के बूस्ट पावर मॉड्यूल का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू कर दिया है, जिनका उपयोग टोयोटा के फ्यूल सेल वाहन मिराई मॉडल में किया जाएगा। डेनसो और टोयोटा के SiC पावर मॉड्यूल का उपयोग HEV, फ्यूल सेल बसों और फ्यूल सेल यात्री कारों में किया जा चुका है। नई मिराई के अगली पीढ़ी के सॉलिड-स्टेट फ्यूल सेल कोर घटक, टोयोटा FC स्टैक को कई SiC पावर सेमीकंडक्टर का उपयोग करने वाले FC बूस्ट कनवर्टर के साथ जोड़ा गया है। बूस्ट कनवर्टर का कार्य इनपुट वोल्टेज से अधिक वोल्टेज आउटपुट करना है।

पावर मॉड्यूल का आकार 30% कम हो गया है और ईंधन हानि 70% तक कम हो गई है। डेन्सो की गणना के अनुसार, Si-आधारित पावर सेमीकंडक्टर का उपयोग करने वाले उत्पादों की तुलना में, SiC पावर सेमीकंडक्टर (डायोड और ट्रांजिस्टर सहित) से सुसज्जित नया बूस्ट पावर मॉड्यूल आकार में लगभग 30% छोटा है और ईंधन हानि को लगभग 70% तक कम करता है। इससे पावर मॉड्यूल का आकार छोटा हो जाता है और साथ ही वाहन की ईंधन दक्षता में भी सुधार होता है।

SiC मॉड्यूल से लैस नई मिराई की क्रूज़िंग रेंज में 30% की वृद्धि हुई है। टोयोटा का कहना है कि FC स्टेप-अप ट्रांसफार्मर में SiC सेमीकंडक्टर का उपयोग और लिथियम-आयन लो-वोल्टेज बैटरी के इस्तेमाल से सिस्टम में ऊर्जा खपत के नुकसान को कम किया जा सकता है। साथ ही, FC स्टैक के प्रदर्शन में सुधार के आधार पर, कैटलिस्ट एक्टिव रीजनरेशन कंट्रोल तकनीक का उपयोग करके बिजली उत्पादन दक्षता में भी सुधार किया गया है। परिणामस्वरूप, टोयोटा ने नई मिराई WLTC ऑपरेटिंग स्थिति में लगभग 850 किमी की अधिकतम क्रूज़िंग रेंज हासिल की है, जो पिछली पीढ़ी के मॉडल से लगभग 30% अधिक है।

4.3 यह अनुमान लगाया गया है कि 2027 में सिलिकॉन कार्बाइड विद्युत उपकरणों का पैमाना 10 अरब अमेरिकी डॉलर से अधिक हो जाएगा।

यह अनुमान लगाया गया है कि 2027 तक सिलिकॉन कार्बाइड पावर उपकरणों का बाजार आकार 10 अरब अमेरिकी डॉलर से अधिक हो जाएगा। 2018 में सिलिकॉन कार्बाइड पावर उपकरणों का बाजार आकार लगभग 390 मिलियन अमेरिकी डॉलर था। नई ऊर्जा वाहनों और बिजली उपकरणों तथा अन्य क्षेत्रों में भारी मांग के चलते, आईएचएस का अनुमान है कि 2027 तक सिलिकॉन कार्बाइड पावर उपकरणों का बाजार आकार 10 अरब अमेरिकी डॉलर से अधिक हो जाएगा। 2021 से शुरू होकर, इलेक्ट्रिक वाहनों के कारण, SiC MOSFET में तीव्र वृद्धि जारी रहेगी और यह सबसे अधिक बिकने वाला असतत SiC पावर उपकरण बन जाएगा।

5. 80% से अधिक पावर सेमीकंडक्टर आयात पर निर्भर हैं, और घरेलू कंपनियां इसकी भरपाई करने की कोशिश कर रही हैं।

5.1 विद्युत अर्धचालकों के क्षेत्र में यूरोपीय, अमेरिकी और जापानी कंपनियों को स्पष्ट लाभ प्राप्त हैं।

इंफिनियन के आंकड़ों के अनुसार, 2019 में वैश्विक पावर सेमीकंडक्टर डिवाइस और मॉड्यूल बाजार का आकार 21 बिलियन अमेरिकी डॉलर था। यूरोप, संयुक्त राज्य अमेरिका और जापान में इस बाजार का दबदबा रहा। इंफिनियन 19% हिस्सेदारी के साथ पहले स्थान पर रहा, उसके बाद ओएन सेमीकंडक्टर 8.4% हिस्सेदारी के साथ दूसरे स्थान पर रहा। शीर्ष दस कंपनियों की संयुक्त बाजार हिस्सेदारी 58.3% थी।

2019 में, वैश्विक MOSFET बाजार 8.1 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंच गया। इन्फिनियन ने 24.6% बाजार हिस्सेदारी के साथ पहला स्थान हासिल किया, जबकि शीर्ष पांच कंपनियों की बाजार हिस्सेदारी 59.8% रही। विंगटेक द्वारा अधिग्रहित नेक्सपेरिया सेमीकंडक्टर और चीन में विकसित चाइना रिसोर्सेज माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स ने क्रमशः 4.1% और 3.0% बाजार हिस्सेदारी के साथ शीर्ष दस में प्रवेश किया।

2019 में, IGBT मॉड्यूल बाजार का आकार 3.31 बिलियन अमेरिकी डॉलर था। इन्फिनियन 35.6% बाजार हिस्सेदारी के साथ पहले स्थान पर रहा, और शीर्ष पांच कंपनियों की कुल हिस्सेदारी 68.8% थी। चीन में विकसित अग्रणी IGBT कंपनी स्टार सेमीकंडक्टर ने हाल के वर्षों में तेजी से विकास किया है और शीर्ष दस में प्रवेश किया है। 2019 में, यह 2.5% बाजार हिस्सेदारी के साथ आठवें स्थान पर रहा।

2019 में, डिस्क्रीट आईजीबीटी बाजार का आकार 1.44 बिलियन अमेरिकी डॉलर था। इन्फिनियन 32.5% बाजार हिस्सेदारी के साथ पहले स्थान पर रहा। शीर्ष पांच कंपनियों की कुल बाजार हिस्सेदारी 63.9% थी। चीनी निर्माता सिलान माइक्रो 2.2% बाजार हिस्सेदारी के साथ शीर्ष दस में शामिल हुआ।

2019 में, आईपीएम (इंट्रा-प्रोसेसिंग मैनुअल) बाजार का आकार 1.59 बिलियन अमेरिकी डॉलर था। जापान की मित्सुबिशी 32.7% बाजार हिस्सेदारी के साथ पहले स्थान पर रही। शीर्ष पांच कंपनियों की कुल बाजार हिस्सेदारी 76.9% थी। चीनी निर्माता सिलान माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स और चाइना माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स क्रमशः 1.1% और 0.8% बाजार हिस्सेदारी के साथ शीर्ष दस में शामिल हुए।

5.2 चीनी पावर सेमीकंडक्टर कंपनियां तेजी से विकास कर रही हैं और तीव्र प्रगति के दौर में प्रवेश कर रही हैं।

चीन विश्व का सबसे बड़ा पावर सेमीकंडक्टर बाजार है। अग्रणी अंतरराष्ट्रीय कंपनियों के राजस्व का एक बड़ा हिस्सा चीन से आता है। उदाहरण के तौर पर, डाल टेक्नोलॉजी और एनएक्सपी को लें, तो उनके राजस्व का 50% से अधिक और 40% से अधिक हिस्सा चीन से आता है। चीन इलेक्ट्रिक वाहनों का एक बड़ा देश है। इन्फिनियन के आईजीबीटी का चीनी इलेक्ट्रिक वाहन बाजार में 60% से अधिक हिस्सा है। इससे स्पष्ट है कि हमारे देश के पावर सेमीकंडक्टर बाजार में भारी मांग है, और स्थानीय निर्माताओं के पास आयात प्रतिस्थापन की अपार संभावनाएं हैं।

चीन की आईजीबीटी आत्मनिर्भरता दर लगातार बढ़ रही है। ज़ियान कंसल्टिंग के आंकड़ों के अनुसार, 2015 से देश की आईजीबीटी आत्मनिर्भरता दर 10% से अधिक हो गई है और इसमें लगातार वृद्धि हो रही है। अनुमान है कि आत्मनिर्भरता दर 2015 में 10.1% से बढ़कर 2020 में 18.4% हो जाएगी। उम्मीद है कि 2024 तक देश के आईजीबीटी उद्योग का उत्पादन 78 मिलियन यूनिट तक पहुंच जाएगा, जबकि मांग लगभग 196 मिलियन यूनिट होगी, और आत्मनिर्भरता दर 40% तक पहुंच जाएगी। कुल मिलाकर, देश के आईजीबीटी उद्योग में मांग और आपूर्ति के बीच अभी भी भारी अंतर है, और भविष्य में आईजीबीटी उद्योग के विकास की एक महत्वपूर्ण दिशा "घरेलू प्रतिस्थापन" होगी।

मध्यम से उच्च श्रेणी के पावर सेमीकंडक्टर उत्पाद विदेशी बाजारों पर निर्भर हैं। BYD, Huawei, CRRC और Sungrow जैसी चीनी कंपनियां विश्व की अग्रणी पावर सेमीकंडक्टर उपभोक्ता हैं। हालांकि, ये कंपनियां पावर सेमीकंडक्टर की खरीद के लिए Infineon, Fuji Electric और Mitsubishi Electric जैसे विदेशी आपूर्तिकर्ताओं पर काफी हद तक निर्भर हैं। चीन इलेक्ट्रिक वाहनों और हाइब्रिड वाहनों का सबसे बड़ा बाजार है, लेकिन चीन में अधिकांश प्रणालियों के लिए पावर सेमीकंडक्टर मॉड्यूल की आपूर्ति अभी भी विदेशी आपूर्ति श्रृंखलाओं द्वारा ही की जाती है। वैश्विक पावर सेमीकंडक्टर बाजार में, मध्यम से उच्च श्रेणी के उत्पाद निर्माता मुख्य रूप से यूरोप, संयुक्त राज्य अमेरिका और जापान में केंद्रित हैं। यूरोप, संयुक्त राज्य अमेरिका और जापान में अधिकांश पावर सेमीकंडक्टर निर्माता IDM निर्माता हैं। Infineon, ON Semiconductor, STMicroelectronics, Mitsubishi, Toshiba आदि इस उद्योग की अग्रणी कंपनियां हैं। ताइवान, चीन भी पावर सेमीकंडक्टर का अपेक्षाकृत बड़ा उत्पादक है। अधिकांश निर्माता फैबलेस निर्माता हैं, और उनके उत्पाद मुख्य रूप से निम्न श्रेणी के क्षेत्र में केंद्रित हैं। मेरे देश का पावर सेमीकंडक्टर बाजार वैश्विक मांग का लगभग 36% हिस्सा है। उच्च श्रेणी के उत्पादों के क्षेत्र में, लगभग 80% आयात पर निर्भर करता है।

चीन का विद्युत अर्धचालक उद्योग तेजी से विकसित हो रहा है। देश के अर्धचालक निर्माता मुख्य रूप से आईडीएम मॉडल पर आधारित हैं, और उत्पादन श्रृंखला अपेक्षाकृत पूर्ण है। उत्पाद मुख्य रूप से डायोड, निम्न-वोल्टेज एमओएस उपकरण और थायरिस्टर जैसे निम्न-स्तरीय क्षेत्रों में केंद्रित हैं। आईजीबीटी ने धीरे-धीरे महत्वपूर्ण प्रगति की है। उत्पादन तकनीक परिपक्व है और लागत के लिहाज से फायदेमंद है। उद्योग की अग्रणी कंपनियों की लाभप्रदता ताइवान और चीन के निर्माताओं की तुलना में कहीं अधिक है। नई ऊर्जा, विद्युत शक्ति और रेल परिवहन जैसे उच्च-स्तरीय उत्पादों के क्षेत्र में, केवल कुछ ही घरेलू निर्माताओं के पास उत्पादन क्षमता है। उच्च-स्तरीय उत्पाद बाजार पर मुख्य रूप से इन्फिनियन, ओएन सेमीकंडक्टर, रेनेसास और तोशिबा जैसे यूरोपीय, अमेरिकी और जापानी निर्माताओं का एकाधिकार है।

वर्तमान में, घरेलू और विदेशी आईजीबीटी बाज़ार मुख्य रूप से विदेशी कंपनियों के कब्ज़े में हैं। स्टार सेमीकंडक्टर के नेतृत्व में घरेलू आईजीबीटी कंपनियां तेजी से विकास कर रही हैं, औद्योगिक नियंत्रण, इलेक्ट्रिक वाहन, पवन ऊर्जा, फोटोवोल्टिक्स, बिजली और हाई-स्पीड रेल के क्षेत्रों में धीरे-धीरे सफलता हासिल कर रही हैं और लगातार अपनी हिस्सेदारी बढ़ा रही हैं। 2019 में, शिपमेंट मात्रा के अनुसार, चीन में इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए आईजीबीटी में इनफिनियन की सबसे बड़ी हिस्सेदारी 49.3% थी, इसके बाद बीवाईडी का स्थान 20% था (मुख्य रूप से स्वयं के समर्थन से), और स्टार सेमीकंडक्टर तीसरे स्थान पर 16.6% हिस्सेदारी के साथ था। इलेक्ट्रिक वाहन आईजीबीटी के क्षेत्र में स्टार सेमीकंडक्टर की चिप आत्मनिर्भरता दर 90% से अधिक है।

मेरे देश के पावर सेमीकंडक्टर बाजार में, स्थानीय निर्माताओं ने कम कीमत वाले उत्पादों के क्षेत्र में आयात का विकल्प तलाशना शुरू कर दिया है। विंगटेक टेक्नोलॉजी द्वारा अधिग्रहित नेक्सपीरिया, स्टार सेमीकंडक्टर, चाइना रिसोर्सेज माइक्रो, शिंजिए नेंग, लायन माइक्रो, चाइना माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स, यांग्जिए टेक्नोलॉजी, सिलान माइक्रो, सानन ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स, जिएजी माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स आदि उद्योग में उच्च गुणवत्ता वाली कंपनियां हैं, लेकिन बाजार में उनकी हिस्सेदारी अभी भी कम है।

6. उद्योग क्षेत्र के नेताओं के बारे में आशावादी

वर्तमान में, घरेलू विद्युत अर्धचालक उद्योग श्रृंखला लगातार परिपूर्ण होती जा रही है और प्रौद्योगिकी में भी अभूतपूर्व प्रगति हो रही है। चीन विद्युत अर्धचालकों का विश्व का सबसे बड़ा उपभोक्ता है, जिसने 2019 में वैश्विक मांग का 35.9% हिस्सा पूरा किया और इसकी वृद्धि दर विश्व की तुलना में काफी अधिक है। भविष्य में, नई ऊर्जा (इलेक्ट्रिक वाहन, फोटोवोल्टिक, पवन ऊर्जा), औद्योगिक नियंत्रण, आवृत्ति रूपांतरण घरेलू उपकरण, आईओटी उपकरण आदि की बढ़ती मांग के साथ, चीन की मांग की वृद्धि दर विश्व की तुलना में अधिक बनी रहेगी और उद्योग में निरंतर वृद्धि होगी। घरेलू स्तर पर प्रतिस्थापन के लिए, हम संबंधित उद्योगों के अग्रणी कंपनियों - स्टार सेमीकंडक्टर, चाइना रिसोर्सेज माइक्रो, हुआ होंग सेमीकंडक्टर, सिलान माइक्रो, न्यू क्लीन एनर्जी, लियोन माइक्रो, सनान ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स, विंगटेक टेक्नोलॉजी और सीआरआरसी टाइम्स इलेक्ट्रिक - के बारे में आशावादी हैं।

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