Berita
Berita
Pahami semikonduktor daya dalam satu artikel.
2022-03-16 274

Artikel ini berasal dari laporan yang dikerjakan pihak luar. Silakan lihat di bawah ini untuk klausul penafian dan risiko.

Kerangka Kerja Teknologi dan Penelitian Pendiri:

Siklus panel tampilan l Kerangka Kerja Keamanan Jaringan | Kerangka Kerja Kamera | ODM | Xiaomi

OLED l Chip RF l RISC·V l Peralatan Semikonduktor | 5G | Huawei Depth

Pembuatan semikonduktor Power Semiconductor | Kerangka Kerja Internet | Teknologi Unggulan | 5G

Seri Kedalaman Semikonduktor:

Teknologi Wingtech Weir Membagikan Inovasi Perangkat Giga Zhuo Shengwei Zhongwei l Sanan

Huachuang Utara l Goodix l Ziguang l Changdian l Shengbang l Lanqi l BOE

Luxshare lPeng Ding lManfaat bagi keluarga kayaTransmisi suara l Lexin l Guangfeng l Huaxing l Anji

Seri Mendalam Komputer:

Nastar Nanyang Co., Ltd. | Anheng Information | Digital China | Tembok Besar China

Perangkat lunak Cina l Kingsoft Office | Jaringan UFIDA | Informasi Inspur | Hundsun Electronics

WPS l Flush | Weining Health | Hikvision | Dahua | Kingsoft l Gongfu

Seri Kedalaman Huachuang Utara:

Northern VS China Micro One l Northern VS China Micro, Bagian 2 l Northern Huachuang Halaman 185 l China Micro

Tiga titik balik di utara l Riset Investasi Pabrik Wafer | Misteri Valuasi Wilayah Utara | Tiga Musketeer Peralatan



Semikonduktor daya termasuk dalam bidang sirkuit pan-analog. Semikonduktor daya merupakan barang konsumsi yang penting. Manusia membutuhkan "kayu bakar, beras, minyak, dan garam". Mesin juga membutuhkan perangkat daya. Semikonduktor daya dibutuhkan di mana pun yang terkait dengan konversi energi listrik. Fluktuasi industri sejalan dengan tren komoditas, dan produk-produknya terkait erat dengan tren PDB global. Fluktuasi industri dalam 4-5 tahun sangat konsisten dengan siklus semikonduktor.


Peningkatan kandungan silikon dalam mesin tunggal mendorong perkembangan industri, dan efisiensi yang lebih tinggi serta kinerja biaya yang lebih baik mendorong perkembangan teknologi. Permintaan datang dari berbagai kalangan, dan peningkatan kandungan semikonduktor (silikon) dalam mesin tunggal adalah aturan intinya. Semua kemajuan teknologi mengarah pada: 1) daya yang lebih tinggi, 2) ukuran yang lebih kecil, 3) kerugian yang lebih rendah, 4) kinerja biaya yang lebih baik. Produsen utama yang berpartisipasi dalam persaingan semuanya menggunakan model IDM, yaitu: 1) Kualitas dengan premis skala besar, 2) Peningkatan efisiensi dengan kondisi optimalisasi biaya setiap produk setiap tahun.


Terobosan dalam material telah membawa industri ini ke perkembangan yang lebih dalam. Bentuk produk telah berkembang dari dioda tunggal dan tabung MOS menjadi IGBT terintegrasi, dan dari substrat silikon menjadi substrat semikonduktor celah pita lebar. Celah pita yang lebih lebar membuat kinerja dan efisiensi produk jauh lebih baik daripada perangkat daya substrat silikon, tetapi saat ini belum terlalu menguntungkan dalam hal kinerja biaya. Tren Masa Depan Seiring dengan penurunan biaya pembuatan semikonduktor senyawa, penggantian perangkat semikonduktor daya berbasis silikon dengan keunggulannya sudah di depan mata.

 

Produk-produk bernilai tambah tinggi telah lama dimonopoli oleh produsen Eropa dan Amerika, dan substitusi domestik sudah di depan mata. Hanya ada sedikit pabrik model IDM domestik. Proses inti semuanya dilakukan sendiri oleh produsen Eropa dan Amerika. Mereka mengandalkan keunggulan produk mereka untuk mengendalikan siklus pengiriman dan dengan demikian mengendalikan sistem harga seluruh industri. Terutama untuk MOS tegangan tinggi dan IGBT daya tinggi, siklus pengiriman produk seringkali lebih dari 50 minggu, dan harga pada dasarnya terus meningkat sejak tahun 2016.

 

Model IDM memiliki lebih banyak keunggulan dan fabless berkembang lebih pesat. Peluang investasi di tahun 2020 akan datang dari lingkungan siklus makro 3-4 tahun di mana siklus semikonduktor sedang pulih dan meningkat. Perusahaan model IDM memiliki lebih banyak keunggulan dari sisi biaya dibandingkan fabless. Disarankan untuk memperhatikan target rantai industri terkait: Wingtech Technology (600745), Jiejie Microelectronics (300623), Yangjie Technology (300373), Taiji Technology (300046), China Microelectronics (600360), Star Semiconductor (603290), New Energy Saving (A18105), China Resources Microelectronics (A19303).


Peringatan Risiko

1) Kemajuan produksi chip dalam negeri lebih rendah dari yang diharapkan;

2) Dukungan kebijakan untuk industri sirkuit terpadu telah melemah;

3) Perusahaan peralatan semikonduktor asing memberlakukan embargo peralatan terhadap perusahaan domestik.



Perangkat daya semikonduktor merujuk pada komponen sirkuit dasar dengan fungsi tunggal, terutama mewujudkan pengolahan dan konversi energi listrik.

Dioda memiliki struktur yang sederhana, tetapi hanya dapat digunakan untuk penyearahan dan tidak dapat dikontrol untuk menyala atau mati. Perangkat pengalih kontrol arus seperti transistor daya dan thyristor. MOSFET dan IGBT adalah perangkat pengalih yang dikontrol tegangan, yang mudah dikendalikan, memiliki kecepatan peralihan yang cepat, dan kerugian yang rendah.






Semikonduktor daya merupakan inti dari konversi daya dan kontrol sirkuit pada perangkat elektronik. Fungsi utamanya adalah untuk mengubah tegangan dan frekuensi, konversi DC ke AC, dan lain-lain pada perangkat elektronik. Perangkat daya digunakan dalam sistem sirkuit apa pun yang membutuhkan konversi arus, tegangan, dan fasa. Fungsi utama MOSFET dan IGBT adalah untuk mengubah "listrik kasar" dengan tegangan dan frekuensi yang tidak beraturan yang dihasilkan oleh peralatan pembangkit daya melalui serangkaian modulasi konversi menjadi "listrik halus" dengan parameter energi listrik spesifik dan terminal daya dengan pasokan dan permintaan yang bervariasi. Mereka adalah salah satu komponen inti dari perangkat pengubah daya elektronik.




Dalam proses pengembangan perangkat diskrit, pada tahun 1950-an, dioda daya dan transistor daya diperkenalkan dan digunakan dalam sistem industri dan tenaga listrik.

Dari tahun 1960-an hingga 1970-an, perangkat daya semikonduktor seperti thyristor berkembang pesat.

Pada akhir tahun 1970-an, MOSFET daya planar dikembangkan;

Pada akhir tahun 1980-an, MOSFET daya tipe trench dan IGBT secara bertahap mulai tersedia, dan perangkat daya semikonduktor secara resmi memasuki era aplikasi elektronik.

Pada tahun 1990-an, MOSFET superjunction secara bertahap muncul, mematahkan "keterbatasan silikon" tradisional untuk memenuhi kebutuhan aplikasi daya tinggi dan frekuensi tinggi.

Pada tahun 2008, Infineon memimpin dalam meluncurkan MOSFET daya gerbang terlindungi, yang selanjutnya meningkatkan kinerja perangkat daya semikonduktor.

Untuk pasar domestik, sebagian besar produk perangkat diskrit seperti dioda daya, trioda daya, dan thyristor telah diproduksi di dalam negeri. Namun, produk perangkat diskrit seperti MOSFET dan IGBT masih sangat bergantung pada impor karena teknologi dan prosesnya yang canggih. Terdapat ruang yang sangat besar untuk substitusi impor di masa depan.




Dalam beberapa tahun terakhir, bidang aplikasi semikonduktor daya telah meluas dari kontrol industri dan elektronik konsumen ke energi baru, transportasi kereta api, jaringan pintar, peralatan rumah tangga konversi frekuensi, dan banyak pasar lainnya, dan ukuran pasar menunjukkan pertumbuhan yang stabil. Menurut perkiraan IHS Markit, ukuran pasar perangkat daya global pada tahun 2018 sekitar US$39.1 miliar, dan ukuran pasar diperkirakan akan tumbuh menjadi US$44.1 miliar pada tahun 2021, dengan tingkat pertumbuhan tahunan sebesar 4.1%.




Saat ini, rantai industri semikonduktor daya domestik semakin sempurna, dan teknologi juga mengalami terobosan. Pada saat yang sama, Tiongkok juga merupakan konsumen semikonduktor daya terbesar di dunia. Pada tahun 2018, permintaan pasar mencapai US$13.8 miliar, dengan tingkat pertumbuhan 9.5%, yang mencakup 35% dari permintaan global. Diperkirakan bahwa semikonduktor daya Tiongkok akan terus mempertahankan tingkat pertumbuhan yang tinggi di masa mendatang, dengan ukuran pasar diperkirakan mencapai US$15.9 miliar pada tahun 2021, dengan tingkat pertumbuhan tahunan sebesar 4.8%.




Lembaga riset pasar IC Insights menunjukkan bahwa di antara berbagai jenis komponen perangkat daya semikonduktor, produk dengan pertumbuhan terkuat di masa depan adalah modul MOSFET dan IGBT.


MOSFET adalah transistor efek medan yang dapat digunakan secara luas dalam rangkaian analog dan digital. Keunggulannya meliputi resistansi on yang kecil, kerugian daya yang rendah, rangkaian penggerak yang sederhana, dan karakteristik ketahanan termal yang baik. MOSFET sangat cocok digunakan di bidang kontrol daya seperti komputer, telepon seluler, power bank, navigasi kendaraan, kendaraan listrik, dan catu daya UPS.

Pada tahun 2016, pasar MOSFET global mencapai US$6.2 miliar, dan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan pasar MOSFET diperkirakan mencapai 3.4% dari tahun 2016 hingga 2022; diperkirakan pada tahun 2022, pasar MOSFET global akan mendekati US$7.5 miliar.


Menurut statistik dari IHSMarkit, ukuran pasar MOSFET di negara saya mencapai US$2.792 miliar pada tahun 2018, dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan sebesar 15.03% dari tahun 2016 hingga 2018. Seiring dengan pertumbuhan skala kendaraan energi baru global, permintaan pasar untuk MOSFET dalam aplikasi otomotif diperkirakan akan tumbuh pesat dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan sebesar 5.1% dari tahun 2016 hingga 2022; pada tahun 2022, permintaannya dalam aplikasi otomotif akan melampaui bidang komputer dan penyimpanan data, yang mencakup 22% dari keseluruhan pasar permintaan.


IGBT adalah perangkat daya semikonduktor komposit yang dikendalikan sepenuhnya oleh tegangan, terdiri dari trioda bipolar (BJT) dan MOSFET. IGBT memiliki keunggulan impedansi input tinggi dari MOSFET dan penurunan tegangan konduksi rendah dari trioda bipolar (BJT). Daya penggerak IGBT kecil dan tegangan saturasi rendah. IGBT sangat cocok digunakan dalam sistem konverter dengan tegangan DC 600V ke atas, seperti motor AC, inverter, catu daya switching, rangkaian penerangan, penggerak traksi, dll.


Menurut data dari Jaringan Informasi Industri China, pasar global IGBT tabung tunggal akan mencapai sekitar US$6 miliar pada tahun 2020, yang merupakan pasar yang sangat besar. Diperkirakan bahwa pasar kendaraan energi baru dan stasiun pengisian daya di negara kita akan mendorong permintaan pasar domestik untuk modul IGBT senilai 20 miliar yuan dalam lima tahun ke depan. Menurut data dari Jaringan Informasi Industri China, ukuran pasar IGBT domestik mencapai 16.19 miliar yuan pada tahun 2018, dengan tingkat pertumbuhan majemuk sebesar 14.77% dari tahun 2010 hingga 2018; namun, IGBT di negara kita dimulai terlambat, dan ada ruang besar untuk substitusi impor di masa depan.




Perangkat daya semikonduktor terutama meliputi dioda daya, transistor daya, thyristor, MOSFET, IGBT, dan lain-lain, yang digunakan di hampir semua industri manufaktur elektronik, termasuk komputer, komunikasi jaringan, elektronik konsumen, elektronik otomotif, elektronik industri, dan industri elektronik lainnya. Selain itu, bidang aplikasi yang sedang berkembang seperti kendaraan energi baru/staf pengisian daya, manufaktur peralatan pintar, Internet of Things, dan energi baru fotovoltaik secara bertahap menjadi pasar aplikasi penting untuk perangkat daya semikonduktor, sehingga mendorong pertumbuhan permintaannya. Di pasar semikonduktor daya global, kontrol industri menyumbang 34%, otomotif 23%, elektronik konsumen 20%, dan komunikasi 23%.




Menurut statistik dari Asosiasi Elektronik Konsumen, ukuran keseluruhan pasar elektronik konsumen Tiongkok mencapai 1,632.5 miliar yuan pada tahun 2013, menjadikannya pasar elektronik konsumen terbesar di dunia. Menurut Laporan Industri 3C tahun 2017, pasar elektronik konsumen Tiongkok akan melampaui 2 triliun yuan pada tahun 2017, dengan pertumbuhan yang diharapkan sebesar 7.1%.

Perlindungan ESD (Electrostatic Discharge) diperlukan untuk semua antarmuka pada ponsel, seperti mikrofon, lubang suara, headphone, speaker, kartu SIM, Micro SD, antena NFC, antena GPS, antena WiFi, layar sentuh, antena RF 2G/3G/4G, antarmuka USB, baterai lithium, dan posisi tombol daya. Sebagian besar ponsel menggunakan lebih dari 20, dan beberapa menggunakan lebih dari 10.




Seiring meningkatnya kebutuhan masyarakat akan efisiensi pengisian daya, mode "pengisian cepat" telah muncul untuk pengisian daya ponsel, yang mencapai pengisian daya arus tinggi dan daya tinggi dengan meningkatkan tegangan. Namun, tegangan tinggi memiliki bahaya keselamatan dan memerlukan penambahan tabung MOS penyearah sinkron untuk penyesuaian;

Kemudian, muncul mode "flash charge" yang lebih aman, yang mencapai pengisian daya kecepatan tinggi melalui tegangan rendah dan arus tinggi. Hal ini memiliki persyaratan yang lebih tinggi untuk transistor MOS penyearah sinkron. Saat ini, yang lebih umum digunakan adalah GaN FET, yang dapat mencapai tujuan menghasilkan panas yang lebih sedikit dan ukuran yang kecil.




Elektronik otomotif menempati posisi yang sangat penting dalam mobil. Dari perspektif struktur biaya, hal ini lebih penting untuk mobil kelas menengah hingga atas, kendaraan listrik, dan lain sebagainya.




Dari mobil tradisional hingga mobil energi baru, peningkatan nilai terbesar terjadi pada semikonduktor daya. Pada kendaraan berbahan bakar tradisional, semikonduktor daya terutama digunakan di bidang pengaktifan, penghentian, dan keselamatan, hanya menyumbang 20%. Menurut nilai sebuah semikonduktor pada kendaraan tradisional, nilainya adalah US$350, dan nilai perangkat daya adalah US$70. Modul daya baterai kendaraan energi baru membutuhkan sejumlah besar peralatan daya, yang semuanya mengandung semikonduktor daya. Perangkat daya kendaraan hibrida menyumbang 40%, dan perangkat daya kendaraan listrik murni menyumbang 55%. Berdasarkan nilai semikonduktor kendaraan listrik murni sebesar US$750, nilai semikonduktor daya adalah US$413. Semikonduktor daya yang digunakan pada kendaraan energi baru tujuh kali lipat lebih banyak daripada kendaraan tradisional.




Karena kendaraan energi baru tidak lagi memerlukan komponen mekanis seperti mesin, struktur mobil akan menjadi sangat sederhana. Struktur mobil terutama terdiri dari baterai, motor, dan kontrol elektronik. Sistem elektronik kendaraan energi baru terutama meliputi sistem manajemen baterai, pengontrol motor, pengisi daya terintegrasi, konverter, inverter, sistem kemudi, relai, dan komponen pasif.


Dalam skenario aplikasi sebenarnya, karena setiap modul mobil menggunakan arus bolak-balik, arus masukan baterai lithium adalah arus searah, dan tegangan berbagai peralatan listrik berbeda, hal ini memerlukan sistem konversi daya yang sesuai. Menurut urutan konversi arus searah (DC) dan arus bolak-balik (AC) yang berbeda, konversi daya dibagi menjadi 4 mode: transformator (AC-AC), penyearah (AC-DC), konverter (DC-DC) dan inverter (DC-AC).

Transformator (AC-AC): Tegangan masukan baterai lithium mobil berkisar antara 12V-36V, dan tegangan listrik rumah tangga adalah 220V. Transformator diperlukan untuk mengubah tegangan listrik rumah tangga menjadi tegangan masukan.


Penyearah (AC-DC): Baterai lithium perlu diisi daya dengan arus searah (DC), sedangkan pengisi daya menyediakan arus bolak-balik (AC), sehingga pengisi daya mobil harus menggunakan konverter DC.

Konverter (DC-DC): Inputnya adalah tegangan arus searah (DC) tetap dari baterai lithium, dan outputnya adalah tegangan arus searah (DC) variabel. Pada kendaraan listrik, konverter ini terutama digunakan untuk konversi naik tegangan dari 300V ke 650V untuk transmisi daya listrik, konversi turun tegangan untuk menyuplai daya ke rangkaian 12V, dan konversi stabilisasi tegangan untuk penyimpanan energi baterai.

Inverter (DC-AC): Kendaraan energi baru dilengkapi dengan baterai lithium isi ulang, yang menggunakan energi listrik yang tersimpan untuk menggerakkan motor guna memberi daya pada kendaraan. Fungsi inverter adalah untuk mengubah daya arus searah (DC) 12V dari baterai isi ulang menjadi daya arus bolak-balik (AC) tiga fasa 220V untuk motor penggerak, sehingga menyediakan daya penggerak dasar untuk kendaraan energi baru.




Dari tahun 2014 hingga 2021, penjualan tahunan global kendaraan berbahan bakar fosil meningkat dari lebih dari 87 juta unit menjadi lebih dari 98 juta unit, dengan tingkat pertumbuhan tahunan rata-rata 2%; kendaraan energi baru (termasuk kendaraan listrik murni dan hibrida) meningkat dari 270,000 unit menjadi 4.7 juta unit, dengan tingkat pertumbuhan tahunan rata-rata 50%. Tingkat penetrasinya meningkat dari hanya 0.3% pada tahun 2014 menjadi 4.0% pada tahun 2021.




Dalam beberapa tahun terakhir, produksi dan penjualan kendaraan energi baru di negara saya telah meningkat secara signifikan, dan tingkat penetrasinya terus meningkat. Menurut data dari Asosiasi Mobil Penumpang China, penjualan kendaraan penumpang energi baru di negara saya meningkat pesat dari 100,000 unit pada tahun 2014 menjadi 1.25 juta unit pada tahun 2018, dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan sebesar 91%. Menurut data dari Asosiasi Produsen Mobil China, penjualan kendaraan energi baru di China pada kuartal pertama tahun 2019 mencapai 250,000 unit, meningkat lebih dari 117% dibandingkan tahun sebelumnya. Diperkirakan produksi kendaraan energi baru tahun ini dapat melebihi 1.6 juta unit.




Pasar semikonduktor daya otomotif diperkirakan akan mencapai US$8 miliar, dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan sebesar 7%. Pada tahun 2018, penjualan mobil global mencapai 97.5 juta unit, termasuk 2 juta kendaraan energi baru. Dengan asumsi bahwa penjualan kendaraan berbahan bakar konvensional akan meningkat sebesar 2% per tahun dan penjualan kendaraan energi baru akan meningkat sebesar 30% dalam tiga tahun ke depan, maka nilai semikonduktor daya untuk kendaraan berbahan bakar konvensional adalah US$56, nilai semikonduktor daya untuk kendaraan hibrida adalah US$240, dan nilai semikonduktor daya untuk kendaraan listrik murni adalah US$413. Dapat diprediksi bahwa pada tahun 2022, volume penjualan kendaraan berbahan bakar konvensional akan mencapai 99.2 juta unit, dan volume penjualan kendaraan energi baru akan mencapai 5.8 juta unit. Pasar semikonduktor daya otomotif diperkirakan akan mencapai US$8 miliar, dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan sebesar 7%.




Hingga akhir tahun 2017, kapasitas pembangkit listrik fotovoltaik yang baru terpasang di negara saya mencapai 53.06 juta kilowatt, dengan kapasitas terpasang kumulatif sebesar 130 juta kilowatt. Baik kapasitas terpasang baru maupun kumulatif menempati peringkat pertama di dunia, termasuk 33.62 juta kilowatt pembangkit listrik fotovoltaik, meningkat 11% dari tahun sebelumnya; dan 19.44 juta kilowatt fotovoltaik terdistribusi, meningkat 3.7 kali lipat dari tahun sebelumnya.


Peralatan inverter pembangkit listrik tenaga angin dapat mengubah arus searah DC 12V dalam baterai menjadi arus bolak-balik AC 220V yang sama dengan daya listrik utama. Inverter terutama terdiri dari tabung efek medan MOS dan transformator daya sebagai intinya, dan dihubungkan melalui teknologi sirkuit analog. Dari tahun 2016 hingga 2018, kapasitas terpasang tenaga angin di negara kita meningkat dari 18.73 GW menjadi 21 GW. Hanya dalam lima bulan pertama tahun 2019, kapasitas terpasang meningkat sebesar 6.88 GW, menunjukkan tren pertumbuhan yang pesat.




Dalam semua aspek jaringan cerdas, penyearah, inverter, dan teknologi transmisi fleksibel FACTS dalam transmisi DC UHV membutuhkan sejumlah besar perangkat daya seperti IGBT. Menurut data yang dirilis oleh Jaringan Informasi Industri China, diperkirakan skala investasi industri jaringan cerdas negara kita akan mencapai hampir 2.3 triliun yuan pada tahun 2021.




Terdapat banyak jenis semikonduktor daya, yang banyak digunakan dalam elektronik konsumen, kereta api berkecepatan tinggi, otomotif, dan jaringan listrik. Secara umum terbagi menjadi tipe unipolar dan bipolar. Tipe bipolar: dioda daya, thyristor, BJT (trioda bipolar), transistor daya (GTR), IGBT. Tipe unipolar: MOSFET, dioda Schottky. Sesuai dengan sifat fisik yang berbeda dari setiap produk yang tersegmentasi, perangkat daya yang berbeda digunakan di area tegangan dan frekuensi yang berbeda.




Dioda daya adalah perangkat daya dasar dengan struktur sederhana dan keandalan tinggi. Dioda daya banyak digunakan di berbagai bidang seperti industri dan elektronik, dan berperan dalam stabilisasi tegangan, penyearahan, dan pensaklaran.

Dioda dibagi menjadi dioda penyearah, dioda Zener, dan dioda frekuensi tinggi.

Di antara komponen tersebut, dioda penyearah dan dioda Zener merupakan semikonduktor daya.

Dioda penyearah terutama digunakan untuk penyearahan, pengalihan, konversi (dioda Schottky SBD) dan inversi (dioda pemulihan cepat FRD).




MOSFET adalah subbagian dari perangkat daya, yaitu MOS (Metal Oxide Semiconductor) dan FET (Field Effect Transistor), yang merupakan transistor efek medan yang menggunakan gerbang lapisan logam (M) melintasi lapisan oksida (O) untuk mengontrol semikonduktor (S) dengan menggunakan efek medan listrik.

Perangkat Power MOSFET merupakan perangkat semikonduktor inti untuk konversi dan kontrol daya. Perangkat Power MOSFET bekerja cepat, memiliki tingkat kegagalan rendah, kerugian switching kecil, dan skalabilitas yang baik. Perangkat ini cocok untuk lingkungan tegangan rendah dan arus tinggi serta membutuhkan frekuensi operasi yang lebih tinggi daripada perangkat daya lainnya.




Dalam industri otomotif, MOSFET terutama digunakan dalam pengisi daya (AC-DC) dan konverter (DC-DC) pada sistem catu daya. Kapasitas pasar MOSFET daya otomotif global mencapai US$2.45 miliar pada tahun 2018, dan kami memperkirakan kapasitas pasar akan mencapai US$3.16 miliar pada tahun 2022. Di antaranya, produk MOSFET tegangan tinggi dengan tegangan di atas 600V banyak digunakan.




Pangsa pasar MOSFET utama dikuasai oleh Infineon. Menurut data HIS, pangsa pasar komprehensif dari semua produk Infineon adalah 27%, diikuti oleh ON Semiconductor dengan 13% dan Renesas dengan 9%. Di bidang MOSFET tegangan tinggi bernilai tinggi, Infineon memimpin semua pesaing dengan pangsa pasar 36%.




Sebagai jenis perangkat elektronika daya baru, IGBT diakui secara internasional sebagai produk paling representatif dari revolusi ketiga teknologi elektronika daya. Ini adalah komponen inti di bidang kontrol dan otomatisasi industri. Fungsinya mirip dengan jantung manusia. Ia dapat mengatur tegangan, arus, frekuensi, fasa, dan lain-lain dalam rangkaian sesuai dengan instruksi sinyal di perangkat industri untuk mencapai kontrol yang presisi. Oleh karena itu, IGBT disebut "CPU" dalam industri elektronika daya dan banyak digunakan dalam penghematan energi motor, transportasi kereta api, jaringan cerdas, kedirgantaraan, peralatan rumah tangga, elektronika otomotif, pembangkit listrik energi baru, kendaraan energi baru, dan bidang lainnya.


IGBT telah berkembang pesat sejak aplikasi industri pertamanya pada akhir tahun 1980-an. IGBT tidak hanya menggantikan MOSFET dan GTR dalam aplikasi industri, tetapi juga meluas ke aplikasi daya tinggi di mana SCR dan GTO mendominasi. IGBT juga telah menggantikan banyak bidang aplikasi perangkat daya seperti BJT dan MOSFET dalam aplikasi elektronik konsumen.

Dalam aplikasi otomotif, IGBT terutama digunakan dalam sistem penggerak listrik, sistem daya, dan stasiun pengisian daya di lingkungan tegangan tinggi. Rentang aplikasinya umumnya berada di area dengan tegangan tahan lebih dari 600V, arus lebih dari 10A, dan frekuensi lebih dari 1KHz.


Sistem penggerak listrik: Terutama digunakan dalam inverter (DC-AC) untuk mengubah daya arus searah (DC) 12V dari baterai isi ulang menjadi daya arus bolak-balik (AC) 220V yang menggerakkan motor. Ini adalah inti dari penggerak motor. Sistem kontrol motor membutuhkan puluhan IGBT. Misalnya, motor asinkron AC tiga fasa Tesla menggunakan 28 IGBT per fasa, total 84. Motor lain memiliki 12 IGBT. Tesla menggunakan total 96 IGBT.

Sistem catu daya: Terutama digunakan pada pengisi daya kendaraan (AC-DC) dan konverter (DC-DC) untuk mencapai pengisian baterai lithium dan konversi daya pada tingkat tegangan yang dibutuhkan.


Tiang pengisian daya: Listrik di jaringan semuanya berupa arus bolak-balik (AC), dan tiang pengisian daya dibagi menjadi tiang pengisian daya DC cepat dan tiang pengisian daya AC lambat. IGBT terutama digunakan pada tiang pengisian daya DC cepat.

Kapasitas pasar IGBT otomotif global pada tahun 2018 adalah US$1.84 miliar, dan kami memperkirakan bahwa kapasitas pasar IGBT otomotif pada tahun 2020 akan mencapai US$2.08 miliar.



Infineon, Mitsubishi, dan Fuji Electric berada di posisi terdepan di pasar IGBT global. ON Semiconductor (Fairchild) terutama terkonsentrasi di industri elektronik konsumen tegangan rendah, dengan tegangan di bawah 600V, sedangkan bidang tegangan menengah dan tinggi di atas 1700V terutama digunakan dalam kereta api kecepatan tinggi, mobil, jaringan pintar, dll., dan pada dasarnya dimonopoli oleh Infineon, ABB, dan Mitsubishi.




Semikonduktor daya termasuk dalam bidang sirkuit pan-analog. Semikonduktor daya merupakan barang konsumsi yang penting. Manusia membutuhkan "kayu bakar, beras, minyak, dan garam". Mesin juga membutuhkan perangkat daya. Semikonduktor daya dibutuhkan di mana pun yang terkait dengan konversi energi listrik. Fluktuasi industri sejalan dengan tren komoditas, dan produk-produknya terkait erat dengan tren PDB global. Fluktuasi industri dalam 4-5 tahun sangat konsisten dengan siklus semikonduktor.




Produk-produk bernilai tambah tinggi telah lama dimonopoli oleh produsen Eropa dan Amerika, dan substitusi domestik sudah di depan mata. Hanya ada sedikit pabrik model IDM domestik. Proses inti semuanya dilakukan sendiri oleh produsen Eropa dan Amerika. Mereka mengandalkan keunggulan produk mereka untuk mengendalikan siklus pengiriman dan dengan demikian mengendalikan sistem harga seluruh industri. Terutama untuk MOS tegangan tinggi dan IGBT daya tinggi, siklus pengiriman produk seringkali lebih dari 50 minggu, dan harga pada dasarnya terus meningkat sejak tahun 2016.




Peluang investasi di tahun 2020 akan datang dari lingkungan siklus makro 3-4 tahun di mana siklus semikonduktor sedang pulih dan meningkat. Perusahaan model IDM memiliki lebih banyak keunggulan dari sisi biaya dibandingkan perusahaan fabless. Disarankan untuk memperhatikan target rantai industri terkait: Wingtech Technology (600745), Jiejie Microelectronics (300623), Yangjie Technology (300373), Taiji Technology (300046), China Microelectronics (600360), Star Semiconductor (603290), New Energy Saving (A18105), China Resources Microelectronics (A19303).


Peringatan Risiko

1) Kemajuan produksi chip dalam negeri lebih rendah dari yang diharapkan;

2) Dukungan kebijakan untuk industri sirkuit terpadu telah melemah;

3) Perusahaan peralatan semikonduktor asing memberlakukan embargo peralatan terhadap perusahaan domestik.


Catatan: Artikel ini dicetak ulang dari "Semiconductor Wind Vane", yang mendukung perlindungan hak kekayaan intelektual. Harap sebutkan sumber asli dan penulis dari cetakan ulang tersebut. Jika ada pelanggaran, silakan hubungi kami untuk menghapusnya.

Nomor telepon perusahaan: +86-0755-83044319
Faks/FAX: +86-0755-83975897
Surel: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Manajer Li

QQ: 332496225 Manajer Qiu

Alamat: Ruang 809, Gedung C, Gedung Teknologi Zhantao, No. 1079 Jalan Minzhi, Distrik Baru Longhua, Shenzhen

whatsapp

Hotline Layanan

tel: +86 755 83044319

WhatsApp

Whatsapp:+8618073002950