Quali sono i punti di forza di China Resources Micro, New Clean Energy, Yangjie e Jiejie nel settore IGBT?
 
Situazione del settore dei semiconduttori di potenza: si prevede che il mercato interno dei semiconduttori di potenza raggiungerà i 50 miliardi di dollari nel 2025, e l'attuale tasso di penetrazione della localizzazione è molto basso. Si prevedono tre principali settori di applicazione per il futuro: automobili, fotovoltaico e controllo industriale. Vi sono inoltre elementi come l'energia bianca, le reti elettriche ad alta tensione e il trasporto ferroviario.  
(1) Mercato del controllo industriale: prima del 2018, i semiconduttori di potenza nazionali erano principalmente concentrati nel settore del controllo industriale, con una scala nazionale di 10 miliardi; (2) Mercato dei veicoli a nuova energia: si prevede che il mercato nazionale dei veicoli elettrici raggiungerà oltre 10-15 miliardi nel 2025; le vendite di veicoli a nuova energia non sono aumentate molto dal 2019 al 2020, ma hanno ricominciato a crescere nell'ottobre 2020. Il valore di un semiconduttore di potenza per veicoli è di 3,000 yuan. Si prevede che ci saranno 2 milioni di unità nazionali nel 2021 (spazio di mercato di 6 miliardi) e l'obiettivo nazionale sarà di raggiungere 5 milioni di unità (spazio di mercato di 15 miliardi) nel 2025. (3) Mercato degli inverter fotovoltaici: aumentato da 130 GW a 180 GW lo scorso anno. Anche gli inverter fotovoltaici si stanno sviluppando rapidamente. 1 GW ha un valore industriale applicato ai semiconduttori di potenza di 40 milioni di yuan. Pertanto, il settore fotovoltaico, con una potenza di 180 GW nel 2020, ha generato un valore industriale per i semiconduttori di potenza superiore a 7 miliardi di yuan. I produttori nazionali di inverter fotovoltaici detengono il 60% della quota di mercato globale (Goodwe, Sungrow, Ginlang, Huawei, ecc.).  
  D: Situazione del boom dei semiconduttori di potenza R: L'aumento del prezzo dei semiconduttori di potenza IGBT di quest'anno deriva da: (1) la rapida crescita della domanda di IGBT nei mercati dei veicoli a energia nuova e del fotovoltaico; (2) a causa dell'epidemia, la maggior parte degli IGBT attualmente dipende dalle importazioni e molte attività di confezionamento e collaudo si trovano nel Sud-est asiatico (Malesia, ecc.). Queste attività sono attualmente in fase di fermo, il che aggrava la carenza. (3) L'attuale tempo di consegna per gli IGBT di controllo industriale di Infineon è di sei mesi, mentre per gli IGBT per il settore automobilistico è di un anno. Dopo il 2022-2023, quando l'epidemia si attenuerà e le fabbriche riprenderanno l'attività, i tempi di consegna di Infineon potrebbero essere più brevi; tuttavia, per i moduli IGBT, i mercati automobilistico e fotovoltaico sono in rapida crescita e le carenze potrebbero persistere. Non sarà possibile alleviare la situazione finché non saranno messe in funzione le linee di produzione di Infineon da 12 pollici e diverse linee di produzione nazionali da 12 pollici (Silan Micro, Huahong, Jita, China Resources Micro, ecc.).  
D: Quali sono i vantaggi e gli svantaggi del mercato degli IGBT per veicoli a nuova energia e delle principali aziende nazionali? R: La prima BYD, la prima ad iniziare la produzione in Cina; (1) Nel 2008, ha acquisito la fabbrica di wafer IDM di Ningbo Zhongwei e ha iniziato a produrli in proprio. Dal 2010 al 2011, ha organizzato un team per iniziare a sviluppare IGBT montati su veicoli; nel 2012, ha importato le proprie auto BYD e nel 2015, gli IGBT sviluppati internamente hanno iniziato ad aumentare in volume. (2) Prima del 2015, BYD acquistava l'80% dei suoi chip da Infineon e poi li confezionava per l'uso nelle proprie auto, come Tang, Song, ecc.; (3) Dopo il 2015, sono usciti i chip IGBT di seconda generazione e mezzo prodotti internamente e l'80% dei chip è stato utilizzato internamente e il 20% è stato acquistato da fornitori esterni; (4) Dopo l'uscita dei chip IGBT di generazione 4.0 nel 2017-2018, hanno sostanzialmente utilizzato i propri chip. Ora ha la maggiore capacità installata di IGBT, con un totale di 1 milione di unità che utilizzano i propri chip. Nel 2017 ha iniziato a promuovere i propri chip e moduli. Tuttavia, BYD IGBT 4.0 può essere confrontato solo con gli IGBT Infineon. 2.5 è una struttura planare + FS, che è peggiore dei chip di tipo a trincea delle aziende nazionali (è una generazione indietro rispetto alla quarta generazione di Star, Acer e Silan Micro; risultante in una differenza di caduta di tensione di saturazione di 2V, e il tipo a trincea è sottile e ha una differenza di caduta di tensione di 1.4V, quindi la perdita della struttura planare è grande, influenzando in definitiva l'efficienza della potenza di uscita). Pertanto, l'attuale cliente esterno che utilizza BYD IGBT per la produzione di massa è Lanhai Huateng di Shenzhen, che produce veicoli per la logistica commerciale; altri produttori di autovetture non ne fanno uso. Uno è che le prestazioni sono relativamente arretrate, e l'altro è che i moduli sviluppati internamente da BYD hanno un packaging personalizzato, diverso dall'attuale packaging standardizzato dei moduli A71, A72 e altri; (5) L'ultimo IGBT di BYD alla fine del 2020 Dopo il lancio della versione 5.0, sarà in grado di confrontarsi con i chip di tipo trench delle sue controparti nazionali (paragonabili all'IGBT di generazione 4.0 di Infineon, così come ai prodotti di tipo trench di Star e Silan Micro). Dipende se riuscirà a fare progressi nella promozione di nuovi prodotti quest'anno.  
Second Star Semiconductor: (1) Ha iniziato a produrre IGBT nel 2008. Inizialmente acquistava chip e realizzava il proprio packaging; (2) Infineon ha acquisito IR (International Rectifier) ​​nel 2015 e ha sciolto il team di chip originale di IR. Star ha rilevato questo team e lo ha sviluppato iterativamente basandosi sul chip di settima generazione di IR (rispetto alla quarta generazione di Infineon); (3) Nel 2016, abbiamo iniziato a promuovere i chip che abbiamo sviluppato internamente, con clienti come Inovance e INVT che li promuovevano. Questo chip è stato sviluppato sulla base di altri e ha preso delle scorciatoie, quindi è stato un successo ed è stato rapidamente promosso presso gli OEM nazionali; (4) Ha iniziato ad essere utilizzato nei produttori di controllo elettronico e di veicoli nel 2017; (5) I chip sviluppati internamente da Star nello stabilimento rappresentano ora il 70%, ma in termini di specifiche dei veicoli, ci sono molte applicazioni come la classe A00, autobus e veicoli logistici. Tuttavia, il suo modulo per auto di classe A da 750 V non ha ancora raggiunto le normative sui veicoli, con una durata di soli 4-5 anni (mentre ne sono richiesti più di 10) e il tasso di guasto non soddisfa lo standard (tasso di guasto annuo di 50 ppm); i produttori di auto di classe A preferiscono IDM per l'introduzione di moduli IGBT montati sui veicoli, perché i requisiti per la durata del chip, l'affidabilità e il tasso di guasto sono elevati. IDM controlla il processo e i parametri nello stabilimento di produzione. Il chip di Star è fabless e non c'è modo di dimostrare che il suo materiale sia di grado automobilistico; (anche se il modulo finale spedito dalla fabbrica è di grado automobilistico, il materiale del chip non può essere garantito) I limiti del fabless per la produzione di prodotti di grado automobilistico: Star effettua un ordine a Huahong. Dopo che i wafer sono usciti, i chip vengono sottoposti a più cicli di screening, test e controllo qualità, quindi vengono confezionati. Dopo il confezionamento, vengono sottoposti a test di burn-in, test di carico dinamico, ecc., e infine vengono spediti ai clienti delle macchine complete. Tuttavia, il modello IDM consente di ottenere un elevato livello di controllo qualità nello stabilimento di produzione. Grazie alla coerenza dei parametri, il chip può raggiungere la qualità automobilistica e non necessita di numerosi cicli di test dopo il rilascio;
Terza CRRC Electric: (1) Acquisita Danix nel Regno Unito nel 2012 e avviato lo sviluppo di IGBT. (2) Uno stabilimento di produzione è stato fondato nel 2015 e inizialmente ha sviluppato moduli IGBT ad alta tensione 6500V/7500V per il trasporto ferroviario. Nel 2017, a causa del processo di verifica, la capacità produttiva era relativamente inutilizzata, quindi abbiamo iniziato a produrre moduli IGBT di grado automobilistico 650V/750V/1200V; (3) Nel 2018, i produttori nazionali hanno iniziato ad avere l'opportunità di importare autobus, veicoli logistici e moduli di livello A00 (a quel tempo, la Cina veniva importata principalmente da CRRC, BYD e Star, e la quotazione di CRRC era la più bassa tra loro; ma era limitata dal fatto che CRRC non produceva originariamente prodotti di controllo industriale, quindi non comprendeva a fondo gli amplificatori di applicazione degli IGBT standard per auto e gli amplificatori di accelerazione; ad esempio: l'IGBT deve essere utilizzato in parallelo con FRD. Star e BYD utilizzano un chip IGBT e un'area del chip FRD 1:1. CRRC non ne sapeva molto all'epoca, ma utilizzava 1:0.5. In condizioni di lavoro speciali, la corrente del diodo sarà molto elevata e il guasto causerà un incidente. Pertanto, la promozione della prima versione del modulo CRRC non è stata molto agevole all'epoca. Dal 2019 al 2021, CRRC effettuerà revisioni del chip e lavorerà a stretto contatto con i clienti Tier-1. Attualmente, Inovance, Xpeng e Ideal hanno condotto verifiche di qualità su CRRC per due anni. Quest'anno, gli IGBT dell'azienda avranno l'opportunità di essere utilizzati nelle autovetture. Riteniamo che CRRC aumenterà i suoi volumi di produzione. L'attuale qualità dei prodotti soddisfa i requisiti delle normative automobilistiche, risultando superiore a quella di Bistar e BYD. Anche lo stabilimento di produzione e l'impianto di confezionamento di CRRC hanno raggiunto il livello di conformità alle specifiche del settore automobilistico. Dopo l'avvio della produzione di veicoli da parte di CRRC quest'anno, il successo dipenderà dal tasso di guasto. Se i dati di quest'anno saranno positivi, CRRC avrà l'opportunità di conquistare una quota di mercato maggiore.  
Quarto Silan Micro: (1) Principalmente impegnata in prodotti per elettrodomestici prima del 2018; (2) Ha avviato la produzione di IGBT industriali e automobilistici dopo il 2018. Tra le quattro aziende, Silan Micro è l'ultima ad aver iniziato la produzione; (3) Finora, sono stati rilasciati alcuni campioni di IGBT per autoveicoli di Silan Micro e alcuni clienti di livello A00 hanno già iniziato a utilizzarli. Leapmotor e Lingden hanno adottato i moduli Silan Micro. Il percorso che Silanwei vuole seguire è quello di CRRC e Star. Entrare prima nella logistica, negli autobus e nel livello A00. Sebbene Silan Micro abbia iniziato lentamente, il suo vantaggio risiede nel suo IDM. L'iterazione delle sue linee di produzione da 6, 8 e 12 pollici è molto semplice (ci vogliono solo 3 mesi per iterare una versione del prodotto, rispetto ai 6 mesi per Fabless). Nel campo industriale, Silan Future è il principale concorrente di Star. L'aspetto automobilistico dipende principalmente dalla sua transizione dalle auto di classe A00 alle auto di classe A.  
D: Quali sono le differenze nei parametri dei chip per auto tra i vari produttori nazionali? R: La caduta di tensione di saturazione planare 4.0 dell'IGBT BYD è superiore a 2V, ma il processo a trincea di Star, Silan Micro e CRRC può raggiungere 1.4V-1.6V, e la perdita planare è elevata, il che influisce in definitiva sulla differenza di potenza in uscita; Se prendiamo come esempio il modulo da 750V per le auto di classe A, Silan Micro è attualmente il migliore nel paese e può competere con l'uscita di Infineon di 160KW-180KW. Poi c'è CRRC, che può raggiungere anche 160KW ma non 180KW. I prodotti Star Semiconductor sono usciti relativamente presto e hanno raggiunto una potenza di 140-150kW. BYD utilizza la tecnologia planare per raggiungere la massima efficienza di 140kW, quindi ciò si rifletterà inevitabilmente sulla potenza in uscita; Il motivo per cui la tecnologia dei chip di BYD è in ritardo: lo stabilimento che ha acquisito Ningbo Zhongwei è uno stabilimento di seconda mano di TSMC. Questa linea può produrre solo chip planari da 6 pollici e non la tecnologia a trench. Pertanto, i chip di nuova generazione di BYD con tecnologia a trench da 5.0 pollici vengono prodotti a Huahong (e probabilmente anche i chip da 6.0 pollici, che vengono utilizzati come benchmark per i chip di settima generazione di Infineon, sono alla ricerca di driver).  
D: Quali sono le differenze nei processi di confezionamento di diversi produttori nazionali? R: Esistono quattro generazioni di prodotti nel confezionamento di livello automobilistico: (1) La prima generazione è il raffreddamento ad acqua indiretto su un solo lato: il modulo utilizza una piastra di base in rame e uno strato di grasso siliconico termoconduttivo viene applicato sotto il modulo e sulla piastra di base del radiatore. L'acqua scorre sotto il radiatore, quindi il modulo non è a diretto contatto con l'acqua. Questo tipo di modulo è utilizzato principalmente in soluzioni economiche, come A00, veicoli logistici, ecc. Questo modulo di confezionamento può essere prodotto in serie da produttori nazionali come BYD, Star, Acer, ecc., e non ci sono difficoltà tecniche nella conversione dal confezionamento di livello industriale. (2) La seconda generazione è il raffreddamento ad acqua diretto su un solo lato: ci saranno denti di dissipazione del calore (struttura Pin Fin) sulla piastra inferiore, verrà aperta una fessura sul radiatore, verrà inserito il modulo, l'acqua scorrerà direttamente sotto e sarà a diretto contatto con l'acqua e l'area circostante sarà sigillata. L'efficienza di dissipazione del calore e la densità di potenza saranno aumentate di oltre il 30% rispetto alla generazione precedente; questo tipo di modulo è utilizzato principalmente nelle auto di classe A00 e A, e questa soluzione è utilizzata principalmente nelle autovetture. Chiunque in Cina può produrli in serie. La sottile differenza è che Star e CRRC utilizzano piastre di base in rame, mentre BYD utilizza piastre di base in alluminio-silicio-titanio. La piastra di base di BYD è più affidabile, ma la dissipazione del calore non è buona come quella del rame. Presta attenzione all'affidabilità e sacrifica alcune prestazioni. (3) La terza generazione è la dissipazione del calore su entrambi i lati: il modulo passa dal processo di riempimento con colla al processo di sigillatura in plastica, ed entrambi i lati sono raffreddati indirettamente ad acqua. La dissipazione del calore è come un cassetto in cui viene inserito il modulo; questo tipo di modulo è stato realizzato per la prima volta dalla giapponese Denso (per Toyota Prius). Anche le auto nazionali prodotte da Huawei Thalys utilizzano questa soluzione di raffreddamento ad acqua su entrambi i lati. All'estero, ON Semiconductor, Infineon ed Electric Pile utilizzano tutte questa soluzione. In Cina, BYD (a partire dal 2016) e Star lo stanno facendo, ma i requisiti di processo sono relativamente elevati (il processo di confezionamento del modulo del radiatore è relativamente complesso e il chip richiede requisiti speciali. Richiede che entrambi i lati del chip possano essere saldati, quindi anche la superficie superiore del chip necessita di galvanizzazione). BYD e Star sono ancora lontane dalla produzione di massa (circa un anno); (4) La quarta generazione è il raffreddamento ad acqua diretto su entrambi i lati: basi in rame su entrambi i lati più dissipazione del calore su entrambi i lati con lunghe alette. Attualmente, solo Hitachi del Giappone può produrlo in serie e lo fornisce a modelli di fascia alta come Audi etron e Lexus. Non c'è produzione di massa in Cina ed è ancora nella fase di sviluppo tecnologico.  
D: Le aziende nazionali acquistano ancora chip da Infineon? Qual è il divario generazionale tra queste quattro aziende nazionali e Infineon? A: Attualmente, Star, Acer e BYD utilizzano ancora chip Infineon per alcuni dei loro prodotti. I chip esterni di Star sono destinati principalmente a prodotti IGBT di livello industriale. Ad esempio, nei settori degli ascensori, delle gru e della metallurgia industriale, i clienti specificano che i moduli possono essere prodotti in Cina, ma i chip interni devono essere importati (ad esempio, ThyssenKrupp, un'azienda tedesca di ascensori, cliente di Innovance); ci sono anche alcune fonderie industriali speciali, la frequenza di questi chip è molto alta e non può essere realizzata a livello nazionale, quindi i chip devono essere acquistati dall'estero; se Infineon viene utilizzato per componenti esterni del settore automobilistico e confezionato internamente, il prezzo non può essere superato da Infineon; (i chip di settima generazione di Infineon non vengono venduti ai produttori di dispositivi nazionali, solo quelli di quarta generazione). A livello nazionale, Star, Silan Micro, CRRC, ecc., indipendentemente dalla generazione che promuovono, sono in realtà benchmark della quarta generazione di Infineon (struttura a trincea + FS), attualmente la settima generazione più recente di Infineon, la quinta generazione di Infineon (versione ad alta potenza della quarta generazione), la sesta generazione (versione ad alta frequenza della quarta generazione), la quinta e la sesta generazione sono iterazioni di aggiornamento "a spremuta di dentifricio" basate sulla quarta generazione, non c'è stato alcun salto di qualità; rispetto alla quarta generazione, la settima generazione ha ridotto il diametro del filo (da 5 micron a 3 micron, riducendo l'area del 20%), assottigliato il chip (da 120 micron a 80 micron, la caduta di tensione di conduzione sarà migliore) e prestazioni migliori (la caduta di tensione di conduzione dei prodotti da 1200 V è scesa da 1.7 V a 1.4 V). Inoltre, l'IGBT di settima generazione di Infineon è prodotto in formato da 12 pollici, con una superficie ridotta e un costo che potrebbe essere la metà di quello della quarta generazione. Tuttavia, secondo la strategia di vendita nazionale di Infineon, il prezzo della settima generazione è simile a quello della quarta generazione e la riduzione annuale del prezzo per i grandi clienti è mantenuta al 5% (ma le prestazioni della settima generazione hanno un vantaggio rispetto alla quarta generazione); le aziende nazionali Silan Micro, CRRC e Star possono produrre in massa la quarta generazione di Infineon, i benchmark BYD 4.0 sono paragonabili alla generazione 2.5 di Infineon e i benchmark 5.0 sono paragonabili alla quarta generazione di Infineon; alla fine del 2018, dopo il lancio della settima generazione da parte di Infineon, grazie alle sue buone prestazioni, le aziende nazionali Silan Micro, Star e Acer stavano sviluppando prodotti di settima generazione. Attualmente, Silan Micro e Star dispongono di prototipi di settima generazione, ma sono ancora lontani dalla produzione di massa. L'apparecchiatura chiave dell'IGBT di settima generazione è l'impiantatore di ioni, ecc. Questa apparecchiatura è soggetta a restrizioni all'importazione. Attualmente, le aziende nazionali Huahong, Silan Micro e Jita Semiconductor ne sono dotate. Oltre alla settima generazione di Infineon, Silan Micro intraprende anche un'altra strada. Seguite l'esempio della giapponese Fuji, che utilizza IGBT RC (integrando IGBT e diodo in un unico circuito integrato per l'uso nelle automobili), una tecnologia che non è ancora stata prodotta in serie.
D: Qual è il rapporto e lo stato di avanzamento tra Star IGBT e Huahong? R: Star e Huahong sono sempre state in una situazione di tensione e collaborazione. Quando Infineon ha esaurito le scorte nel 2018, si è presentata un'ottima opportunità per Star di trovare un sostituto a livello nazionale. Star ha adottato una strategia di riduzione dei clienti minori e di fornitura esclusiva ai clienti più grandi, avviando la produzione a Huichuan (i materiali urgenti sono arrivati ​​rapidamente). L'anno scorso il prezzo di Infineon era di 200 milioni, e quest'anno potrebbe arrivare a 300 milioni; l'aumento di prezzo dovuto alla carenza è molto significativo. La localizzazione rappresenta una buona opportunità, ma Huahong ha agito in modo scorretto nei confronti di Star in quel periodo. Ha aumentato il prezzo tre volte quell'anno, da 2800 a 3500 per wafer. Pertanto, nel 2019 Star ha cercato fonderie in patria e all'estero, tra cui SMIC Shaoxing, la giapponese Fab, ecc. Quindi Star e Huahong sono allo stesso tempo innamorate e in competizione. I prodotti IDM (Integrated Design Manufacturing) pianificati da Star sono IGBT ad alta tensione da 1700 V e chip SiC. Si tratta di un nuovo prodotto che non è ancora stato prodotto in serie da Huahong e il volume d'affari di Huahong non ne risentirà (il formato da 12 pollici si riferisce agli IGBT di Star al di sotto dei 1200 V). Tuttavia, dal punto di vista dell'intero modello di produzione di semiconduttori di potenza, tutti puntano al modello IDM. Il primo obiettivo è il controllo dei costi, l'aumento dei margini di profitto lordo e l'espansione della quota di mercato. Il secondo è legato alle capacità di processo produttivo. La promozione di Star nel segmento delle auto di classe A non è ben vista, principalmente perché è limitata dal modello fabless e persegue qualità e affidabilità. In futuro, adotterà comunque il modello IDM.  
D: Ci sono differenze nelle applicazioni a valle degli IGBT da 12 pollici di Silan Micro e Star Semiconductor? R: Attualmente, i prodotti nazionali da 12 pollici sono principalmente destinati ai produttori per ridurre i costi, ma in realtà i prodotti sono gli stessi. Il processo di produzione dei wafer da 12 pollici è più difficile da controllare. Il wafer si deforma maggiormente ed è più soggetto a crepe. In particolare, l'impiantazione ionica dopo l'assottigliamento rende il processo più difficile da controllare. Silan Micro e Star producono IGBT da 12 pollici, principalmente in competizione con i prodotti di quarta generazione di Infineon, con uno spessore di 120 micron. Se si volessero confrontare con la settima generazione di Infineon, sarebbe necessario assottigliare il wafer a 80 micron, il che lo renderebbe più soggetto a deformazioni e crepe. I prodotti IGBT da 12 pollici di Silan Micro e Star sono utilizzati principalmente in ambito industriale. I prodotti IGBT da 12 pollici di Infineon sono stati lanciati nel 2016 e nel 2017. Sono entrati inizialmente nella linea di produzione industriale e successivamente, gradualmente, nelle normative automobilistiche. Poiché le normative sui veicoli sono soggette a modifiche, tutte le normative sui veicoli nella linea di produzione devono essere ricertificate.  
D: Qual è il valore degli IGBT nei veicoli elettrici? R: Il controllo elettronico è la parte più preziosa degli IGBT nei veicoli elettrici; (1) Veicoli per la logistica: utilizzando la tecnologia di confezionamento di prima generazione, generalmente si utilizzano moduli da 1200 V 450 A, che sono moduli a semiponte. Il prezzo di un singolo modulo è di 300 yuan (il preventivo di CRRC è di 280). Il sistema di controllo elettronico di un veicolo ne richiede tre e il valore di un singolo veicolo è di 1,000 yuan; (2) Autobus: attualmente si utilizza la stessa soluzione di confezionamento dei veicoli per la logistica (prima generazione); tuttavia, la potenza dei diversi tipi di autobus è diversa. Gli autobus da 8 metri utilizzano 1200 V 600 A; gli autobus sono generalmente a quattro ruote motrici, con un controllo elettronico anteriore e posteriore. Ogni controllo elettronico utilizza 3 moduli, per un totale di 6 moduli. Il prezzo individuale è di 450-500 e il valore del singolo veicolo è di circa 3,000 yuan; L'autobus da 10 metri con un livello di potenza più elevato utilizza 1200 V. 800 A, un modulo costa 600 yuan e se ne usi 6, il valore della bicicletta è di circa 3,600 yuan. (3) Livello A00 (auto piccola): utilizza meno di 80 kW, utilizza il packaging di seconda generazione (modulo HP1), il modulo Infineon costa circa 900 (Star quota 600). (4) Auto di classe A e superiori: circa 150,000 modelli utilizzano una singola soluzione di controllo elettronico e utilizzano il modulo HP Drive raffreddato ad acqua diretto di seconda generazione, il prezzo di Infineon varia da 2,000 a 1,300 yuan (Star 1,000 yuan); 200,000-300,000 yuan è generalmente a quattro ruote motrici, con un motore anteriore e posteriore, importato 2,600 yuan (nazionale 2,000 yuan); Modello di fascia alta: Weilai ES8 (unità di controllo elettronica a base di silicio 160-180KW, la trazione posteriore richiede 240KW), un modulo di trazione anteriore e due moduli di trazione posteriore in parallelo; quindi sono necessari tre moduli in totale, per un totale di 3,000-3,900 yuan. (5) OBC di bordo: tubo singolo IGBT a ricarica lenta da 6.6 kW, più di 20 dispositivi discreti, il costo totale è inferiore a 300 yuan; (6) Condizionatore d'aria per veicoli: circa 4 kW in pacchetto di primo tipo IPM, valore entro 100 yuan; (7) Servosterzo elettronico, potenza tra 15-20 kW, principalmente modulo 75 A, valore entro 200 yuan; (8) Pila di ricarica: IGBT industriale a mezzo ponte viene utilizzato per la ricarica lenta entro 20 kW, entro 200 yuan. In futuro, verrà raggiunta la ricarica super veloce di oltre 100 kW. Per potenze più elevate, verranno utilizzate soluzioni in SiC e il costo aumenterà esponenzialmente, potenzialmente superando i 1,000 yuan;
D: Quali sono i vantaggi e gli svantaggi delle principali aziende nazionali di SiC? R: La filiera industriale del SiC in Cina è incompleta. Nel campo della produzione di wafer, i diodi al carburo di silicio possono essere prodotti in serie in Cina. Sanan Optoelectronics, Ruineng e Tyco Tianrun producono già in serie diodi SiC. Lo stato attuale di Silan e China Resources non è ancora nella produzione di massa (stanno ancora costruendo le linee di produzione); per il modello IDM di MOS in SiC bisognerà aspettare più a lungo, e le aziende relativamente più veloci sono le aziende Fabless, come Zhanxin e Hanxin, che cercano l'OEM Hanlei di Taiwan. Alcuni MOS al carburo di silicio hanno iniziato ad essere prodotti in serie in OBC e alimentatori. Questo è dovuto principalmente al fatto che i produttori Fab nazionali sono immaturi (lo strato di ossido di gate e l'assottigliamento del chip non sono ancora maturi). Rispetto ai produttori esteri, il processo è migliore e i produttori nazionali sono indietro di oltre tre anni. All'estero, Rohm sta già producendo la terza generazione di MOS in SiC a struttura a trincea, e il SiC di ST viene prodotto in serie nelle auto Tesla;In termini di applicazioni SiC, l'intero mercato globale è di 600-700 milioni di dollari USA. Il costo è troppo elevato, quindi il settore applicativo è principalmente diviso in due categorie: la prima riguarda scenari ad alta frequenza e alta efficienza, come il fotovoltaico e gli alimentatori per comunicazioni di fascia alta. L'utilizzo di diodi SiC al posto dei MOSFET SiC può ridurre i costi; la sostituzione dei diodi a base di silicio in parallelo con IGBT con diodi SiC può migliorare l'efficienza e tenere conto dei costi; la seconda categoria riguarda i veicoli. (1) OBC si concentra sui modelli di fascia alta con efficienza di ricarica (oltre 12 kW e 22 kW) e ha iniziato a utilizzare MOSFET SiC in serie, perché il carburo di silicio ha un'efficienza di ricarica relativamente elevata, ricarica rapida e potenza residua; (2) Gli inverter di trazione principali montati sui veicoli sono utilizzati principalmente nei modelli di fascia alta, come Porsche Taycan e NIO ET7. L'efficienza relativamente elevata può migliorare la durata della batteria e la densità di potenza è relativamente alta; I modelli di fascia media, tra i 200,000 e i 300,000 yuan, sono principalmente Tesla Model 3 e BYD Han, che utilizzano moduli MOS in SiC. Poiché Tesla e BYD sono produttori di auto verticalmente integrati (che producono centraline elettroniche, batterie e veicoli completi), possono conoscere chiaramente l'entità del miglioramento delle prestazioni; al contrario, altre case automobilistiche hanno una divisione del lavoro e i produttori di moduli non possono indicare i vantaggi specifici dell'utilizzo del SiC (come il risparmio sui costi delle batterie), e il prezzo dei moduli IGBT è in calo. Sebbene il SiC possa migliorare la durata della batteria, il suo vantaggio in termini di riduzione della temperatura non è stato ancora pienamente sfruttato. La riduzione della temperatura consente di ridurre le dimensioni del sistema di dissipazione del calore, migliorando ulteriormente i vantaggi. Il costo attuale dei moduli SiC di Tesla è di 5,000 yuan, ovvero 5-8 volte superiore ai 1,300-1,500 yuan degli IGBT a base di silicio prodotti in Cina, quindi le case automobilistiche cinesi sono ancora in attesa di vedere come si evolverà la situazione. Tuttavia, si prevede che entro il 2023 il costo del SiC si ridurrà di tre volte rispetto a quello degli IGBT a base di silicio. I produttori di apparecchiature originali (OEM) spingeranno a utilizzare il SiC dopo averne constatato i maggiori vantaggi.  
D: Da chi acquista BYD il SiC? R: BYD acquista moduli Cree; Infineon promuove principalmente gli IGBT7 e non promuove attivamente il SiC, perché promuovere il SiC ridurrebbe la durata dei suoi prodotti a base di silicio. Attualmente, ROHM e Creat promuovono attivamente il carburo di silicio (che rappresenta l'80%-90% dei substrati globali);
D: Nei settori del controllo industriale e del fotovoltaico, qual è il progresso dei produttori nazionali di IGBT? R: Prendendo Inovance come esempio, saranno necessari almeno due fornitori, uno per il controllo industriale è Star e l'altro è Acer (Innovation è azionista di Acer); attualmente quello con il volume maggiore è Star; (1) Gli IGBT di Star erano 200 milioni l'anno scorso e la scala di adozione quest'anno potrebbe raggiungere più di 300 milioni (l'intero approvvigionamento di IGBT è di circa 1.5 miliardi); (2) I chip e i package IGBT di Acer Micro hanno avuto gravi incidenti in fabbrica e i problemi di qualità sono stati relativamente grandi, con conseguente impossibilità di aumentare il volume, che era di 30-40 milioni l'anno scorso; il servo era esaurito l'anno scorso e Silan Micro ha introdotto IPM a bassa potenza. (3) Silan Micro aumenterà il volume dei piccoli lotti e i successivi moduli di controllo industriale avranno anche l'opportunità di effettuare la verifica della qualità su Silan Micro; I transistor IGBT per il fotovoltaico sono diversi da quelli per il controllo industriale, ma nessuna azienda nazionale se ne occupa, perché i chip fotovoltaici devono operare ad alta frequenza, raggiungendo i 50-100 kHz (mentre per il controllo industriale sono richiesti solo 10 kHz). Infineon ha sviluppato tecnologie specifiche per l'alta frequenza (cosa che non avviene in Cina). Inoltre, il fotovoltaico richiede un'elevata efficienza (98%) e non ci sono molti produttori esteri in grado di soddisfarla. Le esigenze di personalizzazione sono elevate e la topologia del circuito è più complessa (a differenza dei circuiti tradizionali, per migliorare l'efficienza è necessario sovrapporre continuamente semiconduttori di potenza per creare topologie di circuito più complesse). Sono inoltre necessari molti moduli di potenza (IGBT da 1200 V e 650 V, nonché diodi SiC); i produttori esteri si riforniscono principalmente da Infineon e ON Semiconductor, e non ce ne sono più di 5-6. La produzione nazionale è un mercato inesplorato, praticamente impossibile da soddisfare. Solo Star e Acer offrono alcuni prodotti a tubo singolo, e i moduli non possono essere forniti in grandi quantità;
D: Che dire dell'utilizzo di Silan Micro da parte di Inovance? R: È ancora possibile. L'anno scorso, il modulo IPM di Silan Micro è stato utilizzato per la produzione di macchine per maschere. In passato, veniva utilizzato il modulo IPM di ST. Attualmente, il tasso di guasto di Silan Micro si mantiene entro 3/1000 e in futuro valuteremo la possibilità di aumentare il volume di produzione dei moduli Silan Micro (dato che il nostro volume di approvvigionamento di moduli è in aumento e solo due aziende nazionali sono in grado di fornirli). Inovance ha un obiettivo interno per il tasso di localizzazione di parti e componenti. Per i prodotti industriali è stato fissato un tasso di localizzazione del 60% entro il 2022, mentre per INVT è stato fissato un tasso di localizzazione dell'80% entro il 2022. Pertanto, le aziende energetiche nazionali hanno ancora ampi margini di miglioramento.  
D: Quanto volume cederà Inovance a Silan Micro? R: Se prendiamo come riferimento l'obiettivo di tasso di localizzazione e acquistiamo 1.5 miliardi quest'anno, un tasso di localizzazione del 60% significherebbe la localizzazione di 900 milioni di prodotti, e le quote saranno divise tra 2-3 aziende. (Forse fino a 400 milioni; Macro e Silan Micro sono 200-300 milioni ciascuna;) Dipende dal loro livello di performance.
D: Qual è lo stato di adozione dei diodi SiC nel fotovoltaico? R: Nel fotovoltaico sono presenti anche moduli IGBT. Gli IGBT sono collegati in parallelo ai diodi. Attualmente, i diodi SiC vengono utilizzati per sostituire i FRD a base di silicio negli IGBT. Il SiC può ridurre significativamente le perdite di commutazione e migliorare l'efficienza degli inverter fotovoltaici. Pertanto, il passaggio ai diodi SiC può aumentare leggermente i costi a fronte di notevoli vantaggi; i diodi SiC di produzione nazionale sono utilizzati principalmente nei siti di telecomunicazione e nei grandi UPS; attualmente, i moduli IGBT nel fotovoltaico sono ancora un monopolio estero, quindi i diodi SiC al loro interno sono ancora principalmente di produzione estera. In futuro, se Star e Acer svilupperanno moduli al carburo di silicio, prenderanno in considerazione anche la produzione locale.  D: Quali sono i punti di forza degli IGBT di China Resources Micro, New Clean Energy, Yangjie e Jiejie? R: Il leader in questo caso è China Resources Micro; (1) China Resources Micro ha iniziato a produrre IGBT intorno al 2018. Quest'anno ha un fatturato di circa 100-200 milioni, principalmente da prodotti a singolo tubo, che non dovrebbero includere moduli; (2) Xinjie Energy è un'azienda puramente Fabless e non possiede una propria fabbrica di Fab e moduli. È difficile raggiungere le specifiche industriali e automobilistiche (Inovance non prenderà in considerazione l'importazione) e potrebbe essere destinata ad applicazioni di livello consumer o elettrodomestici. (3) Ci sono alcuni campioni di diodi SiC di Jiejie e Yangjie, ma il volume di vendite effettivo non è elevato. I prodotti IGBT non sono ancora presenti sul mercato. Sono utilizzati principalmente nel controllo industriale di fascia relativamente bassa, come le saldatrici, e non si trovano in applicazioni industriali di fascia alta. In realtà, anche BYD è nella stessa situazione. Il settore è principalmente quello delle saldatrici e dei piani cottura a induzione. Il passaggio ai settori di fascia alta richiede comunque un processo di accumulazione.  
D: Quali sono i punti di forza degli altri prodotti di BYD Semiconductor? R: In passato, c'era un vuoto nella generazione di chip, quindi non era possibile aumentare i volumi e il margine di profitto lordo era relativamente basso. Ad esempio, le vendite all'estero nel settore industriale erano solo 50 milioni (non paragonabili a quelle di qualsiasi azienda nazionale di IGBT), utilizzate in macchine per la saldatura a velocità variabile, ecc. Quindi la chiave è vedere se BYD riuscirà a promuovere i chip di tipo "trench" quest'anno in settori industriali di fascia alta come le fabbriche di inverter e a ottenere risultati innovativi per clienti esterni nel settore automobilistico. Se le vendite all'estero quest'anno saranno ancora solo 40-50 milioni, significherà che i suoi chip non sono stati aggiornati.  
D: I rappresentanti di Geely hanno affermato che i prodotti di Silan Micro vengono sviluppati molto rapidamente e sono i più simili a Infineon in Cina. Come valuta questa affermazione? R: È proprio così. Se si dispone di uno stabilimento di produzione, si può sviluppare una nuova versione in tre mesi, ma senza uno stabilimento di produzione ci vogliono sei mesi. Il chip a 750 V di Silan Micro può competere con Infineon e raggiungere una potenza di 160-180 kW. La sua caduta di tensione di saturazione è effettivamente la più bassa del paese. Attualmente, il suo principale svantaggio è il relativo ritardo nell'implementazione delle specifiche per i veicoli e la quasi totale assenza di dati. Nel contesto dell'esplosione del mercato automobilistico degli ultimi due anni, è necessario ottenere dati di qualità a livello A00 (utilizzato da Leap Motors, ma si tratta di un piccolo lotto, la potenza è inferiore a 80 kW e i requisiti di durata sono inferiori) e spedirlo su veicoli logistici per ottenere dati di qualità. I ​​produttori automobilistici nazionali potrebbero in seguito utilizzare i suoi prodotti. (Traendo insegnamento dal percorso intrapreso da CRRC, oltre alle prestazioni, si ottiene anche un accumulo di qualità).  
D: Qual è la quantità minima di IPM di Silan Micro? R: Il mercato interno è principalmente quello dei moduli di conversione di frequenza per elettrodomestici. In Cina si registrano 600-700 milioni di unità all'anno. Il prezzo unitario è calcolato tra 12 e 13 yuan per unità. Il volume di produzione interno è di 7-8 miliardi di unità. Il prezzo e il margine di profitto lordo sono relativamente bassi. In Cina, Silan Micro e Jilin Huawei sono le aziende leader nel settore. Anche Star ha iniziato a produrre, ma i volumi non sono elevati, solo poche decine di milioni all'anno, quindi Silan Micro è attualmente il produttore più grande. Attualmente importa componenti da Gree e Midea, con volumi molto elevati, che potrebbero superare gli 800 milioni di unità quest'anno. Si tratta di un processo di localizzazione, in sostituzione di ON Semiconductor (una volta importati, ci sono grandi opportunità per aumentare i volumi); tuttavia, il margine di profitto lordo di questi IPM non sarà molto elevato. Se si desidera aumentare il margine di profitto lordo, è comunque necessario produrre componenti per uso industriale e automobilistico (il margine di profitto lordo di Star è superiore al 40% perché si occupa esclusivamente di controllo industriale, componenti per uso automobilistico, energia eolica e carburo di silicio, che hanno margini di profitto lordo superiori al 50%).
D: Qual è la situazione relativa al Silan Micro da 12 pollici?

A: La produzione di massa è iniziata alla fine dello scorso anno. I prodotti MOS da 12 pollici di Silan Micro sono in fase iniziale. L'azienda ha prodotto 100 milioni di IGBT industriali da 1200 V lo scorso anno e quest'anno può produrne 200-300 milioni. Attualmente, il settore MOS può generare un fatturato di 1 miliardo.

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