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IGBT業界にチャンス!
2022-03-17 268
1, IGBTとは:   IGBTの学名は絶縁ゲートバイポーラトランジスタで、BJTとMOSFETで構成されています。複合パワー半導体デバイス BJTはバイポーラダイオード、MOSFETは金属酸化膜半導体電界効果トランジスタを指します。主な用途は、電圧/電流周波数変換、電圧変換、位相変換、整流、反転、スイッチングなどです。性能はMOSFETよりも優れていますが、価格が高いという欠点があります。    
パワー半導体デバイス:制御タイプにより、無制御タイプと半制御タイプに分けられ、フル制御製品の3種類があります。     2.IGBT分類:   IGBTは以下のように分類できる。IGBTディスクリートデバイス、IGBTモジュール、IPM 製品カテゴリーは3つあります。IGBTディスクリートデバイスは、IGBT単管と逆並列ダイオードで構成されるデバイスを指します。IGBTモジュールは、複数のIGBTチップとダイオードチップを絶縁方式でDBC基板上にモジュール状に実装したものを指します。IPM:インテリジェントパワーモジュールは、パワーデバイスと周辺回路(駆動回路、過電圧・過電流保護回路、温度監視回路、過熱保護回路など)を一体化した「複合型」デバイスです。通常、3 つのカテゴリの半分以上を占める IGBT モジュールについて説明します。  
    3. 下流アプリケーション:   ① 分類:IGBTは電圧区分によって、超低圧、低圧、中圧、高圧に分類されます。低圧側の主な用途は、電気溶接機、家電製品(インバータエアコン、洗濯機、冷蔵庫、食器洗い機、電磁調理器)、電気自動車(ハイブリッド車、電気自動車など)、UPS、太陽電池、風力発電などです。中圧側の主な用途は、UPS、地下鉄・都市鉄道モーター駆動、風力発電、太陽電池などです。高圧側の主な用途は、軌道牽引(高速鉄道、電車)、送電網、大型産業設備などです。  ②金額比率: 新エネルギー 自動車 自動車 IGBTの市場シェアは拡大を続け、2020年には中国のIGBT最大の応用分野となり、約30%を占めました。産業用制御、民生用電子機器(家電)、新エネルギー発電市場はそれぞれ27%、22%、11%を占めています。スマートグリッドは6%、鉄道輸送は4%を占めており、後者XNUMXつは大きな成長は見込まれません。需要の伸びが最も大きいのは、新エネルギー自動車と新エネルギー発電です。新エネルギー発電には、主に太陽光発電と風力発電が含まれます。Omdia、QYResearchなどの複数のデータ計算によると、2020年から2024年にかけての新エネルギー車用IGBTの複合成長率は17%と予想されており、新エネルギー発電は10%を超えると予想されており、これはIGBTを宣伝する最も重要なロジックのXNUMXつです。     4. 主な下流需要の成長端:新エネルギー車の急速な普及と、カーボンニュートラルを背景とした太陽光発電・風力発電の爆発的な増加により、IGBTの生産能力は需要に追いつかず、深刻な品不足に陥っています。特にインバーターに搭載されるIGBTモジュールは供給不足に陥っており、比較的成長が早く、需要が明確なチップセグメントの一つです。現在のデータによると、新エネルギー車と新エネルギー発電の成長は証券会社の予測を上回っています。新エネルギー発電IGBT市場はトレンドとなり、エネルギー貯蔵および充電パイル下のIGBTが次のトレンドになりつつあります。   ①新エネルギー車: 新エネルギー電気自動車のコストの観点から見ると、大きな割合を占める部品は、バッテリー、モーター、電子制御システム、電動駆動部品などであり、それぞれ40%、15%、12%、8%となっている。電子制御システムの中核部品であるIGBTモジュールは、電子制御システム全体のコストの約30~40%を占めており、その他の概算値も算出されている。IGBT モジュールは車両コストの約 7 ~ 10% を占めます。 マクロマイクロテクノロジーの目論見書に引用されているEVtankのデータによると、2019年の中国の新エネルギー車向けIGBT市場規模は3.6億元で、新エネルギー車向けIGBTバイクの推定価格は2985台あたり約XNUMX元である。インフィニオンのデータによると、新エネルギー車におけるパワー半導体デバイスの価値は、従来の燃料車とほぼ同じである。5倍以上であり、IGBTはパワー半導体デバイスの中で最も大きな割合を占めている。。新エネルギー車の国内販売は数カ月にわたり前月比増加を続けた。 357,000月の国内販売は11.22万158.81台に達し、前月比XNUMX%増、前年同月比XNUMX%増となった。     ②チャージパイル: 充電スタンド、充電器のコスト構造から見てみましょう。充電モジュールは充電の中核設備です。充電モジュールは充電システムのコストの約50%を占めています。その中核機能は、電力網の交流をバッテリーを充電できる直流に変換することです。充電モジュールの鍵となるのはIGBT電源スイッチです。充電モジュールが作動しているとき、三相交流は整流・フィルタリングされ、その後、直流入力電圧がIGBTブリッジに供給されます。直流充電スタンドでは、IGBTが中核部品となり、総コストの20%を占めています。中国の新エネルギー車市場は世界最大規模であるため、毎年増設される充電スタンドの数も世界最大です。国が計画している車両対スタンド比率は1:1ですが、まだ実現には程遠いです。超急速充電は今後のトレンドであり、大出力急速充電の実現は、IGBTなどの電源部品と切り離せないものとなっています。     ③新エネルギー発電:   風力発電に代表される。新エネルギー発電によって出力される電気エネルギーは系統の要件を満たさないため、太陽光発電や風力発電のインバータで直流に整流し、系統の要件を満たす交流に変換する必要があります。次にグリッドに入力します。IGBT モジュールは、太陽光発電インバータや風力発電インバータの中核デバイスです。 マクロマイクロテクノロジーの概説によると、IGBTモジュールはインバーターの価値の10%~15%を占めており、2019~2020年のIGBTの推定価値は20万~23万元/GWである。ストリングインバーターの生産規模が徐々に拡大するにつれて、インバーターのGWあたりの製造コストが低下し、IGBTのGWあたりの価値も低下すると予想される。太陽光発電の設置容量は予想を上回り続け、22.05月から45月までにXNUMXGWが設置され、前年同期比XNUMX%増加した。④エネルギー貯蔵:エネルギー貯蔵システムの重要なデバイスの一つは、エネルギー貯蔵コンバータ 家庭用エネルギー貯蔵用では一般的にエネルギー貯蔵インバータと呼ばれ、大規模産業および商業用エネルギー貯蔵分野では一般的にPCSと呼ばれています。バッテリーとグリッド間の電気エネルギーの双方向変換を実現するデバイス。エネルギー貯蔵コンバータは、エネルギー貯蔵バッテリーの直流を交流に変換して電力網に送信するだけでなく、電力網の交流を直流に整流してエネルギー貯蔵システムを充電することもできます。証券会社は一般的に、エネルギー貯蔵コンバータの需要の5年間の複合成長が50%を超えると予測しており、IGBTはエネルギー貯蔵コンバータのコア部品の一つですが、IGBTを使用しないものもあります。  

⑤その他:周波数変換白物家電。周波数変換機能を持つ白物家電の中核部品の一つは、内蔵の「周波数変換器」であり、IGBTモジュールは周波数変換器の中核部品です。周波数変換は省エネと環境保護の第一選択です。主にインバータエアコン、インバータ冷蔵庫、インバータ洗濯機などが含まれます。その中でも、インバータ冷蔵庫は最も大きな成長余地があり、現在の普及率はわずか22%です。





免責事項: この記事は「Semiconductor Today」から転載したものです。この記事は著者の個人的な見解のみを表すものであり、Sac Micro および業界の見解を表すものではありません。知的財産権の保護をサポートするため、転載および共有のみを目的としています。転載する場合は、出典と著者を明記してください。侵害がある場合は、削除するためにご連絡ください。


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