Dit artikel is afkomstig uit een extern rapport. Zie hieronder voor de disclaimer en de risicobepalingen.

Oprichterstechnologie·Onderzoeksraamwerk:

Weergavepaneelcyclus l Netwerkbeveiligingsframework | Cameraframework | ODM | Xiaomi

OLED l RF-chip l RISC·V l Halfgeleiderapparatuur | 5G | Huawei Diepte

Productie van halfgeleiders l Vermogenshalfgeleiders | Internet Framework | Technologische topchips | 5G

Halfgeleider·Diepteserie:

Wingtech Technologie l Weir deelt zijn ideeën over GigaDevice-innovatie Zhuo Shengwei l Zhongwei l Sanan

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

Luxshare lPeng Ding lVoordeel | Rijke familie |Geluidsoverdracht l Lexin l Guangfeng l Huaxing l Anji

Computer · Diepte-serie:

Naster l Nanyang Co., Ltd. | Anheng Information | Digitaal China | Chinese Muur

Chinese software l Kingsoft Office | UFIDA Network | Inspur Information | Hundsun Electronics

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

Noordelijke Huachuang·Diepte-serie:

Noordelijke VS China Micro One l Noordelijke VS China Micro, Deel 2 | Noordelijke Huachuang Pagina 185 | China Micro

Drie keerpunten in het noorden l Onderzoek naar investeringen in waferfabrieken | Het mysterie van noordelijke waarderingen | De drie musketiers van apparatuur

Vermogenshalfgeleiders behoren tot het vakgebied van pan-analoge schakelingen. Vermogenshalfgeleiders zijn essentiële consumptiegoederen. Mensen hebben immers voedsel nodig, zoals "brandhout, rijst, olie en zout". Machines verbruiken ook energie. Vermogenshalfgeleiders zijn onmisbaar op elke plek waar elektrische energie wordt omgezet. De schommelingen in de industrie volgen de trends in grondstoffen en de producten zijn nauw verbonden met de wereldwijde bbp-trends. De schommelingen in de industrie over een periode van 4-5 jaar komen zeer consistent overeen met de halfgeleidercyclus.

Een hoger siliciumgehalte in individuele machines stimuleert de industriële ontwikkeling, terwijl een hogere efficiëntie en een betere prijs-kwaliteitverhouding de technologische vooruitgang bevorderen. De vraag komt uit alle sectoren en de toename van het halfgeleidergehalte (silicium) in een individuele machine is de kernregel. Alle technologische vooruitgang wijst op: 1) hoger vermogen, 2) kleiner formaat, 3) lager verlies en 4) betere prijs-kwaliteitverhouding. De belangrijkste fabrikanten die aan de concurrentie deelnemen, hanteren allemaal IDM-modellen, waarbij: 1) kwaliteit wordt gegarandeerd door schaalvoordelen en 2) de efficiëntie jaarlijks wordt verbeterd door de kosten per product te optimaliseren.

Doorbraken in materialen hebben de industrie naar een hoger niveau getild. De productvorm is geëvolueerd van enkele diodes en MOS-buizen naar geïntegreerde IGBT's, en van siliciumsubstraten naar halfgeleidersubstraten met een brede bandgap. De bredere bandgap zorgt voor aanzienlijk betere prestaties en efficiëntie dan vermogenscomponenten op siliciumsubstraten, maar momenteel is dit qua kosten-prestatieverhouding nog niet erg gunstig. Toekomstige trends: Naarmate de productiekosten van samengestelde halfgeleiders dalen, is het slechts een kwestie van tijd voordat op silicium gebaseerde vermogenshalfgeleiders met hun voordelen worden vervangen.

Producten met een hoge toegevoegde waarde worden al lange tijd gemonopoliseerd door Europese en Amerikaanse fabrikanten, en binnenlandse vervanging is aanstaande. Er zijn maar heel weinig binnenlandse IDM-modelfabrieken. De kernprocessen worden volledig in eigen huis uitgevoerd door Europese en Amerikaanse fabrikanten. Zij vertrouwen op hun productvoordelen om de levertijd te beheersen en daarmee het prijsmechanisme van de hele industrie te controleren. Vooral voor hoogspannings-MOS-transistoren en hoogvermogen-IGBT's bedraagt ​​de levertijd vaak meer dan 50 weken, en de prijzen vertonen sinds 2016 in principe een stijgende trend.

Het IDM-model heeft meer voordelen en fabless groeit sneller. Investeringskansen in 2020 zullen voortkomen uit de macro-economische cyclus van 3-4 jaar, waarin de halfgeleidercyclus zich herstelt en stijgt. Bedrijven die volgens het IDM-model opereren, hebben meer voordelen op het gebied van kosten dan fabless-bedrijven. Het is aan te raden om aandacht te besteden aan de volgende bedrijven in de gerelateerde industrieketen: 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).

risico waarschuwing

1) De vooruitgang van in eigen land geproduceerde chips is lager dan verwacht;

2) De beleidsmatige steun voor de geïntegreerde-circuitindustrie is verzwakt;

3) Buitenlandse bedrijven die halfgeleiderapparatuur produceren, leggen een embargo op apparatuur voor binnenlandse bedrijven.

Halfgeleidervermogenscomponenten zijn basiscircuitcomponenten met één enkele functie, die hoofdzakelijk elektrische energie verwerken en omzetten.

De diode heeft een eenvoudige structuur, maar kan alleen worden gebruikt voor gelijkrichting en kan niet worden aan- of uitgeschakeld. Stroomgestuurde schakelcomponenten zoals vermogenstransistors en thyristoren, MOSFET's en IGBT's zijn spanningsgestuurde schakelcomponenten die gemakkelijk aan te sturen zijn, een hoge schakelsnelheid hebben en een laag verlies kennen.

Vermogenshalfgeleiders vormen de kern van de energieomzetting en circuitbesturing in elektronische apparaten. Ze worden voornamelijk gebruikt voor het omzetten van spanning en frequentie, gelijkstroom naar wisselstroom, enzovoort. Vermogenscomponenten worden gebruikt in elk circuitsysteem met stroom-, spannings- en faseomzetting. De belangrijkste functie van MOSFET's en IGBT's is het omzetten van de "grove elektriciteit" met onregelmatige spanningen en frequenties, gegenereerd door energieopwekkingsapparatuur, via een reeks conversiemodulaties naar "fijne elektriciteit" met specifieke elektrische energieparameters en vermogensaansluitingen met variërende vraag en aanbod. Ze zijn een van de kerncomponenten van elektronische apparaten voor energieomzetting.

Tijdens de ontwikkeling van discrete componenten werden in de jaren vijftig vermogensdiodes en vermogenstransistors geïntroduceerd en gebruikt in industriële en energiesystemen.

Van de jaren zestig tot de jaren zeventig ontwikkelden halfgeleidervermogenscomponenten zoals thyristoren zich snel.

Eind jaren zeventig werden planaire vermogens-MOSFETs ontwikkeld;

Eind jaren tachtig kwamen trench power MOSFETs en IGBTs geleidelijk op de markt, waarmee halfgeleidervermogenscomponenten officieel hun intrede deden in het tijdperk van elektronische toepassingen.

In de jaren negentig verschenen geleidelijk aan superjunction MOSFETs, die de traditionele "siliciumbeperkingen" doorbraken en voldeden aan de eisen van toepassingen met hoog vermogen en hoge frequentie.

In 2008 nam Infineon het voortouw met de introductie van de afgeschermde gate-vermogens-MOSFET, waarmee de prestaties van halfgeleidervermogenscomponenten verder werden verbeterd.

Voor de binnenlandse markt worden de meeste discrete componenten, zoals vermogensdiodes, vermogenstriodes en thyristoren, in eigen land geproduceerd. Discrete componenten zoals MOSFET's en IGBT's zijn echter nog grotendeels afhankelijk van import vanwege hun geavanceerde technologie en productieprocessen. Er is in de toekomst nog veel ruimte voor importvervanging.

De afgelopen jaren is het toepassingsgebied van vermogenshalfgeleiders uitgebreid van industriële besturing en consumentenelektronica naar nieuwe energie, spoorvervoer, slimme netwerken, frequentieomzetting in huishoudelijke apparaten en vele andere markten, en de marktomvang heeft een gestage groei laten zien. Volgens de prognose van IHS Markit bedroeg de wereldwijde markt voor vermogenshalfgeleiders in 2018 circa 39.1 miljard dollar en zal deze naar verwachting groeien tot 44.1 miljard dollar in 2021, met een jaarlijkse groei van 4.1%.

De Chinese toeleveringsketen voor vermogenshalfgeleiders wordt momenteel steeds perfecter en er worden ook technologische doorbraken geboekt. Tegelijkertijd is China 's werelds grootste afnemer van vermogenshalfgeleiders. In 2018 bereikte de marktvraag 13.8 miljard dollar, met een groeipercentage van 9.5%, goed voor 35% van de wereldwijde vraag. Naar verwachting zal de Chinese markt voor vermogenshalfgeleiders in de toekomst een hoge groei blijven vertonen, met een verwachte marktomvang van 15.9 miljard dollar in 2021 en een jaarlijkse groei van 4.8%.

Marktonderzoeksbureau IC Insights gaf aan dat van de verschillende soorten halfgeleidervermogenscomponenten de MOSFET- en IGBT-modules de sterkste groei in de toekomst zullen laten zien.

Een MOSFET is een veldeffecttransistor die breed toepasbaar is in zowel analoge als digitale circuits. De voordelen ervan zijn een lage aanweerstand, lage verliezen, een eenvoudig aansturingscircuit en goede thermische weerstandseigenschappen. Hij is met name geschikt voor gebruik in vermogensregelingssystemen zoals computers, mobiele telefoons, powerbanks, voertuignavigatie, elektrische voertuigen en UPS-voedingen.

In 2016 bereikte de wereldwijde MOSFET-markt een waarde van 6.2 miljard dollar. De samengestelde jaarlijkse groei van de MOSFET-markt zal naar verwachting 3.4% bedragen tussen 2016 en 2022, waardoor de wereldwijde MOSFET-markt naar verwachting in 2022 bijna 7.5 miljard dollar zal bedragen.

Volgens statistieken van IHSMarkit bedroeg de omvang van de MOSFET-markt in mijn land in 2018 2.792 miljard dollar, met een samengestelde jaarlijkse groei van 15.03% tussen 2016 en 2018. Naarmate de wereldwijde productie van elektrische voertuigen toeneemt, zal de marktvraag naar MOSFET's in automobieltoepassingen naar verwachting snel groeien met een samengestelde jaarlijkse groei van 5.1% tussen 2016 en 2022. Tegen 2022 zal de vraag in de automobielsector die in de computer- en dataopslagsector overtreffen en 22% van de totale marktvraag uitmaken.

De IGBT is een samengesteld, volledig gestuurd, spanningsgestuurd halfgeleidervermogenscomponent, bestaande uit een bipolaire triode (BJT) en een MOSFET. Het combineert de voordelen van de hoge ingangsimpedantie van de MOSFET met de lage geleidingsspanningsval van de bipolaire triode (BJT). Het vermogen dat een IGBT nodig heeft is laag en de verzadigingsspanning is laag. Hierdoor is de IGBT zeer geschikt voor gebruik in convertersystemen met een gelijkspanning van 600V en hoger, zoals wisselstroommotoren, omvormers, schakelende voedingen, verlichtingscircuits, tractieaandrijvingen, enzovoort.

Volgens gegevens van het China Industry Information Network zal de wereldwijde markt voor IGBT-modules in 2020 een waarde van ongeveer 6 miljard dollar bereiken, een enorme markt. Naar verwachting zal de Chinese markt voor elektrische voertuigen en laadpalen de binnenlandse vraag naar IGBT-modules de komende vijf jaar met 20 miljard yuan stimuleren. Volgens gegevens van het China Industry Information Network bedroeg de omvang van de Chinese IGBT-markt in 2018 16.19 miljard yuan, met een samengestelde groei van 14.77% tussen 2010 en 2018. De Chinese markt voor IGBT's is echter laat op gang gekomen en er is in de toekomst nog veel ruimte voor importvervanging.

Halfgeleidervermogenscomponenten omvatten hoofdzakelijk vermogensdiodes, vermogenstransistors, thyristoren, MOSFET's, IGBT's, enz., die in vrijwel alle elektronica-industrieën worden gebruikt, waaronder computers, netwerkcommunicatie, consumentenelektronica, auto-elektronica, industriële elektronica en andere elektronische industrieën. Daarnaast zijn opkomende toepassingsgebieden zoals elektrische voertuigen/laadpalen, de productie van slimme apparatuur, het Internet of Things en fotovoltaïsche energiebronnen geleidelijk aan belangrijke afzetmarkten geworden voor halfgeleidervermogenscomponenten, wat de vraag ernaar stimuleert. Op de wereldwijde markt voor vermogenshalfgeleiders is industriële besturing goed voor 34%, automobielen voor 23%, consumentenelektronica voor 20% en communicatie voor 23%.

Volgens statistieken van de Consumer Electronics Association bedroeg de totale omvang van de Chinese consumentenelektronicamarkt in 2013 1,632.5 miljard yuan, waarmee het de grootste consumentenelektronicamarkt ter wereld werd. Volgens het 3C Industry Report 2017 zal de Chinese consumentenelektronicamarkt in 2017 de 2 biljoen yuan overschrijden, met een verwachte groei van 7.1%.

ESD-bescherming is vereist voor alle interfaces van de mobiele telefoon, zoals microfoons, oortjes, koptelefoons, luidsprekers, simkaarten, microSD-kaarten, NFC-antennes, GPS-antennes, wifi-antennes, touchscreen, 2G/3G/4G RF-antennes, USB-interfaces, lithiumbatterijen en de aan/uit-knop. De meeste mobiele telefoons gebruiken meer dan 20 interfaces, en enkele meer dan 10.

Naarmate de eisen van mensen aan de laadefficiëntie steeds hoger worden, is er een "snellaadmodus" ontstaan ​​voor het opladen van mobiele telefoons. Deze modus maakt opladen met een hoge stroomsterkte en een hoog vermogen mogelijk door de spanning te verhogen. Hoge spanningen brengen echter veiligheidsrisico's met zich mee en vereisen de toevoeging van synchrone gelijkrichtende MOS-buizen voor aanpassing.

Later verscheen een veiligere "flash charge"-modus, die snelladen mogelijk maakt door middel van een lage spanning en een hoge stroomsterkte. Deze modus stelt hogere eisen aan synchrone gelijkrichtende MOS-transistoren. Momenteel is de GaN FET de meest gangbare, omdat deze minder warmte produceert en compact is.

Autoelektronica speelt een zeer belangrijke rol in auto's. Vanuit het oogpunt van kostenstructuur is het met name van belang voor middenklasse tot hoogwaardige auto's, elektrische voertuigen, enzovoort.

Van traditionele auto's tot elektrische auto's, de grootste waardestijging is te zien in vermogenshalfgeleiders. In traditionele voertuigen met een verbrandingsmotor worden vermogenshalfgeleiders voornamelijk gebruikt voor het starten, stoppen en de veiligheid, en vertegenwoordigen ze slechts 20%. Ter vergelijking: een halfgeleider in een traditioneel voertuig is ongeveer 350 dollar waard, terwijl een vermogenshalfgeleider in een traditioneel voertuig 70 dollar waard is. De accu van elektrische voertuigen vereist een grote hoeveelheid vermogenscomponenten, die allemaal vermogenshalfgeleiders bevatten. In hybride voertuigen is dit 40% van de vermogenscomponenten, en in volledig elektrische voertuigen zelfs 55%. Uitgaande van een halfgeleider in een volledig elektrische auto van 750 dollar, is de waarde van een halfgeleider in een halfgeleider 413 dollar. Het gebruik van vermogenshalfgeleiders in elektrische voertuigen is dus zeven keer zo hoog als in traditionele voertuigen.

Omdat elektrische voertuigen geen mechanische onderdelen zoals motoren meer nodig hebben, wordt de structuur van de auto veel eenvoudiger. De structuur van een auto bestaat hoofdzakelijk uit accu's, motoren en elektronische besturingselementen. De elektronische systemen van elektrische voertuigen omvatten hoofdzakelijk accubeheersystemen, motorcontrollers, boordladers, omvormers, omvormers, stuursystemen, relais en passieve componenten.

In de praktijk gebruikt elke module van de auto wisselstroom, terwijl de ingangsstroom van de lithiumbatterij gelijkstroom is en de spanningen van de verschillende elektrische apparatuur verschillen. Dit vereist een bijbehorend energieomzettingssysteem. Afhankelijk van de verschillende omzettingsvolgordes van gelijkstroom (DC) en wisselstroom (AC) wordt energieomzetting onderverdeeld in vier modi: transformator (AC-AC), gelijkrichter (AC-DC), converter (DC-DC) en inverter (DC-AC).

Transformator (wisselstroom-wisselstroom): De ingangsspanning van een lithiumbatterij in een auto ligt tussen 12V en 36V, terwijl de netspanning 220V is. Een transformator is nodig om de netspanning om te zetten naar de ingangsspanning.

Gelijkrichter (AC-DC): Lithiumbatterijen moeten worden opgeladen met gelijkstroom (DC), terwijl het laadstation wisselstroom (AC) levert. Daarom moet de autolader een DC-omvormer gebruiken.

DC-DC-omvormer: De ingang is een vaste gelijkspanning (DC) van de lithiumbatterij en de uitgang is een variabele gelijkspanning (DC). In elektrische voertuigen wordt deze voornamelijk gebruikt voor het opwaarderen van 300V naar 650V voor de stroomvoorziening, het neerwaarts omzetten voor 12V-circuits en voor spanningsstabilisatie bij de energieopslag in batterijen.

Omvormer (DC-AC): Nieuwe energievoertuigen zijn uitgerust met oplaadbare lithiumbatterijen, die de opgeslagen elektrische energie gebruiken om de motor aan te drijven en zo het voertuig van stroom te voorzien. De functie van de omvormer is om de 12V gelijkstroom (DC) van de oplaadbare batterij om te zetten in de 220V driefasige wisselstroom (AC) van de aandrijfmotor, waarmee de basisaandrijving voor nieuwe energievoertuigen wordt geleverd.

Van 2014 tot 2021 steeg de wereldwijde jaarlijkse verkoop van voertuigen op brandstof van meer dan 87 miljoen naar meer dan 98 miljoen eenheden, met een gemiddelde jaarlijkse groei van 2%. De verkoop van voertuigen op nieuwe energiebronnen (inclusief volledig elektrische en hybride voertuigen) steeg van 270,000 naar 4.7 miljoen eenheden, met een gemiddelde jaarlijkse groei van 50%. Hun penetratiegraad steeg van slechts 0.3% in 2014 naar 4.0% in 2021.

De afgelopen jaren is de productie en verkoop van elektrische voertuigen in mijn land aanzienlijk toegenomen, en de penetratiegraad is blijven stijgen. Volgens gegevens van de Chinese Vereniging van Personenauto's is de verkoop van elektrische personenauto's in mijn land snel gestegen van 100,000 eenheden in 2014 naar 1.25 miljoen eenheden in 2018, met een samengestelde jaarlijkse groei van 91%. Volgens gegevens van de Chinese Vereniging van Autofabrikanten bedroeg de verkoop van elektrische voertuigen in China in het eerste kwartaal van 2019 250,000 eenheden, een stijging van meer dan 117% ten opzichte van hetzelfde kwartaal een jaar eerder. Naar verwachting zal de productie van elektrische voertuigen dit jaar de 1.6 miljoen eenheden overschrijden.

De markt voor vermogenshalfgeleiders in de automobielindustrie zal naar verwachting een waarde van 8 miljard dollar bereiken, met een samengestelde jaarlijkse groei van 7%. In 2018 werden wereldwijd 97.5 miljoen auto's verkocht, waaronder 2 miljoen elektrische voertuigen. Ervan uitgaande dat de verkoop van traditionele brandstofauto's de komende drie jaar met 2% per jaar zal toenemen en de verkoop van elektrische voertuigen met 30%, bedraagt ​​de waarde van een vermogenshalfgeleider in een traditionele brandstofauto 56 dollar, in een hybride auto 240 dollar en in een volledig elektrische auto 413 dollar. Naar verwachting zal het verkoopvolume van brandstofauto's in 2022 99.2 miljoen eenheden bedragen en dat van elektrische voertuigen 5.8 miljoen eenheden. De markt voor vermogenshalfgeleiders in de automobielindustrie zal naar verwachting een waarde van 8 miljard dollar bereiken, met een samengestelde jaarlijkse groei van 7%.

Eind 2017 bedroeg de nieuw geïnstalleerde capaciteit voor zonne-energieopwekking in mijn land 53.06 miljoen kilowatt, met een cumulatieve geïnstalleerde capaciteit van 130 miljoen kilowatt. Zowel de nieuwe als de cumulatieve geïnstalleerde capaciteit stonden wereldwijd op de eerste plaats, met 33.62 miljoen kilowatt aan zonne-energiecentrales, een stijging van 11% ten opzichte van het voorgaande jaar, en 19.44 miljoen kilowatt aan decentrale zonne-energie, een stijging van 3.7 keer ten opzichte van het voorgaande jaar.

De omvormers van windenergiecentrales zetten de 12V gelijkstroom (DC) uit de batterij om in 220V wisselstroom (AC), gelijk aan de netspanning. De omvormer bestaat hoofdzakelijk uit een MOS-veldeffecttransistor en een transformator, en is verbonden via analoge circuittechnologie. Van 2016 tot 2018 steeg de geïnstalleerde windenergiecapaciteit in ons land van 18.73 GW naar 21 GW. Alleen al in de eerste vijf maanden van 2019 nam de geïnstalleerde capaciteit met 6.88 GW toe, wat een snelle groei laat zien.

In alle aspecten van het slimme elektriciteitsnet vereisen gelijkrichters, omvormers en de flexibele transmissietechnologie FACTS voor UHV-gelijkstroomtransmissie een groot aantal vermogenscomponenten zoals IGBT's. Volgens gegevens van het China Industry Information Network wordt verwacht dat de investeringen in de Chinese sector voor slimme elektriciteitsnetten in 2021 bijna 2.3 biljoen yuan zullen bedragen.

Er bestaan ​​veel soorten vermogenshalfgeleiders, die veelvuldig worden gebruikt in consumentenelektronica, hogesnelheidstreinen, auto's en elektriciteitsnetten. Ze worden hoofdzakelijk onderverdeeld in unipolaire en bipolaire typen. Bipolaire typen: vermogensdiode, thyristor, BJT (bipolaire triode), vermogenstransistor (GTR), IGBT. Unipolaire typen: MOSFET, Schottky-diode. Afhankelijk van de verschillende fysische eigenschappen van elk segment, worden verschillende vermogenscomponenten gebruikt in verschillende spannings- en frequentiegebieden.

Vermogensdiodes zijn eenvoudige vermogenscomponenten met een simpele structuur en hoge betrouwbaarheid. Ze worden veelvuldig gebruikt in diverse sectoren, zoals de industrie en elektronica, en vervullen functies zoals spanningsstabilisatie, gelijkrichting en schakelen.

Diodes worden onderverdeeld in gelijkrichtdiodes, zenerdiodes en hoogfrequentdiodes.

Daaronder vallen vermogenshalfgeleiders zoals gelijkrichtdiodes en zenerdiodes.

Gelijkrichtdiodes worden hoofdzakelijk gebruikt voor gelijkrichting, schakelen, conversie (Schottky-diode SBD) en inversie (snelhersteldiode FRD).

MOSFET is een onderverdeling van vermogenscomponenten, namelijk MOS (Metal Oxide Semiconductor) en FET (Field Effect Transistor). Dit zijn veldeffecttransistoren die de gate van de metaallaag (M) over de oxidelaag (O) gebruiken om de halfgeleider (S) te besturen door middel van een elektrisch veld.

Power-MOSFET's zijn essentiële halfgeleidercomponenten voor vermogensomzetting en -regeling. Ze werken snel, hebben een laag uitvalpercentage, geringe schakelverliezen en een goede schaalbaarheid. Ze zijn geschikt voor omgevingen met lage spanning en hoge stroomsterkte en vereisen een hogere werkfrequentie dan andere vermogenscomponenten.

In auto's worden ze voornamelijk gebruikt in laders (AC-DC) en omvormers (DC-DC) in het voedingssysteem. De wereldwijde markt voor MOSFET's voor auto's had in 2018 een waarde van 2.45 miljard dollar en we schatten dat deze in 2022 3.16 miljard dollar zal bedragen. Hierbij worden vooral hoogspannings-MOSFET's met spanningen boven de 600V gebruikt.

Infineon heeft het grootste marktaandeel in de MOSFET-markt. Volgens gegevens van HIS bedraagt ​​het totale marktaandeel van Infineon-producten 27%, gevolgd door ON Semiconductor met 13% en Renesas met 9%. Op het gebied van hoogwaardige, hoogspannings-MOSFET's is Infineon marktleider met een aandeel van 36%.

Als nieuw type vermogenselektronica wordt de IGBT internationaal erkend als het meest representatieve product van de derde revolutie in de vermogenselektronica. Het is een kerncomponent op het gebied van industriële besturing en automatisering. De werking ervan is vergelijkbaar met die van het menselijk hart. Het kan de spanning, stroom, frequentie, fase, enzovoort in het circuit aanpassen aan de hand van de signaalinstructies van het industriële apparaat om nauwkeurige besturing te realiseren. Daarom wordt de IGBT wel de "CPU" van de vermogenselektronica genoemd en wordt deze veelvuldig gebruikt in energiebesparing in motoren, spoorvervoer, slimme netwerken, ruimtevaart, huishoudelijke apparaten, auto-elektronica, duurzame energieopwekking, elektrische voertuigen en andere gebieden.

De IGBT heeft zich sinds zijn industriële toepassing eind jaren tachtig razendsnel ontwikkeld. Hij heeft niet alleen de MOSFET en GTR in industriële toepassingen vervangen, maar is zelfs doorgedrongen tot hoogvermogenstoepassingen waar SCR en GTO dominant zijn. Daarnaast heeft de IGBT veel toepassingsgebieden van vermogenscomponenten zoals BJT en MOSFET in consumentenelektronica overgenomen.

In automobieltoepassingen worden IGBT's voornamelijk gebruikt in elektrische aandrijfsystemen, voedingssystemen en laadpalen in hoogspanningsomgevingen. Het toepassingsgebied ligt over het algemeen in gebieden met een doorslagspanning van meer dan 600 V, een stroomsterkte van meer dan 10 A en een frequentie van meer dan 1 kHz.

Elektrisch aandrijfsysteem: Hoofdzakelijk gebruikt in een omvormer (DC-AC) om de 12V gelijkstroom (DC) van de oplaadbare batterij om te zetten in de 220V wisselstroom (AC) die de motor aandrijft. Het vormt de kern van de motoraandrijving. Het motorbesturingssysteem vereist tientallen IGBT's. De driefasige asynchrone wisselstroommotor van Tesla gebruikt bijvoorbeeld 28 IGBT's per fase, in totaal 84. Andere motoren hebben 12 IGBT's. Tesla gebruikt in totaal 96 IGBT's.

Voedingssysteem: Hoofdzakelijk gebruikt in voertuigladers (AC-DC) en omvormers (DC-DC) voor het opladen van lithiumbatterijen en het omzetten van stroom naar het vereiste spanningsniveau.

Laadpalen: De elektriciteit in het net is allemaal wisselstroom (AC), en laadpalen worden onderverdeeld in snellaadpalen voor gelijkstroom (DC) en langzaamlaadpalen voor wisselstroom (AC). IGBT's worden voornamelijk gebruikt in snellaadpalen voor gelijkstroom.

De wereldwijde markt voor IGBT's in de automobielsector had in 2018 een capaciteit van 1.84 miljard dollar, en we schatten dat deze marktcapaciteit in 2020 2.08 miljard dollar zal bedragen.

Infineon, Mitsubishi en Fuji Electric bekleden een leidende positie op de wereldwijde IGBT-markt. ON Semiconductor (Fairchild) is voornamelijk actief in de laagspanningsmarkt voor consumentenelektronica, met spanningen onder de 600V, terwijl de midden- en hoogspanningsgebieden boven de 1700V vooral worden gebruikt in hogesnelheidstreinen, auto's, slimme elektriciteitsnetten, enz., en in principe worden gemonopoliseerd door Infineon, ABB en Mitsubishi.

Vermogenshalfgeleiders behoren tot het vakgebied van pan-analoge schakelingen. Vermogenshalfgeleiders zijn essentiële consumptiegoederen. Mensen hebben immers voedsel nodig, zoals "brandhout, rijst, olie en zout". Machines verbruiken ook energie. Vermogenshalfgeleiders zijn onmisbaar op elke plek waar elektrische energie wordt omgezet. De schommelingen in de industrie volgen de trends in grondstoffen en de producten zijn nauw verbonden met de wereldwijde bbp-trends. De schommelingen in de industrie over een periode van 4-5 jaar komen zeer consistent overeen met de halfgeleidercyclus.

Producten met een hoge toegevoegde waarde worden al lange tijd gemonopoliseerd door Europese en Amerikaanse fabrikanten, en binnenlandse vervanging is aanstaande. Er zijn maar heel weinig binnenlandse IDM-modelfabrieken. De kernprocessen worden volledig in eigen huis uitgevoerd door Europese en Amerikaanse fabrikanten. Zij vertrouwen op hun productvoordelen om de levertijd te beheersen en daarmee het prijsmechanisme van de hele industrie te controleren. Vooral voor hoogspannings-MOS-transistoren en hoogvermogen-IGBT's bedraagt ​​de levertijd vaak meer dan 50 weken, en de prijzen vertonen sinds 2016 in principe een stijgende trend.

Investeringskansen in 2020 zullen voortkomen uit de macro-economische cyclus van 3-4 jaar, waarin de halfgeleidercyclus zich herstelt en stijgt. IDM-bedrijven (Integrated Device Manufacturer) hebben meer kostenvoordelen dan fabless-bedrijven. Het is aan te raden om aandacht te besteden aan gerelateerde bedrijven in de industriële keten, zoals: Wingtech Technology (600745), Jiejie Microelectronics (300623), Yangjie Technology (300373), Taiji Technology (300046), China Microelectronics (600360), Star Semiconductor (603290), New Energy Saving (A18105) en China Resources Microelectronics (A19303).

risico waarschuwing

1) De vooruitgang van in eigen land geproduceerde chips is lager dan verwacht;

2) De beleidsmatige steun voor de geïntegreerde-circuitindustrie is verzwakt;

3) Buitenlandse bedrijven die halfgeleiderapparatuur produceren, leggen een embargo op apparatuur voor binnenlandse bedrijven.

Let op: Dit artikel is overgenomen van "Semiconductor Wind Vane", een platform dat de bescherming van intellectuele eigendomsrechten ondersteunt. Vermeld de oorspronkelijke bron en auteur van de herdruk. Neem bij inbreuk contact met ons op zodat we het artikel kunnen verwijderen.

Telefoonnummer van het bedrijf: +86-0755-83044319
Fax: +86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
Vraag: 3518641314 Manager Li

Vraag: 332496225 Manager Qiu

Adres: Kamer 809, Gebouw C, Zhantao Technologiegebouw, Minzhilaan 1079, Longhua Nieuw District, Shenzhen