Wat zijn de sterke punten van China Resources Micro, New Clean Energy, Yangjie en Jiejie op het gebied van IGBT's?
 
De situatie in de halfgeleiderindustrie voor vermogenselektronica: De binnenlandse markt voor halfgeleiders voor vermogenselektronica zal naar verwachting in 2025 een waarde van 50 miljard dollar bereiken, maar de huidige penetratiegraad van lokale productie is zeer laag. De drie belangrijkste toepassingsgebieden voor vermogenselektronica in de toekomst zijn: auto's, zonne-energie en industriële besturing. Daarnaast worden ook witstroom, hoogspanningsnetten en spoorvervoer genoemd.  
(1) Industriële besturingsmarkt: Voor 2018 was de binnenlandse markt voor vermogenshalfgeleiders voornamelijk gericht op industriële besturing, met een binnenlandse omvang van 10 miljard yuan; (2) Markt voor elektrische voertuigen: De binnenlandse markt voor elektrische voertuigen zal naar verwachting in 2025 een omvang van meer dan 10-15 miljard yuan bereiken; de verkoop van elektrische voertuigen nam tussen 2019 en 2020 niet veel toe, maar begon in oktober 2020 weer te groeien. De waarde van een vermogenshalfgeleider in een voertuig bedraagt ​​3,000 yuan. Naar verwachting zullen er in 2021 2 miljoen binnenlandse eenheden zijn (marktomvang van 6 miljard yuan), en de binnenlandse doelstelling zal 5 miljoen eenheden bereiken (marktomvang van 15 miljard yuan) in 2025. (3) Markt voor fotovoltaïsche omvormers: deze is vorig jaar gestegen van 130 GW naar 180 GW. Fotovoltaïsche omvormers ontwikkelen zich ook snel. 1 GW vertegenwoordigt een toegepaste waarde van 40 miljoen yuan in de vermogenshalfgeleiderindustrie. De fotovoltaïsche sector, met een capaciteit van 180 GW in 2020, vertegenwoordigt daarom ook een waarde van meer dan 7 miljard yuan voor de halfgeleiderindustrie. Chinese fabrikanten van fotovoltaïsche omvormers hebben een wereldwijd marktaandeel van 60% (Goodwe, Sungrow, Ginlang, Huawei, enz.).  
  V: De situatie rond de hausse in vermogenshalfgeleiders A: De prijsstijging van IGBT-vermogenshalfgeleiders dit jaar is te wijten aan: (1) de snelgroeiende vraag naar IGBT's in de markt voor elektrische voertuigen en zonne-energie; (2) Door de epidemie zijn de meeste IGBT's momenteel afhankelijk van import, en veel verpakkings- en testactiviteiten vinden plaats in Zuidoost-Azië (Maleisië, enz.). Deze bedrijven bevinden zich momenteel in een stilstandfase, wat het tekort verergert. (3) De huidige levertijd voor Infineon's industriële besturings-IGBT's is een half jaar, en voor automotive-IGBT's een jaar. Na 2022-2023, wanneer de epidemie afneemt en fabrieken hun werkzaamheden hervatten, kan het leveringsschema van Infineon mogelijk worden versoepeld; de automotive- en zonne-energiemarkten voor IGBT-modules groeien echter snel, waardoor tekorten kunnen aanhouden. De situatie zal pas verbeterd kunnen worden als de 12-inch productielijnen van Infineon en diverse binnenlandse 12-inch productielijnen (Silan Micro, Huahong, Jita, China Resources Micro, enz.) in gebruik worden genomen.  
V: Wat zijn de voor- en nadelen van de markt voor IGBT's in elektrische voertuigen en de belangrijkste binnenlandse bedrijven? A: BYD was de eerste die in China begon met de productie; (1) In 2008 nam het de IDM-wafelfabriek van Ningbo Zhongwei over en begon het zelf te produceren. Van 2010 tot 2011 stelde het een team samen om IGBT's voor voertuigen te ontwikkelen; in 2012 importeerde het zijn eigen BYD-auto's en in 2015 begon de productie van zelfontwikkelde IGBT's toe te nemen. (2) Vóór 2015 kocht BYD 80% van zijn chips van Infineon en verpakte deze vervolgens voor gebruik in zijn eigen auto's, zoals de Tang, Song, enz.; (3) Na 2015 kwamen de zelfgeproduceerde IGBT-chips van de 2.5e generatie op de markt, waarvan 80% zelf werd gebruikt en 20% werd ingekocht bij externe leveranciers; (4) Nadat de IGBT 4.0-generatie chips in 2017-2018 op de markt kwamen, gebruikten ze in principe hun eigen chips. Hij heeft nu de grootste geïnstalleerde capaciteit aan IGBT's, met in totaal 1 miljoen eenheden die zijn eigen chips gebruiken. In 2017 begon hij zijn eigen chips en modules te promoten. De BYD IGBT 4.0 kan echter alleen de benchmark van Infineon IGBT's 2.5 evenaren. De 2.5 is een planaire + FS-structuur, wat slechter is dan de trench-type chips van binnenlandse bedrijven (het is een generatie achter de 4e generatie van Star, Acer en Silan Micro; dit resulteert in een verschil in verzadigingsspanningsval van 2V, terwijl het trench-type dun is en een spanningsvalverschil van 1.4V heeft, waardoor het verlies van de planaire structuur groot is en uiteindelijk de efficiëntie van het uitgangsvermogen beïnvloedt). Daarom is de huidige externe klant die BYD IGBT's voor massaproductie gebruikt Lanhai Huateng uit Shenzhen, een fabrikant van bedrijfsvoertuigen; andere fabrikanten van personenauto's hebben er geen gebruik van. Een daarvan is dat de prestaties relatief achterblijven, en de andere is dat BYD's zelfontwikkelde modules een aangepaste behuizing hebben, die afwijkt van de huidige gestandaardiseerde behuizing van de A71, A72 en andere modules; (5) BYD's nieuwste IGBT eind 2020. Na de lancering van de 5.0-generatie zal deze zich kunnen meten met de trench-type chips van zijn binnenlandse concurrenten (vergelijkbaar met de 4.0-generatie IGBT van Infineon, evenals de trench-type producten van Star en Silan Micro). Het hangt ervan af of BYD dit jaar vooruitgang kan boeken met de introductie van nieuwe producten.  
Star Semiconductor: (1) Het bedrijf begon in 2008 met de productie van IGBT's. Aanvankelijk kocht het chips in en maakte het zijn eigen behuizing; (2) Infineon nam IR (International Rectifier) ​​over in 2015 en ontbond het oorspronkelijke chipteam van IR. Star nam dit team over en ontwikkelde het iteratief verder op basis van de 7e generatie chip van IR (in tegenstelling tot de 4e generatie van Infineon); (3) In 2016 begonnen we de door ons zelf ontwikkelde chips te promoten, met klanten zoals Inovance en INVT als ambassadeurs. Deze chip was gebaseerd op andere chips en maakte gebruik van vereenvoudigde processen, waardoor het een succes werd en snel werd geïntroduceerd bij binnenlandse OEM's; (4) De chips werden vanaf 2017 gebruikt in elektronische besturingen en voertuigfabrikanten; (5) De door Star zelf ontwikkelde chips in de fabriek vertegenwoordigen nu 70%, maar qua voertuigspecificaties zijn er veel toepassingen, zoals in de A00-klasse, bussen en logistieke voertuigen. Zijn 750V A-klasse automodule voldoet echter nog niet aan de voertuigregelgeving, met een levensduur van slechts 4-5 jaar (terwijl een levensduur van meer dan 10 jaar vereist is) en een uitvalpercentage dat niet aan de norm voldoet (jaarlijks uitvalpercentage van 50 ppm). Autofabrikanten van A-klasse auto's geven de voorkeur aan IDM voor de introductie van IGBT-modules voor voertuiggebruik, omdat de eisen aan de levensduur, betrouwbaarheid en het uitvalpercentage van de chip hoog zijn. IDM beheert het proces en de parameters in de fabriek. De chip van Star is fablessed, waardoor het niet mogelijk is te bewijzen dat het chipmateriaal van automotive-kwaliteit is. (Hoewel de uiteindelijke module die de fabriek verlaat van automotive-kwaliteit is, kan de kwaliteit van het chipmateriaal niet worden gegarandeerd.) De beperkingen van fablessed productie voor automotive-producten: Star plaatst een bestelling bij Huahong. Nadat de wafers klaar zijn, ondergaan de chips meerdere rondes van screening, testen en kwaliteitscontrole, waarna ze worden verpakt. Na het verpakken ondergaan ze burn-in-tests, dynamische belastingstests, enz., en worden ze uiteindelijk naar de klanten van de complete machine verzonden. Het IDM-model maakt echter een hoge kwaliteitscontrole in de fabriek mogelijk. Door de parameters consistent te houden, kan de chip aan de automobielnormen voldoen en hoeft deze na de vrijgave niet meer meerdere testrondes te doorlopen.
Derde CRRC Electric: (1) Nam Danix in het VK over in 2012 en begon met de ontwikkeling van IGBT's. (2) In 2015 werd een fabriek opgericht die aanvankelijk IGBT-hoogspanningsmodules van 6500V/7500V ontwikkelde voor het spoorvervoer. In 2017, vanwege het verificatieproces, lag de productiecapaciteit relatief stil, dus begonnen we met de productie van IGBT-modules van automobielkwaliteit van 650V/750V/1200V; (3) In 2018 kregen binnenlandse fabrikanten de mogelijkheid om bussen, logistieke voertuigen en A00-niveau modules te importeren (destijds werd in China voornamelijk geïmporteerd door CRRC, BYD en Star, waarbij de offerte van CRRC de laagste was; maar dit werd beperkt doordat CRRC oorspronkelijk geen industriële besturingsproducten produceerde en daarom de toepassing van versterkers met autostandaard IGBT's en acceleratieversterkers niet goed begreep; bijvoorbeeld: IGBT's moeten parallel met FRD's worden gebruikt. Star en BYD gebruikten een 1:1 verhouding tussen IGBT-chip en FRD-chipoppervlak. CRRC wist hier destijds weinig van en gebruikte een verhouding van 1:0.5. Onder speciale bedrijfsomstandigheden zou de diodestroom erg groot worden en een storing zou een crash veroorzaken. Daarom verliep de introductie van de eerste versie van de CRRC-module destijds niet erg soepel. Van 2019 tot 2021 zal CRRC chiprevisies uitvoeren en nauw samenwerken met Tier-1-klanten. Momenteel zijn Inovance, Xpeng en Ideal voert al twee jaar kwaliteitscontroles uit op CRRC. Dit jaar krijgen de IGBT's van het bedrijf de kans om in personenauto's te worden gebruikt. We verwachten dat CRRC zijn productievolume zal verhogen. De huidige productkwaliteit voldoet aan de eisen van de voertuigregelgeving, en is beter dan die van Bistar en BYD. De fabriek en verpakkingsafdeling van CRRC voldoen ook aan de specificaties voor voertuigen. Na de voertuigproductie van CRRC dit jaar zal het afhangen van het uitvalpercentage. Als de cijfers van dit jaar goed zijn, krijgt CRRC de kans om een ​​groter marktaandeel te veroveren.  
Ten vierde, Silan Micro: (1) Voor 2018 voornamelijk actief in witgoedproducten; (2) Na 2018 gestart met de productie van industriële en automotive IGBT's. Van de vier bedrijven is Silan Micro de laatste die met de productie is begonnen; (3) Tot nu toe zijn er enkele prototypes van Silan Micro's automotive IGBT's uitgebracht en gebruiken sommige A00-klanten deze al. Leapmotor en Lingden hebben modules van Silan Micro in gebruik genomen. Silan Micro wil dezelfde weg bewandelen als CRRC en Star: eerst de logistieke sector, de bussector en de A00-markt betreden. Hoewel Silan Micro langzaam van start is gegaan, ligt het voordeel in de geïntegreerde productie (IDM). De iteratie van eigen 6-, 8- en 12-inch productielijnen is zeer eenvoudig (het duurt slechts 3 maanden om een ​​productversie te itereren, vergeleken met 6 maanden voor fabless). Op industrieel gebied is Silan Future de grootste concurrent van Star. Het automotive aspect hangt voornamelijk af van de overgang van A00-klasse auto's naar A-klasse auto's.  
V: Wat zijn de verschillen in parameters voor autochips van verschillende binnenlandse fabrikanten? A: De 4.0 planaire verzadigingsspanningsval van BYD IGBT's ligt boven de 2V, maar de trench-procestechnologie van Star, Silan Micro en CRRC kan 1.4V-1.6V bereiken. Het planaire verlies is echter groot, wat uiteindelijk van invloed is op het verschil in uitgangsvermogen. Als we bijvoorbeeld de 750V-module voor A-klasse auto's nemen, is Silan Micro momenteel de beste in China en kan concurreren met de 160 kW-180 kW van Infineon. Dan is er CRRC, dat ook 160 kW kan bereiken, maar geen 180 kW. Star Semiconductor-producten kwamen relatief vroeg op de markt en bereikten een vermogen van 140-150 kW. BYD gebruikt planaire technologie om een ​​maximaal vermogen van 140 kW te bereiken, wat uiteindelijk ook terug te zien is in het uitgangsvermogen. De reden waarom BYD's chiptechnologie achterloopt: de fabriek die Ningbo Zhongwei heeft overgenomen, is een tweedehandsfabriek van TSMC. Deze productielijn kan alleen 6-inch planaire chips produceren en geen trench-chips. Daarom worden BYD's nieuwe generatie 5.0 trench-chips in Huahong geproduceerd (inclusief de 6.0 chips die waarschijnlijk ook de benchmark vormen voor Infineon's 7e generatie chips).  
V: Wat zijn de verschillen in de verpakkingsprocessen van verschillende binnenlandse fabrikanten? A: Er zijn vier generaties producten in verpakkingen van automobielkwaliteit: (1) De eerste generatie is enkelzijdige indirecte waterkoeling: de module gebruikt een koperen basisplaat en er wordt een laag thermisch geleidend siliconenvet onder de module en op de basisplaat van de radiator aangebracht. Het water stroomt onder de radiator door, waardoor de module niet in direct contact komt met het water. Dit type module wordt voornamelijk gebruikt in economische oplossingen, zoals A00, logistieke voertuigen, enz. Deze verpakkingsmodule kan in massaproductie worden genomen door binnenlandse fabrikanten zoals BYD, Star, Acer, enz., en er zijn geen technische problemen om deze om te zetten van industriële verpakkingen. (2) De tweede generatie is enkelzijdige directe waterkoeling: er zijn warmteafvoerende tanden (Pin Fin-structuur) op de bodemplaat, er wordt een sleuf in de radiator gemaakt, de module wordt erin geplaatst, het water stroomt er direct onderdoor en komt in direct contact met het water, en de omgeving wordt afgedicht. De warmteafvoerefficiëntie en vermogensdichtheid zullen met meer dan 30% toenemen ten opzichte van de vorige generatie; dit type module wordt voornamelijk gebruikt in A00- en A-klasse auto's, en deze oplossing wordt vooral toegepast in personenauto's. Iedereen in China kan ze massaal produceren. Het subtiele verschil is dat Star en CRRC koperen basisplaten gebruiken, terwijl BYD aluminium-silicium-titanium basisplaten gebruikt. De basisplaat van BYD is betrouwbaarder, maar de warmteafvoer is niet zo goed als die van koper. BYD besteedt aandacht aan betrouwbaarheid en offert wat prestaties op. (3) De derde generatie heeft dubbelzijdige warmteafvoer: de module verandert van een lijmvullingsproces naar een plastic afdichtingsproces, en beide zijden worden indirect watergekoeld. De warmteafvoer werkt als een lade waarin de module wordt geplaatst; dit type module werd voor het eerst gemaakt door het Japanse Denso (voor de Toyota Prius). Ook in Chinese auto's van Huawei Thalys wordt deze dubbelzijdige waterkoeling toegepast. In het buitenland gebruiken ON Semiconductor, Infineon en Electric Pile deze oplossing. In China doen BYD (gestart in 2016) en Star het, maar de proceseisen zijn relatief hoog (het verpakkingsproces van de radiatormodule is relatief complex en de chip stelt speciale eisen. Het vereist dat beide zijden van de chip gesoldeerd kunnen worden, dus het bovenoppervlak van de chip moet ook gegalvaniseerd worden). BYD en Star zijn nog een flink eind verwijderd van massaproductie (ongeveer een jaar); (4) De vierde generatie is dubbelzijdige directe waterkoeling: tweezijdige koperen bodemplaten plus lange pinfins voor dubbelzijdige warmteafvoer. Momenteel kan alleen Hitachi uit Japan dit in massaproductie nemen en levert het aan high-end modellen zoals Audi e-tron en Lexus. Er is geen massaproductie in China en het bevindt zich nog in de ontwikkelingsfase.  
V: Kopen binnenlandse bedrijven nog steeds chips van Infineon? Wat is het generatieverschil tussen deze vier binnenlandse bedrijven en Infineon? A: Op dit moment gebruiken Star, Acer en BYD nog steeds Infineon-chips voor sommige van hun producten. De externe chips van Star zijn voornamelijk bestemd voor industriële IGBT-producten. In de lift-, kraan- en metaalindustrie geven klanten bijvoorbeeld aan dat de modules in China geproduceerd mogen worden, maar dat de chips erin geïmporteerd moeten worden (een voorbeeld hiervan is ThyssenKrupp, een Duitse liftfabrikant en klant van Inovance). Ook zijn er speciale industriële smeltprocessen waarbij de productie van deze chips zeer hoog is en niet in eigen land kan worden uitgevoerd, waardoor de chips uit het buitenland moeten worden geïmporteerd. Als Infineon-chips worden gebruikt voor auto-onderdelen en deze zelf worden verpakt, is de prijs onverslaanbaar. (De zevende generatie chips van Infineon worden niet aan binnenlandse fabrikanten van apparaten verkocht, alleen de vierde generatie). In eigen land zijn Star, Silan Micro, CRRC, enz., ongeacht welke generatie ze promoten, in feite benchmarks. Infineon's vierde generatie (trench + FS-structuur), de nieuwste zevende generatie, de vijfde generatie (een krachtigere versie van de vierde generatie) en de zesde generatie (een hoogfrequente versie van de vierde generatie) zijn slechts kleine verbeteringen ten opzichte van de vierde generatie, zonder noemenswaardige kwaliteitssprong. Vergeleken met de vierde generatie heeft de zevende generatie een kleinere draaddiameter (van 5 micron naar 3 micron, een oppervlaktevermindering van 20%), een dunnere chip (van 120 micron naar 80 micron, wat resulteert in een betere geleidingsspanningsval) en betere prestaties (de geleidingsspanningsval van 1200V-producten is gedaald van 1.7V naar 1.4V). Bovendien wordt de zevende generatie IGBT van Infineon in een 12-inch formaat geproduceerd, met een kleiner oppervlak en mogelijk de helft van de kosten van de vierde generatie. Volgens de binnenlandse verkoopstrategie van Infineon is de prijs van de zevende generatie echter vergelijkbaar met die van de vierde generatie, en blijft de jaarlijkse prijsverlaging voor grote klanten 5% (maar de prestaties van de zevende generatie zijn beter dan die van de vierde generatie); de Chinese bedrijven Silan Micro, CRRC en Star kunnen de vierde generatie van Infineon in massaproductie nemen, BYD 4.0 presteert beter dan Infineon 2.5 en 5.0, en dat is vergelijkbaar met Infineon 4.0; eind 2018, na de lancering van de zevende generatie door Infineon, ontwikkelden de Chinese bedrijven Silan Micro, Star en Acer, vanwege de goede prestaties, producten voor de zevende generatie. Silan Micro en Star hebben momenteel prototypes van de zevende generatie, maar massaproductie is nog ver weg. De belangrijkste onderdelen van de zevende generatie IGBT's zijn onder andere de ionenimplanteerder. Op deze apparatuur gelden importbeperkingen. Momenteel hebben de binnenlandse bedrijven Huahong, Silan Micro en Jita Semiconductor het in hun bezit. Naast de zevende generatie van Infineon bewandelt Silan Micro ook een andere weg. Volg het voorbeeld van het Japanse Fuji, dat RC IGBT's gebruikt (een geïntegreerde IGBT en diode in één IC voor gebruik in auto's), een technologie die nog niet op grote schaal geproduceerd wordt.
V: Wat is de relatie en de voortgang tussen Star IGBT en Huahong? A: Star en Huahong hebben altijd een wisselvallige en tegelijkertijd samenwerkende relatie gehad. Toen Infineon in 2018 niet meer leverbaar was, bood dat Star een uitstekende kans om een ​​binnenlands alternatief te vinden. Star koos voor een strategie waarbij kleine klanten werden buitengesloten en alleen grote klanten werden bediend. De productie werd gestart in Huichuan (dringend materiaal werd snel geleverd). Vorig jaar bedroeg de prijs van Infineon 200 miljoen, en dit jaar kan die oplopen tot 300 miljoen; de prijsstijging als gevolg van tekorten is aanzienlijk. Lokalisatie is een goede kans, maar Huahong heeft Star destijds een slechte dienst bewezen. De prijs werd dat jaar verdrievoudigd, van 2800 naar 3500 per wafer. Daarom zocht Star in 2019 naar gieterijen in binnen- en buitenland, waaronder SMIC Shaoxing en Japanse Fab. Star en Huahong zijn dus zowel verliefd als vijandig gezind. De door Star zelf geplande IDM-producten zijn 1700V hoogspannings-IGBT's en SiC-chips. Dit product is nieuw en wordt nog niet massaal geproduceerd door Huahong. Het verkoopvolume van Huahong zal hierdoor niet worden beïnvloed (12-inch is voor Star's IGBT's onder de 1200V). Vanuit het perspectief van de gehele vermogenshalfgeleiderindustrie wil echter iedereen overstappen op IDM (Integrated Design Manufacturer). Ten eerste om de kosten te beheersen, de brutowinstmarges te verhogen en het marktaandeel te vergroten. Ten tweede om de productiemogelijkheden te verbeteren. De promotie van Star's A-klasse producten verloopt niet optimaal, voornamelijk omdat het bedrijf beperkt wordt door het fabless-model en de focus op kwaliteit en betrouwbaarheid. In de toekomst zal het bedrijf waarschijnlijk toch voor het IDM-model kiezen.  
V: Zijn er verschillen in de downstream-toepassingen van 12-inch IGBT's van Silan Micro en Star Semiconductor? A: Momenteel zijn binnenlandse 12-inch producten vooral bedoeld voor fabrikanten om kosten te besparen, maar de producten zelf zijn in feite hetzelfde. Het productieproces van 12-inch wafers is lastiger te beheersen. De wafer vervormt meer en is gevoeliger voor scheuren. Vooral de ionenimplantatie na het dunner maken het proces nog moeilijker te controleren. Silan Micro en Star produceren 12-inch IGBT's, voornamelijk als concurrent van de vierde generatie producten van Infineon, met een dikte van 120 micron. Om te voldoen aan de eisen van Infineon's zevende generatie, zou een dikte van 80 micron nodig zijn, wat de kans op vervorming en scheuren vergroot. De 12-inch IGBT-producten van Silan Micro en Star worden voornamelijk gebruikt in industriële toepassingen. De 12-inch IGBT-producten van Infineon kwamen in 2016 en 2017 op de markt. Ze werden eerst in de industriële productielijn geïntroduceerd en vervolgens geleidelijk aan ook in de voertuigregelgeving. Omdat de voertuigregelgeving verandert, moeten alle voertuigen in de productielijn opnieuw gecertificeerd worden.  
V: Wat is de waarde van IGBT's in elektrische voertuigen? A: De elektronische besturing is het meest waardevolle onderdeel van IGBT's in elektrische voertuigen; (1) Logistieke voertuigen: maken gebruik van de eerste generatie verpakkingstechnologie, over het algemeen 1200V 450A modules, dit zijn halfbrugmodules. De prijs van een enkele module is 300 yuan (CRRC's offerte is 280). Het elektronische besturingssysteem van een voertuig vereist er drie, de waarde van een enkel voertuig is 1,000 yuan; (2) Bussen: gebruiken momenteel dezelfde verpakkingsoplossing als logistieke voertuigen (eerste generatie); het vermogen verschilt echter per bustype. 8-meterbussen gebruiken 1200V 600A; bussen zijn over het algemeen vierwielaangedreven, met elektronische besturing aan de voor- en achterkant. Elke elektronische besturing gebruikt 3 modules, in totaal worden er 6 modules gebruikt. De prijs per module is 450-500 yuan, de waarde van een enkel voertuig is ongeveer 3,000 yuan; De 10 meter lange bus met een hoger vermogen gebruikt 1200V, 800A. Een module kost 600 yuan, en als je er 6 gebruikt, is de waarde van de fiets ongeveer 3,600 yuan. (3) A00-klasse (kleine auto): Gebruikt minder dan 80 kW, gebruikt tweede generatie behuizing (HP1-module). De module van Infineon kost ongeveer 900 yuan (Star vraagt ​​600 yuan). (4) A-klasse auto's en hoger: modellen van ongeveer 150,000 yuan gebruiken een enkele elektronische besturingsoplossing en de tweede generatie direct watergekoelde HP Drive-module. De prijs van Infineon varieert van 2,000 tot 1,300 yuan (Star 1,000 yuan); 200,000 tot 300,000 yuan is over het algemeen vierwielaandrijving, met een motor voor en achter. Geïmporteerd kost het 2,600 yuan (binnenlands 2,000 yuan); Hoogwaardig model: Weilai ES8 (op silicium gebaseerde elektronische regeleenheid 160-180 kW, achterwielaandrijving vereist 240 kW), één voorwielaandrijving en twee achterwielaandrijvingsmodules parallel geschakeld; dus in totaal zijn drie modules nodig, wat neerkomt op 3,000-3,900 yuan. (5) Onboard OBC: 6.6 kW langzaamladende IGBT-module, meer dan 20 afzonderlijke componenten, totale kosten minder dan 300 yuan; (6) Voertuigairconditioning: ongeveer 4 kW in IPM eerste type pakket, waarde binnen 100 yuan; (7) Elektronische stuurbekrachtiging, vermogen tussen 15-20 kW, voornamelijk 75A-module, waarde binnen 200 yuan; (8) Laadpaal: halfbrug industriële IGBT wordt gebruikt voor langzaam laden tot 20 kW, binnen 200 yuan. In de toekomst zal supersnel laden van meer dan 100 kW mogelijk zijn. Voor hogere vermogens zullen SiC-oplossingen worden gebruikt, waardoor de kosten exponentieel zullen stijgen, mogelijk tot meer dan 1,000 yuan;
V: Wat zijn de voor- en nadelen van de belangrijkste binnenlandse SiC-bedrijven? A: De binnenlandse SiC-industrieketen is incompleet. Op het gebied van waferproductie kunnen siliciumcarbidediodes in China massaal worden geproduceerd. SiC-diodes worden al massaal geproduceerd door Sanan Optoelectronics, Ruineng en Tyco Tianrun. De huidige voortgang van Silan en China Resources is nog niet in de massaproductiefase (ze zijn nog bezig met de bouw van productielijnen); het IDM-model voor SiC MOS zal nog langer op zich laten wachten, en de relatief snellere bedrijven zijn fabless-bedrijven, zoals Zhanxin en Hanxin, die op zoek zijn naar OEM-partners zoals Hanlei in Taiwan. Sommige siliciumcarbide MOS worden al massaal geproduceerd in OBC's en voedingen. Dit komt voornamelijk doordat binnenlandse fabrikanten nog niet volledig ontwikkeld zijn (de gate-oxidelaag en chipverdunning zijn nog niet volwassen). Vergeleken met buitenlandse fabrikanten is hun proces beter, en binnenlandse fabrikanten lopen meer dan drie jaar achter. In het buitenland produceert Rohm al de derde generatie SiC MOS-transistoren van het trench-type, en de SiC-transistoren van ST worden op grote schaal gebruikt in Tesla-auto's;Wat SiC-toepassingen betreft, bedraagt ​​de wereldwijde markt 600-700 miljoen dollar. De kosten zijn te hoog, waardoor de toepassingsindustrie hoofdzakelijk in twee categorieën is verdeeld: de eerste betreft scenario's met hoge frequenties en hoge efficiëntie, zoals fotovoltaïsche cellen en hoogwaardige communicatievoedingen. Het gebruik van SiC-diodes in plaats van SiC-MOSFET's kan de kosten verlagen; het vervangen van siliciumdiodes parallel aan IGBT's door SiC-diodes kan de efficiëntie verbeteren en tegelijkertijd kostenbesparend zijn; de tweede categorie betreft voertuigen. (1) OBC legt de nadruk op high-end modellen met een hoge laadefficiëntie (meer dan 12 kW en 22 kW) en is begonnen met het in grote aantallen gebruiken van SiC-MOSFET's, omdat siliciumcarbide een relatief hoge laadefficiëntie, snelladen en restvermogen heeft; (2) Hoofdaandrijfomvormers voor voertuigen worden voornamelijk gebruikt in high-end modellen, zoals de Porsche Taycan en de NIO ET7. De relatief hoge efficiëntie kan de levensduur van de batterij verlengen en de vermogensdichtheid is relatief hoog; Middenklassemodellen tussen de 200,000 en 300,000 yuan, voornamelijk de Tesla Model 3 en BYD Han, gebruiken SiC MOS-modules. Omdat Tesla en BYD verticaal geïntegreerde autofabrikanten zijn (ze produceren elektronische besturingen, accu's en complete voertuigen), kunnen ze de mate van prestatieverbetering duidelijk inschatten. Relatief gezien hebben andere autofabrikanten een taakverdeling, waardoor modulefabrikanten de specifieke voordelen van het gebruik van SiC (zoals lagere accukosten) niet kunnen aangeven. Bovendien dalen de kosten van IGBT-modules. Hoewel SiC de levensduur van de accu kan verlengen, is het voordeel van SiC op het gebied van temperatuurbesparing nog niet volledig benut. Temperatuurbesparing kan leiden tot een kleiner koelsysteem, wat de voordelen verder zal vergroten. De huidige kosten van Tesla SiC-modules bedragen 5,000 yuan, wat 5 tot 8 keer zo hoog is als de 1,300 tot 1,500 yuan van binnenlandse siliciumgebaseerde IGBT's. Daarom wachten binnenlandse autofabrikanten nog af. Naar verwachting zullen de kosten van SiC in 2023 echter tot driemaal het verschil met siliciumgebaseerde IGBT's zijn gereduceerd. OEM's zullen, naarmate ze meer voordelen zien, steeds meer SiC gaan gebruiken.  
V: Van wie koopt BYD SiC? A: BYD koopt modules van Cree; Infineon promoot voornamelijk IGBT7 en promoot SiC niet actief, omdat de promotie van SiC de levensduur van hun op silicium gebaseerde producten zou verkorten. Momenteel promoten ROHM en Creat actief siliciumcarbide (goed voor 80-90% van de wereldwijde substraten);
V: Hoe vergaat het de binnenlandse IGBT-fabrikanten op het gebied van industriële besturing en fotovoltaïsche energie? A: Neem Inovance als voorbeeld: zij hebben minstens twee leveranciers nodig, één voor industriële besturing is Star en de andere is Acer (Inovance is een aandeelhouder van Acer); momenteel heeft Star het grootste volume; (1) Star produceerde vorig jaar 200 miljoen IGBT's en de productie zal dit jaar naar verwachting meer dan 300 miljoen bedragen (de totale IGBT-inkoop bedraagt ​​ongeveer 1.5 miljard); (2) Acer Micro had grote problemen met de productie van IGBT-chips en -pakketten in de fabriek, met relatief grote kwaliteitsproblemen tot gevolg, waardoor het volume niet kon worden verhoogd en vorig jaar op 30-40 miljoen lag; vorig jaar was er een tekort aan servo's, waarna Silan Micro de energiezuinige IPM introduceerde. (3) Silan Micro zal de productie van kleine batches verhogen, waardoor de kwaliteitscontrole voor de daaropvolgende industriële besturingsmodules ook door Silan Micro kan worden uitgevoerd; Fotovoltaïsche IGBT's verschillen van industriële besturingstechnologie, maar binnenlandse bedrijven besteden er weinig aandacht aan. Dit komt doordat fotovoltaïsche chips een hoge frequentie van 50-100 kHz vereisen (voor industriële besturing is 10 kHz voldoende). Infineon heeft speciale ontwikkelingen op dit gebied voor hoge frequenties (iets wat in China niet bestaat). Bovendien stellen fotovoltaïsche systemen hoge eisen aan het rendement (98% rendement), en er zijn maar weinig buitenlandse fabrikanten die hieraan kunnen voldoen. De eisen aan maatwerk zijn hoog en de circuittopologie is complexer (in tegenstelling tot traditionele systemen, waarbij vermogenshalfgeleiders continu gestapeld moeten worden om een ​​complexer circuit te creëren voor een hoger rendement). De eisen aan maatwerk zijn dus zeer hoog. Er zijn ook veel vermogensmodules nodig (zowel 1200V als 650V IGBT's, en SiC-diodes); buitenlandse fabrikanten kunnen voornamelijk Infineon en ON Semiconductor leveren, en er zijn er niet meer dan 5-6. De binnenlandse productie is een blauwe oceaan en het is praktisch onmogelijk om aan de vraag te voldoen. Alleen Star en Acer leveren enkele producten met één buis, en modules kunnen niet in grote hoeveelheden worden geleverd;
V: Hoe zit het met het gebruik van Silan Micro door Inovance? A: Dat is nog steeds mogelijk. Vorig jaar werd de IPM-module van Silan Micro gebruikt voor de productie van maskermachines. In het verleden werd de IPM-module van ST gebruikt. Momenteel ligt het uitvalpercentage van Silan Micro onder de 3/1000, en we zullen overwegen om het volume van Silan Micro-modules in de toekomst te verhogen (omdat ons inkoopvolume voor modules is toegenomen en slechts twee binnenlandse bedrijven deze kunnen leveren). Inovance heeft een interne doelstelling voor de lokalisatiegraad van onderdelen en componenten. Voor industriële producten heeft Inovance een lokalisatiegraad van 60% voor 2022 vastgesteld, en voor INVT een lokalisatiegraad van 80% voor 2022. Daarom hebben binnenlandse energiebedrijven nog veel ruimte om dit te realiseren.  
V: Hoeveel volume zal Inovance aan Silan Micro geven? A: Als we uitgaan van een streefpercentage voor lokalisatie en dit jaar voor 1.5 miljard euro inkopen, zou een lokalisatiepercentage van 60% betekenen dat er 900 miljoen producten gelokaliseerd worden. De aandelen zullen dan verdeeld worden over 2-3 bedrijven. (Misschien tot 400 miljoen; Macro en Silan Micro krijgen elk 200-300 miljoen.) Het hangt af van hun prestaties.
V: Hoe staat het met de toepassing van SiC-diodes in fotovoltaïsche systemen? A: Er worden ook IGBT-modules gebruikt in fotovoltaïsche systemen. IGBT's worden parallel geschakeld met diodes. Tegenwoordig worden SiC-diodes gebruikt ter vervanging van de op silicium gebaseerde FRD's in IGBT's. SiC kan de schakelverliezen aanzienlijk verminderen en de efficiëntie van fotovoltaïsche omvormers verbeteren. Overstappen op SiC-diodes kan daarom de kosten enigszins verhogen in ruil voor grote voordelen. SiC-diodes worden voornamelijk in China gebruikt in communicatie-installaties en grote UPS-systemen. Momenteel is de productie van IGBT-modules in fotovoltaïsche systemen nog steeds een buitenlands monopolie, waardoor de SiC-diodes daarin ook voornamelijk uit het buitenland komen. Mocht Star of Acer in de toekomst siliciumcarbide-modules ontwikkelen, dan zullen zij ook overwegen om deze lokaal te produceren.  V: Wat zijn de sterke punten van China Resources Micro, New Clean Energy, Yangjie en Jiejie op het gebied van IGBT's? A: China Resources Micro is hier de leider; (1) China Resources Micro is rond 2018 begonnen met de productie van IGBT's. Dit jaar heeft het bedrijf een omzet van ongeveer 100 tot 200 miljoen behaald, voornamelijk met enkelvoudige buizen, en waarschijnlijk geen modules; (2) Xinjie Energy is volledig fabless en heeft geen eigen fabriek of modulefabriek. Het is moeilijk om te voldoen aan industriële en automobielspecificaties (Inovance zal import niet overwegen), en de producten zijn mogelijk meer geschikt voor consumentenproducten of huishoudelijke apparaten. (3) Jiejie en Yangjie hebben weliswaar enkele SiC-diode-samples, maar de daadwerkelijke verkoop is beperkt. IGBT-producten van hen zijn nog niet wijdverspreid op de markt. Ze worden voornamelijk gebruikt in relatief eenvoudige industriële besturingen, zoals lasmachines, en zijn niet te vinden in hoogwaardige industriële toepassingen. BYD is in feite ook sterk gericht op lasmachines en inductiekookplaten. De overstap naar hoogwaardige sectoren vereist nog steeds een geleidelijk proces van opbouw.  
V: Wat zijn de sterke punten van de andere producten van BYD Semiconductor? A: In het verleden was er een hiaat in de chipgeneratie, waardoor de productievolumes niet konden worden verhoogd en de brutowinstmarge relatief laag was. De exportomzet in de industriële sector bedroeg bijvoorbeeld slechts 50 miljoen (niet te vergelijken met die van binnenlandse IGBT-bedrijven), terwijl deze chips werden gebruikt in variabele lasmachines, enzovoort. Het is dus cruciaal om te zien of BYD dit jaar de trench-type chips kan promoten in hoogwaardige industriële sectoren zoals inverterfabrieken en doorbraken kan realiseren voor externe klanten in de auto-industrie. Als de exportomzet dit jaar nog steeds maar 40-50 miljoen bedraagt, betekent dit dat de chips niet zijn verbeterd.  
V: Mensen van Geely zeggen dat de producten van Silan Micro zich zeer snel ontwikkelen en het dichtst bij Infineon in China komen. Hoe beoordeelt u dat? A: Dat klopt inderdaad. Als je een fabriek hebt, kun je binnen drie maanden een nieuwe versie ontwikkelen, maar zonder fabriek duurt dat zes maanden. De 750V-chip van Silan Micro kan concurreren met Infineon en een vermogen van 160-180 kW leveren. De spanningsval bij verzadiging is inderdaad de laagste in het land. Op dit moment is het grootste nadeel dat het bedrijf relatief laat is met het ontwikkelen van voertuigspecificaties en in principe geen data heeft. Gezien de explosieve groei van de automarkt in de afgelopen twee jaar, is het noodzakelijk om kwaliteitsdata op A00-niveau te verkrijgen (gebruikt door Leap Motors, maar dat betreft kleine batches, met een vermogen van maximaal 80 kW en lagere levensduureisen) en deze te transporteren via transportvoertuigen om kwaliteitsdata te verzamelen. Chinese autofabrikanten zouden in de toekomst mogelijk gebruik kunnen maken van zijn producten. (Leren we van het pad dat CRRC heeft bewandeld, dan zien we dat er naast prestaties ook sprake is van kwaliteitsopbouw.)  
V: Wat is de minimale afnamehoeveelheid van Silan Micro IPM? A: De binnenlandse markt is voornamelijk gericht op frequentieomzettingsmodules voor huishoudelijke apparaten. Er worden jaarlijks 600-700 miljoen exemplaren in China geproduceerd. De prijs per stuk wordt geschat op 12-13 yuan. De binnenlandse markt wordt op 7-8 miljard stuks gezet. De prijs en de brutowinstmarge zijn relatief laag. In China zijn Silan Micro en Jilin Huawei de belangrijkste producenten. Star is ook begonnen met het ontwerpen van modules, maar de productie is nog niet groot. Het gaat slechts om tientallen miljoenen per jaar, waardoor Silan Micro momenteel de grootste speler is. Momenteel importeert het bedrijf Gree en Midea, en de volumes zijn zeer groot. Dit jaar zouden ze wel eens meer dan 800 miljoen stuks kunnen bereiken. Het is een proces van lokalisatie, ter vervanging van ON Semiconductor (na de import is er een grote kans op volumevergroting); de brutowinstmarge van deze IPM zal echter niet erg hoog zijn. Als je de brutowinstmarge wilt verhogen, moet je nog steeds industriële en automobieltoepassingen produceren (de brutowinstmarge van Star is meer dan 40% omdat het bedrijf zich alleen richt op industriële besturings- en automobieltoepassingen, windenergie en siliciumcarbide, die een brutowinstmarge van meer dan 50% hebben).
V: Hoe zit het met de Silan Micro 12 inch?

A: De massaproductie is eind vorig jaar van start gegaan. De 12-inch MOS-producten van Silan Micro bevinden zich nog in een vroeg stadium. Het bedrijf produceerde vorig jaar 100 miljoen industriële 1200V IGBT's en kan er dit jaar 200-300 miljoen produceren. Momenteel kan de MOS-markt een omzet van 1 miljard genereren.

Disclaimer: Dit artikel is overgenomen van de "Semiconductor Industry Alliance". Dit artikel geeft uitsluitend de persoonlijke mening van de auteur weer en vertegenwoordigt niet de standpunten van Sacco Micro en de industrie. Het is alleen bedoeld voor herpublicatie en verspreiding ter ondersteuning van de bescherming van intellectuele eigendomsrechten. Vermeld bij herpublicatie de oorspronkelijke bron en auteur. 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