Jakie są mocne strony IGBT spółek China Resources Micro, New Clean Energy, Yangjie i Jiejie?
 
Sytuacja w branży półprzewodników mocy. Przewiduje się, że krajowy rynek półprzewodników mocy osiągnie wartość 50 miliardów dolarów w 2025 roku, a obecny wskaźnik penetracji rynku jest bardzo niski. Przewiduje się trzy główne obszary energetyki w przyszłości: motoryzacja, fotowoltaika i sterowanie przemysłowe. Istnieją również niektóre sektory energii elektrycznej, sieci wysokiego napięcia i transport kolejowy.  
(1) Rynek sterowania przemysłowego: Krajowe półprzewodniki mocy koncentrowały się głównie w dziedzinie sterowania przemysłowego przed 2018 r., przy skali krajowej wynoszącej 10 miliardów; (2) Rynek pojazdów o nowej energii montowanych w pojazdach: Przewiduje się, że krajowy rynek pojazdów elektrycznych osiągnie ponad 10-15 miliardów w 2025 r.; sprzedaż nowych pojazdów energetycznych nie wzrosła znacząco w latach 2019-2020, ale zaczęła ponownie rosnąć w październiku 2020 r. Wartość półprzewodnika mocy pojazdu wynosi 3,000 juanów. Przewiduje się, że w 2021 r. będzie 2 miliony jednostek krajowych (przestrzeń rynkowa 6 miliardów), a krajowy cel osiągnie 5 milionów jednostek (przestrzeń rynkowa 15 miliardów) w 2025 r. (3) Rynek falowników fotowoltaicznych: wzrósł ze 130 GW do 180 GW w zeszłym roku. Falowniki fotowoltaiczne również rozwijają się szybko. 1 GW przekłada się na wartość branży półprzewodników mocy stosowanej na poziomie 40 milionów juanów. Zatem sektor fotowoltaiczny o mocy 180 GW w 2020 roku ma również wartość branży półprzewodników mocy przekraczającą 7 miliardów juanów. Krajowi producenci falowników fotowoltaicznych odpowiadają za 60% udziału w globalnym rynku (Goodwe, Sungrow, Ginlang, Huawei itp.).  
  P: Sytuacja boomu na półprzewodniki mocy O: Tegoroczny wzrost cen półprzewodników mocy IGBT wynika z: (1) szybkiego wzrostu popytu na IGBT na rynkach pojazdów o nowej energii i fotowoltaiki; (2) Większość IGBT, dotkniętych epidemią, obecnie opiera się na imporcie, a wiele pakowań i testów odbywa się w Azji Południowo-Wschodniej (Malezja itp.). Obecnie znajdują się one w fazie przestoju, co pogłębia niedobory. (3) Obecny czas dostawy przemysłowych IGBT firmy Infineon wynosi pół roku, a czas dostawy samochodowych IGBT wynosi jeden rok. Po latach 2022-2023, gdy epidemia ustąpi, a fabryki wznowią pracę, harmonogram dostaw Infineon może zostać złagodzony; jednak w przypadku modułów IGBT rynki motoryzacyjny i fotowoltaiczny szybko rosną, a niedobory mogą się utrzymywać. Sytuacji nie uda się poprawić, dopóki nie zostaną uruchomione linie produkcyjne telewizorów Infineon 12 cali oraz kilku krajowych telewizorów 12 cali (Silan Micro, Huahong, Jita, China Resources Micro itp.).  
P: Jakie są zalety i wady rynku IGBT nowych pojazdów energetycznych i głównych firm krajowych? O: Pierwszy BYD, pierwszy, który rozpoczął produkcję w Chinach; (1) W 2008 roku nabył fabrykę płytek IDM Ningbo Zhongwei i zaczął ją produkować samodzielnie. W latach 2010-2011 zorganizował zespół, aby rozpocząć rozwój montowanych w pojazdach IGBT; w 2012 roku zaimportował własne samochody BYD, a w 2015 roku samodzielnie opracowane IGBT zaczęły zwiększać swoją objętość. (2) Przed 2015 rokiem BYD kupił 80% swoich chipów od Infineon, a następnie pakował je do użytku we własnych samochodach, takich jak Tang, Song itp.; (3) Po 2015 roku pojawiły się produkowane przez siebie układy scalone IGBT 2.5 generacji, z których 80% było wykorzystywanych przez nich samych, a 20% zostało zakupionych od dostawców zewnętrznych; (4) Po pojawieniu się układów scalonych IGBT 4.0 w latach 2017-2018, firma zasadniczo korzystała z własnych układów. Obecnie posiada największą zainstalowaną moc produkcyjną układów IGBT, z łączną liczbą 1 miliona jednostek wykorzystujących własne układy. W 2017 roku zaczął promować własne układy i moduły. Jednak BYD IGBT 4.0 może stanowić punkt odniesienia jedynie dla układów IGBT firmy Infineon. 2.5 to struktura planarna + FS, która jest gorsza niż układy typu trench-type krajowych firm (jest jedną generację za 4. generacją Star, Acer i Silan Micro; co skutkuje różnicą spadków napięcia nasycenia 2V, a typ trench jest cienki i ma różnicę spadków napięcia 1.4V, więc strata struktury planarnej jest duża, co ostatecznie wpływa na wydajność mocy wyjściowej). Dlatego obecnym zewnętrznym klientem, który używa BYD IGBT do masowej produkcji, jest Lanhai Huateng z Shenzhen, który produkuje pojazdy logistyczne; inni producenci samochodów osobowych nie mają z nich zastosowania. Jednym z powodów jest to, że wydajność jest stosunkowo słaba, a drugim to, że samodzielnie opracowane moduły BYD są dostosowane do indywidualnych potrzeb i różnią się od obecnych standardowych opakowań modułów A71, A72 i innych; (5) Najnowszy IGBT firmy BYD pod koniec 2020 r. Po wprowadzeniu na rynek wersji 5.0 będzie on mógł porównywać się z układami typu „trendch” swoich krajowych odpowiedników (porównywalnymi z IGBT 4.0 firmy Infineon, a także z produktami typu „trendch” firm Star i Silan Micro). Zależy to od tego, czy w tym roku uda się poczynić postępy w promocji nowych produktów.  
Second Star Semiconductor: (1) Firma rozpoczęła produkcję IGBT w 2008 roku. Początkowo kupowała układy scalone i wytwarzała własne opakowania; (2) Infineon przejął IR (International Rectifier) ​​w 2015 roku i rozwiązał oryginalny zespół IR zajmujący się układami scalonymi. Star przejął ten zespół i iteracyjnie rozwijał go w oparciu o układ IR 7. generacji (w porównaniu z 4. generacją Infineon); (3) W 2016 roku zaczęliśmy promować opracowane przez nas układy scalone, a promowali je tacy klienci jak Inovance i INVT. Ten układ scalony został opracowany na podstawie innych i poszedł na skróty, więc odniósł sukces i szybko został wypromowany wśród krajowych producentów OEM; (4) Zaczęto go stosować w elektronicznych systemach sterowania i u producentów pojazdów w 2017 roku; (5) Samodzielnie opracowane układy scalone firmy Star w fabryce stanowią obecnie 70%, ale jeśli chodzi o specyfikacje pojazdów, istnieje wiele zastosowań, takich jak klasa A00, autobusy i pojazdy logistyczne. Jednak jego moduł samochodowy klasy A 750 V nie spełnił jeszcze przepisów dotyczących pojazdów, mając żywotność zaledwie 4-5 lat (wymagane jest, aby była dłuższa niż 10 lat), a wskaźnik awaryjności nie spełnia normy (roczny wskaźnik awaryjności wynosi 50 ppm); producenci samochodów klasy A preferują IDM przy wprowadzaniu montowanych w pojazdach modułów IGBT, ponieważ wymagania dotyczące żywotności chipa, niezawodności i wskaźnika awaryjności są wysokie. IDM kontroluje proces i parametry w fabryce Fab. Chip Star'a jest Fabless i nie ma sposobu, aby udowodnić, że jego materiał chipa jest klasy samochodowej; (Chociaż ostateczny moduł wysyłany z fabryki jest klasy samochodowej, nie można zagwarantować materiału chipa) Ograniczenia Fabless w produkcji produktów klasy samochodowej: Star składa zamówienie w Huahong. Po wyjściu z wafli, chipy przechodzą przez wiele rund przesiewania, testowania i kontroli jakości, a następnie są pakowane. Po zapakowaniu przechodzą testy wypalania, testy obciążenia dynamicznego itp. i ostatecznie są wysyłane do klientów, którzy otrzymują kompletne maszyny. Jednak model IDM pozwala na znaczną kontrolę jakości w fabryce. Dzięki zachowaniu spójności parametrów, chip może osiągnąć klasę przemysłową i nie musi przechodzić przez wiele rund kontroli po wprowadzeniu na rynek;
Third CRRC Electric: (1) Przejęliśmy firmę Danix w Wielkiej Brytanii w 2012 roku i rozpoczęliśmy prace rozwojowe nad IGBT. (2) W 2015 roku powstała fabryka Fab, która początkowo zajmowała się opracowywaniem modułów IGBT wysokiego napięcia 6500 V/7500 V do transportu kolejowego. W 2017 roku, z powodu procesu weryfikacji, moce produkcyjne były stosunkowo niewykorzystane, dlatego rozpoczęliśmy produkcję modułów IGBT klasy motoryzacyjnej 650 V/750 V/1200 V. (3) W 2018 r. krajowi producenci zaczęli mieć możliwość importowania autobusów, pojazdów logistycznych i modułów poziomu A00 (w tym czasie Chiny były importowane głównie przez CRRC, BYD i Star, a oferta CRRC była najniższa spośród nich; ale była ograniczona faktem, że CRRC pierwotnie nie produkowało produktów sterowania przemysłowego, więc nie rozumiało wzmacniaczy aplikacyjnych standardowych IGBT samochodowych i wzmacniaczy przyspieszenia. Głęboko; na przykład: IGBT musi być używany równolegle z FRD. Star i BYD używają układu scalonego IGBT 1:1 i obszaru układu scalonego FRD. CRRC nie wiedziało o tym wtedy zbyt wiele, ale używało 1:0.5. W szczególnych warunkach pracy prąd diody będzie bardzo duży, a awaria spowoduje awarię. Dlatego promocja pierwszej wersji modułu CRRC nie przebiegała wówczas zbyt płynnie. Od 2019 do 2021 r. CRRC będzie przeprowadzać rewizje układów scalonych i ściśle współpracować z klientami Tier-1. Obecnie, Firmy Inovance, Xpeng i Ideal od dwóch lat przeprowadzają weryfikację jakości w CRRC. W tym roku tranzystory IGBT tej firmy będą mogły być stosowane w samochodach osobowych. Uważamy, że CRRC zwiększy swoją produkcję. Obecna jakość produktów spełnia wymogi przepisów dotyczących pojazdów, przewyższając pod tym względem produkty firm Bistar i BYD. Fabryka i zakład pakowania CRRC również osiągnęły poziom specyfikacji pojazdów. Po zakończeniu produkcji pojazdów przez CRRC w tym roku, wszystko będzie zależało od wskaźnika awaryjności. Jeśli tegoroczne dane będą prawidłowe, CRRC będzie miało szansę na zdobycie większego udziału w rynku.  
Czwarty Silan Micro: (1) Głównie zajmujący się produktami AGD przed 2018 r.; (2) Ugruntowany przemysłowy i motoryzacyjny IGBT po 2018 r. Spośród czterech firm, Silan Micro jest najnowszą, która rozpoczęła produkcję; (3) Do tej pory wydano kilka próbek samochodowych IGBT Silan Micro, a niektórzy klienci klasy A00 już zaczęli z nich korzystać. Leapmotor i Lingden wdrożyły moduły Silan Micro. Droga, którą chce obrać Silanwei, to droga CRRC i Star. Najpierw wejdź z logistyki, autobusu i poziomu A00. Chociaż Silan Micro zaczął powoli, jego przewaga leży w jego IDM. Iteracja własnych linii produkcyjnych 6, 8 i 12 cali jest bardzo łatwa (iteracja wersji produktu zajmuje tylko 3 miesiące, w porównaniu z 6 miesiącami w przypadku Fabless). W sektorze przemysłowym największym konkurentem Star jest Silan Future. Aspekt motoryzacyjny zależy głównie od przejścia z samochodów klasy A00 na samochody klasy A.  
P: Jakie są różnice w parametrach układów scalonych klasy samochodowej u kilku krajowych producentów? O: Spadek napięcia nasycenia planarnego 4.0 w tranzystorze BYD IGBT przekracza 2 V, ale proces typu rowkowego w układach Star, Silan Micro i CRRC może osiągnąć 1.4–1.6 V, a straty planarne są duże, co ostatecznie wpływa na różnicę mocy wyjściowej. Jeśli weźmiemy na przykład moduł 750 V dla samochodów klasy A, Silan Micro jest obecnie najlepszy w kraju i może konkurować z modułem Infineon o mocy wyjściowej 160–180 kW. Następnie mamy CRRC, który również może osiągnąć 160 kW, ale nie 180 kW. Produkty Star Semiconductor pojawiły się stosunkowo wcześnie i osiągnęły moc 140–150 kW. BYD wykorzystuje technologię planarną, aby osiągnąć najwyższą inteligencję 140 kW, więc ostatecznie znajdzie to odzwierciedlenie w mocy wyjściowej; Powód, dla którego technologia chipów BYD jest w tyle: fabryka, która przejęła Ningbo Zhongwei, jest używaną fabryką TSMC. Ta linia obsługuje tylko technologię planarną 6-calową i nie obsługuje technologii Trench. Dlatego w Huahong produkowana jest nowa generacja chipów BYD w technologii Trench 5.0 (w tym chipy 6.0, które testują chipy Infineon 7. generacji, prawdopodobnie również poszukują sterowników).  
P: Jakie są różnice w procesach pakowania różnych krajowych producentów? O: Istnieją cztery generacje produktów w opakowaniach klasy motoryzacyjnej: (1) Pierwsza generacja to jednostronne pośrednie chłodzenie wodne: moduł wykorzystuje miedzianą płytę bazową, a warstwa przewodzącego ciepło smaru silikonowego jest nakładana pod moduł i na płytę bazową chłodnicy. Woda przepływa pod chłodnicą, więc moduł nie ma bezpośredniego kontaktu z wodą. Ten rodzaj modułu jest stosowany głównie w rozwiązaniach ekonomicznych, takich jak A00, pojazdy logistyczne itp. Ten moduł opakowania może być produkowany masowo przez krajowych producentów, takich jak BYD, Star, Acer itp., a jego konwersja z opakowania klasy przemysłowej nie nastręcza żadnych trudności technicznych. (2) Druga generacja to jednostronne bezpośrednie chłodzenie wodne: na płycie dolnej znajdują się zęby rozpraszające ciepło (struktura Pin Fin), w chłodnicy otwiera się szczelinę, wsuwa się moduł, woda przepływa bezpośrednio pod spodem i ma bezpośredni kontakt z wodą, a otoczenie jest uszczelnione. Wydajność rozpraszania ciepła i gęstość mocy wzrosną o ponad 30% w porównaniu z poprzednią generacją; tego rodzaju moduł jest stosowany głównie w samochodach klasy A00 i A, a to rozwiązanie jest stosowane głównie w samochodach osobowych. Każdy w Chinach może je produkować masowo. Subtelna różnica polega na tym, że Star i CRRC używają miedzianych płyt bazowych, a BYD używa płyt bazowych aluminiowo-krzemowo-tytanowych. Płyta bazowa BYD jest bardziej niezawodna, ale rozpraszanie ciepła nie jest tak dobre jak miedź. Zwraca uwagę na niezawodność, poświęcając część wydajności. (3) Trzecia generacja to dwustronne rozpraszanie ciepła: moduł przechodzi z procesu wypełniania klejem do procesu uszczelniania plastikiem, a obie strony są pośrednio chłodzone wodą. Rozpraszanie ciepła jest jak szuflada, do której wkłada się moduł; ten rodzaj modułu został po raz pierwszy wyprodukowany przez japońskie Denso (dla Toyoty Prius). Samochody krajowe produkowane przez Huawei Thalys również wykorzystują to dwustronne rozwiązanie chłodzenia wodnego. Za granicą, ON Semiconductor, Infineon i Electric Pile korzystają z tego rozwiązania. W Chinach stosują je BYD (rozpoczęte w 2016 r.) i Star, ale wymagania procesowe są stosunkowo wysokie (proces pakowania modułu radiatora jest stosunkowo skomplikowany, a układ scalony wymaga specjalnych wymagań. Wymaga, aby obie strony układu scalonego mogły być spawane, więc górna powierzchnia układu scalonego również wymaga galwanizacji). Krajowe BYD i Star są wciąż daleko od masowej produkcji (około roku); (4) Czwarta generacja to dwustronne bezpośrednie chłodzenie wodne: dwustronne miedziane dna plus długie dwustronne rozpraszanie ciepła pinfin. Obecnie tylko japońska firma Hitachi może produkować je masowo i dostarcza je do modeli z wyższej półki, takich jak Audi etron i Lexus. W Chinach nie ma masowej produkcji i układ ten jest wciąż w fazie rozwoju technologicznego.  
P: Czy krajowe firmy nadal kupują układy scalone od Infineon? Jaka jest różnica pokoleniowa między tymi czterema krajowymi firmami a Infineonem? A: Obecnie Star, Acer i BYD nadal używają układów Infineon w niektórych swoich produktach. Zewnętrzne układy scalone firmy Star są przeznaczone głównie do produktów IGBT klasy przemysłowej. Na przykład w branży wind, dźwigów i metalurgii przemysłowej klienci określają, że moduły mogą być produkowane w Chinach, ale układy scalone w środku muszą być importowane (na przykład klient Inovance, ThyssenKrupp, niemiecka firma produkująca windy); występują również specjalne wytopy przemysłowe, częstotliwość występowania takich układów scalonych jest bardzo wysoka i nie można ich produkować w kraju, więc układy scalone trzeba kupować z zewnątrz; jeśli Infineon jest używany do produkcji zewnętrznych części samochodowych i jest pakowany osobno, cena nie może pobić Infineona; (układy Infineon siódmej generacji nie są sprzedawane krajowym producentom urządzeń, tylko czwarta generacja); w kraju Star, Silan Micro, CRRC itp., niezależnie od tego, którą generację promują, są w rzeczywistości punktami odniesienia czwarta generacja Infineon (struktura wykopu + FS), obecnie najnowsza siódma generacja Infineon, piąta generacja Infineon (wersja o dużej mocy czwartej generacji), szósta generacja (wersja o wysokiej częstotliwości czwartej generacji), piąta i szósta generacja to ulepszone iteracje wyciskania pasty do zębów oparte na czwartej generacji, nie ma skoku jakościowego; w porównaniu z czwartą generacją, siódma generacja ma zmniejszoną średnicę drutu (z 5 mikronów do 3 mikronów, zmniejszając powierzchnię o 20%), cieńszy chip (ze 120 mikronów do 80 mikronów, spadek napięcia przewodzenia będzie lepszy) i lepszą wydajność (spadek napięcia przewodzenia produktów 1200 V spadł z 1.7 V do 1.4 V). Co więcej, IGBT siódmej generacji firmy Infineon ma przekątną 12 cali, mniejszą powierzchnię i może kosztować połowę tego, co czwarta generacja. Jednak zgodnie ze strategią sprzedaży krajowej firmy Infineon cena siódmej generacji jest podobna do ceny czwartej generacji, a roczna obniżka cen dla dużych klientów jest utrzymywana na poziomie 5% (jednak wydajność siódmej generacji ma przewagę nad czwartą); krajowe Silan Micro, CRRC i Star mogą masowo produkować czwartą generację Infineon, testy porównawcze BYD 4.0 w porównaniu z Infineonem 2.5 generacji i testy porównawcze 5.0 w porównaniu z Infineonem 4. generacji; Pod koniec 2018 r., po wprowadzeniu przez Infineon siódmej generacji ze względu na jej dobrą wydajność, krajowe Silan Micro, Star i Acer opracowywały produkty siódmej generacji. Obecnie dostępne są próbki siódmej generacji Silan Micro i Star, ale do masowej produkcji wciąż daleka droga. Głównym wyposażeniem IGBT siódmej generacji jest implantator jonów itp. Sprzęt ten podlega ograniczeniom importowym. Obecnie posiadają go krajowe firmy Huahong, Silan Micro i Jita Semiconductor. Oprócz siódmej generacji Infineon, Silan Micro podąża również inną ścieżką. Weźmy na przykład japońską firmę Fuji, która wykorzystuje technologię RC IGBT (integrującą IGBT i diodę w jednym układzie scalonym do zastosowania w samochodach), która nie jest jeszcze produkowana masowo.
P: Jakie są relacje i postępy między Star IGBT a Huahong? O: Star i Hua Hong zawsze byli kłótliwi i chętni do współpracy. Kiedy w 2018 roku zabrakło Infineon, była to bardzo dobra okazja do zastąpienia Star krajowymi produktami. Star przyjął strategię odcinania małych klientów i zaopatrywania wyłącznie dużych klientów, i rozpoczął produkcję w Huichuan (pilne materiały docierały szybko). W zeszłym roku cena Infineon wynosiła 200 milionów, a w tym roku może wynieść 300 milionów; wzrost cen spowodowany niedoborami jest bardzo ważny. Lokalizacja to dobra okazja, ale Huahong zrobił wtedy coś złego Star. Podniósł cenę trzy razy w tym roku, z 2800 do 3500 za wafel. Dlatego w 2019 roku Star szukał odlewni w kraju i za granicą, w tym SMIC Shaoxing, japońskiej Fab itp. Tak więc Star i Hua Hong są zakochani i zabijają się nawzajem. Planowane przez Star produkty IDM to wysokonapięciowe tranzystory IGBT o napięciu 1700 V oraz układy SiC. Ten segment działalności to nowy produkt, który nie był jeszcze produkowany masowo przez Huahong, a wolumen sprzedaży Huahong nie ulegnie zmianie (12-calowe to segment dla tranzystorów IGBT Star poniżej 1200 V). Jednak z perspektywy całego modelu półprzewodników mocy, wszyscy chcą przejść na IDM. Po pierwsze, aby osiągnąć kontrolę kosztów, zwiększyć marżę zysku brutto i rozszerzyć udziały. Po drugie, możliwości procesu produkcyjnego. Promocja samochodów klasy A przez Star jest niekorzystna, głównie ze względu na ograniczenia wynikające z modelu Fabless oraz dążenie do jakości i niezawodności. W przyszłości firma nadal będzie stosować model IDM.  
P: Czy istnieją jakieś różnice w dalszych zastosowaniach 12-calowych tranzystorów IGBT firm Silan Micro i Star Semiconductor? O: Obecnie krajowe produkty 12-calowe służą głównie producentom do obniżania kosztów, ale w rzeczywistości są takie same. Proces produkcji płytek 12-calowych jest trudniejszy do kontrolowania. Płytka bardziej się odkształca i jest bardziej podatna na pękanie. Zwłaszcza implantacja jonów po pocienieniu utrudnia kontrolę procesu. Silan Micro i Star produkują 12-calowe tranzystory IGBT, głównie w porównaniu z produktami czwartej generacji firmy Infineon, o grubości 120 mikronów. Aby móc porównywać je z siódmą generacją firmy Infineon, należy je pocienić do 80 mikronów, co ułatwi odkształcanie i pękanie. 12-calowe produkty IGBT Silan Micro i Star są wykorzystywane głównie w zastosowaniach przemysłowych. 12-calowe produkty IGBT firmy Infineon pojawiły się na rynku w latach 2016 i 2017. Najpierw trafiły na linię produkcyjną, a następnie stopniowo zaczęły być dostosowywane do przepisów dotyczących pojazdów. Ponieważ przepisy dotyczące pojazdów ulegają zmianom, wszystkie przepisy dotyczące pojazdów na linii produkcyjnej wymagają ponownej certyfikacji.  
P: Jaka jest wartość IGBT w pojazdach elektrycznych? O: Sterowanie elektroniczne jest najcenniejszą częścią IGBT w pojazdach elektrycznych; (1) Pojazdy logistyczne: wykorzystują technologię pakowania pierwszej generacji, zazwyczaj wykorzystując moduły 1200 V 450 A, które są modułami półmostkowymi. Cena pojedynczego modułu wynosi 300 juanów (cena CRRC wynosi 280). Elektroniczny układ sterowania pojazdu wymaga trzech, a wartość pojedynczego pojazdu wynosi 1,000 juanów; (2) Autobusy: obecnie wykorzystują to samo rozwiązanie pakowania, co pojazdy logistyczne (pierwszej generacji); jednak moc różnych klas autobusów jest różna. Autobusy 8-metrowe wykorzystują 1200 V 600 A; autobusy są zazwyczaj napędem na cztery koła, z elektronicznym sterowaniem z przodu i z tyłu. Każde sterowanie elektroniczne wykorzystuje 3 moduły, łącznie używanych jest 6 modułów. Cena jednostkowa wynosi 450-500, a wartość pojedynczego pojazdu to około 3,000 juanów; 10-metrowy autobus o wyższym poziomie mocy wykorzystuje 1200 V. 800 A, moduł kosztuje 600 juanów, a jeśli użyjesz ich 6, wartość roweru wyniesie około 3,600 juanów. (3) Poziom A00 (mały samochód): Użyj mniej niż 80 kW, użyj opakowania drugiej generacji (moduł HP1), moduł Infineon kosztuje około 900 juanów (Star podaje cenę 600). (4) Samochody klasy A i wyższe: około 150 000 modeli korzysta z pojedynczego rozwiązania sterowania elektronicznego i wykorzystuje moduł napędowy HP Drive drugiej generacji z bezpośrednim chłodzeniem wodnym, ceny Infineon mieszczą się w przedziale 2,000–1,300 juanów (Star 1,000 juanów); 200 000–300 000 juanów to zazwyczaj napęd na cztery koła, z silnikiem z przodu i z tyłu, importowane 2,600 juanów (krajowe 2,000 juanów); model z najwyższej półki: Weilai ES8 (elektroniczna jednostka sterująca na bazie krzemu 160–180 kW, napęd tylny wymaga 240 kW), jeden napęd przedni i dwa moduły napędu tylnego równolegle; w sumie potrzebne są trzy moduły, co daje łącznie 3,000–3,900 juanów. (5) Pokładowy OBC: 6.6 kW powolnego ładowania IGBT pojedyncza rura, ponad 20 oddzielnych urządzeń, całkowity koszt wynosi mniej niż 300 juanów; (6) Klimatyzator pojazdowy: około 4 kW w pakiecie IPM pierwszego typu, wartość w granicach 100 juanów; (7) Elektroniczne wspomaganie kierownicy, moc 15-20 kW, głównie moduł 75 A, wartość do 200 juanów; (8) Stos ładowania: półmostkowy przemysłowy tranzystor IGBT służy do powolnego ładowania o mocy do 20 kW, w cenie do 200 juanów. W przyszłości możliwe będzie superszybkie ładowanie o mocy ponad 100 kW. W przypadku większej mocy stosowane będą rozwiązania SiC, a koszt wzrośnie wykładniczo, prawdopodobnie do ponad 1,000 juanów;
P: Jakie są zalety i wady głównych krajowych firm SiC? O: Krajowy łańcuch przemysłowy SiC jest niekompletny. W dziedzinie produkcji płytek półprzewodnikowych diody z węglika krzemu mogą być produkowane masowo w Chinach. Diody SiC są produkowane masowo przez Sanan Optoelectronics, Ruineng i Tyco Tianrun. Obecny postęp Silan i China Resources nie jest jeszcze w fazie masowej produkcji (wciąż budują linie produkcyjne); model IDM dla układów SiC MOS będzie musiał poczekać dłużej, a stosunkowo szybszymi firmami są firmy bez fabryk, takie jak Zhanxin i Hanxin, poszukujące tajwańskiego producenta OEM Hanlei. Niektóre układy MOS z węglika krzemu zaczęły być produkowane masowo w układach OBC i zasilaczach. Wynika to głównie z niedojrzałości krajowych producentów Fab (warstwa tlenkowa bramki i pocienianie chipów nie są jeszcze dojrzałe). W porównaniu z producentami zagranicznymi proces jest lepszy, a producenci krajowi są ponad trzy lata w tyle. Za granicą Rohm produkuje już trzecią generację układów SiC MOS typu tunelowego, a układ SiC firmy ST jest produkowany masowo w samochodach Tesla;Jeśli chodzi o zastosowania SiC, cały globalny rynek wynosi 600-700 milionów dolarów amerykańskich. Koszt jest zbyt wysoki, więc branża zastosowań dzieli się głównie na dwie kategorie: Pierwsza dotyczy scenariuszy o wysokiej częstotliwości i wysokiej wydajności, takich jak fotowoltaika i zasilacze komunikacyjne wysokiej klasy. Stosowanie diod SiC zamiast tranzystorów MOSFET SiC może obniżyć koszty; zastąpienie diod krzemowych równolegle z tranzystorami IGBT diodami SiC może poprawić wydajność i uwzględnić koszty; Druga kategoria to pojazdy. (1) OBC kładzie nacisk na modele wysokiej klasy o wydajności ładowania (powyżej 12 kW i 22 kW) i zaczął stosować MOSFET SiC w partiach, ponieważ węglik krzemu ma stosunkowo wysoką wydajność ładowania, szybkie ładowanie i moc resztkową; (2) Montowane w pojazdach falowniki głównego napędu są stosowane głównie w modelach wysokiej klasy, takich jak Porsche Taycan i NIO ET7. Stosunkowo wysoka wydajność może poprawić żywotność baterii, a gęstość mocy jest stosunkowo wysoka; Modele średniej klasy między 200 000 a 300 000 to głównie Tesla model 3 i BYD Han, które wykorzystują moduły SiC MOS. Ponieważ Tesla i BYD są pionowo zintegrowanymi producentami samochodów (produkującymi elektroniczne sterowanie, produkującymi baterie i produkującymi kompletne pojazdy), mogą wyraźnie znać zakres poprawy wydajności; Relatywnie rzecz biorąc, inne firmy samochodowe mają podział pracy, a producenci modułów nie mogą powiedzieć o konkretnych korzyściach płynących ze stosowania SiC (takich jak oszczędność kosztów baterii), a cena modułów IGBT również obniża koszty. Chociaż SiC może wydłużyć żywotność baterii, przewaga SiC w oszczędzaniu temperatury nie została w pełni zrealizowana. Oszczędność temperatury może zmniejszyć system rozpraszania ciepła, a zalety zostaną poprawione. Obecny koszt modułów Tesla SiC wynosi 5,000 juanów, co stanowi 5-8 razy więcej niż 1,300-1,500 juanów krajowych IGBT na bazie krzemu, więc krajowe firmy samochodowe wciąż czekają i obserwują; Oczekuje się jednak, że do 2023 roku koszt SiC spadnie trzykrotnie w porównaniu z tranzystorami IGBT opartymi na krzemie. Producenci OEM będą dążyć do stosowania SiC po zauważeniu większych korzyści.  
P: Od kogo BYD kupuje SiC? O: BYD kupuje moduły Cree; Infineon promuje głównie IGBT7 i nie promuje aktywnie SiC, ponieważ promowanie SiC skraca żywotność produktów na bazie krzemu. Obecnie ROHM i Creat aktywnie promują węglik krzemu (stanowiący 80–90% światowego zapotrzebowania na podłoża);
P: W dziedzinie sterowania przemysłowego i fotowoltaiki postęp krajowych producentów IGBT O: Biorąc Inovance za przykład, będzie wymagać co najmniej dwóch dostawców, jednym dla sterowania przemysłowego jest Star, a drugim Acer (Innovation jest udziałowcem Acera); obecnie tym z największą objętością jest Star; (1) IGBT firmy Star wynosiło 200 milionów w zeszłym roku, a skala adopcji w tym roku może osiągnąć ponad 300 milionów (całe zamówienie IGBT wynosi około 1.5 miliarda); (2) chipy i pakiety IGBT firmy Acer Micro miały poważne awarie w fabryce, a problemy z jakością były stosunkowo duże, co spowodowało, że objętości nie można było zwiększyć, która w zeszłym roku wynosiła 30-40 milionów; serwo było niedostępne w zeszłym roku, a IPM o niskiej mocy wprowadził Silan Micro. (3) Silan Micro zwiększy objętość małych partii, a kolejne moduły sterowania przemysłowego będą również miały możliwość przeprowadzania weryfikacji jakości na Silan Micro; Fotowoltaiczne IGBT różnią się od sterowania przemysłowego, ale nikt w krajowych firmach nie zwraca na to uwagi, ponieważ chipy fotowoltaiczne muszą mieć wysoką częstotliwość, osiągając częstotliwość 50-100K (sterowanie przemysłowe wymaga tylko 10K). Infineon opracował specjalne rozwiązania dla wysokich częstotliwości (w Chinach nie ma takiego rozwiązania). Ponadto fotowoltaika ma wysokie wymagania dotyczące sprawności (sprawność 98%), a niewielu producentów zagranicznych jest w stanie to zrobić. Wymagania dotyczące personalizacji są wysokie, a topologia obwodów jest bardziej złożona (w przeciwieństwie do tradycyjnych, w celu poprawy sprawności, półprzewodniki mocy muszą być stale układane w stosy, aby tworzyć bardziej złożone topologie obwodów). Wymagania dotyczące personalizacji są bardzo wysokie. Wymaganych jest również wiele modułów mocy (zarówno IGBT 1200 V, jak i 650 V, a także diody SiC); producenci zagraniczni mogą dostarczać głównie Infineon i ON Semiconductor, a jest ich nie więcej niż 5-6. Produkcja krajowa to błękitny ocean, którego praktycznie nie da się dostarczyć. Tylko Star i Acer dostarczają niektóre produkty jednorurowe, a modułów nie da się dostarczać w dużych ilościach;
P: A co z wykorzystaniem Silan Micro przez Inovance? O: To nadal możliwe. W zeszłym roku do produkcji masek wykorzystano moduł IPM firmy Silan Micro. Wcześniej używano modułu IPM firmy ST. Obecnie wskaźnik awaryjności Silan Micro utrzymuje się na poziomie 3/1000 i rozważymy zwiększenie wolumenu modułów Silan Micro w przyszłości (ponieważ nasze zamówienia na moduły rosną i tylko dwie firmy krajowe nie są w stanie ich dostarczyć). Inovance ma wewnętrzny cel dotyczący wskaźnika lokalizacji części i komponentów. Produkty przemysłowe ustaliły wskaźnik lokalizacji na 60% w 2022 roku, a INVT ustaliło wskaźnik lokalizacji na 80% w 2022 roku. W związku z tym krajowe firmy energetyczne nadal mają duże pole manewru.  
P: Jaki wolumen Inovance przekaże firmie Silan Micro? O: Jeśli porównamy docelowy wskaźnik lokalizacji i zakupimy 1.5 miliarda w tym roku, wskaźnik lokalizacji na poziomie 60% oznaczałby lokalizację 900 milionów produktów, a udziały zostaną podzielone między 2-3 firmy. (Może nawet do 400 milionów; Macro i Silan Micro mają po 200-300 milionów akcji). To zależy od poziomu ich wydajności.
P: Jaki jest status wdrażania diod SiC w fotowoltaice? O: W fotowoltaice występują również moduły IGBT. IGBT są połączone równolegle z diodami. Obecnie diody SiC zastępują krzemowe tranzystory FRD w IGBT. SiC może znacznie zmniejszyć straty przełączania i poprawić sprawność falowników fotowoltaicznych. Dlatego przejście na diody SiC może nieznacznie zwiększyć koszty w zamian za znaczne korzyści; krajowe diody SiC są wykorzystywane głównie w obiektach telekomunikacyjnych i dużych zasilaczach UPS; obecnie moduły IGBT w fotowoltaice są nadal zagranicznym monopolistą, więc diody SiC w nich zawarte są nadal głównie produkowane za granicą. W przyszłości, jeśli Star i Acer opracują moduły z węglika krzemu, rozważą również ich lokalizację.  P: Jakie są mocne strony IGBT firm China Resources Micro, New Clean Energy, Yangjie i Jiejie? O: Liderem jest tutaj China Resources Micro; (1) China Resources Micro rozpoczęła produkcję IGBT około 2018 roku. W tym roku osiągnęła przychód w wysokości od 100 do 200 milionów dolarów, głównie z produktów jednorurowych, które nie powinny zawierać modułów; (2) Xinjie Energy działa wyłącznie w trybie „fabless” i nie posiada własnej fabryki fabryk ani modułów. Trudno jest osiągnąć specyfikacje przemysłowe i motoryzacyjne (Inovance nie będzie rozważać ich importu), a może to być możliwe w zastosowaniach konsumenckich lub AGD. (3) Istnieje kilka próbek diod SiC od Jiejie i Yangjie, ale rzeczywista wielkość sprzedaży jest niewielka. Produkty IGBT wciąż nie są widoczne na rynku. Są one głównie wykorzystywane w stosunkowo niedrogich urządzeniach sterowania przemysłowego, takich jak spawarki, i nie można ich spotkać w zaawansowanych zastosowaniach przemysłowych. W rzeczywistości BYD jest takie samo. Branża ta koncentruje się głównie na spawarkach i kuchenkach indukcyjnych. Przejście do branż zaawansowanych nadal wymaga procesu akumulacji.  
P: Jakie są mocne strony innych produktów BYD Semiconductor? O: W przeszłości występowała luka w produkcji chipów, przez co nie można było zwiększyć ich wolumenu, a marża zysku brutto była stosunkowo niska. Na przykład, sprzedaż eksportowa w sektorze przemysłowym wyniosła zaledwie 50 milionów (co nie jest porównywalne z żadnymi krajowymi firmami produkującymi IGBT), które były wykorzystywane w spawarkach o zmiennej częstotliwości itp. Kluczem jest zatem sprawdzenie, czy BYD będzie w stanie promować chipy typu „Trench” w tym roku w zaawansowanych gałęziach przemysłu, takich jak fabryki inwerterów i przełomowe rozwiązania dla klientów zewnętrznych w pojazdach. Jeśli sprzedaż eksportowa w tym roku nadal wyniesie zaledwie 40–50 milionów, oznacza to, że jego chipy nie zostały ulepszone.  
P: Przedstawiciele Geely stwierdzili, że produkty Silan Micro są bardzo szybko iterowane i najbardziej przypominają produkty Infineona w Chinach. Jak Pan to ocenia? O: Rzeczywiście tak jest. Jeśli masz fabrykę, możesz stworzyć wersję w trzy miesiące, ale jeśli jej nie masz, zajmie to sześć miesięcy. Układ Silan Micro o napięciu 750 V może konkurować z Infineonem i osiągać moc 160-180 kW. Jego spadek napięcia nasycenia jest rzeczywiście najniższy w kraju. Obecnie jego największą wadą jest stosunkowo późne opracowanie specyfikacji pojazdu i praktycznie brak danych. W kontekście gwałtownego wzrostu rynku pojazdów w ciągu ostatnich dwóch lat, konieczne jest uzyskanie danych jakościowych na poziomie A00 (stosowanych przez Leap Motors, ale jest to mała partia, moc mieści się w granicach 80 kW, a wymagania dotyczące żywotności są niższe;) i transportowanie ich pojazdami logistycznymi w celu uzyskania danych jakościowych. Krajowi producenci samochodów mogą później korzystać z jego produktów. (Wyciągając wnioski ze ścieżki obranej przez CRRC, doszliśmy do wniosku, że oprócz wydajności, następuje także akumulacja jakości).  
P: Jaka jest minimalna ilość Silan Micro IPM? O: Rynek krajowy koncentruje się głównie na modułach konwersji częstotliwości do sprzętu AGD. W Chinach produkuje się 600–700 milionów sztuk rocznie. Cena jednostkowa wynosi 12–13 juanów za sztukę. Skala krajowa to 7–8 miliardów. Cena i marża zysku brutto są stosunkowo niskie. W Chinach zajmują się tym głównie Silan Micro i Jilin Huawei. Star również rozpoczął projektowanie, ale wolumen nie jest duży. To tylko dziesiątki milionów rocznie, więc Silan Micro jest obecnie największym producentem. Obecnie importuje Gree i Midea, a wolumen jest bardzo duży. W tym roku może osiągnąć ponad 800 milionów. Jest to proces lokalizacji, zastępujący ON Semiconductor (po imporcie istnieje duża szansa na zwiększenie wolumenu); jednak marża zysku brutto tego IPM nie będzie zbyt wysoka. Jeśli chcesz zwiększyć marżę zysku brutto, nadal musisz zająć się klasą przemysłową i motoryzacyjną (marża zysku brutto firmy Star wynosi ponad 40%, ponieważ zajmuje się ona wyłącznie kontrolą przemysłową i klasą motoryzacyjną, energią wiatrową i węglikiem krzemu, dla których marża zysku brutto przekracza 50%).
P: Jak wygląda sytuacja z Silan Micro 12 cali?

A: Produkcja masowa rozpoczęła się pod koniec zeszłego roku. 12-calowe produkty MOS firmy Silan Micro są na wczesnym etapie rozwoju. Firma wyprodukowała w zeszłym roku 100 milionów przemysłowych tranzystorów IGBT o napięciu 1200 V, a w tym roku może osiągnąć poziom 200-300 milionów. Obecnie MOS może osiągnąć przychód na poziomie 1 miliarda dolarów.

Zastrzeżenie: Niniejszy artykuł pochodzi ze strony „Semiconductor Industry Alliance”. Artykuł ten przedstawia wyłącznie osobiste poglądy autora i nie reprezentuje poglądów Sacco Micro ani branży. Jest on przeznaczony wyłącznie do przedruku i udostępniania w celu ochrony praw własności intelektualnej. Prosimy o podanie oryginalnego źródła i autora przedruku. W przypadku naruszenia prosimy o kontakt w celu usunięcia artykułu.

Numer telefonu firmy: +86-0755-83044319
Faks/FAKS: +86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Menedżer Li

QQ: 332496225 Menedżer Qiu

Adres: Pokój 809, Budynek C, Budynek Technologii Zhantao, nr 1079 Minzhi Avenue, Nowa Dzielnica Longhua, Shenzhen