This article comes from the outsourced report. Please see below for the disclaimer and risk clauses.

กรอบงานวิจัยด้านเทคโนโลยีของผู้ก่อตั้ง:

วงจรแผงแสดงผล l Network Security Framework l Camera Framework l ODM l Xiaomi

OLED l RF chip l RISC·V l Semiconductor Equipment l 5G l Huawei Depth

การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ l Power Semiconductor l Internet Framework l Technology Blue Chip l 5G

Semiconductor·Depth Series:

เทคโนโลยี Wingtech l Weir Shares l GigaDevice Innovation l โจว เฉิงเว่ย l จงเว่ย อิล สนาน

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

Luxshare lPeng Ding lผลประโยชน์ | ครอบครัวร่ำรวย |การส่งผ่านเสียง l เล็กซิน l กวงเฟิง l หัวซิง l อันจิ

Computer ·Depth Series:

นาสตาร์ l Nanyang Co., Ltd. l Anheng Information l Digital China l Great Wall of China

ซอฟต์แวร์จีน l Kingsoft Office l UFIDA Network l Inspur Information l Hundsun Electronics

WPS l Flush l Weining Health l Hikvision l Dahua l Kingsoft l กงฟู่

Northern Huachuang·Depth Series:

Northern VS China Micro One l จุลเศรษฐศาสตร์ภาคเหนือ VS จีน ตอนที่ 2 | ภาคเหนือของหัวฉวง หน้า 185 | จุลเศรษฐศาสตร์จีน

จุดเปลี่ยนสำคัญสามจุดในภาคเหนือ l Wafer Fab Investment Research l The Mystery of Northern Valuation l The Three Musketeers of Equipment

สารกึ่งตัวนำกำลังจัดอยู่ในกลุ่มวงจรอนาล็อก สารกึ่งตัวนำกำลังเป็นสินค้าอุปโภคบริโภคที่จำเป็น คนเราต้องใช้ "ฟืน ข้าว น้ำมัน และเกลือ" ในการกิน เครื่องจักรก็ต้องใช้อุปกรณ์พลังงานเช่นกัน สารกึ่งตัวนำกำลังจึงจำเป็นในทุกที่ที่เกี่ยวข้องกับการแปลงพลังงานไฟฟ้า ความผันผวนของอุตสาหกรรมสอดคล้องกับแนวโน้มของสินค้าโภคภัณฑ์ และผลิตภัณฑ์มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับแนวโน้ม GDP โลก ความผันผวนของอุตสาหกรรมในช่วง 4-5 ปีข้างหน้าสอดคล้องกับวัฏจักรของสารกึ่งตัวนำเป็นอย่างมาก

ปริมาณซิลิคอนที่เพิ่มขึ้นในเครื่องจักรแต่ละเครื่องเป็นแรงขับเคลื่อนการพัฒนาอุตสาหกรรม ในขณะที่ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นและต้นทุนที่คุ้มค่ากว่าเป็นแรงขับเคลื่อนการพัฒนาเทคโนโลยี ความต้องการมาจากทุกภาคส่วน และการเพิ่มปริมาณเซมิคอนดักเตอร์ (ซิลิคอน) ในเครื่องจักรแต่ละเครื่องเป็นกฎหลัก ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีทั้งหมดชี้ไปที่ 1) กำลังไฟฟ้าสูงขึ้น 2) ขนาดเล็ลง 3) การสูญเสียต่ำลง 4) ต้นทุนที่คุ้มค่ากว่า ผู้ผลิตรายใหญ่ที่เข้าร่วมการแข่งขันล้วนเป็นโมเดล IDM ซึ่ง 1) เน้นคุณภาพภายใต้ข้อจำกัดของขนาดการผลิต 2) ปรับปรุงประสิทธิภาพภายใต้เงื่อนไขของการเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนของผลิตภัณฑ์แต่ละชิ้นในแต่ละปี

Breakthroughs in materials have brought the industry to deeper development. Product form has developed from single diodes and MOS tubes to integrated IGBTs, and from silicon substrates to wide bandgap semiconductor substrates. The wider bandgap makes the product performance and efficiency far better than that of silicon substrate power devices, but currently it is not very advantageous in terms of cost performance. Future Trends As the cost of compound semiconductor manufacturing decreases, it is just around the corner to replace silicon-based power semiconductor devices with their advantages.

High value-added products have long been monopolized by European and American manufacturers, and domestic substitution is imminent. There are very few domestic IDM model factories. The core processes are all in-house by European and American manufacturers. They rely on their product advantages to control the delivery cycle and thus control the price system of the entire industry. Especially for high-voltage MOS and high-power IGBT, the product delivery cycle is often more than 50 weeks, and prices have basically been on an upward trajectory since 2016.

The IDM model has more advantages and fabless expands more rapidly. Investment opportunities in 2020 will come from the 3-4 year macro cycle environment where the semiconductor cycle is recovering and rising. IDM model companies have more advantages on the cost side than fabless. It is recommended to pay attention to related industry chain targets: 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).

เตือนความเสี่ยง

1) ความคืบหน้าของการผลิตชิปภายในประเทศต่ำกว่าที่คาดไว้

2) Policy support for the integrated circuit industry has weakened;

3) บริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์จากต่างประเทศคว่ออุปกรณ์ให้แก่บริษัทในประเทศ

อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังไฟฟ้า หมายถึง ส่วนประกอบวงจรพื้นฐานที่มีฟังก์ชันเดียว โดยส่วนใหญ่ทำหน้าที่ประมวลผลและแปลงพลังงานไฟฟ้า

The diode has a simple structure, but it can only be used for rectification and cannot be controlled to turn on or off. Current control switching devices such as power transistors and thyristors. MOSFET and IGBT are voltage-controlled switching devices, which are easy to drive, fast switching speed, and low loss.

สารกึ่งตัวนำกำลังเป็นหัวใจสำคัญของการแปลงพลังงานและการควบคุมวงจรในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ โดยส่วนใหญ่ใช้ในการเปลี่ยนแรงดันและความถี่ การแปลงกระแสตรงเป็นกระแสสลับ ฯลฯ ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์กำลังถูกใช้ในระบบวงจรใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับการแปลงกระแส แรงดัน และเฟส หน้าที่หลักของ MOSFET และ IGBT คือการแปลง "ไฟฟ้าหยาบ" ที่มีแรงดันและความถี่ไม่แน่นอน ซึ่งเกิดจากอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้า ผ่านกระบวนการแปลงและมอดูเลชั่นหลายขั้นตอน ให้กลายเป็น "ไฟฟ้าละเอียด" ที่มีพารามิเตอร์พลังงานไฟฟ้าเฉพาะ และมีกำลังไฟฟ้าที่ขั้วต่อต่างๆ ที่มีการเปลี่ยนแปลงทั้งอุปสงค์และอุปทาน พวกมันเป็นหนึ่งในส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์แปลงพลังงานอิเล็กทรอนิกส์

ในกระบวนการพัฒนาอุปกรณ์แบบแยกชิ้น ในช่วงทศวรรษ 1950 ไดโอดกำลังและทรานซิสเตอร์กำลังได้ถูกนำมาใช้ในระบบอุตสาหกรรมและระบบไฟฟ้า

ตั้งแต่ทศวรรษ 1960 ถึง 1970 อุปกรณ์ไฟฟ้าเซมิคอนดักเตอร์ เช่น ไทริสเตอร์ ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็ว

ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 ได้มีการพัฒนาทรานซิสเตอร์ MOSFET กำลังสูงแบบระนาบขึ้นมา

ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 ทรานซิสเตอร์ MOSFET และ IGBT แบบ Trench Power เริ่มมีวางจำหน่ายอย่างค่อยเป็นค่อยไป และอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังไฟฟ้าก็ได้เข้าสู่ยุคของการประยุกต์ใช้งานทางอิเล็กทรอนิกส์อย่างเป็นทางการ

ในช่วงทศวรรษ 1990 ทรานซิสเตอร์ MOSFET แบบซูเปอร์จังก์ชันค่อยๆ ปรากฏขึ้น ซึ่งเป็นการทำลาย "ข้อจำกัดของซิลิคอน" แบบดั้งเดิม เพื่อตอบสนองความต้องการของการใช้งานกำลังสูงและความถี่สูง

ในปี 2008 Infineon เป็นผู้นำในการเปิดตัว Power MOSFET แบบมีฉนวนป้องกัน ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังไฟฟ้าให้ดียิ่งขึ้นไปอีก

สำหรับตลาดภายในประเทศ ผลิตภัณฑ์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบแยกชิ้นส่วนใหญ่ เช่น ไดโอดกำลัง ไตรโอดกำลัง และไทริสเตอร์ ผลิตในประเทศแล้ว อย่างไรก็ตาม ผลิตภัณฑ์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบแยกชิ้น เช่น MOSFET และ IGBT ยังคงต้องพึ่งพาการนำเข้าเป็นอย่างมาก เนื่องจากเทคโนโลยีและกระบวนการผลิตที่ล้ำหน้า มีโอกาสมากมายสำหรับการทดแทนการนำเข้าในอนาคต

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ขอบเขตการใช้งานของเซมิคอนดักเตอร์กำลังไฟฟ้าได้ขยายตัวจากระบบควบคุมอุตสาหกรรมและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค ไปสู่พลังงานใหม่ ระบบขนส่งทางราง โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านที่แปลงความถี่ และตลาดอื่นๆ อีกมากมาย และขนาดของตลาดก็เติบโตอย่างต่อเนื่อง จากการคาดการณ์ของ IHS Markit ขนาดของตลาดอุปกรณ์ไฟฟ้าทั่วโลกในปี 2018 อยู่ที่ประมาณ 39.1 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ และคาดว่าจะเติบโตเป็น 44.1 พันล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2021 โดยมีอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปีที่ 4.1%

ปัจจุบัน ห่วงโซ่อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์กำลังไฟฟ้าภายในประเทศกำลังมีความสมบูรณ์มากขึ้นเรื่อย ๆ และเทคโนโลยีก็กำลังก้าวหน้าอย่างก้าวกระโดด ในขณะเดียวกัน จีนก็เป็นผู้บริโภคเซมิคอนดักเตอร์กำลังไฟฟ้ารายใหญ่ที่สุดของโลก ในปี 2018 ความต้องการของตลาดสูงถึง 13.8 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ โดยมีอัตราการเติบโต 9.5% คิดเป็น 35% ของความต้องการทั่วโลก คาดว่าเซมิคอนดักเตอร์กำลังไฟฟ้าของจีนจะยังคงรักษาอัตราการเติบโตที่สูงต่อไปในอนาคต โดยคาดว่าขนาดตลาดจะสูงถึง 15.9 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2021 ด้วยอัตราการเติบโตต่อปี 4.8%

Market research organization IC Insights pointed out that among various types of semiconductor power device components, the products with the strongest growth in the future will be MOSFET and IGBT modules.

MOSFET is a field effect transistor that can be widely used in analog circuits and digital circuits. It has the advantages of small on-resistance, low loss, simple drive circuit, and good thermal resistance characteristics. It is especially suitable for use in power control fields such as computers, mobile phones, mobile power supplies, vehicle navigation, electric vehicles, and UPS power supplies.

In 2016, the global MOSFET market reached US$6.2 billion, and the compound annual growth rate of the MOSFET market is expected to reach 3.4% from 2016 to 2022; it is expected that by 2022, the global MOSFET market will be close to US$7.5 billion.

According to statistics from IHSMarkit, my country's MOSFET market size was US$2.792 billion in 2018, with a compound annual growth rate of 15.03% from 2016 to 2018. As the scale of global new energy vehicles grows, the market demand for MOSFETs in automotive applications is expected to grow rapidly at a compound annual growth rate of 5.1% from 2016 to 2022; by 2022, its demand in automotive applications will surpass the computer and data storage fields, accounting for 22% of the overall demand market.

IGBT เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังไฟฟ้าแบบควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์แบบที่ประกอบขึ้นจากทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ไตรโอด (BJT) และทรานซิสเตอร์แบบ MOSFET มีข้อดีทั้งจากอิมพีแดนซ์อินพุตสูงของ MOSFET และแรงดันตกคร่อมขณะนำไฟฟ้าต่ำของทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ไตรโอด (BJT) กำลังไฟฟ้าที่ใช้ในการขับ IGBT มีขนาดเล็กและแรงดันอิ่มตัวลดลง จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในระบบแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง 600V ขึ้นไป เช่น มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ อินเวอร์เตอร์ แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง วงจรไฟส่องสว่าง ระบบขับเคลื่อนรถไฟ ฯลฯ

จากข้อมูลของเครือข่ายข้อมูลอุตสาหกรรมจีน ตลาด IGBT แบบหลอดเดี่ยวทั่วโลกจะมีมูลค่าประมาณ 6 พันล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2020 ซึ่งนับเป็นตลาดขนาดใหญ่มาก คาดว่าตลาดรถยนต์พลังงานใหม่และสถานีชาร์จในประเทศจีนจะผลักดันความต้องการโมดูล IGBT ในประเทศให้สูงถึง 20 พันล้านหยวนในอีกห้าปีข้างหน้า จากข้อมูลของเครือข่ายข้อมูลอุตสาหกรรมจีน ตลาด IGBT ในประเทศมีมูลค่า 16.19 พันล้านหยวนในปี 2018 โดยมีอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปีที่ 14.77% ตั้งแต่ปี 2010 ถึง 2018 อย่างไรก็ตาม ตลาด IGBT ในประเทศจีนเริ่มต้นช้ากว่า และยังมีช่องว่างขนาดใหญ่สำหรับการทดแทนการนำเข้าในอนาคต

Semiconductor power devices mainly include power diodes, power transistors, thyristors, MOSFETs, IGBTs, etc., which are used in almost all electronic manufacturing industries, including computers, network communications, consumer electronics, automotive electronics, industrial electronics and other electronic industries. In addition, emerging application fields such as new energy vehicles/charging piles, smart equipment manufacturing, the Internet of Things, and photovoltaic new energy have gradually become important application markets for semiconductor power devices, thus driving their demand growth. In the global power semiconductor market, industrial control accounts for 34%, automobiles 23%, consumer electronics 20%, and communications 23%.

จากสถิติของสมาคมเครื่องใช้ไฟฟ้าเพื่อผู้บริโภค พบว่าขนาดโดยรวมของตลาดเครื่องใช้ไฟฟ้าเพื่อผู้บริโภคของจีนมีมูลค่าถึง 1,632.5 พันล้านหยวนในปี 2013 กลายเป็นตลาดเครื่องใช้ไฟฟ้าเพื่อผู้บริโภคที่ใหญ่ที่สุดในโลก และจากรายงานอุตสาหกรรม 3C ปี 2017 คาดการณ์ว่าตลาดเครื่องใช้ไฟฟ้าเพื่อผู้บริโภคของจีนจะมียอดขายเกิน 2 ล้านล้านหยวนในปี 2017 โดยมีอัตราการเติบโตที่คาดการณ์ไว้ที่ 7.1%

ESD protection is required for all interfaces on the mobile phone, such as microphones, earpieces, headphones, speakers, SIM cards, Micro SD, NFC antennas, GPS antennas, WiFi antennas, touch screens, 2G/3G/4G RF antennas, USB interfaces, lithium batteries, and power button positions. The most mobile phones use more than 20, and the few use more than 10.

เนื่องจากความต้องการประสิทธิภาพการชาร์จของผู้คนเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ โหมด "ชาร์จเร็ว" จึงเกิดขึ้นสำหรับการชาร์จโทรศัพท์มือถือ ซึ่งสามารถชาร์จด้วยกระแสสูงและกำลังสูงโดยการเพิ่มแรงดันไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม แรงดันไฟฟ้าสูงมีอันตรายด้านความปลอดภัยและจำเป็นต้องเพิ่มท่อ MOS แบบปรับแก้ด้วยกระแสตรงแบบซิงโครนัสเพื่อปรับแต่ง

Later, a safer "flash charge" mode appeared, which achieves high-speed charging through low voltage and high current. This has higher requirements for synchronous rectification MOS transistors. Currently, the more common one is GaN FET, which can achieve the purpose of less heat and small size.

ระบบอิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมยานยนต์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรถยนต์ระดับกลางถึงระดับสูง รถยนต์ไฟฟ้า และอื่นๆ ในแง่ของโครงสร้างต้นทุน ระบบอิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์จะมีความสำคัญมากกว่า

จากรถยนต์แบบดั้งเดิมไปจนถึงรถยนต์พลังงานใหม่ ส่วนประกอบที่มีมูลค่าเพิ่มขึ้นมากที่สุดคือเซมิคอนดักเตอร์กำลัง ในรถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม เซมิคอนดักเตอร์กำลังส่วนใหญ่ใช้ในด้านการสตาร์ท การหยุด และความปลอดภัย คิดเป็นเพียง 20% เท่านั้น เมื่อเทียบกับมูลค่าของเซมิคอนดักเตอร์ในรถยนต์แบบดั้งเดิมแล้ว เซมิคอนดักเตอร์หนึ่งชิ้นมีมูลค่า 350 ดอลลาร์สหรัฐ ในขณะที่อุปกรณ์กำลังมีมูลค่า 70 ดอลลาร์สหรัฐ ส่วนโมดูลพลังงานแบตเตอรี่ของรถยนต์พลังงานใหม่ต้องการอุปกรณ์กำลังจำนวนมาก ซึ่งทั้งหมดประกอบด้วยเซมิคอนดักเตอร์กำลัง อุปกรณ์กำลังของรถยนต์ไฮบริดคิดเป็น 40% และอุปกรณ์กำลังของรถยนต์ไฟฟ้าล้วนคิดเป็น 55% เมื่อเทียบกับมูลค่าของเซมิคอนดักเตอร์ในรถยนต์ไฟฟ้าล้วนที่ 750 ดอลลาร์สหรัฐ เซมิคอนดักเตอร์กำลังในรถยนต์พลังงานจะมีมูลค่า 413 ดอลลาร์สหรัฐ นั่นหมายความว่าเซมิคอนดักเตอร์กำลังที่ใช้ในรถยนต์พลังงานใหม่มีมูลค่ามากกว่ารถยนต์แบบดั้งเดิมถึงเจ็ดเท่า

Since new energy vehicles no longer require mechanical components such as engines, the structure of the car will become very simple. The structure of the car is mainly composed of batteries, motors and electronic controls. New energy vehicle electronic systems mainly include battery management systems, motor controllers, on-board chargers, converters, inverters, steering systems, relays and passive components.

In actual application scenarios, since each module of the car uses alternating current, the input current of the lithium battery is direct current, and the voltages of various electrical equipment are different, this requires a corresponding power conversion system. According to the different conversion sequences of direct current (DC) and alternating current (AC), power conversion is divided into 4 modes: transformer (AC-AC), rectifier (AC-DC), converter (DC-DC) and inverter (DC-AC).

Transformer (AC-AC): The input voltage of a car lithium battery is between 12V-36V, and the civilian voltage is 220V. A transformer is needed to convert the civilian voltage into the input voltage.

Rectifier (AC-DC): Lithium batteries need to be charged with direct current (DC) power, and the charging pile provides alternating current (AC) power, so the car charger must use a DC converter.

Converter (DC-DC): The input is a fixed direct current (DC) voltage from the lithium battery, and the output is a variable direct current (DC) voltage. In electric vehicles, it is mainly used in the step-up conversion from 300V to 650V for electric power transmission, the step-down conversion for powering 12V circuits, and the voltage stabilization conversion for battery energy storage.

Inverter (DC-AC): New energy vehicles are equipped with rechargeable lithium batteries, which use the stored electric energy to drive the motor to power the vehicle. The function of the inverter is to convert the 12V direct current (DC) power of the rechargeable battery into the 220V three-phase alternating current (AC) power of the drive motor, providing the basic driving force for new energy vehicles.

ตั้งแต่ปี 2014 ถึง 2021 ยอดขายรถยนต์ที่ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงทั่วโลกเพิ่มขึ้นจากกว่า 87 ล้านคันเป็นกว่า 98 ล้านคัน โดยมีอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปีอยู่ที่ 2% ในขณะที่รถยนต์พลังงานใหม่ (รวมถึงรถยนต์ไฟฟ้าล้วนและรถยนต์ไฮบริด) เพิ่มขึ้นจาก 270,000 คันเป็น 4.7 ล้านคัน โดยมีอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปีอยู่ที่ 50% อัตราการใช้งานรถยนต์พลังงานใหม่เพิ่มขึ้นจากเพียง 0.3% ในปี 2014 เป็น 4.0% ในปี 2021

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การผลิตและการขายรถยนต์พลังงานใหม่ในประเทศของฉันเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และอัตราการใช้ก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง จากข้อมูลของสมาคมรถยนต์นั่งส่วนบุคคลแห่งประเทศจีน ยอดขายรถยนต์นั่งส่วนบุคคลพลังงานใหม่ในประเทศของฉันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจาก 100,000 คันในปี 2014 เป็น 1.25 ล้านคันในปี 2018 โดยมีอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปีที่ 91% จากข้อมูลของสมาคมผู้ผลิตรถยนต์แห่งประเทศจีน ยอดขายรถยนต์พลังงานใหม่ของจีนในไตรมาสแรกของปี 2019 อยู่ที่ 250,000 คัน เพิ่มขึ้นมากกว่า 117% เมื่อเทียบกับปีก่อนหน้า คาดว่าการผลิตรถยนต์พลังงานใหม่ในปีนี้อาจเกิน 1.6 ล้านคัน

The automotive power semiconductor market is expected to reach US$8 billion, with a compound annual growth rate of 7%. In 2018, global car sales were 97.5 million, including 2 million new energy vehicles. Assuming that the sales of traditional fuel vehicles will increase by 2% annually and the sales of new energy vehicles will increase by 30% in the next three years, the power semiconductor bicycle of traditional fuel vehicles is worth US$56, the power semiconductor bicycle of hybrid vehicles is worth US$240, and the power semiconductor bicycle of pure electric vehicles is worth US$413. It can be predicted that by 2022, the sales volume of fuel vehicles will be 99.2 million units, and the sales volume of new energy vehicles will be 5.8 million units. The automotive power semiconductor market is expected to reach US$8 billion, with a compound annual growth rate of 7%.

ณ สิ้นปี 2017 กำลังการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งใหม่ของประเทศอยู่ที่ 53.06 ล้านกิโลวัตต์ โดยมีกำลังการผลิตสะสมอยู่ที่ 130 ล้านกิโลวัตต์ ทั้งกำลังการผลิตใหม่และกำลังการผลิตสะสมอยู่ในอันดับหนึ่งของโลก ซึ่งรวมถึงโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 33.62 ล้านกิโลวัตต์ เพิ่มขึ้น 11% เมื่อเทียบกับปีก่อนหน้า และพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจายขนาด 19.44 ล้านกิโลวัตต์ เพิ่มขึ้น 3.7 เท่า เมื่อเทียบกับปีก่อนหน้า

อุปกรณ์อินเวอร์เตอร์สำหรับผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมสามารถแปลงกระแสตรง 12 โวลต์ (DC) จากแบตเตอรี่ให้เป็นกระแสสลับ 220 โวลต์ (AC) ซึ่งเหมือนกับไฟฟ้ากระแสสลับทั่วไป อินเวอร์เตอร์ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์แบบ MOS และหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นหลัก และเชื่อมต่อกันด้วยเทคโนโลยีวงจรอนาล็อก ตั้งแต่ปี 2016 ถึง 2018 กำลังการผลิตติดตั้งของพลังงานลมในประเทศเพิ่มขึ้นจาก 18.73 กิกะวัตต์ (GW) เป็น 21 กิกะวัตต์ (GW) และในช่วงห้าเดือนแรกของปี 2019 เพียงอย่างเดียว กำลังการผลิตติดตั้งเพิ่มขึ้น 6.88 กิกะวัตต์ แสดงให้เห็นถึงแนวโน้มการเติบโตอย่างรวดเร็ว

ในทุกแง่มุมของสมาร์ทกริด ตัวแปลงกระแสไฟฟ้า และเทคโนโลยีการส่งกำลังแบบยืดหยุ่น FACTS ในระบบส่งกำลังไฟฟ้ากระแสตรงแรงดันสูงพิเศษ (UHV DC) จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าจำนวนมาก เช่น IGBT จากข้อมูลที่เผยแพร่โดยเครือข่ายข้อมูลอุตสาหกรรมของจีน คาดว่าขนาดการลงทุนในอุตสาหกรรมสมาร์ทกริดของประเทศจีนจะสูงถึงเกือบ 2.3 ล้านล้านหยวนภายในปี 2021

There are many types of power semiconductors, which are widely used in consumer electronics, high-speed rail, automobiles, and power grids. Mainly divided into unipolar and bipolar types. Bipolar type: power diode, thyristor, BJT (bipolar triode), power transistor (GTR), IGBT. Unipolar type: MOSFET, Schottky diode. According to the different physical properties of each segmented product, different power devices are used in different voltage and frequency areas.

ไดโอดกำลังเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าพื้นฐานที่มีโครงสร้างเรียบง่ายและมีความน่าเชื่อถือสูง มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในหลากหลายสาขา เช่น อุตสาหกรรมและอิเล็กทรอนิกส์ โดยทำหน้าที่ในการรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้า การแปลงกระแส และการสวิตช์

ไดโอดแบ่งออกเป็นไดโอดเรียงกระแส ไดโอดซีเนอร์ และไดโอดความถี่สูง

ในบรรดาอุปกรณ์เหล่านั้น ไดโอดเรียงกระแสและไดโอดซีเนอร์จัดเป็นสารกึ่งตัวนำกำลังสูง

Rectifier diodes are mainly used for rectification, switching, conversion (Schottky diode SBD) and inversion (fast recovery diode FRD).

MOSFET is a subdivision of power devices, namely MOS (Metal Oxide Semiconductor) and FET (Field Effect Transistor), which are field effect transistors that use the gate of the metal layer (M) across the oxide layer (O) to control the semiconductor (S) by using the effect of the electric field.

อุปกรณ์ Power MOSFET เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์หลักสำหรับการแปลงและควบคุมพลังงาน อุปกรณ์ Power MOSFET ทำงานได้อย่างรวดเร็ว มีอัตราการเสียต่ำ การสูญเสียจากการสวิตช์น้อย และสามารถปรับขนาดได้ดี เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมแรงดันต่ำและกระแสสูง และต้องการความถี่ในการทำงานสูงกว่าอุปกรณ์กำลังไฟฟ้าอื่นๆ

In automobiles, they are mainly used in chargers (AC-DC) and converters (DC-DC) in the power supply system. The global automotive power MOSFET market capacity was US$2.45 billion in 2018, and we estimate that the market capacity will be US$3.16 billion in 2022. Among them, high-voltage MOSFET products with voltages above 600V are mainly used.

บริษัท Infineon ครองส่วนแบ่งตลาด MOSFET ส่วนใหญ่ จากข้อมูลของ HIS พบว่าส่วนแบ่งตลาดโดยรวมของผลิตภัณฑ์ Infineon ทั้งหมดอยู่ที่ 27% ตามมาด้วย ON Semiconductor ที่ 13% และ Renesas ที่ 9% ในส่วนของ MOSFET แรงดันสูงที่มีมูลค่าสูง Infineon เป็นผู้นำตลาดเหนือคู่แข่งทั้งหมดด้วยส่วนแบ่ง 36%

As a new type of power electronic device, IGBT is internationally recognized as the most representative product of the third revolution of power electronics technology. It is a core component in the field of industrial control and automation. Its function is similar to the human heart. It can adjust the voltage, current, frequency, phase, etc. in the circuit according to the signal instructions in the industrial device to achieve precise control. Therefore, IGBT is called the "CPU" in the power electronics industry and is widely used in motor energy saving, rail transportation, smart grids, aerospace, household appliances, automotive electronics, new energy power generation, new energy vehicles and other fields.

IGBT has developed rapidly since its industrial application in the late 1980s. It has not only replaced MOSFET and GTR in industrial applications, but has even expanded into high-power applications where SCR and GTO are dominant. It has also replaced many application fields of power devices such as BJT and MOSFET in consumer electronics applications.

ในงานด้านยานยนต์ IGBT ส่วนใหญ่ใช้ในระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า ระบบกำลัง และสถานีชาร์จในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูง โดยทั่วไปแล้วช่วงการใช้งานจะอยู่ในพื้นที่ที่มีแรงดันทนมากกว่า 600 โวลต์ กระแสมากกว่า 10 แอมป์ และความถี่มากกว่า 1 กิโลเฮิร์ตซ์

ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า: ส่วนใหญ่ใช้ในอินเวอร์เตอร์ (DC-AC) เพื่อแปลงไฟกระแสตรง (DC) 12 โวลต์จากแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ให้เป็นไฟกระแสสลับ (AC) 220 โวลต์เพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์ นี่คือหัวใจสำคัญของระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ ระบบควบคุมมอเตอร์ต้องการ IGBT หลายสิบตัว ตัวอย่างเช่น มอเตอร์อะซิงโครนัส AC สามเฟสของเทสลาใช้ IGBT 28 ตัวต่อเฟส รวมทั้งหมด 84 ตัว ในขณะที่มอเตอร์อื่นๆ ใช้ IGBT 12 ตัว เทสลาใช้ IGBT รวมทั้งหมด 96 ตัว

Power supply system: Mainly used in vehicle chargers (AC-DC) and converters (DC-DC) to achieve lithium battery charging and power conversion at the required voltage level.

เซลล์แบตเตอรี่: กระแสไฟฟ้าในระบบส่งไฟฟ้าทั้งหมดเป็นกระแสสลับ (AC) และเซลล์แบตเตอรี่แบ่งออกเป็นเซลล์แบตเตอรี่แบบชาร์จเร็ว DC และเซลล์แบตเตอรี่แบบชาร์จช้า AC โดยส่วนใหญ่แล้ว IGBT จะถูกใช้ในเซลล์แบตเตอรี่แบบชาร์จเร็ว DC

กำลังการผลิตของตลาด IGBT สำหรับยานยนต์ทั่วโลกในปี 2018 อยู่ที่ 1.84 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ และเราคาดการณ์ว่ากำลังการผลิตของตลาด IGBT สำหรับยานยนต์ในปี 2020 จะอยู่ที่ 2.08 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ

Infineon, Mitsubishi และ Fuji Electric เป็นผู้นำในตลาด IGBT ระดับโลก ON Semiconductor (Fairchild) เน้นตลาดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคแรงดันต่ำเป็นหลัก โดยมีแรงดันต่ำกว่า 600V ในขณะที่ตลาดแรงดันปานกลางและสูงกว่า 1700V ส่วนใหญ่ใช้ในรถไฟความเร็วสูง รถยนต์ ระบบโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ ฯลฯ และโดยพื้นฐานแล้วถูกผูกขาดโดย Infineon, ABB และ Mitsubishi

สารกึ่งตัวนำกำลังจัดอยู่ในกลุ่มวงจรอนาล็อก สารกึ่งตัวนำกำลังเป็นสินค้าอุปโภคบริโภคที่จำเป็น คนเราต้องใช้ "ฟืน ข้าว น้ำมัน และเกลือ" ในการกิน เครื่องจักรก็ต้องใช้อุปกรณ์พลังงานเช่นกัน สารกึ่งตัวนำกำลังจึงจำเป็นในทุกที่ที่เกี่ยวข้องกับการแปลงพลังงานไฟฟ้า ความผันผวนของอุตสาหกรรมสอดคล้องกับแนวโน้มของสินค้าโภคภัณฑ์ และผลิตภัณฑ์มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับแนวโน้ม GDP โลก ความผันผวนของอุตสาหกรรมในช่วง 4-5 ปีข้างหน้าสอดคล้องกับวัฏจักรของสารกึ่งตัวนำเป็นอย่างมาก

High value-added products have long been monopolized by European and American manufacturers, and domestic substitution is imminent. There are very few domestic IDM model factories. The core processes are all in-house by European and American manufacturers. They rely on their product advantages to control the delivery cycle and thus control the price system of the entire industry. Especially for high-voltage MOS and high-power IGBT, the product delivery cycle is often more than 50 weeks, and prices have basically been on an upward trajectory since 2016.

โอกาสการลงทุนในปี 2020 จะมาจากสภาพแวดล้อมวัฏจักรเศรษฐกิจมหภาคระยะ 3-4 ปี ซึ่งวัฏจักรเซมิคอนดักเตอร์กำลังฟื้นตัวและเติบโตขึ้น บริษัทที่มีโมเดล IDM มีข้อได้เปรียบด้านต้นทุนมากกว่าบริษัทแบบ fabless ขอแนะนำให้ให้ความสนใจกับเป้าหมายในห่วงโซ่อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ 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)

เตือนความเสี่ยง

1) ความคืบหน้าของการผลิตชิปภายในประเทศต่ำกว่าที่คาดไว้

2) Policy support for the integrated circuit industry has weakened;

3) บริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์จากต่างประเทศคว่ออุปกรณ์ให้แก่บริษัทในประเทศ

Note: This article is reprinted from "Semiconductor Wind Vane", which supports the protection of intellectual property rights. Please indicate the original source and author of the reprint. If there is any infringement, please contact us to delete it.

หมายเลขโทรศัพท์ของบริษัท: +86-0755-83044319
โทรสาร: +86-0755-83975897
อีเมล์: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 ผู้จัดการหลี่

QQ: 332496225 ผู้จัดการชิว

ที่อยู่: ห้อง 809 อาคาร C อาคารเทคโนโลยีจ้านเทา เลขที่ 1079 ถนนหมินจือ เขตหลงหัวใหม่ เมืองเซินเจิ้น