1, IGBT คืออะไร:   IGBT ชื่อทางวิทยาศาสตร์คือทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์เกตฉนวนซึ่งประกอบด้วย BJT และ MOSFETอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังแบบผสม - BJT หมายถึงไบโพลาร์ไดโอด และ MOSFET หมายถึงทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามเซมิคอนดักเตอร์โลหะออกไซด์ การใช้งานหลัก ได้แก่ การแปลงความถี่แรงดัน/กระแส การแปลงแรงดันไฟฟ้า การเปลี่ยนเฟส การแก้ไข การผกผัน การสลับ ฯลฯ ประสิทธิภาพดีกว่า MOSFET แต่ข้อเสียคือมีราคาแพง    
อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลัง: ตามประเภทการควบคุมสามารถแบ่งออกเป็นประเภทที่ไม่สามารถควบคุมได้และประเภทกึ่งควบคุมได้ ผลิตภัณฑ์ควบคุมเต็มรูปแบบสามประเภท     2.การจำแนกประเภท IGBT:   IGBT สามารถจำแนกได้เป็นอุปกรณ์แยก IGBT โมดูล IGBT และ IPM ผลิตภัณฑ์มีสามประเภท: อุปกรณ์แยกส่วน IGBT หมายถึงอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยหลอด IGBT เดี่ยวและไดโอดแบบขนาน โมดูล IGBT หมายถึงการประกอบชิป IGBT และชิปไดโอดหลายตัวบนซับสเตรต DBC ในลักษณะฉนวนสำหรับบรรจุภัณฑ์แบบแยกส่วน IPM: โมดูลพลังงานอัจฉริยะ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ "แบบรวม" ที่รวมอุปกรณ์พลังงานและวงจรต่อพ่วงต่างๆ เช่น วงจรขับ วงจรป้องกันแรงดันเกินและกระแสเกิน วงจรตรวจสอบอุณหภูมิ และวงจรป้องกันอุณหภูมิเกินโดยทั่วไปเราจะพูดถึงโมดูล IGBT ซึ่งคิดเป็นมากกว่าครึ่งหนึ่งของสามหมวดหมู่  
    3. การใช้งานขั้นปลายน้ำ:   ① การจำแนกประเภท: ตามการจำแนกประเภทแรงดันไฟฟ้า IGBT สามารถแบ่งได้เป็นแรงดันไฟฟ้าต่ำมาก แรงดันไฟฟ้าต่ำ แรงดันไฟฟ้าปานกลาง และแรงดันไฟฟ้าสูง แรงดันไฟฟ้าต่ำส่วนใหญ่ประกอบด้วยเครื่องเชื่อมไฟฟ้า เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน (เครื่องปรับอากาศอินเวอร์เตอร์ เครื่องซักผ้า ตู้เย็น เครื่องล้างจาน เตาแม่เหล็กไฟฟ้า) รถยนต์ไฟฟ้า (ไฮบริด ไฟฟ้าบริสุทธิ์ ฯลฯ) เครื่องสำรองไฟ (UPS) เซลล์แสงอาทิตย์ พลังงานลม ฯลฯ แรงดันไฟฟ้าปานกลางส่วนใหญ่ประกอบด้วยเครื่องสำรองไฟ (UPS) ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์รถไฟใต้ดิน/รถไฟในเมือง พลังงานลม และเซลล์แสงอาทิตย์ แรงดันไฟฟ้าสูงส่วนใหญ่ประกอบด้วยระบบลากจูงบนราง (รถไฟความเร็วสูง EMU) โครงข่ายไฟฟ้า และอุปกรณ์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่  ②สัดส่วนของปริมาณมูลค่า: พลังงานใหม่ รถยนต์ ยานยนต์ ส่วนแบ่งตลาด IGBT ยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง และในปี 2020 IGBT ได้กลายเป็นพื้นที่การใช้งานที่ใหญ่ที่สุดของจีน คิดเป็นประมาณ 30% ตลาดระบบควบคุมอุตสาหกรรม เครื่องใช้ไฟฟ้าสำหรับผู้บริโภค (เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน) และการผลิตพลังงานใหม่มีสัดส่วน 27%, 22% และ 11% ตามลำดับ ตลาดสมาร์ทกริดมีสัดส่วน 6% ระบบขนส่งทางรางมีสัดส่วน 4% และสองตลาดหลังมีแนวโน้มเติบโตไม่มากนัก ความต้องการที่เพิ่มขึ้นสูงสุดอยู่ที่รถยนต์พลังงานใหม่และการผลิตพลังงานใหม่ การผลิตพลังงานใหม่ส่วนใหญ่ประกอบด้วยการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม จากข้อมูลของ Omdia, QYResearch และการคำนวณข้อมูลแบบหลายฝ่ายอื่นๆอัตราการเติบโตแบบทบต้นของ IGBT ในยานยนต์พลังงานใหม่ตั้งแต่ปี 2020 ถึงปี 2024 คาดว่าจะอยู่ที่ 17% และการผลิตพลังงานไฟฟ้าจากพลังงานใหม่จะเกิน 10% ซึ่งถือเป็นเหตุผลที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งในการสร้างกระแส IGBT     4. ความต้องการปลายน้ำหลักที่เติบโตอย่างรวดเร็ว: เนื่องจากรถยนต์พลังงานใหม่เติบโตอย่างรวดเร็วและพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมเติบโตอย่างรวดเร็วอันเป็นผลมาจากภาวะเป็นกลางทางคาร์บอน กำลังการผลิต IGBT ไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้ทัน จึงเกิดภาวะขาดแคลนสินค้าอย่างรุนแรง โดยเฉพาะโมดูล IGBT ที่อินเวอร์เตอร์จำเป็นต้องใช้ อุปทานมีจำกัด และเป็นหนึ่งในกลุ่มชิปที่มีการเติบโตค่อนข้างเร็วและมีความต้องการที่ชัดเจน จากข้อมูลปัจจุบัน การเติบโตของรถยนต์พลังงานใหม่และการผลิตพลังงานใหม่สูงกว่าที่บริษัทหลักทรัพย์คาดการณ์ไว้ตลาด IGBT สำหรับผลิตพลังงานไฟฟ้ารูปแบบใหม่ได้กลายเป็นกระแสหลัก และ IGBT สำหรับใช้ในการกักเก็บและชาร์จพลังงานก็กำลังกลายเป็นกระแสหลักต่อไป   1.ยานพาหนะพลังงานใหม่: จากมุมมองของต้นทุนของรถยนต์ไฟฟ้าพลังงานใหม่ ส่วนประกอบที่มีสัดส่วนสูง ได้แก่ แบตเตอรี่ มอเตอร์ ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ ส่วนประกอบขับเคลื่อนไฟฟ้า ฯลฯ คิดเป็น 40%, 15%, 12% และ 8% โมดูล IGBT ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ คิดเป็นประมาณ 30-40% ของต้นทุนระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ บวกกับประมาณการคร่าวๆ อื่นๆโมดูล IGBT คิดเป็นประมาณ 7-10% ของต้นทุนยานพาหนะ จากข้อมูลของ EVtank ที่อ้างอิงในหนังสือชี้ชวน Macro Micro Technology ระบุว่าตลาด IGBT สำหรับรถยนต์พลังงานใหม่ของจีนในปี 2019 มีมูลค่า 3.6 พันล้านหยวน และมูลค่าโดยประมาณของจักรยาน IGBT สำหรับรถยนต์พลังงานใหม่อยู่ที่ประมาณ 2985 หยวนต่อคัน ข้อมูลจาก Infineon ระบุว่ามูลค่าของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังไฟฟ้าในรถยนต์พลังงานใหม่ใกล้เคียงกับรถยนต์พลังงานเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมมากกว่า 5 เท่า และ IGBT เป็นสัดส่วนอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุด- ยอดขายรถยนต์พลังงานใหม่ในประเทศยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องทุกเดือนเป็นเวลาหลายเดือน ยอดขายในประเทศในเดือนกันยายนอยู่ที่ 357,000 คัน เพิ่มขึ้น 11.22% เมื่อเทียบเป็นรายเดือน และ 158.81% เมื่อเทียบเป็นรายปี     ②กองชาร์จ: จากโครงสร้างต้นทุนของแท่นชาร์จ เครื่องชาร์จ โมดูลชาร์จถือเป็นอุปกรณ์หลักในการชาร์จ โมดูลชาร์จคิดเป็นเกือบ 50% ของต้นทุนระบบชาร์จ หน้าที่หลักของโมดูลชาร์จคือการแปลงกระแสไฟฟ้าสลับในระบบไฟฟ้าเป็นกระแสตรงที่สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ กุญแจสำคัญของโมดูลชาร์จคือสวิตช์ไฟ IGBT เมื่อโมดูลชาร์จทำงาน กระแสไฟฟ้าสลับสามเฟสจะถูกแปลงและกรอง จากนั้นแรงดันไฟฟ้าขาเข้า DC จะถูกส่งไปยังสะพาน IGBT ในแท่นชาร์จ DC IGBT ถือเป็นส่วนสำคัญ คิดเป็น 20% ของต้นทุนทั้งหมด เนื่องจากตลาดรถยนต์พลังงานใหม่ของจีนมีขนาดใหญ่ที่สุด จำนวนแท่นชาร์จใหม่ที่เพิ่มขึ้นในแต่ละปีจึงสูงที่สุดในโลกเช่นกัน อัตราส่วนระหว่างรถยนต์ต่อแท่นชาร์จที่รัฐบาลวางแผนไว้คือ 1:1 แต่ยังห่างไกลจากความสำเร็จ การชาร์จเร็วแบบ Super Fast คือเทรนด์แห่งอนาคต และการนำแท่นชาร์จเร็วกำลังสูงมาใช้จะต้องแยกออกจากส่วนประกอบพลังงานอย่าง IGBT     3. การผลิตพลังงานไฟฟ้าใหม่:   เป็นตัวแทนของพลังงานลม เนื่องจากพลังงานไฟฟ้าที่ส่งออกจากการผลิตพลังงานพลังงานใหม่ไม่ตรงตามข้อกำหนดของโครงข่าย จึงจำเป็นต้องแก้ไขเป็นไฟฟ้ากระแสตรงผ่านอินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์หรืออินเวอร์เตอร์พลังงานลม จากนั้นจึงแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับที่ตรงตามข้อกำหนดของโครงข่าย และ จากนั้นป้อนข้อมูลลงในตารางโมดูล IGBT เป็นอุปกรณ์หลักของอินเวอร์เตอร์โฟโตโวลตาอิคส์และอินเวอร์เตอร์พลังงานลม ตามรายงานของ Macro Micro Technology โมดูล IGBT คิดเป็น 10%-15% ของมูลค่าอินเวอร์เตอร์ และมูลค่า IGBT โดยประมาณในปี 2019-2020 อยู่ที่ 20-23 ล้านหยวน/กิกะวัตต์ คาดว่าเมื่อขนาดการผลิตอินเวอร์เตอร์แบบสตริงเพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป ต้นทุนการผลิตต่อกิกะวัตต์ของอินเวอร์เตอร์จะลดลง และมูลค่า IGBT ต่อกิกะวัตต์ก็จะลดลงเช่นกัน กำลังการผลิตติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ยังคงสูงกว่าที่คาดการณ์ไว้ โดยมีการติดตั้ง 22.05 กิกะวัตต์ในช่วงเดือนมกราคมถึงสิงหาคม ซึ่งเพิ่มขึ้น 45% เมื่อเทียบกับปีก่อน ④ระบบกักเก็บพลังงาน: หนึ่งในอุปกรณ์สำคัญในระบบกักเก็บพลังงานคือตัวแปลงเก็บพลังงาน โดยทั่วไปเรียกว่าอินเวอร์เตอร์กักเก็บพลังงานสำหรับกักเก็บพลังงานในครัวเรือน และโดยทั่วไปเรียกว่า PCS ในด้านกักเก็บพลังงานอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ เป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานไฟฟ้าแบบสองทิศทางระหว่างแบตเตอรี่และโครงข่ายไฟฟ้า ตัวแปลงกักเก็บพลังงานไม่เพียงแต่แปลงกระแสตรงในแบตเตอรี่กักเก็บพลังงานเป็นกระแสสลับและส่งไปยังโครงข่ายไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังแปลงกระแสสลับในโครงข่ายไฟฟ้าเป็นกระแสตรงเพื่อชาร์จพลังงานให้กับระบบกักเก็บพลังงานได้อีกด้วย โดยทั่วไปแล้ว นายหน้าซื้อขายหลักทรัพย์คาดการณ์ว่าความต้องการตัวแปลงกักเก็บพลังงานจะเติบโตแบบทบต้นใน 5 ปีมากกว่า 50% ในขณะที่ IGBTเป็นหนึ่งในส่วนประกอบหลักของเครื่องแปลงพลังงานสำรอง แต่ยังมีอีกส่วนที่ไม่ใช้ IGBT อีกด้วย  

⑤อื่นๆ: เครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนแบบแปลงความถี่ หนึ่งในส่วนประกอบหลักของเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนที่มีฟังก์ชันแปลงความถี่คือ "ตัวแปลงความถี่" ภายใน และโมดูล IGBT เป็นส่วนประกอบหลักของตัวแปลงความถี่ ซึ่งการแปลงความถี่เป็นตัวเลือกแรกสำหรับการประหยัดพลังงานและรักษาสิ่งแวดล้อม ส่วนประกอบหลักประกอบด้วยเครื่องปรับอากาศแบบอินเวอร์เตอร์ ตู้เย็นแบบอินเวอร์เตอร์ และเครื่องซักผ้าแบบอินเวอร์เตอร์ ในบรรดาเครื่องปรับอากาศแบบอินเวอร์เตอร์ ตู้เย็นแบบอินเวอร์เตอร์มีอัตราการเติบโตสูงสุด และปัจจุบันมีอัตราการใช้เพียง 22%

ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: บทความนี้ทำซ้ำจาก "Semiconductor Today" บทความนี้นำเสนอเฉพาะมุมมองส่วนตัวของผู้เขียน ไม่ใช่มุมมองของ Sac Micro และอุตสาหกรรม มีไว้สำหรับการพิมพ์ซ้ำและแบ่งปันเพื่อสนับสนุนการคุ้มครองสิทธิในทรัพย์สินทางปัญญาเท่านั้น โปรดระบุแหล่งที่มาต้นฉบับและผู้แต่งเพื่อพิมพ์ซ้ำ หากมีการละเมิดใด ๆ โปรดติดต่อเราเพื่อลบ