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〈走進中國〉車用功率半導體IGBT

鉅亨網編輯江泰傑
走進中國-車用功率半導體IGBT(圖片:AFP)
走進中國-車用功率半導體IGBT(圖片:AFP)

為配合節能減碳政策、調整經濟成長結構,且電動車產業從草創期進入起飛期,中國正全力扶植電動車產業鏈,不光是整車製造、電池生產,上游的半導體晶片,中國政府的獎勵政策也不遺餘力。

在車用半導體當中的功率半導體是近期中國產業話題主流之一。而在全球功率半導體市場中,用於工業控制的比率最高,達 34%,其次是汽車及通訊領域各為 23%,消費電子則占 20%。

隨著近年來功率半導體的應用領域已從工業控制和消費電子拓展至電動車產業上,整體市場規模呈現穩定成長趨勢。根據 IHS Markit 預測,2018 年全球功率零件市場規模約 390 億美元,預估至 2021 年市場規模將上升至 440 億美元,年複合成長率為 4.1%。

而在各類功率半導體當中,成長性最被看好就是 IGBT。IGBT 是由雙載子接面電晶體 (BJT) 和 MOSFET 組成的複合式半導體功率模組。同時兼具 MOSFET 的高輸入阻抗和 BJT 的低導通電阻兩大優點。IGBT 驅動功率小,非常適合應用於直流電壓為 600V 及以上的變流系統,因此被大量用在電子化需求極高的電動車內。

根據 EV-volumes 公佈的數據顯示,2014 年全球新能源汽車銷售量為 32.1 萬輛,2020 年達 324 萬輛,期間年複合成長率為 47%。

另一方面中國汽車工業協會的資料顯示,2014 年中國新能源汽車銷售量為 7.5 萬輛,2020 年則達 136.7 萬輛,年複合成長率為 62%。整體來看全球與中國新能源汽車銷售量皆快速增長,且中國的漲幅超出全球。

資料來源:中汽協、智研諮詢
資料來源: 中汽協、智研諮詢

中汽協預估 2025 年中國汽車銷售量上看 3000 萬輛,以中汽協預測未來五年中國新能源汽車銷售量年均成長 40% 以上來推算,2025 年中國新能源汽車銷售量預計可達 735 萬輛,產值則有機會達到 62.8 億~73.2 億美元。 

資料來源:YLFX、Gartner
資料來源: YLFX、Gartner

現階段 IGBT 產業中,呈現英飛凌,三菱和富士電機三強鼎立格局,安森美則主攻在 600V 以下低壓的消費電子產業。中高電壓 1700V 以上領域,則是應用在高鐵,汽車電子等,基本被英飛凌、ABB 和三菱等三大廠壟斷。

根據中國汽車晶片產業創新戰略聯盟資料顯示,中國國內汽車產業中,車用晶片自主研發比率只有 10%,中國汽車晶片市場可說是被國際大廠享用。但從另一個角度來看,在中國政府政策扶持之下,這個市場還有 90% 的替代空間。

在可用於電動車的中低壓 IGBT 產業是中國廠著墨比率最高的部份,士蘭微、華潤微、新潔能、華微電子、比亞迪的 IGBT 產品均集中在 1350V 以下市場,至於斯達半導、時代電氣則在高壓 IGBT 產品中也有所佈局。

即便在中國新能源汽車 IGBT 模組市場中,英飛淩市占率超過一半,達到 58%。不過比亞迪透過自家品牌的出海口,在新能源汽車 IGBT 模組市場中市占率也達到 18%。

此外,斯達半導、時代電氣等中國廠商近年來透過積極研發,也成功在中國新能源汽車用 IGBT 模組市場中分食一定比率,且比率在逐漸上升中,這為中國 IGBT 廠的興起開創一個新希望與話題。

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