近年來,物聯(lián)網(wǎng)的呼吁愈來愈高,以車輛、高鐵動(dòng)車為代表的代步工具;以太陽能發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電為代表的新能源技術(shù)領(lǐng)域;以手機(jī)為代表的通訊設(shè)備;以電視、全自動(dòng)洗衣機(jī)、家用空調(diào)、家用冰箱為代表的消費(fèi)級(jí)商品。都是在持續(xù)提升智能化系統(tǒng)水準(zhǔn),其中又以新能源車的高度智能化系統(tǒng)最受眾人矚目。此外,工業(yè)生產(chǎn)、電力網(wǎng)等傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)也在加快智能化系統(tǒng)整個(gè)進(jìn)程。
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絕大多數(shù)領(lǐng)域的智能化系統(tǒng)發(fā)展方向,必然大大增加了各行業(yè)對半導(dǎo)體電子元器件的需求,包括功率器件在內(nèi),如今功率器件需求暴漲。據(jù)悉,目前全世界的功率器件主要由歐洲地區(qū)、日本和美國這三國和地區(qū)供應(yīng),它們憑著優(yōu)異的專業(yè)能力和生產(chǎn)加工工藝,及其領(lǐng)跑的品質(zhì)體系管理方案,大概占有了功率器件在全世界70%的市場占有率。近期,在我國半導(dǎo)體元器件市場的形勢令人擔(dān)憂,也使得功率器件國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈意識(shí)到自身的急缺。
“新基建”推動(dòng)功率器件市場徹底爆發(fā)
實(shí)際看來,“新基建”關(guān)鍵為5G基本建設(shè)項(xiàng)目、特高壓輸電、城際鐵路城市軌道交通線和城際鐵路城市軌道大城市軌道、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能技術(shù)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)七大行業(yè),這七大行業(yè)無一例外對電力安裝工程項(xiàng)目開關(guān)電源電路尤其是功率器件市場都明確提出了與傳統(tǒng)式銷售市場不一樣的要求。
比如,5G專業(yè)能力可以為顧客提供史無前例的客戶體驗(yàn),卻不清楚極高的網(wǎng)絡(luò)速度也要有完美特性的基礎(chǔ)設(shè)備才可以用。
數(shù)據(jù)信息表明,5G基站因?yàn)樗俾?、網(wǎng)絡(luò)帶寬及其外接無線天線總數(shù)的提升,所須的用電量相對性于4g通信基站提升了約70%,這就導(dǎo)致通信基站對功率器件市場明確提出了高些的規(guī)定,市場對功率器件產(chǎn)品的要求也進(jìn)一步提高。
除此之外,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)中心等針對功率器件的需求量也展現(xiàn)出井噴式爆發(fā)之勢,可見,功率器件對這些技術(shù)領(lǐng)域而言尤為重要。同時(shí),這對于中國公司而言,也能夠稱之為絕佳的發(fā)展黃金時(shí)間。
特別要注意的是,在世界排名前邊的功率器件公司中極少能見到中國公司的影子,這主要是因?yàn)椋覈墓β势骷疽酝恢痹谥械投松a(chǎn)制造棲身極大銷售市場,而高端制造鏈生態(tài)保護(hù)在近年來才不斷完善。
可是,這并不代表著中國的功率器件公司在解決5G銷售市場的要求時(shí)沒有優(yōu)點(diǎn)。
功率器件銷售市場下的暗潮
實(shí)際上,近年來,不論是在我國或是海外,功率器件公司都暗潮涌動(dòng),這關(guān)鍵與目前的功率器件市場對綠色能源的需要,尤其是她們對車輛(尤其是新能源車)的銷售市場非常看好,這里有著十分大的關(guān)聯(lián)。
依據(jù)原料表明,功率器件市場超400億美金,新能源汽車是關(guān)鍵增加率。據(jù)調(diào)查,2019年全世界IGBT、MOSFET銷售市場累計(jì)近175億美金,在這里,車輛電子相關(guān)需求是15億美金,工業(yè)生產(chǎn)銷售市場需求是11億美金,測算及儲(chǔ)存銷售市場確保要達(dá)到12億美金,消費(fèi)電子則確保要達(dá)到13億美金。
我們知道,國際生產(chǎn)商是功率半導(dǎo)體的頭號(hào)玩家,這些功率器件公司累積的工作經(jīng)驗(yàn)是十分充足的,也足夠可靠,讓她們在這個(gè)功率器件市場上創(chuàng)建了我國生產(chǎn)商無法超出的堡壘。這關(guān)鍵與功率器件的設(shè)計(jì)方案和加工工藝相互配合有十分大的關(guān)聯(lián)。而回望中國功率器件市場,現(xiàn)階段,功率器件的生產(chǎn)加工工藝流程依然有十分大的上升空間。
自然,世界各國早就開始追逐的GaN和SiC功率器件市場,很有可能給當(dāng)?shù)毓β势骷咎峁┮粋€(gè)同場比賽的新機(jī)會(huì)?,F(xiàn)階段,國際上主要的功率器件公司早已對第三代帶半導(dǎo)體元器件開展合理布局。
比如,SiC功率器件產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)規(guī)劃企業(yè)重點(diǎn)有美國的Cree、德國的英飛凌、日本Rohm、歐洲地區(qū)的意法半導(dǎo)體及日本的三菱等。在我國,主要的功率器件公司生產(chǎn)商為華潤微、揚(yáng)杰科技、士蘭微等傳統(tǒng)式功率器件公司,還有泰克天潤、中車時(shí)代、國家電網(wǎng)全球能源研究院等SiC技術(shù)專業(yè)的功率器件制造商。
資產(chǎn)階級(jí)也關(guān)心到這一點(diǎn),半導(dǎo)體業(yè)融合公布信息獲知,在2020年,包含氮矽智能科技、優(yōu)鎵科技、致瞻科技、超芯星半導(dǎo)體、同光晶體及瞻芯電子等公司都得到了質(zhì)押股權(quán)融資。有關(guān)技術(shù)專業(yè)工作人員覺得,第三代半導(dǎo)體元器件世界各國差別沒有一、二代半導(dǎo)體元器件顯著。我國生產(chǎn)商追上海外生產(chǎn)商,實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代這件事,還是很有希望的。
最后,特別要注意的是,一些生產(chǎn)商漸漸地?cái)U(kuò)展集成ic生產(chǎn)加工領(lǐng)域,或是早就促進(jìn)自身的IDM方式。這也不難理解,現(xiàn)階段功率半導(dǎo)體銷售市場仍以歐洲各國為關(guān)鍵,她們占有全世界功率半導(dǎo)體70%的市場占有率,在這里,英飛凌、安森美是經(jīng)典代表。而它們絕大多數(shù)全是IDM方式。
在中國,士蘭微、揚(yáng)杰科技為代表性的IDM公司,中車時(shí)代電氣設(shè)備及比亞迪汽車也挑選IDM方式生產(chǎn)制造IGBT,這代表著生產(chǎn)制造生產(chǎn)能力基本建設(shè)是功率半導(dǎo)體公司邁入中高檔市場的前提條件。
在大佬企業(yè)絕大多數(shù)均屬IDM的狀況下,我國生產(chǎn)商想再一次向前走,做IDM的確是非常好的機(jī)會(huì)。但變成IDM還要有極大成本來修建生產(chǎn)廠,這是一個(gè)對絕大部分公司而言是可望而不可及的。
功率半導(dǎo)體我國生產(chǎn)制造的要求急不可耐
在新能源車行業(yè),功率半導(dǎo)體是關(guān)鍵部件之一,其必要性僅次充電鋰電池。功率半導(dǎo)體在電池管理、車截電瓶充電和電機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)等許多系統(tǒng)軟件應(yīng)用,每臺(tái)大約占10%的成本。除此之外,在光伏逆變器,風(fēng)電變流器等工業(yè)設(shè)備中,都離不了功率半導(dǎo)體。
伴隨著智能化時(shí)代的來臨,比如新能源車開展無人駕駛和聯(lián)網(wǎng)化,要有更長的續(xù)航能力和高效率的電池管理來支撐,針對功率半導(dǎo)體將明確提出更高一些的規(guī)定。而新一代半導(dǎo)體材料電子器件,比如碳碳纖維材料和氮化鎵,在磁化強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)、禁帶寬度、飽和狀態(tài)轉(zhuǎn)移速率層面擁有出色的表現(xiàn),這早已變成功率半導(dǎo)體生產(chǎn)商的關(guān)鍵產(chǎn)品研發(fā)方位。
近年來,美國禁令持續(xù)涌現(xiàn),封控上游集成ic的供貨,矛頭指向中國加工制造業(yè)和創(chuàng)新科技產(chǎn)業(yè)鏈。那麼,功率半導(dǎo)體的國產(chǎn)化也是十分急切的。今年兩會(huì)建議將功率半導(dǎo)體原材料新產(chǎn)品研發(fā)納入計(jì)劃指標(biāo),那麼功率半導(dǎo)體我國生產(chǎn)制造的整個(gè)過程將加快,我國電子元器件實(shí)現(xiàn)替代僅僅是時(shí)間問題。
現(xiàn)階段,在中國絕大多數(shù)的功率半導(dǎo)體以進(jìn)口為主,比如英飛凌在車輛行業(yè)占有了58%的銷售市場。英飛凌在全世界功率器件市場中排名第一,次之有安森美、三菱電機(jī)、富士和羅姆、賽米控等領(lǐng)跑生產(chǎn)商。世界各國差別依舊是較為大的。