IGBT市场未来趋势预测 智能化、模块化将成为IGBT发展热门

• 黄文玉 2023年10月20日 来源：互联网 351 16
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IGBT是能源变换与传输的核心器件，俗称电力电子装置的“CPU”，作为国家战略性新兴产业，在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小

IGBT，绝缘栅双极型晶体管，是由双极型三极管和绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，集合了MOSFET开关速度快、输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关损耗小和BJT导通电压低、通态电流大、损耗小的优点，能够根据工业装置中的信号指令来调节电路中的电压、电流、频率、相位等，以实现精准调控的目的。根据封装形式的不同，可以分为IGBT单管和IGBT模块，由一个IGBT芯片和一个FRD续流二极管芯片封装组成的是IGBT单管，由多个IGBT芯片和多个FRD续流二极管芯片封装组成的是IGBT模块。

IGBT模块产业链主要包括IGBT芯片设计、制造、模块封测三大部分，而根据产业链覆盖程度，可以行业分为IDM、Fabless和Foundry三种运作模式。其中IDM模式覆盖了芯片设计、制造、封测三个部分;Fabless模式仅覆盖了芯片的设计部分;Foundry模式则只覆盖了制造、封测部分，不参与芯片设计环节。

IGBT行业市场发展现状分析

IGBT是能源变换与传输的核心器件，俗称电力电子装置的“CPU”，作为国家战略性新兴产业，在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

IGBT模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品;封装后的IGBT模块直接应用于变频器、UPS不间断电源等设备上;IGBT模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点;当前市场上销售的多为此类模块化产品，一般所说的IGBT也指IGBT模块;随着节能环保等理念的推进，此类产品在市场上将越来越多见;IGBT是能源变换与传输的核心器件，俗称电力电子装置的“CPU”，作为国家战略性新兴产业，在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。

作为电力电子重要大功率主流器件之一，IGBT已经广泛应用于家用电器、交通运输、电力工程、可再生能源和智能电网等领域。在工业应用方面，如交通控制、功率变换、工业电机、不间断电源、风电与太阳能设备，以及用于自动控制的变频器。在消费电子方面，IGBT用于家用电器、相机和手机。

根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年中国IGBT行业发展现状及趋势预测报告》显示：

IGBT核心技术掌握在发达国家企业手中，跟国内厂商相比，英飞凌、三菱电机等国际龙头具有强势的品牌效应。不过随着国内IGBT技术的发展，也涌现了比亚迪半导体、斯达半导等头部企业，具有较强的品牌效应。由于IGBT行业存在技术门槛较高、人才匮乏、市场开拓难度大、资金投入较大等困难，国内企业在产业化进程中一直进展缓慢。随着全球制造业向中国的转移，中国已逐渐成为全球最大的IGBT市场，IGBT国产化需求已是刻不容缓。

全球半导体产业景气度高涨带动半导体设备市场规模持续扩张，数据显示，2022年全球半导体设备销售额将达到1076亿美元，较2021年的1026亿美元同比增长5%，创历史记录。分地区来看，尽管中国大陆在2022年的投资步伐同比放缓5%，但中国大陆仍连续第三年成为最大的半导体设备市场，销售额达283亿美元中国台湾是第二大设备支出目的地，增长8%，达268亿美元。

我国IGBT产业发展迅速，技术水平屡屡有新的突破，已有产品可以大批量满足下游应用客户的需求，提高IGBT器件国产替代率指日可待。我国IGBT目前主要有封装、IDM、Fabless三种发展模式，核心芯片仍主要从国外进口，因而“中国芯”问题是IGBT量产的核心问题，据统计，截至2022年我国IGBT产量约为19198万只，需求量约为74709万只。近年来我国IGBT市场规模不断增长，数据显示，截至2022年我国IGBT市场规模约为220.23亿元，其中汽车IGBT领域市场规模约为77.24亿元，工控及其他领域IGBT市场规模约为142.99亿元。

IGBT市场未来发展趋势预测

IGBT功率模块采用IC驱动，各种驱动保护电路，高性能IGBT芯片，新型封装技术，从复合功率模块PIM发展到智能功率模块IPM、电力电子积木PEBB、电力模块IPEM。PIM向高压大电流发展，其产品水平为1200—1800A/1800—3300V，IPM除用于变频调速外，600A/2000V的IPM已用于电力机车VVVF逆变器。平面低电感封装技术是大电流IGBT模块为有源器件的PEBB，用于舰艇上的导弹发射装置。IPEM采用共烧瓷片多芯片模块技术组装PEBB，大大降低电路接线电感，进步系统效率，现已开发成功第二代IPEM，其中所有的无源元件以埋层方式掩埋在衬底中。智能化、模块化成为IGBT发展热门。

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