中國IGBT技術(shù)水平世界頂尖 差距在于產(chǎn)業(yè)化

時間:2018-09-26

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:在IGBT技術(shù)上,中國其實是并不差,大量依賴進口,并非技術(shù)水平不行,只是因為商業(yè)上和其他一些原因,才大量進口國外產(chǎn)品。

【中國傳動網(wǎng) 行業(yè)動態(tài)】 在特朗普政府發(fā)起貿(mào)易戰(zhàn)之后,人們開始尋找中國可能被卡脖子的短板,中國大量進口的IGBT也被挖了出來。有媒體就認為,由于中國IGBT需要大量進口,而這個產(chǎn)業(yè)又被西方國家把持,對于中國正在大力發(fā)展的高鐵和新能源汽車來說是一個潛在的威脅。不過,在IGBT技術(shù)上,中國其實是并不差,大量依賴進口,并非技術(shù)水平不行,只是因為商業(yè)上和其他一些原因,才大量進口國外產(chǎn)品。

IGBT市場基本被外商壟斷

IGBT英文全稱是InsulatedGateBipolarTransistor,也就是絕緣柵雙極型晶體管。最初是為了解決MOSFET的高導(dǎo)通壓降而難于制成兼有高壓和大電流特性的功率器件,以及GTR的工作頻率低、驅(qū)動電路功率大等不足而研制的雙機理復(fù)合器件。

由于IGBT集MOSFET和GTR的優(yōu)點于一體,具有開關(guān)速度快、熱穩(wěn)定性好、驅(qū)動電路簡單、驅(qū)動電流小、通態(tài)壓降小、耐壓高及承受電流大等優(yōu)點,因此在電機控制和開關(guān)電源,以及要求快速、低損耗的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛使用。無論是民用領(lǐng)域的軌道交通、新能源汽車、白色家電,還是工業(yè)控制、智能電網(wǎng)、國防軍工,都離不開IGBT。

然而,就是這樣一種比較重要的功率器件,卻基本被英飛凌、三菱、富士電機、仙童等國外企業(yè)壟斷了全球市場。國內(nèi)市場需求80%以上需要進口,中國市場已然成為英飛凌等國外巨頭的現(xiàn)金奶?!陙?,英飛凌的IGBT模塊在中國工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的市場份額長期處于第一位。其中,通用變頻器超過55%;中高壓變頻器超過80%;逆變電焊機超過50%;感應(yīng)加熱超過80%;運輸領(lǐng)域超過70%。

中國國內(nèi)企業(yè)在市場競爭種不敵國外廠商,一方面既有國內(nèi)廠商起步發(fā)展晚,失去了先機,且西方國家的工業(yè)基礎(chǔ)比中國更強。另一方面,也有IGBT這個行業(yè)的特殊性導(dǎo)致政府和企業(yè)不太愿意去投入大量資金發(fā)展IGBT。

中國IGBT的技術(shù)水平并不差

雖然中國IGBT企業(yè)在商業(yè)上完全不敵英飛凌、富士通、三菱等國外大廠,但在技術(shù)上并不差。誠然,國內(nèi)大部分企業(yè)在IGBT技術(shù)上和國外大廠差距明顯,但有一家企業(yè)的IGBT水平很強,相對于國內(nèi)其他IGBT廠商可以說是鶴立雞群的存在,那就是中國中車。

通過收購英國丹尼克斯公司,中國企業(yè)掌握了世界一流的技術(shù)。這里介紹一下丹尼克斯,英國是一家在IGBT方面有較深厚技術(shù)積累的企業(yè),曾經(jīng)研發(fā)出全世界第一條8英寸IGBT線。

雖然丹尼克斯在技術(shù)上很不錯,但由于"我大英自有國情在此",英國的不少高科技企業(yè)先后被出售,丹尼克斯也位列其中。雖然技術(shù)是買來的,但收購下來并實現(xiàn)消化吸收的技術(shù),就是我們自己的技術(shù)。

目前,株洲那條生產(chǎn)線一年的產(chǎn)能大約為20萬片,主要供應(yīng)國家戰(zhàn)略領(lǐng)域和軍工領(lǐng)域需求。由于產(chǎn)能非常有限,而且針對特殊領(lǐng)域也只是勉強滿足,自然就沒有余力開拓商業(yè)市場了。

政府和企業(yè)缺乏投資IGBT的動力

既然國內(nèi)IGBT技術(shù)水平并不差,那為何不去搞軍民融合,擴大產(chǎn)能,開拓民用市場呢?主要還是IGBT行業(yè)自身的特點,使政府和企業(yè)缺乏投資IGBT產(chǎn)業(yè)的動力。

首先,IGBT的市場規(guī)模偏小。目前,全球IGBT市場規(guī)??偣惨簿?00億美元左右。作為對比,存儲芯片NANDFLASH和DRAM的市場規(guī)模則超過800億美元。由于投資人都是趨利的,肯定會優(yōu)先投資市場規(guī)模更大的芯片。這也是近年來,以紫光為代表的一批中國企業(yè)紛紛投資存儲芯片的原因之一。

其次,IGBT是一個紅海市場。目前,全球IGBT行業(yè)共有幾百家企業(yè)參與市場競爭,市場競爭異常激烈,而且IGBT市場規(guī)模的增長率和未來的增長潛力相對于手機主芯片、存儲芯片來說遜色不少。這又促使企業(yè)避開這個領(lǐng)域。

再次,國產(chǎn)化省錢作用不明顯。在很多領(lǐng)域,由于國內(nèi)企業(yè)做不出來,外商往往把產(chǎn)品賣出天價,然后國內(nèi)企業(yè)把產(chǎn)品做出來以后把價格白菜化。但IGBT行業(yè)則不然。之前說了,由于市場競爭非常激烈,行業(yè)的集中度遠遠不像CPU、GPU、FPGA、NANDFLASH和DRAM等芯片這么高,這就使中國企業(yè)能夠買到比較便宜的產(chǎn)品。而且由于價格便宜,利潤不高,國內(nèi)企業(yè)即便做出可以和英飛凌匹敵的產(chǎn)品,也會因為利潤稀薄無法收回研發(fā)成本而陷入資金鏈斷裂的困局。

最后,就是IGBT的優(yōu)先級不夠高。IGBT是功率器件,和CPU這類邏輯器件存在一個很大的差別,那就是一般不會像CPU那樣可以植入邏輯后門。也就是說購買國外IGBT,不會像購買CPU那樣存在安全風險。另外,雖然近年來中國在各個領(lǐng)域不斷取得突破,但現(xiàn)在中國受制于人的領(lǐng)域還有不少,比如CPU、GPU、FPGA、DSP、NANDFLASH和DRAM等等,就優(yōu)先度來說,CPU要比IGBT高不少。在這種情況下,國家也只能抓大放小,先把優(yōu)先度高的芯片做起來,在逐步解決優(yōu)先度更高的芯片之后,才有余力去解決IGBT。

結(jié)語

由于IGBT已經(jīng)是紅海市場,且市場規(guī)模相對偏小,以及國產(chǎn)化省錢不明顯等因素,阿里、騰訊等不差錢的企業(yè)也不會像投資打車軟件、共享單車、訂餐軟件那樣去燒錢。畢竟企業(yè)是以利潤為導(dǎo)向的,即便一些企業(yè)家在媒體上如何表達自己憂國憂民的情懷,展現(xiàn)自己胸懷天下,但實際上,這些企業(yè)家只對股東和投資人負責,根本不會對國計民生負責。

國家決策的起點是保證關(guān)鍵領(lǐng)域不被卡脖子,也就是說,現(xiàn)階段的任務(wù)只是關(guān)鍵領(lǐng)域能夠滿足基本需求——株洲和中國電科某所的一次會議上就直截了當?shù)恼f"確保關(guān)鍵領(lǐng)域不被卡脖子"。就目前來說,國家還不會像扶持存儲芯片那樣,去扶持IGBT。

像中車之所以會去搞IGBT,其中一個重要原因也是因為在高鐵領(lǐng)域,其他需要攻克的難關(guān)基本都攻克了,出于完全國產(chǎn)化的需要,就順帶把IGBT也搞出來了。

至于在商業(yè)市場上把英飛凌、三菱的IGBT趕出中國市場,恐怕還需要等待時機。

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