IGBT細分市場的那些全球寡頭

IGBT作為能量轉(zhuǎn)換的“CPU”，無論是家用電器、工業(yè)變頻，還是軌道交通、智能電網(wǎng)，離開它都是萬萬不行的。由于不同的應用領域，對器件的性能要求不同，從而使得產(chǎn)品設計和工藝過程有很大的差異，那么如何以更高效的方式應對市場需求而進行產(chǎn)品開發(fā)呢？

管理學領域的“標桿學習法“也許非常值得我們借鑒。所謂”標桿學習法“也就是通過學習每個細分領域市占率第一的公司的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能指標，可以讓你迅速的了解產(chǎn)品發(fā)開發(fā)的方向，以及產(chǎn)品需要達到的性能要求。這一方法其實無論對于剛進入IGBT領域的“菜鳥“，還是在IGBT領域沉淀多年的”老司機“都大有裨益。下面就讓我們一起聊聊IGBT細分市場上的那些全球寡頭們。

為了便于行文并參考行業(yè)慣例，將IGBT電壓等級做如下的劃分：

01 安森美

超低壓領域的寡頭

IGBT在超低壓領域，主要是應用于內(nèi)燃機的點火裝置。所有的內(nèi)燃機中都有一個基本的點火電路，即點火系統(tǒng)，也就是我們所說的火花塞，通過該系統(tǒng)將點燃燃油與空氣的混合物，從而產(chǎn)生引擎工作所需的能量，經(jīng)過漫長的進化，目前，IGBT已經(jīng)成為在點火系統(tǒng)不可或缺的一部分。此領域的IGBT一般采用FS技術(shù)，電壓等級主要是400V，電流等級在10-150A，Vecon在1.3-1.35V，關(guān)斷損耗在200-300mJ，工作頻率最高在幾KHZ。在此領域，全球排名第一的供應商是安森美，即OnSemi[1]。

02 英飛凌

低壓領域的寡頭

IGBT在低壓領域的應用十分廣泛，主要有電焊機、家電（變頻空調(diào)、洗衣機、電冰箱、洗碗機、電磁爐）、電動汽車（混動、純電動等等）。在此領域，全球排名第一的供應商是英飛凌，即Infineon[2]。

低壓領域是目前IGBT研究的熱點，也是最新技術(shù)的代表。以英飛凌為例，2019年3月最新發(fā)布的1200V IGBT7采用精細溝槽+FS技術(shù)+薄片技術(shù)；2016推出的面向家電應用的1200和1350V IGBT，采用最新的逆導+薄片技術(shù)等。英飛凌應用于不同場景的IGBT的電學參數(shù)參數(shù)見下表。

03 英飛凌

中壓領域的寡頭

IGBT中壓領主要應用于主UPS、風能、太陽能電池、地鐵/城軌電機驅(qū)動等領域。在此領域，全球排名第一的供應商是依然是英飛凌，即Infineon。通過官網(wǎng)查詢發(fā)現(xiàn)，在排名前五的IGBT廠商中，僅英飛凌和三菱有1700V的IGBT模塊產(chǎn)品，其中前者有130個產(chǎn)品系列，后者有38個產(chǎn)品系列 [2,3]。英飛凌1700V IGBT模塊，主要采用FS+溝槽的IGBT4芯片，模塊的電流等級在100-3600A，模塊等級的Vceon約1.95V，模塊級的Eoff在30-1600mJ。由于低損耗和小型化的要求，1700V在UPS、風能、太陽能電池等領域的市場將逐漸被1200V取代，而由于功率密度的原因（1200V， max:2400A）在鐵/城軌電機驅(qū)動等領域的應用將仍然是主流。

04 三菱電機

高壓領域的寡頭

高壓IGBT主要應用于諸如軌道牽引（高鐵、動車組）、電網(wǎng)（柔性直流輸電、特高壓直流輸電）、大型工業(yè)裝備（軋鋼機）等大電壓、大電流、低頻的領域。在此領域，全球排名第一的供應商是三菱電機，即Mitsubishi Electrics。通過官網(wǎng)查詢發(fā)現(xiàn)，在全球主要的高壓IGBT供應商中，三菱擁有32個產(chǎn)品系列，ABB擁有30個產(chǎn)品系列，英飛凌擁有29個產(chǎn)品系列 [4-6]。

在上述的產(chǎn)品系列中，無一列外，均是以模塊的形式向外出售，而無單獨出售芯片的信息，表明了國外廠商在高壓芯片領域，從芯片至模塊的全面技術(shù)壟斷。相比較于低壓，高壓更容易出現(xiàn)“卡脖子“的情況，在此領域國內(nèi)廠商還得多多努力。

由于無單獨高壓芯片的信息，將典型模塊參數(shù)摘錄于下表，供參考。其中X系列是三菱推出的最新款模塊，采用第7代IGBT，H系列是標準高壓模塊。

05 總結(jié)

安森美依靠400V IGBT產(chǎn)品占據(jù)了超低壓領域的寡頭地位，英飛凌依靠在600V、650V、1200V、1350V、1600V、1700V等中低壓領域的全面布局，牢牢把控該領域的頭把交易，當然由于新能源裝備的對中低壓產(chǎn)品的巨大需求，也使得這一區(qū)間的競爭最為激烈，老大的排名也許在未來幾年會存在變數(shù)（緊隨其后的如安森美、三菱實力都不容小覷）。三菱依靠在高壓領域的全系列產(chǎn)品布局（2500V、3300V、4500V和6500V），站在了這一區(qū)間食物鏈的最頂端，同時由于高壓市場的需求相對穩(wěn)定，長期來看三菱的地位也相對穩(wěn)定。