IGBT具有驅動功率小、電流容量大、開關頻率高、控制電路簡單、損耗低等優點,是一種較為理想的功率半導體。隨著科技進步,大型電氣設備種類不斷增多,應用范圍不斷拓寬,高電壓、大電流的高壓大功率IGBT模塊需求隨之不斷增長。高壓大功率IGBT模塊可以廣泛應用在高壓輸電、光伏發電、風力發電、工業控制、電動汽車、軌道交通、航空航天等領域。
在高壓輸電領域,基于高壓大功率IGBT模塊的高壓直流輸電技術日益成熟,與傳統的基于晶閘管的輸電技術相比,其占用空間小、靈活性高、傳輸容量大。在電動汽車領域,高壓大功率IGBT模塊可用來制造DC/DC變換器,DC/DC變換器是電動汽車中不可缺少的輔助性電子設備,功能是將動力電池輸出的高壓電轉換為低壓電為汽車供電。
特高壓直流輸電具有輸送容量大、輸送距離遠、損耗低、多電源供電、多落點受電等優點,符合電力行業發展趨勢,我國鋪設規模正在快速擴大。我國電動汽車產業蓬勃發展,根據中汽協公布的數據顯示,2021年,我國純電動汽車產量為276.1萬輛,同比增長178.8%。僅從特高壓直流輸電系統與電動汽車市場來看,我國高壓大功率IGBT模塊發展前景廣闊。
高壓大功率IGBT模塊于20世紀90年代開始研制應用,最早應用于軌道交通領域,后來隨著應用范圍逐步拓寬,市場對高壓大功率IGBT模塊的穩定性、可靠性等要求越來越嚴苛。目前,高壓大功率IGBT模塊在高技術產業中的應用范圍還在不斷拓展,一直以來其制造主要采用硅材料,為進一步提高性能,碳化硅等新一代半導體材料應用比例不斷攀升。
根據新思界產業研究中心發布的
《2022-2027年中國高壓大功率IGBT模塊行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示,總的來看,高壓大功率IGBT模塊技術壁壘在不斷提升,現階段在全球范圍內,能夠量產高性能高壓大功率IGBT模塊的企業數量較少,主要是德國英飛凌、瑞士ABB、日本三菱電機、日本日立、日本東芝等,以歐洲與日本企業為主。在下游行業快速發展的拉動下,我國高壓大功率IGBT模塊研制速度不斷加快,目前已經具備生產能力,但產品性能與國際領先企業相比存在一定差距。
新思界
行業分析人士表示,高壓大功率IGBT模塊正在向著高功能集成度、高隔離電壓、大驅動功率、高開關頻率等方向發展,以期進一步縮小產品體積,同時提升產品性能。無論是從下游應用市場來看,還是從技術升級空間來看,未來高壓大功率IGBT模塊行業均有較大發展空間,長期來看,高壓大功率IGBT模塊市場前景良好,我國企業需加快技術升級步伐,實現高端產品進口替代。