剛過去的2022年,是新能源産業迅猛發展的一年。乘聯會數據顯示,中國全年新能源乘用車銷量達到567.4萬輛,同比增長90%。風電光伏方面,根據國家統計局數據,預計2022年全年風電光伏發電新增裝機1.2億千瓦以上,與2021年相比同比增長20%。近期,國家能源局還對2023年的風電産業做出部署,全年實現4.3億千瓦的裝機目標,屆時2023年全年新增風電並網裝機規模將在55GW左右。
本土IGBT企業崛起
無論是新能源汽車、風電還是光伏和當下熱門的儲能,其中都少不了核心部件——IGBT。IGBT全稱絕緣柵雙極型晶體管,其可進行DC to AC的逆變,被廣泛應用于工控、軌道交通、白電、新能源等領域。
業内人士指出,當前國内IGBT産業主要有兩大難題橫亘在前。第一個是新能源産業的爆發,對于IGBT的需求急速上升,在過去兩年IGBT始終供不應求,IGBT産能緊缺成為制約新能源産業發展的核心問題之一。第二大難題是長期以來IGBT一直被Infineon、富士電機等國外龍頭所把持,國内IGBT仍然處于起步階段,在品牌影響力以及客戶認可度方面,與國際龍頭仍有差距。
不過這種情況正在好轉,近幾年已經湧現出了一批優秀的本土IGBT企業,在軌道交通、新能源發電領域占有一席之地,賽晶科技(0580.HK)就是其中之一。
賽晶推出1700V IGBT
賽晶科技于2002年以分銷業務起家,成立之初便與瑞士ABB公司的半導體事業部展開合作,此後又向上遊進發,自主研發IGBT芯片。經過20年發展,賽晶科技在功率半導體及其配套器件領域積累了深厚的客戶基礎,並成長為中國本土少有的擁有自主IGBT芯片研發能力的企業。
據賽晶科技介紹,公司近期正式推出1700V IGBT芯片,各項性能都達到甚至超越了國際龍頭的同類産品。該芯片采用精細溝槽柵-場終止型結構,並通過N型增強層、窄台面、短溝道、超薄基底、優化P+、先進3D結構等多項優化設計,進一步改善IGBT導通飽和壓降和開關損耗折中性能,同時大大增加了電流可控性和短路穩健性。
分析人士表示,從應用市場來看,該1700V的IGBT芯片能夠應用在風力發電和儲能及工控領域,尤其是在儲能和風力發電領域。當前芯片産能供不應求,此時賽晶科技推出該芯片,一方面解決了産能緊缺的燃眉之急,另一方面也是國産高壓IGBT的又一里程碑式的進步。
深耕行業 賽晶實力雄厚
從原理來看,IGBT的構造十分簡單,就是一個BJT和MOSFET組成的能夠實現「非通即斷」的電路,但卻依然被Infineon等龍頭長期壟斷。業内人士表示,究其原因是IGBT的設計和制造過程中充滿了太多的Know—How。比如離子注入的濃度、芯片的内部結構、材料的熱膨脹系數等都會影響IGBT成品最終的性能。因此設計一款性能優異的IGBT不僅需要大量的專業知識儲備,還要求設計者擁有豐富的經驗,廣受客戶認可的1200V産品也從側面證明了賽晶科技的實力。
據介紹,賽晶科技擁有一批具有豐富經驗和專業知識的頂尖專家團隊,創始人項颉擁有20多年的功率半導體從業經驗,積累豐富的功率半導體技術知識、業務經驗、人脈資源。核心技術團隊大多來自ABB半導體,其團隊背景堪稱豪華,也正是因為一群誌同道合、經驗豐富的技術人才聚集一起,才能設計出不輸國際龍頭的IGBT芯片。
采用ST Type模塊 綜合性能出色
優秀的芯片組自然要被應用到出色的模塊之中。此次,賽晶科技選擇了成熟的62mm的ST Type模塊,並對内部與外部進行了顛覆性的重新設計,使其綜合性能幾乎等同國際競品第7代IGBT産品。
該ST Type模塊中使用與ED Type模塊芯片組相同的有源區,但存在ST Type模塊底板的尺寸僅為ED Type的85%,基板的尺寸僅為ED Type的90%的難題。這就需要ST Type大幅度提高面積利用率。據介紹,賽晶科技采用的解決方式是將信號路徑提升到第三維,並構思了一種新穎的、易于制造的電源端子與基板,以及基板之間的電氣連接設計,為IGBT模組設計提供了新思路。

全新的設計帶來的好處是能夠提供更好的同等熱阻,讓芯片能夠更好的冷卻,最低的内部雜散電感能夠讓開關速度更快從而降低損耗,此外它還帶來了低内部阻抗以及最高結溫。在800A的條件下,由于内部電阻最低,該模組能夠將電阻損耗引起的壓降減少一半。
不止風電 賽晶全面布局新能源
新能源市場正在如火如荼,而新能源市場也不僅僅是風力和光伏發電,還有新能源汽車以及儲能等領域,賽晶科技在新能源産業的布局也是全方位的。其此前推出的1200V IGBT的主要應用領域便是集中式光伏。
此外,賽晶科技還在新能源汽車上加速布局,其1200V的IGBT已經打入國内頭部新能源汽車的供應鏈。公司全新設計的車規級SiC産品也在蓄勢待發,其不僅外形和尺寸僅為同類産品的50%,還顯著提高了可靠性,連接電阻和雜散電感降低了40%至50%。
分析人士指出,正是因為有賽晶科技這樣具備工匠精神的企業對精益求精的不斷追求,國産IGBT才能夠在最近幾年實現快速成長,而新能源産業的繁榮也給了賽晶以成長的機會,公司有望乘著新能源的東風越行越遠。
來源:中國財富通
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