北极星智能电网在线讯:用电端----新能源汽车、充电桩
功率半导体器件在新能源汽车和充电桩中应用广泛,内燃机引擎中所使用燃油泵和活塞,正被锂离子电池、逆变器和 IGBT 所取代。 据丰田汽车统计,功率半导体器件用量在电动汽车中占到所有半导体器件的25%。 Mosfet、 IGBT 等功率模块也是充电桩、充电站等设备的核心电能转换器件。
电动汽车中功率器件应用
直流充电桩工作原理图
在政府大力推动及各种补贴政策扶持下, 2016 我国新能源汽车的产销量持续高增长, 全年新能源汽车销量达 50.7 万辆, 同比增长 52.7%。中国市场已经成为世界上新能源汽车最大的市场,也是增速最快的市场之一。作为新能源汽车必不可少的基础配套设施,我国充电桩行业也正处于高速建设期,市场空间同样广阔,根据国家发改委印发的《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020)》,到 2020 年国内充换电站数量将达到 1.2 万个,分散式充电桩超过 480 万个,以满足全国 500 万辆电动汽车的充电需求。
2012-2016 年中国新能源汽车销量
2020 年我国充电桩数量达 480 万台
IGBT——功率半导体皇冠,进口替代正当时
IGBT 国际厂商优势明显,国内发展潜力巨大
国外研发 IGBT 器件的公司主要有英飞凌、 ABB、三菱、西门康、东芝、富士等,所研发的 IGBT 器件产品规格涵盖电压 600V-6500V,电流2A-3600A,已形成完善的产品系列。
国际 IGBT 市场产业链
目前,国内已形成了 IDM 模式和代工模式的 IGBT 完整产业链。政策上,国家意志推动半导体行业崛起,作为高铁、军工中关键的功率半导体器件,国家会给予政策和资金上的支持。 2015 年 5 月国务院正式发布了《中国制造 2025》强国战略,明确提出将先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、高档数控机床和机器人等列为突破发展的十大重点领域。资金上,功率半导体采用特色工艺,不追求先进制程,资金投入仅为集成电路的 1/10,国内厂商可以利用资本优势获得先进工艺,快速追赶海外巨头;技术上,国内企业从低端功率器件起家,积累多年开始向高端器件进军,以南车、比亚迪为代表的厂商已实现技术突破,成功实现国产化 IGBT 在高铁和新能源汽车中的应用,未来会有更多的国内功率器件厂商切入这一蓝海市场。
国内 IGBT 主要厂商