IGBT在工业控制及自动化领域的应用先容(IGBT ？橄村
IGBT在工业控制及自动化领域的应用先容
IGBT，即绝缘栅双极型晶体管，被视为电力领域的“CPU”，对新能源汽车、轨道交通、智能电网、节能环保等众多国家战略性新兴工业的生长，具有主要意义。国家“十四五”妄想，将IGBT列为了亟待攻关的科技前沿领域之一。IGBT作为工业控制及自动化领域的焦点器件，在电机节能、轨道交通、智能电网、航空航天、家用电器、汽车电子、新能源发电、新能源汽车等诸多领域都有普遍的应用：
1）工业控制
现在，随着工业控制及电源行业市场的逐步回暖，预计IGBT ？樵诖肆煊虻氖谐」婺Ｒ嘟竦弥鸩嚼┐。与此同时，伺服驱动器和电机作为IGBT ？榱硪桓鲋饕τ昧煊，随着我国工业自动化生长，预计将坚持18%以上的市场增速，到2020年中国市场需求量抵达1400 万台，规模超200亿元。
2）新能源汽车
新能源汽车母线电压通常在400V左右，而IGBT是一种耐高压、高频的电力电子开关器件，其额定电压通常在600V以上，因此IGBT在汽车上的应用主要以高压电能变换为主，最焦点的应用为主驱逆变。主驱逆变是IGBT在新能源汽车上价值量最大的应用。IGBT是新能源汽车电驱系统的焦点、直接影响到新能源汽车的行驶性能。纯电动汽车和混淆动力汽车中动力电池输出的是直流电，现在市场上绝大大都驱动电机需要使用交流电驱动,IGBT在电驱系统中的作用就是DC-AC逆变、将动力电池输出的直流电逆酿成可供交流电机使用的交流电。其余应用也包括车载OBC及电池治理/车载空调/转向助力等高压辅助系统、别的也应用于种种直流和交流充电桩。
凭证统计数据，2019年古板内燃汽车中的半导体本钱合计金额为338美元，其中功率半导体价值量为71美元，占比约21%；而纯电动汽车中的半导体本钱合计金额为704美元，其中功率半导体价值量高达387美元，占比显著提升至55%，相比古板内燃汽车，其单车价值量提升了近5.5倍。
2015年11月，工业和信息化部等四个部委联合宣布了《电动汽车充电基础设施生长指南》的通知，其中明确提到，为知足天下500万辆电动汽车的充电需求，新建了凌驾12,000个集中式电池充电站。其中，IGBT约占充电桩本钱的 20％，展望到 2025年，全球充电桩用IGBT的市场规模将抵达100亿元人民币。
3）工业变频
变频家电相比通俗家电具备节能、高效、降噪、智能控制的优势，现在主要用于空调、冰箱、洗衣机等耗电较多的家电。英飞凌的资料显示，功率半导体作为家电变频的焦点器件，在变频家电中的单机价值量为9.5欧元，相比通俗家电中的0.7欧元提升了十倍以上。全球变频家电销量占比将从2017年的34%增添到2022年的65%。以家用空调为例，凭证工业在线的数据，2020年我国家用空调产量达14490.6万台，其中变频空调达8336.3万台，渗透率达57.5%，而2021年上半年渗透率进一步提升至66.1%。随着节能环保提效意识的普及和增强，预计变频家电渗透率将继续稳中有升，支持功率半导体市场一连扩张
4）风力和光伏发电
由于需要输出切合电网要求的交流电，新能源发电增添了大宗关于整流器、逆变器及变压器的需求，二极管、MOSFET、IGBT等功率半导体因此应用普遍。在光伏逆变器和风力发电逆变器中，功率半导体分立器件和模组作为电力转换和控制的焦点器件，能起到提高转换效率和电流密度的作用。随着节能减排需求的提升以及可再生能源发电本钱的降低，我国的太阳能光伏、风能等新能源发电行业快速生长。凭证国家能源局的数据统计，阻止2020年底，我国光伏发电累计装机容量254GW，新增装机49.3GW；风力发电累计装机容量282GW，新增装机72.4GW。新能源装机容量的快速提升，将一连拉动对功率半导体器件的市场需求。
IGBT功率器件主要玩家为英飞凌、富士电机、安森美等西欧日大厂，集中度较高。英飞凌是全球最大的IGBT器件厂商，2019年英飞凌市占率为32.50%，CR5为63.90%，市场集中度很高。从产品来看，英飞凌、安森美等厂商在1700V 以下的中低电压 IGBT 领域处于向导职位，三菱则主宰了2500V以上的高电压 IGBT领域。中国坐拥全球最大IGBT市场，自给率逐年提升仍保存较大提升空间。斯达半导为海内IGB龙头。
汽车IGBT ？椤⒐β势骷和半导体封装前通；崾褂弥讣梁臀嗟茸魑附痈，这些辅料在焊接历程或多或少都会有部分残留物，还包括制程中沾污的指印、汗液、角质和灰尘等污染物。同时，汽车IGBT ？椤⒐β势骷和半导体的引线框架组装了铝、铜、铂、镍等敏感金属等相当懦弱的功效质料。这些敏感金属和特殊功效质料对洗濯剂的兼容性提出了很高的要求。一样平常情形下，质料兼容性欠好的洗濯剂容易使敏感质料氧化变色或溶胀变形或脱落等爆发不良征象。尊龙凯时科技自主研发的汽车IGBT ？椤⒐β势骷和半导体水基洗濯剂则是针对引线框架、汽车IGBT ？椤⒐β拾氲继迤骷焊后洗濯开发的质料兼容性好、洗濯效率高的环保水基洗濯剂。将汽车IGBT ？楹锡膏洗濯清洁的情形下阻止敏感质料的损伤。
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