IGBT Market and Technology Trends 2017
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全球IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）市場正在增長，技術(shù)正在進步。IGBT如何應(yīng)對應(yīng)用日益廣泛的高性能WBG（寬帶隙）器件？
面對不同的應(yīng)用和電壓，IGBT市場如何發(fā)展？
全球IGBT市場將在未來幾年蓬勃發(fā)展。Yole預(yù)計到2022年，全球IGBT市場規(guī)模將超過50億美元，增長將主要來自IGBT功率模組。規(guī)模龐大的汽車市場，尤其是電動汽車和混合動力汽車（EV/HEV）動力系統(tǒng)的電氣化，將成為助推全球IGBT市場增長的主要力量，推動IGBT市場沿著電力電子產(chǎn)業(yè)的增長軌跡而發(fā)展。EV/HEV市場增長潛力巨大，因為該市場還是一個新興的市場，具有巨大的潛在規(guī)模。2016年，EV/HEV領(lǐng)域的IGBT市場總營收約為8.45億美元，而到了2022年，該領(lǐng)域市場預(yù)計將占據(jù)IGBT總體市場的40%。
功率器件發(fā)展簡史
IGBT另一個主要細分領(lǐng)域是電機驅(qū)動，得益于積極的法規(guī)目標，該細分市場將持續(xù)增長。2016~2022年期間，Yole預(yù)計電機驅(qū)動領(lǐng)域的IGBT市場的復(fù)合年增長率（CAGR）為4.6%。最近幾年，光伏和風(fēng)電產(chǎn)業(yè)龐大的裝機量，使該領(lǐng)域成為極具活力的增長市場。2016年，中國很顯然引領(lǐng)了太陽能面板的應(yīng)用，安裝量達到了驚人的35GW。400-1700 V中低電壓范圍的IGBT分立解決方案，對于消費類、輸電網(wǎng)絡(luò)、焊接及白色家電應(yīng)用仍極具吸引力，該電壓范圍的產(chǎn)品大約占據(jù)了整個IGBT市場的四分之一。未來五年，得益于白色家電系統(tǒng)能效不斷提高的需求，該領(lǐng)域的IGBT市場將持續(xù)保持增長，復(fù)合年增長率可達6%。此外，Yole預(yù)計，2016~2022年，主要受到航空電子和船舶推進系統(tǒng)的驅(qū)動，運輸市場的分立IGBT出貨量將翻倍。
在本報告中，Yole更新了按電壓和應(yīng)用細分的IGBT市場預(yù)測，還分別針對8個主要電力電子應(yīng)用分析了子細分領(lǐng)域。此外，今年Yole還增加了一個新的應(yīng)用領(lǐng)域，詳細分析了能量存儲系統(tǒng)，解釋了為什么該領(lǐng)域市場將在不遠的未來，在IGBT市場中占據(jù)更大的市場份額。
2016~2022年按應(yīng)用細分的IGBT市場發(fā)展預(yù)測
為應(yīng)對新興技術(shù)的挑戰(zhàn)，IGBT技術(shù)和封裝將如何發(fā)展
自從WBG技術(shù)的引入，對于硅基器件將如何發(fā)展的問題日益突出。SiC和GaN材料的高性能已經(jīng)對現(xiàn)有功率器件發(fā)起了挑戰(zhàn)。例如，Yole認為SiC將在某些應(yīng)用中影響IGBT市場，比如說，它很有可能將主宰汽車市場。不過，Yole預(yù)計IGBT將在電力電子產(chǎn)業(yè)占據(jù)一定的市場份額，并不會被完全取代。
事實上，即使IGBT已經(jīng)發(fā)展到了其技術(shù)極限，新的設(shè)計和材料仍可用于改善系統(tǒng)性能，應(yīng)對WBG器件的到來。未來幾年，Infineon（英飛凌）、Fuji（富士）或ABB將會為市場帶來新的IGBT設(shè)計。各制造商正在改善IGBT封裝技術(shù)，以降低寄生效應(yīng)、提高系統(tǒng)效率。例如，嵌入式技術(shù)在分立IGBT器件中的引入，以及IGBT模組應(yīng)用的重疊注塑成型解決方案，以降低產(chǎn)品尺寸或提高功能密度。
當前，IGBT制造商的產(chǎn)品組合可以覆蓋廣泛的電壓范圍，從400 V到6500 V。400 V IGBT將直接和MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）競爭，600 V以上的IGBT將和超結(jié)（superjunction）MOSFET及WBG器件競爭，后者展現(xiàn)出了優(yōu)于IGBT的優(yōu)勢。更低電壓范圍的IGBT將不會再開發(fā)，因為在這個電壓范圍IGBT相比MOSFET已經(jīng)沒有任何優(yōu)勢。
在本報告中，Yole梳理了IGBT的技術(shù)發(fā)展路線圖，對各代產(chǎn)品和分立及模組封裝技術(shù)進行了深入分析。本報告還洞悉了為什么IGBT和WBG材料之間將會產(chǎn)生競爭。
IGBT技術(shù)發(fā)展趨勢預(yù)測
IGBT廠商及供應(yīng)鏈：一個不斷吸引新廠商進入的成熟產(chǎn)業(yè)
IGBT作為成熟的產(chǎn)品，其供應(yīng)鏈也已經(jīng)很成熟，供應(yīng)鏈各個層級的公司及合作都已經(jīng)很穩(wěn)定。因此，2015年版本報告中的主要IGBT制造商，仍位列現(xiàn)在的銷售榜單中，除了ON Semiconductor（安森美），它自2016年末收購Fairchild（仙童半導(dǎo)體）后，已經(jīng)成為榜單前五位的IGBT供應(yīng)商。不過，還是有越來越多的廠商不斷進入IGBT市場，以獲取額外的市場價值，例如Starpower（斯達半導(dǎo)體）和Littelfuse（力特）。
大部分IGBT廠商在600-1300 V中端電壓范圍都同時擁有分立器件和模組解決方案，這塊占據(jù)了超過60%的全球IGBT市場。僅有少數(shù)幾家公司僅提供低電壓分立IGBT，如Microchip或Sanken，而其它幾家公司，如Mitsubishi（三菱）或Hitachi（日立）則僅提供模組解決方案。事實上，得益于高鐵和高功率機車技術(shù)，2500 V到6500 V的IGBT模組解決方案在中國市場發(fā)展的很好。
Infineon、Fuji、ON Semiconductor或Toshiba（東芝）等大型廠商在1700 V以下的中、低電壓IGBT分立器件和模組市場處于領(lǐng)導(dǎo)地位，Mitsubishi則主宰了2500 V以上高電壓IGBT制造。本報告按功率模塊制造商和分立元件制造商進行了細分，提供了更新的市場份額概覽。并針對每個重要的電力電子應(yīng)用，分別介紹了供應(yīng)鏈及相關(guān)廠商。
按電壓范圍細分的IGBT制造商排名
本報告涉及的部分公司：ABB, Advanced Energy, Alstom, Alpha&Omega SC, ASMC, American Superconductor, AnsaldoBreda, APC, AT&S, Atotec, Bosch, BYD, CAS-IGBT, Continental, CR Microelectronics, CREE, CRRC, CSR, Daimler, Danfoss, Daxin, DEC, Denso, DHC, Dynapower, Dynex, E3DC, Eaton, Eguana, Electrovipryamitel, Emerson, Enercon, Fronius, Ford, Fuji Electric, Gamesa, Gdle, General Electric, General Motors, GeneSiC, Global Technologies Group, Goldwind, Green Charge, Hitachi, HHGrace, Honda, Ideal Power, ILFA, Imecas, Infineon, Ingeteam, Ixys, IR Peri, KACO, Kawasaki, Keda Semiconductor, LG Chem, LS Power Semitech, Littelfuse, Shenzhen Lytran Technology, Macmic, Magnachip, Mercedes-Benz, Microchip, Microsemi, Mingyang wind power, Mitsubishi, Mitsubishi Electric, Nissan, Nordex, ON Semiconductor, Panasonic, Phoenix Semiconductor, Poseico, Powerex, Princeton Power Systems, Renesas, Rhom, Saft, Samil Power, Sanrex, Schneider Electric, Schweizer, Semikron, Semipower, Senec, SGEC, Shanghai Electric, Siemens, Silan, Silvermicro, Sino-Microelectronics, Sinovel, SMA, Semiconductor Manufacturing International Corporation, Sonnen, STMicroelectronics, Starpower, Sungrow, Suzlon, Tesla Motors, Tesvolt, The Switch, TMC, TMEIC, Toshiba, ToyoDenki, Toyota, TU Wien, United Power, Valeo, Vestas, Vincotech, Vishay, Walchip, Winde, Wolfspeed, VW, XEMC, Yaskawa, Zhonghuan Semiconductor...
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