電動車市場成長帶動關(guān)鍵功率半導(dǎo)體元件和模組需求,攸關(guān)變頻、變壓、變流、功率放大、功率管理等功能,也攸關(guān)電動車快速充電效能,其中以IGBT和第三代半導(dǎo)體碳化矽(SiC)芯片和模組最為重要。
產(chǎn)業(yè)人士指出,IGBT芯片制造以硅晶圓為基礎(chǔ),在電動車主要應(yīng)用在電動控制系統(tǒng)、車載空調(diào)系統(tǒng)、充電樁逆變器等3個子系統(tǒng),約占整車成本的7%至10%。而SiC模組目前主要是電動車大廠特斯拉(Tesla)帶動采用,導(dǎo)入主驅(qū)逆變器和車載充電器應(yīng)用,不過其他電動車廠采用SiC模組時間,最快也要到2023年。
從市場規(guī)模來看,研調(diào)機(jī)構(gòu)預(yù)估2022年全球IGBT市場可到60億美元,中國大陸IGBT市場預(yù)估2023年可到人民幣290.8億元;去年全球SiC市場規(guī)模不到20億美元。
不過IGBT芯片元件主要由歐洲和日本大廠主導(dǎo),其中歐洲英飛凌(Infineon)全球市占率超過32%,日本富士電機(jī)(FujiElectric)占比近12%,歐洲安森美半導(dǎo)體(ONSemiconductor)近8%,另外包括日本東芝(Toshiba)、三菱電機(jī)(Mitsubishi)、歐洲意法半導(dǎo)體(STM)等。
IGBT模組也由英飛凌、三菱和富士電機(jī)等三大廠主導(dǎo),其中英飛凌市占率超過35%,三大廠市占率達(dá)58%。中國大陸也正急起直追,包括斯達(dá)半導(dǎo)體、中車時代電氣、威科電子、比亞迪等積極布局電動車用IGBT模組。
中國臺灣廠商積極建立電動車用IGBT自主供應(yīng)鏈,例如二極管廠朋程在電動車用IGBT模組已有初步成果,預(yù)期第4季送樣客戶專案,10月提功能驗(yàn)證和信賴性驗(yàn)證,預(yù)估明年底首樣機(jī)種小量出貨,最快明年底開始貢獻(xiàn)營收。
鴻海集團(tuán)在出貨制造高電壓高電流IGBT模組,已有7年至8年經(jīng)驗(yàn),主要應(yīng)用于馬達(dá)控制,鴻海轉(zhuǎn)投資夏普(Sharp)在IGBT模組也有制造能力。
導(dǎo)線架廠界霖已切入電動車和油電混合車用IGBT模組,客戶包括日系和歐系車廠,應(yīng)用在車用和充電樁領(lǐng)域;艾姆勒車電(2241)也積極開發(fā)電動車IGBT芯片散熱模組;保護(hù)元件廠聚鼎(6224)子公司聚燁科技也布局電動車IGBT模組散熱應(yīng)用。
不過產(chǎn)業(yè)人士指出,電動車用IGBT芯片制造以12吋晶圓為主,英飛凌和Cree等大廠已量產(chǎn),臺廠IGBT晶圓以6吋晶背產(chǎn)能為主,應(yīng)用在電冰箱等商用領(lǐng)域,至于臺廠在IGBT芯片發(fā)展進(jìn)度,還需要1年至1.5年的時間才可浮出臺面。
比較IGBT模組和SiC模組功能效益,產(chǎn)業(yè)人士分析,SiC模組可讓電動車加速性能佳、充飽電后里程數(shù)較遠(yuǎn)、充電速度快且導(dǎo)電時間短,且散熱效益可差3倍至5倍,但價格差距達(dá)10倍至15倍,因此SiC模組主要應(yīng)用在高里程高階的電動車款,預(yù)期短期未來5年電動車用功率模組仍是以IGBT模組為主。









