что такое силовой полупроводник

At present, the world's power semiconductor devices are mainly provided by three countries and regions: Europe, the United States, and Japan. They occupy about 70 percent of the global market share by virtue of advanced technology, manufacturing process, and leading quality management system.

On the demand side, about 39 percent of the world's power semiconductor device production capacity is consumed by mainland China, which is the world's largest demand power country, but its self-sufficiency rate is only 10 percent , and it is heavily dependent on imports.

Силовые полупроводники можно разделить на три категории: силовые интегральные схемы, то есть силовые устройства-типа ИС; второй — силовые модули, а третий — силовые дискретные устройства. Силовые дискретные устройства диоды, транзисторы, MOSFET, IGBT и т.д.

Сценарии применения силовых полупроводников включают рынок промышленных приложений, рынок автомобильных приложений, приложения бытовой электроники и приложения беспроводной связи. Среди них рынок промышленного применения составляет наибольшую долю.

Три поколения полупроводниковых материалов будут сосуществовать еще долгое время. Полупроводники первого поколения: представлены элементарными полупроводниками, такими как кремний (Si) и германий (Ge); второе поколение полупроводников: представлено составными полупроводниками, такими как арсенид галлия (GaAs) и фосфид индия (lnP); Третье поколение полупроводников: представлено полупроводниками с широкой запрещенной зоной, такими как нитрид галлия (GaN) и карбид кремния (SiC). Полупроводниковые материалы третьего-поколения обладают такими характеристиками, как высокая светоотдача, высокая мощность, высокое напряжение и высокая частота.

В области средней и малой мощности (напряжение ниже 900 В) наиболее широко используются силовые полевые МОП-транзисторы и полевые МОП-транзисторы с супер-узлом. В области средней и высокой мощности (напряжение 1200 В -6500 В) IGBT является основным продуктом, который также является основным силовым устройством, подходящим для автомобилей. В области сверхвысокой мощности (напряжение выше 3,3 кВ, мощность 1-45 МВт) рынок тиристоров и тиристоров с интегрированным затвором (IGCT) широк.

В последние годы мировой рынок силовых полупроводников стабильно держится на уровне от 15 до 20 миллиардов долларов США, что составляет около 5 процентов мирового рынка полупроводников. Подавляющее большинство рынка монополизировано иностранными производителями, в том числе Infineon, TI, NXP, Renesas и т. д. У китайских товаров еще есть много возможностей для замены, и на первую десятку производителей приходится 57 процентов доли рынка. По сравнению с отраслью интегральных схем концентрация рынка дискретных устройств ниже, а коммерческие экологические барьеры невысоки.

На рынке силовых полупроводников крупнейшей компанией является Infineon с долей 19%; в соответствии с типами продуктов наиболее важными продуктами являются MOSFET и IGBT. Для других продуктов, биполярных транзисторов, тиристоров и диодов, рынок очень фрагментирован и имеет низкую стоимость. По данным IHS, в 2016 году на МОП-транзисторы приходилось 55 процентов всего рынка транзисторов, за ними следуют IGBT и BJT с долями 30 и 15 процентов.

С точки зрения наиболее важных рынков IGBT и MOSFET Infineon занимает первое место в мире по доле рынка. Другие компании, в том числе Mitsubishi Electric, Fuji Electric, Renesas и ST, также занимают высокие доли рынка. В отличие от сильно фрагментированного рынка диодов и транзисторов, рынки IGBT и MOSFET имеют более высокую концентрацию рынка из-за более высоких технических барьеров.

China's domestic IGBT market accounts for about 50 percent of the total global demand. However, the current domestic market share is mainly monopolized by international giants, and the localization rate is only 11 percent . Jiaxing Star is a leading domestic IGBT company, and its products also have automotive grades. At present, the market share of leading power semiconductor companies in mainland China, represented by Yangjie Technology, Huawei Electronics, Silan Microelectronics, and Jiejie Microelectronics, is very low, and there is huge room for import substitution. The domestic professional automotive semiconductor manufacturers with a certain market position, BYD and Jiangsu Hongwei are relatively prominent. QA Session Question 1: What do you think of the mainland company's entry into the power semiconductor field through the acquisition of Anshi? Will it be able to catch up with leading companies such as Infineon in the future?

О: Компании из материкового Китая приобретают некоторые зрелые иностранные компании, многие из которых являются-высококачественными активами. С личной точки зрения это позитивно, и это действительно может помочь нашим материковым компаниям ускорить их выход в эту область.

Сможет ли Nexperia догнать Infineon в будущем? Во-первых, это не компания того же размера. Во-вторых, в сферах, которыми может заниматься Nexperia, некоторые продукты относятся к первому эшелону.

Вопрос 2: В материковом Китае есть много государственных производителей полупроводников. Какой тип компании имеет больше шансов на победу?

О. Является ли технология ведущей, достаточно ли высоко-соотношение цены и качества, а затем обслуживание, стабильность поставок, разнообразие продуктов, будущие продукты и структура рынка и т. д. Эти характеристики будут определять конкурентоспособность предприятий, поэтому этот вопрос необходимо рассматривать комплексно.

Вопрос 3: Каковы технические показатели для оценки силового оборудования?

О: Проще говоря, основными направлениями являются: уровень напряжения, рабочая частота, рабочая мощность и т. д.