2018年市场规模60亿美元 国产IGBT产业化突破在即

　　绝缘栅双极晶体管（IGBT）是由功率MOSFET和双极晶体管（BJT）复合而成的一种新型半导体器件，它集两者的优点于一体，具有输入阻抗大、驱动功率小、控制电路简单、开关损耗小、速度快及工作频率高等特点，成为目前最有应用前景的电力半导体器件。在轨道交通、航空航天、新能源、智能电网、智能家电这些朝阳产业中，IGBT作为自动控制和功率变换的核心部件，是必不可少的功率器件“核芯”。

　　电力电子行业里的“CPU”

　　IGBT（绝缘栅双极晶体管）并不是一个新产品，日本东芝1985年就开始了抗闩锁效应的IGBT商业化生产，美国IR公司在 1988年推出了系列化的IGBT产品。由于它的开关速度快，且没有传输效率损失，立刻就引起了业界的青睐。

　　近30年的发展，IGBT产品已经进入第六代、第七代，电压也从起初的上百伏做到了几千伏。可是这个既“简单”又“古老”的器件进入我们的眼球，还源于近些年我国高速铁路的发展。忽然间，我们发现可以造得了庞大的机车，却做不了这个小小的器件。特别是用于轨道交通的高压大功率IGBT，我们必须忍受10个月或更长的订货周期，去向欧洲公司订货。

　　这是什么东西，太不可思议了！我们的半导体产业发展了30多年，集成度从微米级发展到了纳米级，晶圆尺寸从3英寸做到了12英寸，可还是不得不回头重新审视这个小小的分立器件。

　　其实，我们国家并不是不重视IGBT的开发，2006年出台的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》就明确提出，功率器件及模块技术、半导体功率器件技术是未来5-15年15个领域发展的重要技术之一。“十一五”和“十二五”期间，国家也组织实施了众多的IGBT研发和产业化项目，和28nm/16nm集成电路制造一样，IGBT也被列为国家“02专项”的重点扶持项目。

　　一说起IGBT，半导体制造的人都以为不就是一个分立器件嘛，很有些瞧不上眼。然而它是目前功率电子器件里技术最先进的产品，其应用非常广泛，小到电磁炉、大到飞机船舶、轨道交通、新能源汽车、智能电网等战略性产业，被称为电力电子行业里的“CPU”。

　　长期以来，该产品一直被欧美及日本几家公司（IDM）垄断，包括德国英飞凌、瑞士ABB、美国飞兆以及日本三菱、东芝、富士等公司。这些公司不仅牢牢控制着市场，还在技术上拥有着大量的专利。与国外厂商相比，我国功率半导体器件在器件设计，工艺和生产制造技术方面都有较大差距。

　　海归创业：出师不利身先卒

　　构成本土IGBT市场需求的主体主要为智能电网、高铁（轨道交通）、电机和家电这四大领域。中国在智能电网与高铁建设领域拥有国际领先技术，但在其“核芯”IGBT的国产化方面却很落后。

　　中国家电企业具备了一定的国际竞争力，但在家电节能的“核芯”部件IGBT却要依赖进口。庞大的市场基础与需求方对 IGBT国产化的迫切需求共同推动了中国本土IGBT 的国产化进程。

　　借助政府支持的强大东风，我们曾经有过一轮对IGBT的“冲击”，这一轮的特点是企业（主要是民企）出钱、国家资助、海归出技术。号称“小IR”的一大批在IR（国际整流器公司）工作过的博士和研发人员回国，在各地组建了众多以IGBT为专攻的创业公司。

　　但几年下来这场“冲击”战可以用“悲壮”两个字来形容，除了个别一开始就兼做模块的公司仍在苦苦支撑外， 都陷入了一场发起人与投资人的不信任怪圈，最后这些海归都落了个不得不离开的尴尬局面。“凤凰”未展屏、“科达”被转行，高科技竟不如做镜框、造桥的赚钱。在当时被行业传为“佳话”。（注：无锡凤凰和山东科达是当时两家有代表性的民营海归IGBT企业，投资的企业分别是镜框和路桥企业。）

　　高铁IGBT的新龙头：南北车

　　南车北车现已合并为中国中车，但在IGBT的研发方面却各有特色。北车在IGBT模块封装上与ABB技术合作，建设了一条世界一流的高功率模块生产线，成为国内第一个能够封装6500V大功率模块及解决方案的提供商。为了研发自主“芯”收购了一家以海归为背景的公司，并在不长时间内取得突破，研发出3300V/50A的IGBT芯片，推出了装有自主“芯”的IGBT封装模块。

　　南车则在一开始就齐头并进，海外收购拥有50年功率器件研发历史的Dynex公司建立自己的IGBT芯片设计中心，总投资14亿元建设国内首条八英寸IGBT芯片生产线，除芯片生产线外，还建设9条满足不同行业用的IGBT模块生产线，这些产线开足马力可年产12万片8英寸IGBT芯片和100万只IGBT模块。

　　产品电压等级从600伏到6500伏，足以满足轨道交通以及电动汽车、风力发电、太阳能发电、智能电网、高压变频、工业传动等多个行业需求，成为了中国首个大功率IGBT产业化基地。

　　这一波南北车的“声东击西”，可不可以看做是对IGBT的第二波战役呢？这次战役与海归们的“创业”有很大的不同，他们是“集团式”作战，具有国家意志。因为就其南北车的实力，与那些海归创业公司不可同日而语。

　　打游击打不赢，集团作战能不能赢？两家车企采用了不同的作战策略，一家收购了英国设计企业Dynex，自己建立芯片模块生产线，全产业链介入；一家收购国内名不见经传的创业公司，联合曾长期给英飞凌代工的ASMC“借船出海”。

　　相同的是，两家都有巨大的应用市场牵引，都是国内机车行业的领军企业，这种潜在的对高压高功率半导体器件的需求，是两家相继追逐竞相进入IGBT领域的主要推动力。这种以市场应用带动芯片研发的模式，也许能够引领IGBT芯片实现真正产业化。可以说，未来的IGBT新龙头企业非南北车莫属。