IGBT產(chǎn)業(yè)“十三五”有望大發(fā)展

／中國電器工業(yè)協(xié)會電力電子分會 毛國鋒／

目前在硅基的IGBT器件領(lǐng)域，我國與國際先進水平差距明顯。國內(nèi)已有多家企業(yè)從事IGBT的開發(fā)和生產(chǎn)，在解決了IGBT芯片“有和無”的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了中低壓產(chǎn)品的突破，但問題是品種少、產(chǎn)量低、缺少高性能的產(chǎn)品（國產(chǎn)芯片結(jié)構(gòu)還處于第四代），遠不能滿足市場的需求。

電力電子技術(shù)半個多世紀的發(fā)展證明：沒有領(lǐng)先的器件，就沒有領(lǐng)先的裝備，電力電子器件對電力電子技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展起著決定性的作用。

自1985年絕緣門極雙極型晶體管（IGBT）進入實際應(yīng)用以來，由于具有絕緣柵型場效應(yīng)管的高輸入阻抗及雙極型三極管的低導(dǎo)通壓降、以及驅(qū)動電路簡單、安全工作區(qū)寬等優(yōu)點，IGBT快速成為主流電力電子器件，在10～100kHz的中壓、中電流應(yīng)用范圍中占有十分重要的地位。IGBT及其模塊（包括IPMs）已經(jīng)涵蓋了600V～6.6kV的電壓和（1～3500）A的電流范圍，應(yīng)用IGBT模塊的100MW級的逆變器也已有商品問世。

在國家產(chǎn)業(yè)政策支持和國民經(jīng)濟發(fā)展的推動下，我國IGBT技術(shù)和產(chǎn)業(yè)近年來取得了長足的進步，初步建立了從芯片設(shè)計到芯片封裝、測試的產(chǎn)業(yè)鏈。600V、1200V、1700V/100A～300A的IGBT和600V、1200V、1700V/100A～400A FRD的芯片已進入產(chǎn)業(yè)化階段，3300V、4500V、 6500V/32～63A的IGBT和3300V、4500V、 6500V/50～125A FRD的芯片已研發(fā)成功，并進入中試和量產(chǎn)階段；IGBT模塊的封裝技術(shù)也上了一個大臺階，國產(chǎn)芯片的600V、1200V、1700V、3300V/200～2400A的IGBT模塊已投入使用，采用國產(chǎn)芯片的4500V、6500V/600～1200A的IGBT模塊進入中試階段，有少量樣品正在試用。

不可否認的是，目前在硅基的IGBT器件領(lǐng)域，我國與國際先進水平差距明顯。國內(nèi)已有多家企業(yè)從事IGBT的開發(fā)和生產(chǎn)，在解決了IGBT芯片“有和無”的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了中低壓產(chǎn)品的突破，但問題是品種少、產(chǎn)量低、缺少高性能的產(chǎn)品（國產(chǎn)芯片結(jié)構(gòu)還處于第四代），遠不能滿足市場的需求。同時，國產(chǎn)IGBT的市場缺乏政策性的引導(dǎo)和培育，用戶對國產(chǎn)器件使用的信心和認可不足，市場仍然由國外大公司如英飛凌、ABB和三菱等公司所壟斷。

但可喜的是，目前我國IGBT領(lǐng)域的企業(yè)通過國家的支持和鼓勵，正在不斷提高創(chuàng)新能力，改進完善工藝技術(shù)，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加品種形成系列化，提高產(chǎn)品附加值和市場競爭力，力爭改變市場被國外壟斷的局面。以嘉興斯達為代表的國產(chǎn)IGBT研發(fā)及制造商不斷攻克各種技術(shù)難關(guān)，快速實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，并嚴把產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)，斯達IGBT模塊已廣泛應(yīng)用于電焊機、變頻器、UPS、風(fēng)電、光伏以及電動車等重要領(lǐng)域，并獲得用戶高度認可，在大多場合已基本可以完全替代國際品牌。國產(chǎn)品牌IGBT已形成與國際品牌競爭態(tài)勢，而且將愈演愈烈。

中國電器工業(yè)協(xié)會電力電子分會常務(wù)副理事長、中國寬禁帶功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長、中國IGBT技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長肖向鋒先生，多年來一直呼吁國家應(yīng)以支持集成電路和軟件的待遇給予電力電子器件產(chǎn)業(yè)大力支持。他提出在“十三五”期間，國家應(yīng)在電力電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)重點布局，并制定關(guān)鍵材料和關(guān)鍵器件的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。尤其要重點支持IGBT產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在軌道交通用IGBT、電力系統(tǒng)用IGBT、新能源汽車用IGBT以及平板全壓接IGBT等硅基高頻場控電力電子器件上，提高自主創(chuàng)新能力，突破溝槽、電場終止的設(shè)計和制造工藝技術(shù)，形成規(guī)模生產(chǎn)能力。

肖秘書長認為，電力電子器件產(chǎn)業(yè)是我國制造業(yè)的重要組成部分之一，在“十三五”期間，要按照《中國制造2025》的精神發(fā)展我國的電力電子器件產(chǎn)業(yè)，要堅持“創(chuàng)新驅(qū)動、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本”的基本方針，堅持“市場主導(dǎo)、政府引導(dǎo)，立足當(dāng)前、著眼長遠，整體推進、重點突破，自主發(fā)展、開放合作”的基本原則，將“互聯(lián)網(wǎng)+”引入電力電子器件制造業(yè)，使信息化和電力電子器件制造產(chǎn)業(yè)深度融合，提高產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力，提升產(chǎn)業(yè)的制造智能化水平，通過中國制造業(yè)發(fā)展的“三步走”，把我國從今天的電力電子器件需求大國，建設(shè)成為電力電子器件的制造大國，繼而建設(shè)成電力電子器件的創(chuàng)造強國。

而在邁向電力電子器件制造大國和創(chuàng)造強國的偉大征程中，IGBT必將擔(dān)當(dāng)大任！

“十三五”期間，國家應(yīng)在電力電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)重點布局，并制定關(guān)鍵材料和關(guān)鍵器件的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。尤其要重點支持IGBT產(chǎn)業(yè)發(fā)展，形成規(guī)模生產(chǎn)能力。