IGBT市場及技術趨勢-2017版

IGBT Market and Technology Trends 2017

全球IGBT（絕緣柵雙極型電晶體）市場正在增長，技術正在進步。

IGBT如何應對應用日益廣泛的高性能WBG（寬頻隙）器件？

面對不同的應用和電壓，IGBT市場如何發展？

全球IGBT市場將在未來幾年蓬勃發展。

Yole預計到2022年，全球IGBT市場規模將超過50億美元，增長將主要來自IGBT功率模組。

規模龐大的汽車市場，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業的增長軌跡而發展。

EV/HEV市場增長潛力巨大，因為該市場還是一個新興的市場，具有巨大的潛在規模。

2016年，EV/HEV領域的IGBT市場總營收約為8.45億美元，而到了2022年，該領域市場預計將占據IGBT總體市場的40%。

功率器件發展簡史

IGBT另一個主要細分領域是電機驅動，得益於積極的法規目標，該細分市場將持續增長。

2016~2022年期間，Yole預計電機驅動領域的IGBT市場的複合年增長率（CAGR）為4.6%。

最近幾年，光伏和風電產業龐大的裝機量，使該領域成為極具活力的增長市場。

2016年，中國很顯然引領了太陽能面板的應用，安裝量達到了驚人的35GW。

400-1700 V中低電壓範圍的IGBT分立解決方案，對於消費類、輸電網絡、焊接及白色家電應用仍極具吸引力，該電壓範圍的產品大約占據了整個IGBT市場的四分之一。

未來五年，得益於白色家電系統能效不斷提高的需求，該領域的IGBT市場將持續保持增長，複合年增長率可達6%。

此外，Yole預計，2016~2022年，主要受到航空電子和船舶推進系統的驅動，運輸市場的分立IGBT出貨量將翻倍。

在本報告中，Yole更新了按電壓和應用細分的IGBT市場預測，還分別針對8個主要電力電子應用分析了子細分領域。

此外，今年Yole還增加了一個新的應用領域，詳細分析了能量存儲系統，解釋了為什麼該領域市場將在不遠的未來，在IGBT市場中占據更大的市場份額。

2016~2022年按應用細分的IGBT市場發展預測

為應對新興技術的挑戰，IGBT技術和封裝將如何發展

自從WBG技術的引入，對於矽基器件將如何發展的問題日益突出。

SiC和GaN材料的高性能已經對現有功率器件發起了挑戰。

例如，Yole認為SiC將在某些應用中影響IGBT市場，比如說，它很有可能將主宰汽車市場。

不過，Yole預計IGBT將在電力電子產業占據一定的市場份額，並不會被完全取代。

事實上，即使IGBT已經發展到了其技術極限，新的設計和材料仍可用於改善系統性能，應對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設計。

各製造商正在改善IGBT封裝技術，以降低寄生效應、提高系統效率。

例如，嵌入式技術在分立IGBT器件中的引入，以及IGBT模組應用的重疊注塑成型解決方案，以降低產品尺寸或提高功能密度。

當前，IGBT製造商的產品組合可以覆蓋廣泛的電壓範圍，從400 V到6500 V。

400 V IGBT將直接和MOSFET（金屬氧化物半導體場效應電晶體）競爭，600 V以上的IGBT將和超結（superjunction）MOSFET及WBG器件競爭，後者展現出了優於IGBT的優勢。

更低電壓範圍的IGBT將不會再開發，因為在這個電壓範圍IGBT相比MOSFET已經沒有任何優勢。

在本報告中，Yole梳理了IGBT的技術發展路線圖，對各代產品和分立及模組封裝技術進行了深入分析。

本報告還洞悉了為什麼IGBT和WBG材料之間將會產生競爭。

IGBT技術發展趨勢預測

IGBT廠商及供應鏈：一個不斷吸引新廠商進入的成熟產業

IGBT作為成熟的產品，其供應鏈也已經很成熟，供應鏈各個層級的公司及合作都已經很穩定。

因此，2015年版本報告中的主要IGBT製造商，仍位列現在的銷售榜單中，除了ON Semiconductor（安森美），它自2016年末收購Fairchild（仙童半導體）後，已經成為榜單前五位的IGBT供應商。

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（斯達半導體）和Littelfuse（力特）。

大部分IGBT廠商在600-1300 V中端電壓範圍都同時擁有分立器件和模組解決方案，這塊占據了超過60%的全球IGBT市場。

僅有少數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，得益於高鐵和高功率機車技術，2500 V到6500 V的IGBT模組解決方案在中國市場發展的很好。

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於領導地位，Mitsubishi則主宰了2500 V以上高電壓IGBT製造。

本報告按功率模塊製造商和分立元件製造商進行了細分，提供了更新的市場份額概覽。

並針對每個重要的電力電子應用，分別介紹了供應鏈及相關廠商。

按電壓範圍細分的IGBT製造商排名

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...

報告目錄：

Changes for the 2017 report

> Companies cited in the report

> Executive summary

> Preliminary definitions

> Introduction

> Market metrics and forecasts

Update on power electronics market

IGBT market metrics and forecasts

Application analysis

> IGBTs for motor drives

> IGBTs for PV inverters

> IGBTs for electric and hybrid cars

> IGBTs for rail traction

> IGBTs for wind turbines

> IGBTs for Uninterruptable Power Supplies

> IGBTs for energy storage

> IGBTs for white goods

> IGBTs for other markets

Supply-chain and player analysis

> Main players and their market shares

> IGBTs in China

IGBT technology analysis

> IGBT history and positioning

> Wafer trends and market

> Architectures of silicon IGBT and analysis

Case studies of technology evolution

> IGBT and technology evolution trends

> Packaging for IGBT

Conclusions

若需要《IGBT市場及技術趨勢-2017版》樣刊，請發E-mail：wangyi#memsconsulting.com（#換成@）。