就这么个小玩意，是现在目前功率电子器件里，技术最先进的产品，是我们国家公布的16个重大科技专项，第二项的重点扶持项目，我们坐的高铁之所以能平稳降速，甚至能准确停在你等待的位置，靠的就是这个IGBT，而我们的高铁IGBT之所以能这么快就国产化，不得不感谢金融危机，让我们用几千万的代价，就缩短了与国外15年的技术差距。
今天就来和大家细聊一下，国产IGBT现在的技术水平，到底发展得怎么样了，聊之前先简单说一下这玩意到底是什么东西，大家可以想象一下你大学宿舍的用电，IGBT就是管你宿舍用电的宿管大爷，什么时候给电，什么时候拉闸，具体给多少电，都是大爷说了算，IGBT和你宿舍那个按钮开关不同的地方是，IGBT不是按钮控制的，而是计算机控制它的开和关，每秒可以开关上万次，这是你宿舍按钮开关做不到的。
比如说电动汽车装上这个开关，在3秒内就可以加速到100公里每小时，如此强悍的起步能力，就是因为交流电机转速启动特别快，后面就是IGBT的功劳。可以说，IGBT的好坏，直接决定了电动汽车的加速快慢，最高时速是多少，能不能秒级起跑，能不能平滑变速，能不能稳定停车，全是IGBT的功劳，放到高铁、飞机、潜艇上也是一样的道理,甚至你家的变频空调、冰箱、洗衣机里，都有它的身影。
接着给大家说一下目前的市场格局，2019年全球IGBT模块和器件的市场排名，德国的英飞凌都占据了绝对的龙头位置，都在30%以上，紧随其后的还有瑞士ABB，美国仙童半导体、日本的三菱、富士电机等。在IGBT模块领域，排名全球第八的国产厂家是浙江嘉兴的斯达半导体，占比2.5%，我刚看到它的年报说，2020年已经排到全球第七了。在IGBT器件领域，排名全球第十的国产厂家是浙江杭州的士兰微，占比2.2%，其他主要国产厂商还有中车株洲、比亚迪、振华科技等。
先说说中车株洲，这家基本代表了国内IGBT的最高水平。在1700V 以上电压等级的工业IGBT领域，英飞凌、 三菱、ABB占据绝对优势；在 3300V 以上电压等级的高压领域，三家几乎处于垄断地位，而4500V以上高压领域，中车株洲排名世界第五。
而高铁用的超高压IGBT，之前这个领域基本被三菱垄断，现在中车打破了日本的垄断，是国内唯一自主掌握高铁动力I GBT芯片，以及模块技术的企业。至于说和国外的差距，目前使用的芯片处于英飞凌六代，略低于当前市场最先进的英飞凌七代，但已经是国内领先水平了，听说今年下半年，中车有望推出和英飞凌第7代，性能相同的产品，希望能赶在过年之前推出。
有些朋友这时候可能会说，中车是靠收购英国Dynex 丹尼克斯得到高压技术的，确实如此，这个英国公司有50年研制、开发大功率半导体器件的经验，但是我们消化了他们的技术之后，又自主研发出了运用于“复兴号”动车组的IGBT，实现最高可达6500伏的电压等级。我们平时坐的时速300公里以上的高铁，到站前之所以能平稳降速，甚至能准确停在你等待的位置，靠的就是这个IGBT。当咱们不能国产的时候，国外品牌张口就要几十万一个模块，等我们做出来了，国外品牌直接降价70%。所以说我们当时花几千万元的白菜价，收购英国公司，是非常英明正确的决策，这笔收购直接缩小了国内与国外15年的差距，在此我也要感谢金融危机的到来，没有金融危机对英国公司的冲击，我们的高铁是不可能这么快就用上国货的。
其他的国产厂商斯达半导体、士兰微、比亚迪，这三家专注于中低压领域，斯达主要是给工控企业和新能源汽车供货的，士兰微主要应用在变频家电领域，比亚迪主要是给自家新能源汽车使用。其中斯达半导体，是国内少有的实现IGBT芯片和快恢复二极管芯片，自主研发并且量产的企业,芯片达到了国际第六代的水平，多说一句，斯达半导创始人沈华，以前是英飞凌的高级研发工程师。
现在主要给大家说说国产的差距在哪，IGBT产业大致可分为电路设计、晶圆制造、模块封装、下游应用四个环节，其中设计环节技术突破难度较大，制造环节资本开支大，封装环节产品可靠性要求高，应用环节客户的验证周期长。
国内现在主要差的是电路设计和晶圆制造环节，先说说设计环节，刚才也说了英飞凌已经推出了第七代产品，但是目前第4代产品，仍然是目前市场应用最广泛、销量最高的产品，占比超过50%，2001年推出的第3代产品，目前仍然大量应用于高压领域。所以说根据IGBT 的这个特性，就算国内设计环节比英飞凌落后，国内厂商也有赶超的希望。
因为IGBT属于电力电子领域的核心元器件，客户在导入英飞凌的第七代产品时，同样需要经过很长时间的验证，并不是所有应用场景，都追求英飞凌的极致性能，我们国内厂商可以依靠每一代产品较长的生命周期，来为自己的赶超争取更多的发展时间。
接着说晶圆制造环节，目前英飞凌拥有制造12寸晶圆60μm 的工艺水平，大部分国产厂家可以达到175μm的水平，比亚迪可以达到120μm，上海华虹可以达到80μm，我们的最高水平差人家20μm，希望能尽快缩短差距。
综合来看，国产厂商在芯片设计、晶圆制造、模块封装等整个产业链，基本都已经具备了国产替代的基础，英飞凌的技术虽然早已经升级到第七代，但是对我们有利的一面是，目前第七代的性能已经趋于极致，感觉快到天花板了。再加上国外疫情的原因，英飞凌的交货期不仅延长了，而且价格也跟着水涨船高，而那些等不来英飞凌发货的国内车企，已经纷纷把橄榄枝抛向了国产厂商，希望国产厂商不仅仅是借此机会抢了一波客户，更希望能从掌握核心技术上，来提高自己的核心竞争力，毕竟靠运气赚来的钱，往往也会靠实力输回去。
推荐大家关注我头条号观看视频版：科技宅男圈
联系客服
